简单电路设计方案十篇

发布时间:2024-04-30 00:17:25

简单电路设计方案篇1

关键词:水电站;电气主接线;设计

电气主接线就是将发电机、变压器、断路器、隔离开关、电抗器、电容器、互感器和避雷器等一次电气设备按照预期的生产流程构成的电能生产、转化、输送和分配的电气回路。其设计是大中小型水电站电气部分设计的重要组成之一,直接影响各种电气设备的选择、配电装置的布置以及继电保护的确定,对于建成后水电站的安全经济运行有着至关重要的作用。以往水电站电气主接线设计主要围绕短路计算,变压器、配电装置以及无功补偿装置等开展电气主接线具体设计,即重点在于短路计算和设备选型,对电气主接线方式分析不足。本文在总结电气主接线理论和工作经验的基础上,以某水电站为例,具体分析发电机侧和变压器侧均用单母线接线、发电机侧采用单元接线和扩大单元接线而变压器侧采用单母线接线、发电机侧单母线接线而变压器侧角形接线、电源单元及扩大单元而主变角形接线等方案的优劣,获得最优电气主接线设计方案,进而强调了电站电气主接线设计优化的重点。

1电气主接线设计原则

主接线设计应满足可靠性、灵活性和经济性等3项基本要求。具体要求如下:

1.1可靠性

供电可靠性是电力生产和分配的首要要求,主接线首先满足这个要求。可靠性的衡量标准具体如下:1)断路器检修时,系统的供电不宜受影响。2)断路器或者母线发生故障以及母线检修时,尽量减少停运的回路数和停运时间。3)尽量避免发电厂,变电所全部停运的几率。

1.2灵活性

主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。1)调度时,应可以灵活得投入和切除发电机变压器和线路,满足系统在事故运行方式、检修运行方式系统调度,并尽可能减少隔离开关的操作次数。2)检修时,可以方便的停运断路器和其他继电保护装置,进行安全检修而不至于影响电力系统的管理运行和对用户的供电。

1.3经济性

1)主接线应尽量简单,以节省断路器、隔离开关、电压互感器和电流互感器、避雷器等一次设备。2)要使继电保护和二次回路不过于复杂,以节省二次设备。3)要能限制短路电流,以便于选择廉价的电气设备或者低耗电电器。

2水电站电气主接线设计方案

2.1研究对象

某水电站装机3台,电站单机容量为500kw、总装机容量为1500kw,发电机的出口电压为3kV,主变高压侧电压为35kV电压等级,经过一回线与系统相互连接。为此,根据发电厂电气主接线设计原理,设计4种方案如表1所示。

2.2具体方案

1)发电机侧和变压器侧均用单母线接线。如图1所示,整个配电装置发电机侧和变压器侧都有且仅各有一条母线(即单母线接线),不同的发电机进线和出线都分别通过隔离开关和断路器被连接到同一条母线上。因此各个电源可以通过母线不仅可以确保并列工作,又能让出线回路同时经过2个冗余的变压器从3个发电机上得到产生的电能。这种接线型式简单明了、所需设备较少、成本低,利于扩建及采用成套的配电装置。2)发电机侧采用单元接线和扩大单元接线,变压器侧采用单母线接线。如图2所示,单元接线是电源与变压器低压侧间只装设刀闸,变压器高压侧装置断路器。这种接线型式接线简单、空间占用少、继保简单,任何一个元件的检修或者故障只会影响此单元的运行。单元接线会使主变和高压电气设备复杂,高压设备占用空间增多,投资相对较大。

3主接线设计对比分析

3.1经济性比较

由于本设计是小型水电站的电气初步设计,主要考虑经济型,灵活性及可靠性,表2是对电站所需变压器、隔离开关(刀闸)、断路器的数量初步预算。

3.2可靠性、灵活性对比

方案1由于不同的发电机进线和出线都分别通过隔离开关和断路器被连接到同一条母线上,检修及控制灵活性不高、可靠性差。当断路器检修时,整条回路需要全部停电检修。母线或隔离开关出现故障或检修时就要电站全部停电操作。方案2扩大单元接线是2台及以上的发电机连接1台主变,故障波及范围较大,主变检修或者出现故障时,此种接线将不能把2台机组容量送出,因此可靠性较差。方案3采用角形接线,该连接方式在任何一2016年10月机电技术台断路器故障或者检修时,闭环运行转变成开环运行,如若此时再有一处发生故障,将造成供电紊乱,因此可靠性降低。因为扩建困难,也不适合将来要扩建的电站。方案4可靠性比较高,检修维护方便。闭环运行有较高的可靠行及灵活性;检修任何一台断路器仅须断开断路器和两边的刀闸,操作简单无任何回路停电;断路器使用数量较少,投资省、占地少。

3.3综合分析

方案2虽然经济性较好,但多应用于4台及4台以上机组的电站比较实用,所以本设计电站不宜采用。方案3、4的电气设备投资相对而言比较多,灵活性也能满足设计要求,但是隔离开关需要带电倒闸操作,大大增加了误操作的概率,如果出现两处断路器故障,将导致供电紊乱且继保复杂,直接影响到了可靠性,因此也不是最佳方案。方案1虽然经济性性没有方案2可靠,但电能损失较小,而且不容易出现倒闸操作,可以降低事故率,这种方案对装机1500kw的电站来说非常实用。由于设计的水电站属于小型水电站,运用复杂且昂贵的接线方案增加成本不经济,在满足供电可靠和电能质量的条件下选择接线简单、运行灵活和操作简便的主接线,同时应尽可能降低投资、减少运行费用、满足扩建的要求。所以综合考虑之后,选取方案1作为最佳方案。

4结束语

本文以某小型水电站为例,设计了4种不同的电气主接线方案,并通过对比可靠性、灵活性和经济性,选择了最优的设计方案。设计分析过程表明,水电站主接线方案设计是主接线设计的基础,选择适合水电站条件的主接线方案,不仅能提高运行可靠性、降低经济成本,而且对后续短路计算和设备选型的可靠性与经济性也有着重要影响。

作者:资伟娜单位:广西玉林水利电力勘测设计研究院

参考文献:

[1]孟祥萍,高嬿.电力系统分析[m].北京:高等教育出版社,2010.

[2]肖朋.220kV变电站电气主接线方案的设计[J].电子世界,2016(12):95-96.

[3]李德政.矿井35kV变电所电气设备布置型式设计分析[J].山东工业技术,2016(2):148-149.

[4]宋均琪,崔东浩.天堂界风电场电气一次设计[J].水利水电工程设计,2016,35(1):34-36.

简单电路设计方案篇2

关键词:电气控制;线路设计;研究

由于社会的进步,科技的发展,德国率先提出了“工业4.0”的概念,为了顺应时代潮流,我国也相应地提出“中国制造2025”的战略计划。然而在现代的工业生产中,机械制造智能化非常依赖一个国家的电气化水平,随着机电一体化的不断发展,在机电设备的设计过程中,电气控制线路的设计是其中最为重要的。因此必须要保证电气控制线路的设计是合理的,才能保证机电设备的正常运行。

1设计电气控制线路的目的

1.1符合负载的要求

在进行电气控制线路的设计过程中,设计人员应该将整个系统的最大负载考虑进去。如果机电设备在进行大功率的输出时,电气控制线路承受不了那么高的负载,那么机电设备就会发生故障,轻则设备损坏,重则造成人员伤亡。但是,在电气控制线路的设计过程中,也不能为了提高线路的最大负载而采用负载高高的线路,因为这样会增加投入的资金,提高设计成本,造成资源的浪费。因此,在进行电气控制线路的设计过程中,设计人员务必要综合地进行考虑,保证电气控制线路的经济性和可靠性。

1.2符合运行的要求

进行机电设备设计时,可以设计多种方案,进行设计的技术员会按照对机电设备的运行要求进行设计,然而,机电设备设计方案的不同会导致电气控制系统的一些参数有很明显的差异。所以,在对电气控制线路进行设计时,一定要综合性的、全面的进行考虑,以保证机电设备能够满足不同的控制需求。例如,电动机在不同的工作环境下的要求不同,有时需要转矩恒定,有时需要功率恒定等,这就需要设计人员把握好电气控制线路的设计,设计出最合适的电气控制线路。

1.3符合调速的要求

一般情况下,机电设备在不同工作环境下,对速度的要求也不同,当设备的运转速度不同时,此时,对设备内部的电气控制线路的需求也不同。所以,在进行电气控制线路设计的过程中,负责设计的技术人员务必要按照电气控制设备对于不同条件下设备运转速度的要求来进行电气控制线路的设计,使得机电设备在不同的环境下,都能够确保电气控制线路不发生故障,能够正常的、稳定的运行。

2设计电气控制线路的原则

由于进行电气控制线路的设计过程中,能够有多种控制方案进行选择,进行设计的技术人员在从中进行选取时,务必要把握三条原则:第一,简单方便;第二,经济实惠;第三,可靠性强。

2.1适应拖动需求

由于进行电气控制线路设计时,可以选择很多方案,但是用来衡量控制线路是否合理的一个十分重要的标准就是其是否满足经济性要求。例如,当控制系统的逻辑比较简单且容易理解的时候,其加工的程序同样比较可靠,那么就能够采取继电――接触控制的方案。因为这个方案是最符合经济性要求的,同时它也能实现控制系统的功能。反之,若控制系统具有非常复杂的逻辑关系,其加工的程序不可靠,还很复杂,这时候,就应该采取使用编程序控制器的方案。

2.2适应通用化程序

在机械生产加工过程中,不同机床加工的零件的通用化程度。例如某些专用机床,它们通常只能加工单一的零件,所以其通用化程度是相当低的,但是,这类专用机床却能够保证比较高水平的自动化,所以对于这类机电设备,固定式的电气控制线路是比较适合的;另外,通用机床能够进行小批量的生产和加工不同的零件,那么对于这类通用机床,最好选用编程控制器等控制方式,因为这样通用机床就可以编写不同的加工程序来进行不同零件的加工。并且采取这样的方式很符合实际情况,非常的灵活方便[1]。

2.3保证电源可靠

在机电设备中,电气控制方案的设计应当保证其供电设施的可靠性。例如,机电设备的控制要求比较简单,那么电气控制电路的设计也就比较简单,那么供电设备就能够使用机电设备电网的电源。但是,如果机电设备的控制要求很复杂,并且,电气控制线路也是很复杂,那么就应当隔离其供电设施,使机电设备出现故障的可能性降低。另外,如果机电设备的自动化程度非常高,需要供电设施能够有比较高的可靠性,那么设计人员可以采用单独的直流电源对其进行供电。这样不仅保证了机电设备的可靠性,还使得设备的维护和修理变得更加方便。

3设计电气控制线路的方法

电气控制线路的设计影响着人们的日常生活,还与人们的生命财产相互关联,因此是十分重要的。若要确保电气控制线路的安全性、稳定性,那么在进行线路的设计时,就应该全面的考虑电气控制系统的设计方法[2]。

3.1设计要求

(1)一定要满足机电设备的运行要求。

(2)要保证电气控制线路的简单化,尽量删减没有必要的线路,降低设备维护和修理的难度。

(3)要设置控制保护装置,及时在操作发生重大失误时,机电设备不会发生安全事故。

(4)在不同的环境下,保证机电设备能够正常运作。

3.2设计方法

(1)经验设计法。经验设计法的基本思路是:依据机电设备的需求,安装控制电机的运转方式,设计出典型并且直接的电气控制线路。经验设计法的特点是:简单方便;其缺点是:在控制要求比较复杂的情况下,对设计技术员的经验要求很高。

(2)逻辑设计法。逻辑设计法的基本思路是:利用逻辑的方法进行电气控制线路的设计。逻辑设计法的特点是:设计出的控制线路通常会是科学的、合理的,并且能够减少电子元件的使用。

3.3设计顺序

在进行电气控制线路的设计时,通常其设计的先后顺序分别是:主电路,控制电路,信号电路。

其中,主电路是电气控制线路最核心的部分,其将会决定整个控制系统的好坏以及系统的反应速度;控制电路可以看作是控制系统的一个开关,其能够控制整个控制系统的正常运行;信号电路可以看作是电气控制系统的信息传输的线路,其主要负责对信号进行收集和传输。

4结束语

电气控制线路是电气控制系统重要的组成部分之一,其设计的好坏将会直接影响整个控制系统,因此必须要采取科学、合理、有效的设计方法,以确保控制系统正常的运行。

参考文献

[1]莫少荣.电气控制线路设计基础的探究[J].科技传播,2011(2).

简单电路设计方案篇3

关键词:单片机;电子钟;秒表;DS12C887

1引言

电子钟已成为人们日常生活中必不可少的物品,广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧院、办公室等公共场所,给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。随着技术的发展,人们已不再满足于钟表原先简单的报时功能,希望出现一些新的功能,诸如日历的显示、跑表功能、重要日期倒计时显示,气温监测等,以带来更大的方便,而所有这些,又都是以数字化的电子时钟为基础的。因此,研究实用电子钟及其扩展应用,有着非常现实的意义,具有很大的实用价值。

2系统方案设计

2.1主控单元方案选择

StC89C52是一种低损耗、高性能、CmoS八位微处理器,片内有4k字节的在线可重复编程快擦快写程序存储器,能重复写入/擦除1000次。它与mCS-51系列单片机在指令系统和引脚上完全兼容,不仅可完全代替mCS-51系列单片机,而且能使系统具有许多mCS-51系列产品没有的功能。StC89C52可构成真正的单片机最小应用系统,缩小系统体积,增加系统的可靠性,降低了系统成本。因此,本设计主控芯片采用StC89C52。

2.2显示方案选择

方案一:普通LeD数码管显示。最简单最容易操作的显示方法。采用8段数码管既经济实惠,效果也比较好,但是本次设计需要的显示数据比较多,此时数码管显示就显得捉襟见肘了。

方案二:LCD1602液晶显示。可以较为清晰的显示出字母和数字,显示效果出众,可以方便与单片机进行通信。1602液晶提供了2行16列的显示范围,足够显示年月日星期以及时间了。

方案三:点阵式LCD12864显示,这种显示器操作最为复杂,指令繁多,但是显示效果最好,不仅可以显示数字,字母,还可以显示汉字,图形等。

比较上述方案,我们选择方案二。原因有几点:需要显示2行字母及数字;价格实惠;最容易操作控制。

2.3时钟信号来源方案选择

电子钟的时钟信号的来源一般有两种:单片机提供和时钟芯片提供。这两种时钟信号各有其利弊。

采用单片机提供的方案电路结构简单,程序编写方便,但由于不同单片机工作的时钟频率不同程序的移植性不强,时钟的精度不高,一般还需占据单片机的一两个定时计数器,在系统设计时占用了宝贵资源。采用时钟芯片提供的方案虽然电路复杂一些但具有很高的时钟精度和程序的可移植性。通过比对本设计采用了时钟芯片DS12C887来提供时钟信号。

2.4供电方案选择

方案一:使用7805稳压芯片搭建220V转5VVCC电路。这种方法容易实现但是电路较复杂,且有可能电压不稳等情况。

方案二:受mp3设备充电器的启发,使用USB为电路提供5V电压。这种方案只需要一个USB母口即可。

考虑上诉方案,我们选择方案一,因为USB接口虽然简单,但是在没有电脑的地方就无法使用,焊接一个直流稳压电源既方便简单,又能锻炼动手能力。

3系统实现电路

本时钟采用at89S52单片机作为系统的控制核心。时钟功能采用单片集成的时钟芯片DS12887来实现,显示模块采用液晶显示,可以显示时间、日历及闹铃提示信息,有着智能化的人机界面。功能选择及相关设置通过按键实现,此外,本时钟还增加了气温监测功能,通过温度传感器实现。由于使用了单片机,整个系统可编程,系统的灵活性大大增加了。另外,本方案可以方便的实现其他功能的扩展。

图1系统硬件电路图

4总结

通过搭建硬件电路以及相应的软件设计构造了电子钟系统,实际调试验证了该系统的准确性以及可行性。

参考文献:

[1]龙威林等,《单片机应用入门》,化学工业出版社。

[2]康光华,《电子技术基础》,高等教育出版社

[3]袁小平,《电子技术综合设计教程》,机械工业出版社

简单电路设计方案篇4

关键词:气保焊控制板单片机控制

教学仪器设备改造与设计是长期的多方有利的工作,主要介绍以下几方面:主控电路达到最简,主控器件使用单片机最小系统,简化了电路的设计,使主控系统达到最优。

1系统简述

1.1nBC系列抽头式焊机简述

图1nBC-250/350结构简图

由nBC-250/350结构框图(如图1所示)可见,该系列气体保护焊机主电路由三相动力电经交流接触器接通后,由三相主变压器降压后,再经三相全桥整流,滤波电路滤波后,提供焊接电源。而控制电路板要控制交流接触器、送丝装置,使整机系统协调工作。

本文围绕此控制板进行分析、设计、改进。

1.2改进前的焊机控制板简述

原控制板主要由电源电路、pwm产生电路、逻辑判断电路、功率驱动电路、交流控制电路等组成。

电源电路为常见的三端稳压电路,24VaC电源,经整流、滤波后,经7812稳压、滤波后,形成稳定的直流电源,给主要控制部分提供持续可靠的电源。

控制板驱动直流电机欠稳定,造成吐丝不匀、丝红热等现象。硬件复杂,故障率较高。控制板成本较高。软件升级困难。鉴于控制板的以上不足,决定调整其结构。

1.3改进、设计、调整后的方案概述

调整后的控制板,主要由电源电路、主控器件、驱动电路、开关控制电路等组成。

电源电路与原控制板方案相似,都是采用78系列三端稳压形成直流电源,主控器件采用aVR芯片—attiny26,attiny26是基于增强aVRRiSC结构的低功耗8位CmoS微控制器。数据吞吐率高达1mipS/mHz,从而解决了系统在功耗和处理速度之间的矛盾。具有一整套的编程与系统开发工具,包括:宏汇编、程序调试器/软件仿真器、仿真器及评估板。

驱动电路选用的场效管,具体型号为iRFp250,iRFp9140,正常工作情况下,iRFp250接受主控芯片attiny26送来的pwm信号而决定自身的通断,iRFp250饱和导通时直流电机吸收能量加速,iRFp250截止时直流电机释放能量减速。当焊机停止送丝时,iRFp250截止,而iRFp9140导通,以短路直流焊机,起到刹车作用。iRFp9140的驱动信号由主控芯片attiny26经内部运算给出。

开关控制电路采用交流固态继电器代替原系统电磁继电器,使其工作更稳定、寿命更长。

1.4方案比较及确定(见表1)

由表1可见,调整后方案所用的硬件数量要比原系统少很多,这就大大简化了控制板的硬件电路,降低了成本,而且实现了硬件的可再升级功能。

注:R代表电阻,C代表电容,D代表二极管,V代表三极管,iC代表集成电路

驱动控制部分,改进、调整前采用达林顿对管,这样造成其需要的驱动信号大,给逻辑判断电路带来不必要的负载,抗干扰能力也差。驱动部分由达林顿管改为iFR系列开关场效管,驱动电路直接与单片机接口,进一步简化了硬件电路。

把改进、调整前复杂的逻辑判断电路功能交给主控芯片attiny26完成,其内含11路单通道aD、两路高速pwm、2K的Flash存储器等资源,可以完成系统所需的功能。

开关部分采用固态继电器,可与单片机直接接口,最大优点就是没有机械触点、寿命长、可靠性高、响应快。可以解决此部分故障率高的缺陷。

综合改进、调整前控制板,分析及实验可得出调整、设计后方案有以下优点:

(1)硬件电路简单,开发成本低;

(2)维护、维修方便,可利用软件升级产品;

(3)器件可靠性提高,各部分故障率降低;

基于以上优点,最终确定了改进、设计后控制板方案。

2硬件电路设计部分

系统的组成如图2所示:

2.1主控芯片、交流开关驱动器件的选取及介绍

attiny26有一个片内的10位aD转换器,可以实现7路aD输入,片内有一个pLL可以产生64mHz的高频pwm时钟频率,有iSp口支持在线编程,是精简指令集处理器,选定attiny26作为主控器件。

原系统采用的普通电磁继电器故障率高,选用交流固态继电器控制。

设计中此部分控制器件要用单片机控制,固态继电器可以用单片机直接控制,输入、输出隔离,抗干扰能力较强。最终选定交流固态继电器GtJ11-1,参数见表2。

2.2电机驱动器件的选取及设计

原系统采用达林顿对管组成直流电机驱动电路,而本设计的选型为iRF系列大功率场效应管。

根据开关管数据手册,选择了iRFp250,iRFp9140。其中iRFp250为n沟道场效应管,iRFp9140为p沟道场效应管,由输出特性曲线可知,此两种型号的场效应管以作开关为主要用途,开关特性非常好,自身功耗较低,最大的优点是可以直接与单片机接口,驱动速度快,信号稳定,可以与主控芯片协调工作。

其中焊机附带的直流电机的参数为65w,24VDC,通过比对得到结论,该选型符合要求,选型合理。

2.3电源电路的设计

设计中采用的电源稳压电路为常见电源电路,采用常见的7805三端集成稳压电路,外加较少的器件,用合成的全桥整流器,经其整流后,电容滤波,送入7805输入端,再经电容滤波,最终输出稳定的5V直流电源。

2.4控制板总体布局设计

本设计布局原则为“强弱隔离,减少干扰”。尽量减少信号之间的干扰,减少电路板上打孔的数目,使制作成形的电路板布局合理,外观简单,原控制板的pCB面积为192cm2,调整后pCB面积为110cm2,减小了82cm2,大大降低了设计成本。

3软件部分

本设计采用结构化程序设计,这种程序便于编写、阅读、修改和维护,减小了程序出错的几率,提高了程序的可读性,保证了程序的质量。实施方法为:自顶向下;逐步细化;模块化设计;结构化编程。程序流程图如图3所示。

4实验部分结果及分析

调整前控制板理论频率为1kHz,实验结果是低速、高速时频率较稳定,但中速波动较大,频率跳跃到10kHz左右。

调整后控制板频率稳定在20kHz,误差较小。

由实验结果得出:调整后的控制板驱动电机性能较好(如图4a和图4b所示)。

5结束语

主要介绍了教学仪器改进与设计,包括硬件、软件以及重要的布局处理。

在硬件方面,充分考虑各方面因素,选型时将安全系数适当提高,保证硬件的可靠持续运行,在程序方面,采用结构化程序设计,自顶向下,逐步细化,模块化设计,结构化编程。这样的程序便于编写、阅读、修改和维护。减少了程序出错的几率,提高了程序的可读性,保证了程序的质量。教学仪器设备的改进使教学实验设备各项性能得到了较大的提升,应用于实验教学中,提升了实验教学水平和教学质量,效果良好。

参考文献

[1]梁合庆.增强核闪存80C51教程[m].北京:电子工业出版社,2003.

[2]邵贝贝.单片机嵌入式应用的在线开发方法[m].北京:清华大学出版社,2004.

简单电路设计方案篇5

(惠州市惠州大堤北堤管理中心,广东惠州561003)

摘要:对惠州市电力系统现状进行了简要介绍,说明了防洪泵站配电系统改造的必要性,以新希望排涝泵站为例说明了排涝泵站电气主接线的改造选型方法和原则、主接线的典型方案。通过对新希望排涝泵站电气主接线方案进行比较选型,最终确定采取单母线接线来提高供电的可靠性。

关键词:排涝站;电气主接线;单母线;可靠性

1排涝泵站概况

新希望泵站投入运行已有16年之久,泵站原总装机2520kw,装有4台630kw立式机组,设计总流量25.15m3/s,规模属于中型。该站原设计为单电源供电,经过多年的运行,配电系统经常出现故障。按照GBJ147—1990《电气装置安装工程高压电器施工及验收规范》规定检测发现,站内配电系统已经存在安全隐患。加上城市发展进程的需要,城市防洪标准必须同步提高,城市防洪设施必须同步建设,但由于新希望排涝泵站供电线路在城市建设过程中经过几次迁改变动,原有线路电缆部分已经被覆盖在X大道路面下2m,该路现在已经正常通车,如果排涝泵站供电线路遇到故障,根本无法检修。经过现场安全鉴定,该站原有配电系统也已经不能安全供电。尤其是在汛期,开机时间一般都根据当时的洪水量来决定,如果遇到较大洪水,连续开机一周甚至更久,就会经常发生配电系统故障,给泵站运行带来很大困扰。另外,供电系统也经常因为变电站设备检修等原因停电,供电可靠性偏低,所以本次决定对原有配电系统进行优化改造。

2电力系统现状

2.1城市发展对该站配电系统的影响

随着城市的发展,惠州市的经济建设已初见成效,城市配

套设施也随之发展,现在电力系统正在积极建立环网系统,让重要用户能得到可靠供电。而原来的水利建设中,排涝泵站一般按照三级负荷建设,都设置一回路供电,供电可靠性比较低,如果遇到极端天气或线路维护不到位,就会造成排涝泵站全站断电,将会给其保护范围内居民造成巨大损失。另外,因为连年受到台风等极端气候影响,惠州市汛期内涝较为严重,以前设计的防洪标准都有待在下一步水利工程建设中提高。为了保证汛期防洪排涝站供电安全,惠州市水务局也要求,现有各排涝泵站逐步改造供电系统,最终达到双电源供电,以确保汛期排涝站能可靠供电。

2.2对该站配电系统的改造设想

我们这次针对城市电力系统现状,对新希望排涝泵站电力系统改造工程提出两个方案,从多个方面进行比较,以最终选出适合运行的最优方案。

3泵站电气主接线方案

3.1原有电气主接线方案

该泵站原来只设计一回路供电,就近从水北110kV变电站引入一回10kV线路作为该泵站的供电电源。泵站内部采取单母线接线方式,系统配置一个进线柜、一个计量柜、一个pt柜、一个厂变馈线柜、四个高压出线柜。水泵机组采取高压供电,一个160kVa站内变压器供站内办公用电(图1)。

3.2现在设计的电气主接线方案

方案一:根据主接线供电电源、机组台数、单机容量等等确定,并遵循运行安全可靠、操作灵活方便、使用维护简单、经济合理等原则进行设计,采用单母线分段接线,泵站有两回路10kV进线,分别来自110kV水北变电站4112电

缆分接箱和110kV江畔变电站4190电缆分接箱。高压室设计有两个高压进线柜、两个计量柜、两个pt柜、一个站用变馈线柜、四个高压馈线柜,两端母线之间设计有一个母联柜(图2)。

方案二:根据主接线供电电源、机组台数、单机容量等等确定,并遵循运行安全可靠、操作灵活方便、使用维护简单、经济合理等原则进行设计,采用单母线接线,设计从两个变电站引入两路10kV供电线路,分别来自110kV水北变电站4112电

缆分接箱和110kV江畔变电站4190电缆分接箱。高压室设计有两个进线柜、两个计量柜、一个pt柜、一个站用变馈线柜、四个高压馈线柜(图3)。

根据比较,方案二满足了供电要求,由来自两个变电站的电源进行供电,可靠性非常高,电气主接线采用单母线接线,投资较少、操作简单,但可靠性、灵活性稍差于方案一。因为本泵站10kV母线馈线回路较少,母线发生故障概率较低,单母线是可以满足可靠性要求的,再加上综合考虑供电部门的要求,该泵站电气主接线推荐采用单母线接线。

4结语

新希望排涝泵站为了满足城市防洪排涝的要求,进行了配电系统改造,由原来的单电源改造为双电源供电,供电可靠性大大提高。同时配电系统的改造要考虑操作简单、维护方便、经济性原则,因此进行了方案选型比较。本次选择方案二,采取单母线接线,其可靠性满足供电要求,操作方便,运行维护费用较低,经投入运行使用,已经初见成效。本文将该选择过程记录下来,供各位同行参考,也恳请读者能对此选型方法提出更好的建议和意见。

参考文献]

[1]GB50060—20083~110kV高压配电装置设计规范[S].

[2]GB50054—2011低压配电设计规范[S].

[3]GB50052—2009供配电系统设计规范[S].

[4]中国南方电网公司10kV及以下业扩受电工程典型设计[Z],2012.

简单电路设计方案篇6

科学知识:

1.知道一个基本电路的组成元素。

2.知道电器的工作需要一个闭合的回路。

3.知道开关的作用并能用开关控制电流。

4.知道不能用插座电源做实验。

过程与方法:

1.能够连接基本电路,并画出电路图。

2.能够根据电路图连接简单电路。

3.能用简单器材做简单的实验,并作实验记录。

情感、态度与价值观:

1.激发对电探究的兴趣,愿意与同学一起去探讨有关电路的问题。

2.体会制作的快乐,感受成功的喜悦。

【教学重点】:学习连接一个简单电路。

【教学难点】:画简单的电路图。

【教学准备】:

课件、每小组小灯座1个、电池盒1个、1号电池1节、导线4根、小灯泡1个、记录纸1张等。

【教学过程】:

课前游戏——“唱反调”。

(一)创设情境,激趣导入

师:同学们,今天这堂课老师给大家设计了五关智力闯关题,希望同学们积极动脑,踊跃闯关。马上开始我们的第一关——猜谜语。

(有秧无叶结白瓜,白天休息夜开花,只因它是亮光瓜,每天都要用到它。猜一日常用品)

学生:灯泡。(师板书)

师:真厉害!(张开手)看,要点亮它,还需要什么材料?为什么需要这些材料?它们各自起到了什么作用?

引导并板书:灯泡:用电器

电池:提供电

导线:传输电

开关:控制电

师:由这些材料组成的电路是最简单的,今天,咱们就一起来研究简单电路。(板书课题)

(二)探究新课

1、生小组讨论如何连接,设计方案,汇报。

师:如果给你们一节电池、一个灯泡和两根导线,你们打算怎么连接呢?现在让我们过第二关——设计方案。小组讨论:你们打算怎么连接,才能使小灯泡亮起来?你们能设计出几种不同的方案?边讨论边画出连接方案图,灯泡和电池直接用卡片代替贴在记录单上,用彩笔画线代替导线。现在就请小组长从抽屉里拿出材料袋1,取出灯泡和电池卡片及记录单来设计方案,等会儿老师会请先设计好的同学上台展示他们的方案。

2、学生上台展示不同的连接方法。(还有谁设计出了与他们都不同的连接方法?)

3、全班预测。

师:请大家看黑板,你们认为这些方法能使小灯泡亮起来呢?先看第一种。

4、小组按图连接实物,把实验结果填写在记录单上。

师:我们保留大家的意见,结果到底是怎么样的呢?就让我们过第三关——实验验证。请小组长拿出材料袋2用实验来检验,看哪几种连接方法能使小灯泡亮起来,并把实验结果填在记录单上,不能接亮的方法请改正过来。

5、小组汇报交流、小结。

师:(请大家看黑板,哪些方法能使小灯泡亮起来呢?)(为什么这些方法能使小灯泡亮起来呢?奥秘到底在哪里?请先让我们看一幅灯泡的剖面图。)(知道了灯泡里的秘密,再来观察这些能使小灯泡发亮的方法,你们发现了什么?)【电池的正负极要和灯泡的两个连接点连接灯泡才会亮。】这样连接为什么就能亮呢?让我们再来看一下电流在电路中是怎么流动的。仔细观察电流从哪里出发,经过哪里,回到哪里。【电流都是从电池的正极流出,经过小灯泡的灯丝,再流回到电池的负极,形成了一个完整的通路,所以小灯泡就亮了。】(课件电流流动路径图)(板书:通路)

6、分析不亮的原因。(相机引导电路的短路、断路。)

7、学生再次实验。

师:请没接亮的小组再次尝试接亮小灯泡,已经接亮的小组再尝试其他种连接方式。

8、学会用开关控制简单电路。

师:同学们很棒,把小灯泡都接亮了,但是不能让它总是亮着吧,现在我们提倡低碳生活,不用灯的时候要及时关掉,怎么解决这个问题呢?请你说。

生:往电路中加入开关。

师:真会动脑筋!刚才我们用手按着才能点亮小灯泡,一松手小灯泡就不亮了!很不方便!所以在安装开关之前,我们先来认识两位好朋友—电池盒用来装电池、灯座用来放灯泡。介绍它们的使用方法及开关的闭合(开)与断开(关)。下面就请大家过第四关——开关控制。请各组长取出材料袋3,把开关加入你们的电路中。并思考:为什么开关能控制小灯泡的亮和灭呢?

师:接亮了吗?能用开关控制了吗?

生:亮了!能!

师:为什么开关能控制小灯泡的亮和灭呢?(指名回答)下面让我们一起来看一下增加开关以后的电流流动路径。【当开关闭合时,电流从电池的正极流出,经过开关和灯泡的灯丝,最后流回到电池的负极,电池和灯泡之间形成了电流的通路,灯泡就亮了。当开关断开时,电流流到开关处就断开了,不能流回到电池的负极,电池和灯泡之间没有形成电流的通路,灯泡就不亮了。】这就是开关工作的原理。

(三)课堂总结

师:好,很快,到了最后一关第五关——总结收获:谁来说说,这节课你有什么收获?

(四)课外拓展

简单电路设计方案篇7

关键词:单线隧道接触网悬挂方式研究

一、研究的目的及必要性

1.高速铁路对接触网悬挂的要求

高速铁路反映与代表了一个国家的经济技术水平,是当今世界铁路发展的趋势和潮流。接触网系统是牵引供电系统中主要的供电设备之一,它直接与机车相连,当列车高速运行时,接触导线和机车受电弓之间是一种动态稳定的系统,受流质量既取决于弓的参数,又取决于网的参数,两者参数应合理的匹配才能实现高质量的取流,才能确保列车高速运行。因此接触网悬挂系统的选择,应能保证在车速变化等各种恶劣条件下正常取流,以提高运行可靠性。

列车要高速运行,弓网受流质量是高速电气化铁路需要解决的最关键的问题。评价受流质量通常有离线率、动态接触压力、动态抬升量、接触网的弹性、受电弓的追随特性等因素,下面是世界各国对高速接触网悬挂弓网受流质量的普遍评价标准:

(1)最大接触压力(Fmax):<200n

(2)最小接触压力(Fmin):>40n

(3)接触压力标准偏差(δ):δ=20%~30%F

(4)平均接触压力(F):(F-3δ)>0

(5)离线:离线率(μ):μ<5%

最大持续时间<50ms

(6)弹性不均匀系数:U<30%

要满足以上要求,除提高接触线、承力索张力外,接触网的悬挂形式也是非常重要的研究课题。

2.水平悬挂存在的问题

目前,我国单线隧道内接触网所采取的悬挂方式为水平悬挂方式,该方式从我国第一条电气化铁路就一直沿用。长期运营经验证明:该方式结构简单、稳定、可靠,其装配形式得到广泛推广和使用。见下图:

水平悬挂方式存在以下缺陷:

(1)在接触线定位点集中了定位装置的全部重量约9.5kg,局部形成硬点,影响接触网弹性的均匀度;

(2)定位绝缘子已伸到了受电弓的工作范围内,成为不安全隐患;

(3)承力索柔性悬挂,接触网的稳定性差;

在列车高速运行的情况下,由于该悬挂的弹性非均匀度较大,容易形成离线,离线时产生的火花与电弧,不但使受电弓受流质量差,造成接触线及受电弓局部磨耗加大,缩短接触网、受电弓使用寿命,而且其高次谐波形成对临近环境的电磁污染。由于高速线路接触压力的增大,引起接触线的抬升增大,受电弓可能直接与定位绝缘子碰撞,造成行车事故。因此水平悬挂方式已不能满足高速线路的运营模式,必须对其进行改进。

3.遂渝铁路工程设计需要

遂渝铁路为我院设计的第一条山区高速铁路,其技术设计鉴定时确定的速度目标值为160km/h。根据铁道部跨越式发展的要求,对铁路大中型在建项目,进行提速研究,遂渝铁路的速度目标值提高为200km/h,并且全线按通过装载高度为5847mm的双层集装箱设计。遂渝线共有41座隧道,总长约22550m。在提速到200km/h后,车体与隧道限界均要相应变化;考虑双层集装箱的情况后,隧道净空为7760mm。由于隧道占线路全长18.8%,其中很多为单线隧道,因此遂渝工程设计迫切需要研究与确定高速铁路单线隧道内的接触网悬挂形式。

综上所述,为满足遂渝高速铁路的设计需要,我们必须对单线隧道内的接触网悬挂安装形式进行研究,以便确定适合高速线路运营要求的接触网悬挂方案。

二、隧道内接触网悬挂方案研究思路

目前国外高速铁路隧道外及双线隧道内的接触网悬挂形式均采用直链形全补偿简单或弹性悬挂,该悬挂方式,在特定的接触线、承力索张力条件下,接触网波传播速度可达500km/h以上,已可以满足350km/h高速铁路的运营需要,其结构高度为1100mm~1800mm之间,最短吊弦应大于400mm,而单线隧道内,由于隧道净空的限制,结构高度要大大降低,所以采用弹性链形悬挂是无法安装的。针对水平悬挂的稳定性差,接触网弹性非均匀性高的问题,我们设计的思路应重点放在解决这两方面的问题上。基于以上思想我们确定了以下研究思路:

(1)不改变悬挂方式,仍然采用直链形全补偿简单链形悬挂;

(2)方案研究中尽量采用既有、成熟的接触网悬挂零部件,减少新零件的研制工作,提高悬挂零件的通用性;

(3)充分利用隧道净空,加大结构高度,增加悬挂的稳定性;

(4)设计新的接触线定位方式,减少定位器分配于接触线上的重量,提高悬挂的弹性均匀度。

根据以上思路,我们研究设计了多种悬挂方案,采用现有的接触网零件,按照1:1的比例绘制了设计方案图。每种方案均有其优缺点,通过反复设计比较,最后确定了以下几种比较理想的悬挂方案。

二、单线隧道内接触网悬挂方案介绍

1.悬挂方案一:

(1)设计思路:采用水平悬挂方式固定承力索,单支撑腕臂方式固定接触线。

(2)特点:隧道内水平悬挂方式是一种成熟的承力索悬挂方案,具有安全和可靠性;而单支撑腕臂悬挂方式也是一种通过了鉴定的悬挂方式。该方案对隧道净空的利用非常充分,其净空利用的限制条件仅取决于滑轮框架对隧道壁的绝缘距离;隧道内接触网悬挂方式可采用全补偿简单或弹性链型悬挂。隧道内接触网悬挂方式可采用全补偿简单或弹性链型悬挂。理论上也可以满足200Km/h以上速度。

(3)存在问题:

①.承力索悬挂为柔性悬挂,对接触网的振动是否有不好的影响应进一步研究;

②.承力索采用悬吊滑轮悬挂,悬吊滑轮对承力索的磨损依然存在,需要对悬吊滑轮进行改进。

2.悬挂方案二

(1)设计思路:本方案采用原V型简单悬挂方式悬挂承力索,套管铰环+悬吊滑轮固定承力索,单支撑腕臂悬挂方式进行接触线定位。

(2)特点:隧道内V型简单方式也是一种成熟的悬挂方案,具有安全和可靠性,施工简单,运营维护方便;对隧道净空利用的限制条件取决于V型悬挂的结构尺寸。日本新干线采用的隧道悬挂方式的原理与此相似。

(3)存在问题:

①因为增加了悬挂重量,必须对V型悬挂相应零部件进行力学校验;

②方案三中承力索采用悬吊滑轮悬挂,悬吊滑轮对承力索的磨损依然存在,需要对悬吊滑轮进行改进。

③该方案接触线定位全部采用反定位方式,定位管受压。

(4)该方案可将V形悬挂顺线路安装,结构高度可增加至750mm。

3.悬挂方案三:

(1)设计思路:参照水平悬挂方式采用单支撑腕臂悬挂组成水平悬挂,用套管铰环+悬吊滑轮进行承力索悬挂,单支撑腕臂悬挂方式进行接触线定位。

(2)特点:该方案中承力索的稳定性最好,对隧道净空利用的限制条件取决于隧道吊柱安装结构尺寸对隧道断面的充分利用,隧道内接触网悬挂方式可采用全补偿简单或弹性链型悬挂。

(3)存在问题:

①.承力索采用悬吊滑轮悬挂,悬吊滑轮对承力索的磨损依然存在,需要对悬吊滑轮进行改进。

②工程造价较高。

③悬挂承力索的零件占用净空约200mm(套管绞环100mm+悬吊滑轮100mm),应进一步优化悬挂零件。

(4)方案变化:悬挂承力索的水平悬挂改为顺线路安装。

4.悬挂方案四

(1)设计思路:该方式在承力索和接触线支撑之间用定位管支撑连接起来,构成“菱形”,温度变化导致的承力索和接触线位移依靠定位管支撑使之相互带动,更加提高了接触网的受流状态及线路运行安全可靠性,并改善了定位点的弹性及受电弓的振动量。单支撑腕臂悬挂方式进行接触线定位。

(2)特点:该方案中悬挂重量分别由两悬臂支撑,接触网的稳定性较好,对隧道净空利用的限制条件取决于隧道吊柱安装结构尺寸对隧道断面的充分利用,该方案能最大限度地利用隧道净空高度加大结构高度,提高支持结构的稳定型从而获得良好的动态性能;另外该方案交之方案六,减少一个绝缘子,节约了投资。

(3)存在问题:

①悬挂承力索的承力索座,要进行新零件的试制,另外需进一步研究承力索受温度影响的位移情况。

5.悬挂方案五

(1)设计思路:采用单支撑弓型腕臂+旋转腕臂斜腕臂+双线隧道吊柱构成变形三角形悬挂支撑,承力索座固定承力索,定位管+定位器固定接触线。

(2)特点:弓形腕臂与斜腕臂构成三角形结构,增强悬挂稳定性。弓型腕臂、QBnS2绝缘子均应重新设计,并可作图一~图三变形设计。隧道内接触网悬挂方式可采用全补偿简单或弹性链型悬挂。

(3)存在问题:

①弓型腕臂、QBnS2绝缘子均必须重新设计。

②该结构的稳定性应进一步研究。

简单电路设计方案篇8

关键词:小功率LeD;驱动电源;电路;变压器

1引言

在全球“节能减排”大背景下,LeD作为一种节能型新光源在城市景观、交通指示和公众广告等行业都有着相当广泛地应用。LeD具有高效、长寿命、低功耗和安全等优点。LeD光源与其他光源主要区别在于LeD光源需要一个恒流源驱动电源。

2方案比较选择

升压式有源功率因数校正方案具有输出电流纹波小、效率高、磁性元器件设计简单等优点。但电路结构复杂、成本较高不适于大批量生产。

反激式有源功率因数校正方案只需要一级就可以实现功率因数校正和输出恒压/恒流的要求。具有电路结构形式简单、成本低等优点。

临界模式在照明和其他低功率应用中很常见,成本低廉,设计简单,适合大批量生产。综合成本、生产性等因素,选用临界反激模式有源功率因素校正方案。

3电路设计

该电源设计重点为变压器设计,驱动芯片为L6561。本文侧重介绍变压器理论推导和主要参数设计。主要参数包括:输入电压=176VaC~264VaC,输出功率po(max)=17w,输出电流io=0.34a~0.36a,输出电压=25VDC~50VDC,效率≥85%,功率因素pF≥0.95。

变压器设计需进行理论分析,理论分析中所涉及参数及其意义分别如下所示:、、分别为初级、次级与辅助绕组匝数,为匝比,为输入功率,为磁芯电感系数,为输入电压有效值,为初级电感量,为初级电流有效值,为初级电流峰峰值,分别为开关管周期、导通时间和关断时间

……输出电压;……驱动电源效率。

由功率与电压电流关系推导初级峰值电流:

4变压器主要参数设计

(1)初级电感量设计

L6561芯片最小驱动频率,考虑到emi设计要求,选取,综合考虑次级反射电压、初次级电流峰峰值等要求,取=4,=170V,=51V。根据3.1推论的结论可知:

5实验结果

根据以上设计,制作了原理样机。常温时测试驱动电源参数,当=220VaC,io=0.355a,=47.8V时,主要测试参数如下:pF≥0.967,≥86.7%。

6结论

简单电路设计方案篇9

关键词:编程滤波器设计

一、maX262芯片介绍

maX262芯片是maxim公司推出的双二阶通用开关电容有源滤波器,可通过微处理器精确控制滤波器的传递函数(包括设置中心频率、品质因数和工作方式)。它采用CmoS工艺制造,在不需外部元件的情况下就可以构成各种带通、低通、高通、陷波和全通滤波器。

二、方案的论证和设计

程控放大器的设计

1.利用数字电位器,通过单片机改变负反馈的阻值,进而改变放大倍数,优点电路结构简单,灵活;缺点是精度不够高。

2.利用选择电路,选通某条支路,由于使用的是分立元件,匹配度高,可以使放大倍数的精度大大提高,却也有电路复杂的缺点,由于本设计任务的精度要求,因而选择此种方案。

三、程控滤波器的设计

滤波器设计有很多种,但主要分为数字滤波电路和模拟滤波电路。

1.采用FiR数字滤波器。数字滤波器解决了模拟滤波器所无法克服的电压漂移,温度漂移和噪声等问题,但由于计算量过大,且由于未系统学习过FiR,故不选用。

2.采用有源RC滤波电路,使用数字电位器控制电阻值,从而可以改变电路的滤波特性。特点电路简单灵活,缺点是精度不够,

3.采用专门的开关电容滤波集成芯片。maX262是CmoS双二阶通用开关电容有源滤波器由微处理器精确控制滤波函数可构成各种带通低通高通陷波和全通配置且不需外部器件,功能强大,易于掌控。故选用此种方案。

四、幅频特性电路的设计

幅频特性是指幅度随频率的变化的关系;主要原理是控制扫描信号的频率变化,检测出幅度的变化;对于幅度的检测,传统方案是使用aD,将检测的数据传入控制器,由控制器对数据进行处理,然后Da输出。此种方案复杂,繁琐,精确度不高。现采用检测真有效值芯片LtC1966,LtC1966可以检测交流信号的真有效值具有高精确度,总误差小于0.25%。

滤波电路采用maX262是CmoS双二阶通用开关电容有源滤波器由微处理器精确控制滤波函数可构成各种带通、低通、高通、陷波和全通配置且不需外部器件。

由于内部参数的选择,采用由FpGa分频产生四时钟输入,单片机电路负责向maX262输入控制信号和数据。

我们采用椭圆形归一化LpF的设计方法。我们选择带内起伏量为1.0db阻带频率为通带频率的4.0倍。带内起伏量为1db时,阻带内有一个限波点的椭圆型归一化LpF的设计数据。

待设滤波器截止频率与基准滤波器截止频率的比值m为:

m=50k/(1/2π)=314159

对基准滤波器的所有元件值除以m,得到截止频率已变换成待设计滤波器的截止频率160khz时的元件参数。

C1(new)=C1(old)/m=6.31355μF

C2(new)=C2(old)/m=156.258nF

L3(new)=L3(old)/m=3.06374μH

待设滤波器的特征阻抗与基准频率器特征阻抗的比值K为:

K=51Ω/1Ω=51

将所有的电感元件值乘以K,将所有的电容值除以K。这样,便得到了待设计的特征阻抗为51Ω,且截止频率为50K的四阶椭圆滤波器。

C1(new)=C1(old)/K=123.79nF

C2(new)=C2(old)/K=3.0639nF

L3(new)=L3(old)×K=156.25μH

实际电路模块见附录二。

五、幅频特性电路

幅频检测电路基本原理是通过扫描不同频率,通过目标电路,然后检测幅值,显示输出幅值的过程。

扫描频率电路使用FpGa产生的DDS电路,基本输出为10HZ到200KHZ,利用单片机控制DDS的控制字产生步进为10KHZ的扫描频率。

幅值检测电路利用专用芯片LtC1966,LtC1966可以检测交流信号的真有效值具有高精确度,总误差小于0.25%幅度检测电路见附录二。

系统测试:

1.测试使用仪器:pc机,数字示波器tDS1002,F10a型函数信号发生器,直流稳压源LpS-305,DF2172a交流毫伏表。

2.系统整机调试:

2.1程控放大器测试:

测试方案:输入电压振幅为10mv,调节放大倍数,分别测量输出电压。

经测得,在50db以下时,通带包含100Hz―40khz,60db通带在100-37.5khz。增益10dB步进可调,放大器输出电压无明显失真。

2.2程控滤波器设计

测试方法:跟据截至频率的定义,我们取通带电平下降到-3db的频率点,并分别测出信号频率为高通截止频率一半,低通截止频率二倍,放大电路增益为40dB时,总体电路的增益,电路数据使用交流毫伏表测量。

2.3简易幅频特性仪

测试方案:将简易幅频特性仪通过一目标电路,将输出接示波器;

本设计任务中,我们完成了简易幅频特性仪的设计,性能达到了目标要求;

总结:

我们很好完成了可控放大电路,可控滤波电路等基本要求,可控放大电路能在0db到60db可调,精度达到了我们的要求,可控滤波电路能选择高低通设置,并且在1khz到40khz可调,精度达到1%,此外,我们很好的发挥了四阶椭圆滤波器的设计和简易幅频特性仪,并和好达到设计要求。

采用单片机at89C52完成对可编程滤波器maX262的控制.能很好地实现有源滤波器的设计工作;这种程控滤波器具有使用灵活、调试容易及工作性能稳定等特点。它只要1片maX262通过滤波器a和B的缀联就能很容易完成四阶滤波器电路的设计。另外,还可以通过对at89C52的aLe信号进行倍频和分频,实现对maX262的所有工作频率范围的覆盖。该电路稍加改动后,还可通过对不同参数和n值的设置,来实现全通、低通、高通、带阻等滤波器的设计。

参考文献:

[1]蒋瑜,陈循,杨雪,阮启明.基于maX262的程控滤波器的实现[J].电测与仪表,2000,(12)

[2]邓重一.基于可编程芯片maX262的有源滤波器[J].单片机与嵌入式系统应用,2005,(05)

[3]倪向东.单片机控制的双路有源滤波器设计[J].电子技术应用,2002,(01)

[4]张飞岭,张永瑞,谢延廷.基于maX262的可程控多频点带通滤波器的设计[J].电子科技,2007,(01)

[5]马玲.程控放大与程控滤波电路设计[J].电子工程师,1999,(08).

[6]菅维乐,姜威,李文明,孔勇.可编程开关电容通用滤波器maX260/261/262[J].国外电子元器件,2003,(03)

简单电路设计方案篇10

【关键词】交通灯;单片机;倒计时

1.引言

multisim12是一种全功能电子电路仿真软件,它可以对模拟、数字、模拟/数字混合电路、射频电路以及部分微机接口电路进行仿真,能克服实验室条件下对传统电子设计工作

的限制。该软件为用户提供了一个集成化的虚拟设计实验环境,建立电路、仿真分析和结果输出在集成界面中可以全部完成,电路元器件、测量仪器和仿真结果与实际情况非常接近,满足使用者从参数到产品的设计要求。

2.系统设计方案

2.1系统框图

本设计采用单片机8051作为控制器,通行时间或者等待时间通过数码管以倒计时方式显示,同时单片机控制交通信号灯(红灯、黄灯、绿灯)的正常替换工作。系统设计框图如图1所示。

图1系统设计框图

图3主程序流程图

2.2计时控制方案

利用8051内部的定时器/计数器进行定时,配合软件延时实现到计时。该方案节省硬件成本,切能够使读者在定时器/计数器的使用、中断及程序设计方面得到锻炼与提高。

2.3显示控制方案

东西南北各三盏灯,每三盏分别为红、黄、绿三种颜色,总共十二盏灯,而实际情况下,东西方向灯亮灭一致,南北方向灯亮灭一致,故只需要按东西为一组,南北为一组,两组交错亮灭来设计控制系统,即可达到交通灯系统的控制目的。根据以上分析那么只需要控制东南或者西北六盏灯亮灭规律就能实现控制,另外两组对应一致就行了。根据设计要求,要求东西或者南北通行25秒,红绿灯切换中间黄灯闪烁5秒。那么要求绿灯亮放行,放行线,绿灯持续亮(通行时间)25秒,黄灯亮(警告提醒时间)5秒,红灯亮禁止通行,禁止线,也为25秒。切换过程东西南北均为黄灯闪烁。

3.硬件设计

3.1交通灯显示电路原理

设计电路主要由两部分组成,一部分为p1口与十二个发光二极管连接电路,另一部分是p0、p2口与八个七段显示器相连的电路。

设计中单片机的i/o接口直接和交通灯连接。在十字路口的四组红、黄、绿三色交通灯中,东西方向道路上的两组同色灯连接在一起,南北方向道路上的两组同色的灯也彼此连接在,受单片机p1.0~p1.5控制。单片机的i/o接口与交通灯电路的具体连接方式为:p1.0~p1.2分别接东西方向的红、黄、绿共6个放光二极管,p1.3~p1.5分别接南北方向的红、黄、绿共6个发光二极管。8个数码管采用了共阳极的连接方式,因此i/o口输出低电平时,与之相连的数码管对应码段点亮,i/o口输出高电平时,相应码段的熄灭。电路原理图如图2所示。

图2电路原理图

3.2倒计时显示电路原理

该显示装置选用七段数码管来显示交通灯转换的剩余时间,根据控制要求,每个路口需要两个数码管,这样四个路口就要求八个数码管。8051单片机的i/o作为输出时,具有较强吸收电流能力,因此我们可以选用共阳型数码管,这样由单片机的i/o就可以直接驱动,从而简化硬件电路的设计。四个路口倒计时显示被置在同一时刻显示相同的数字,期中p0口用来显示时间的十位,p2口用来显示时间的个位。

4.软件设计

主程序流程图(如图3所示)。

程序用汇编语言,能够完美实现上述功能。

5.结束语

在multisim11仿真平台接好硬件电路,完成了软件编程之后,要使系统能够按设计意图正常运行,必须进行系统调试。系统调试包括硬件调试和软件调试两个部分。硬件部分各接线检查无误后,对软件程序进行编译,多次出错不断修改,最后,仿真成功。用单片机软硬结合设计电路,比较纯硬件设计,方便快捷,电路结构简单,功能修改灵活,扩展空间大。本设计只是完成了交通灯基本功能的设计,在此基础上可继续增加各种特殊功能的使用,使得该控制器使用更智能化,可靠性更高。

参考文献

[1]胡汉才.单片机原理及其接口技术[m].清华大学出版社.

[2]丁元杰.单片机原理与应用[m].机械工业出版社.

[3]孙育才.mCS-51系列单片微型计算机及其应用[m].东南大学出版社.