導(dǎo)語：如何才能寫好一篇驅(qū)動(dòng)電源，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

2013年是大眾照明燈具進(jìn)入藍(lán)海前的準(zhǔn)備之年，由于技術(shù)創(chuàng)新，多年來LED照明燈具的高溫和散熱的死結(jié)正在解開，創(chuàng)新的關(guān)鍵技術(shù)助推LED照明燈具快速發(fā)展。HVLED s的誕生，采用高電壓、小電流來點(diǎn)亮LED燈珠，使LED照明燈具的高溫源正在步步降溫：高導(dǎo)熱塑包鋁散熱器技術(shù)，使LED燈具內(nèi)高低電壓隔離的復(fù)雜技術(shù)瞬間簡(jiǎn)單化了。因而，高效率的非隔離恒流驅(qū)動(dòng)電源成為L(zhǎng)ED照明燈具的主流電源。

HVLEDs解困光源板高溫

HVLEDs即高壓LED模組，采用多顆LED管芯封裝和多顆串聯(lián)，VF電壓在DC35.140V，甚至更高，IF電流在10-60mA；相對(duì)于低壓LED的VF3.2V，IF150=700mA而言，就是高壓LED了。對(duì)于LED光源的功率設(shè)計(jì)而言，可以有高電壓、小電流和低電壓、大電流二種設(shè)計(jì)方法，不同的電路設(shè)計(jì)可以達(dá)到相同的功率，但是光源板的發(fā)熱程度大不一樣：LED光源在一個(gè)相對(duì)小的單位面積里，通過額定電流發(fā)光時(shí)，產(chǎn)生的熱量是巨大的。LED光源在通過額定電流時(shí)，大約有30%的電能轉(zhuǎn)換成光能，70%的電能轉(zhuǎn)換成熱能，如不能做到快速而有效的散熱，熱量會(huì)很快地聚積在燈具腔體內(nèi)產(chǎn)生高溫，尤其是低電壓、大電流的低壓LED光源，散熱就成了技術(shù)瓶頸：HVLEDs采用多芯封裝和光源板多顆均布技術(shù)，每顆燈珠周邊都留有一定的散熱空間，加上小電流驅(qū)動(dòng)，本身的發(fā)熱量甚少，因此，HVLEDs是解困光源燈板高溫的有效方法。采用多芯封裝HVLEDs和光源板多顆均布技術(shù)如圖1所示，每顆芯片上的紅點(diǎn)是LED工作時(shí)的發(fā)熱標(biāo)志，從中可見這塊光源燈板的均布技術(shù)使發(fā)熱點(diǎn)分散，每顆燈珠間的空間有利于自身散熱。

塑包鋁散熱器隔離技術(shù)簡(jiǎn)單好用

技術(shù)創(chuàng)新的高導(dǎo)熱塑料包鋁散熱器在燈具內(nèi)的使用使隔離技術(shù)簡(jiǎn)單而好用。

塑包鋁散熱器是一種導(dǎo)熱塑料外殼鋁芯的散熱器。導(dǎo)熱塑料與鋁散熱芯在注塑機(jī)上一次成型，適合大批量自動(dòng)化生產(chǎn)，鋁散熱芯做埋件，需要預(yù)先進(jìn)行機(jī)械加工。LED燈珠的熱量通過鋁散熱芯快速傳導(dǎo)給導(dǎo)熱塑料，導(dǎo)熱塑料利用它的多翼形成空氣對(duì)流散熱，利用它的表面輻射部分熱量。塑包鋁散熱器一股利用導(dǎo)熱塑料本來的顏色白色和黑色，黑色塑料的塑包鋁散熱器的輻射散熱效果更好一點(diǎn)（圖2）。正是塑包鋁散熱器簡(jiǎn)單而好用的解決了LED照明燈具內(nèi)部的高低電壓的隔離。

非隔離恒流驅(qū)動(dòng)電源已成主流

基于HVLEDs光源降低了發(fā)熱，塑包鋁散熱器簡(jiǎn)單地解決了LED燈具內(nèi)的高低電壓隔離。驅(qū)動(dòng)電源的選擇就以恒流精度、電源效率、功率因數(shù)的補(bǔ)償（PFC）為主考慮，隔離的開關(guān)叵流電源因使用變壓器而總體效率一股在70-88%，功率因數(shù)補(bǔ)償小于0.9：非隔離的恒流電源恒流精度可達(dá)3-5%，功率因數(shù)補(bǔ)償大于0.9，電源效率大于92%，因此成為L(zhǎng)ED照明燈具的首選。非隔離的恒流電源有非隔離的開關(guān)恒流電源和高壓線性恒流電源二種。

1）非隔離開關(guān)恒流驅(qū)動(dòng)電源

非隔離開關(guān)恒流驅(qū)動(dòng)電源芯片的設(shè)計(jì)已經(jīng)高度集成化了，將LED驅(qū)動(dòng)電源需要的功能，如寬電壓輸入高精度恒流輸出、過流保護(hù)、過壓保護(hù)、LED短路和開路保護(hù)、CS電阻短路保護(hù)、芯片供電欠壓保護(hù)等必須的功能已集成在其中，功率輸出的MOS管和恒流控制都集成在一個(gè)芯片上了，應(yīng)用電路十分簡(jiǎn)潔，周邊零件一般可控制在15個(gè)以下，也就是為終端客戶有效的控制材料成本和生產(chǎn)成本。

如圖3所示使用非隔離的開關(guān)恒流源芯片BP2831A設(shè)計(jì)的5W LED球泡燈電源，輸出DC80V、60mA，整個(gè)電路應(yīng)用的元器件連主芯片共計(jì)15個(gè)，電源效率在AC220V、滿載時(shí)達(dá)92%，電源可過EMc測(cè)試。圖4是該電源的實(shí)物照片，PCB的直徑小至φ18mm。

2）高壓線性恒流驅(qū)動(dòng)電源

高壓線性恒流驅(qū)動(dòng)電源芯片能在650V高壓下工作，它的應(yīng)用電路是Buck電路，它工作電路中沒有變壓器、電感器和電解電容器，它可以與LED燈珠、整流橋堆一起表貼在燈板的同一面上，適合于自動(dòng)化大批量生產(chǎn)。

篇2

關(guān)鍵詞：大功率　LED路燈　驅(qū)動(dòng)電源　設(shè)計(jì)

引　言

所謂“綠色照明”是指通過可行的照明設(shè)計(jì)，采用效率高、壽命長(zhǎng)、安全和性能穩(wěn)定的照明產(chǎn)品，改善提高人們的生活品質(zhì)。完整的“綠色照明”內(nèi)涵包括高效、節(jié)能、安全、環(huán)保等四項(xiàng)指標(biāo)，不可或缺。作為“綠色照明”之一的半導(dǎo)體照明是21世紀(jì)最具發(fā)展前景的高技術(shù)領(lǐng)域之一，它具有高效、節(jié)能、安全、環(huán)保、壽命長(zhǎng)、易維護(hù)等顯著特點(diǎn)，被認(rèn)為是最有可能進(jìn)入普通照明領(lǐng)域的一種新型第四代“綠色”學(xué)源。2003年6月17日，我國(guó)正式啟動(dòng)“國(guó)家半導(dǎo)體照明工程”。隨著“綠色照明”理念的提出和推廣，以半導(dǎo)體材料制作的LED光源被逐漸的應(yīng)用到了景觀照明方面，與此同時(shí)大功率的LED路燈引起了人們的廣泛關(guān)注。大功率LED路燈的工作原理是，通過直流低壓對(duì)大功率LED組進(jìn)行點(diǎn)亮，從而滿足人們的照明需求。大功率LED路燈不僅具有亮度高和顯色性好的優(yōu)勢(shì)，并且因?yàn)長(zhǎng)ED路燈的需要輸入的電能是低壓直流，所以對(duì)電能的要求少。隨著太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的不斷成熟，由于大功率LED路燈對(duì)電能的要求少，使得太陽能LED路燈作為未來道路的照明方式成為可能。在目前的LED應(yīng)用過程中，由于大功率LED所需要的必須是低壓直流電源，所以普通的家用交流電無法滿足大功率LED的要求，即使經(jīng)過了普通降壓和穩(wěn)壓的電源也必須通過重新改良過后才能用于為大功率LED驅(qū)動(dòng)電能。本文通過對(duì)大功率LED的工作特性深入探析理解，并對(duì)目前常用的一些驅(qū)動(dòng)電源進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，對(duì)高效的發(fā)揮出大功率LED的優(yōu)勢(shì)驅(qū)動(dòng)電源必須具備的哪些條件提出了多個(gè)設(shè)計(jì)要素。

一、LED驅(qū)動(dòng)電路研究的意義和價(jià)值

LED路燈是低得罟、大電流的驅(qū)動(dòng)器件其發(fā)光的強(qiáng)度由流過LED的電流決定電流過強(qiáng)會(huì)引起LED的衰減電流過弱會(huì)（dian4　liu2　guo4　ruo4　hui4）影響LED的發(fā)光強(qiáng)度因此LED的驅(qū)動(dòng)需要提供恒流電源以保證大功率LED使用的安全性同時(shí)達(dá)到理想的發(fā)光強(qiáng)度。用市電驅(qū)動(dòng)大功率LED需要解決降壓、隔離、PFC（功率因素校正）和恒流問題還需有比較高的轉(zhuǎn)換效率有較小的體積能長(zhǎng)時(shí)間工作易散熱低成本抗電磁干擾和過溫、過流、短路、開路保護(hù)等。本文設(shè)計(jì)的PFC開關(guān)電源性能良好、可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠且效率高在LED路燈使用過程中取得滿意的效果。

LED由于節(jié)能環(huán)保、壽命長(zhǎng)、光電效率高、啟動(dòng)時(shí)間按短等眾多優(yōu)點(diǎn)，成為了照明領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)，近年來發(fā)展迅速。由于LED獨(dú)特的電氣特性使得LED驅(qū)動(dòng)電路也面臨更大的挑戰(zhàn)，LED驅(qū)動(dòng)電路關(guān)系到整個(gè)LED照明系統(tǒng)性能的可靠性。因此為防止LED的損壞，這些都要求所設(shè)計(jì)系統(tǒng)能夠精準(zhǔn)控制LED輸出電流。目前采用的穩(wěn)壓驅(qū)動(dòng)電路，存在穩(wěn)流能力較差的缺點(diǎn)，從而導(dǎo)致LED壽命大為縮短。

當(dāng)前，直流輸入LED驅(qū)動(dòng)電源已經(jīng)發(fā)展了較長(zhǎng)的一段時(shí)間，電路已比較成熟，而用于市電輸入照明的LED驅(qū)動(dòng)電路，很多采用交流輸入電容降壓及工頻變壓器降壓，電源體積過大，輸出的電流穩(wěn)定性差，性能很低。目前針對(duì)市電輸入的降壓驅(qū)動(dòng)電路是當(dāng)前LED驅(qū)動(dòng)市場(chǎng)的難點(diǎn)和熱點(diǎn)。LED照明時(shí)一種綠色照明，其驅(qū)動(dòng)電源的輸出功率較小，在此情況下實(shí)現(xiàn)電源的高效率是另一大難點(diǎn)。同時(shí)，由于LED的使用壽命理論上長(zhǎng)達(dá)10　萬小時(shí)，這要求驅(qū)動(dòng)電源很高的可靠性。

二、設(shè)計(jì)方案

HV9910　應(yīng)用恒定頻率峰值電流控制的脈寬調(diào)制（PWM）　方法，采用了一個(gè)小電感和一個(gè)外部開關(guān)來最小化LED驅(qū)動(dòng)器的損耗。不同于傳統(tǒng)的PWM控制方法，該驅(qū)動(dòng)器使用了一個(gè)簡(jiǎn)單的開/　關(guān)控制來調(diào)整LED的電流，因而簡(jiǎn)化了控制電路的設(shè)計(jì)。

2.1　電路的特點(diǎn)

1）無需電解電容及變壓器，這樣增加了電源的使用壽命。如果LED驅(qū)動(dòng)器理有電解電容，那壽命主要取決于電解電容，電解電容的使用壽命有一個(gè)大家公認(rèn)的近似計(jì)算法則：即溫度每下降10　度使用壽命增加一倍。比如說標(biāo)稱105　度2000　小時(shí)的電解電容，在65　度下使用壽命大約是32000　小時(shí)。

2）高效率。這款靈活簡(jiǎn)單的LED驅(qū)動(dòng)器IC效率超過93%，可減少相關(guān)元件的數(shù)量，從而降低了系統(tǒng)成本。HV9910　可將調(diào)整過的85V至265Vac　或8V至450Vdc　電壓源轉(zhuǎn)換為一個(gè)恒流源，從而為串連或并聯(lián)的高亮LED提供電源。

3）電路簡(jiǎn)單，僅需一個(gè)芯片HV9910　的實(shí)現(xiàn)就能實(shí)現(xiàn)所有的功能，沒有用到變壓器，提高了功率的效率，減少了空間，增加了系統(tǒng)的可靠性。

2.2　電磁兼容，高PFC、過EMI

采用高PFC　功能電路設(shè)計(jì)的室外LED　路燈電源，內(nèi)置完善的EMC電路和高效防雷電路，符合安規(guī)和電磁兼容的要求。再用電壓環(huán)反饋，限壓恒流，效率高，恒流準(zhǔn)，范圍寬，實(shí)現(xiàn)了寬輸入，穩(wěn)壓恒流輸出，避免了LED正向電壓的改變而引起電流變動(dòng)，同時(shí)恒定的電流使LED得亮度穩(wěn)定。整機(jī)元件少，電路簡(jiǎn)單。

2.3　電源的PCB設(shè)計(jì)

本文在PCB　布局過程中，將易受干擾的元器件、輸入與輸出元件、具有較高的電位差的元器件或?qū)Ь€間距離盡可能加大，提高電路的抗干擾能力。

本文遵守以下原則進(jìn)行PCB布線：

1）盡量避免相鄰的線平行排列，平行走線的最大長(zhǎng)度小于3cm，避免線間電容使電路發(fā)生反饋耦合和電磁振蕩；

2）為避免高頻回路對(duì)整個(gè)電路的影響，盡可能減小其面積，并使用較細(xì)的導(dǎo)線；

3）合理設(shè)計(jì)PCB導(dǎo)線的寬度，電源進(jìn)線線寬1.5mm，開關(guān)電源輸入線的相線與中線間距3.5mm，電源地與輸出地間距、變壓器的初級(jí)與次級(jí)間距均大于8mm；

三、可靠性設(shè)計(jì)

要在照明領(lǐng)域中大量使用大功率白光LED，只有保證大功率白光LED驅(qū)動(dòng)電源安全可靠地工作，才能保證大功率白光LED的長(zhǎng)壽命和發(fā)光亮度穩(wěn)定。

3.1過壓過流保護(hù)

在實(shí)際使用中，會(huì)出現(xiàn)負(fù)載短路或者空載的情況，會(huì)造成整個(gè)驅(qū)動(dòng)電源的破壞，所以在驅(qū)動(dòng)電源設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要增加過壓與過流保護(hù)。

3.2隔離保護(hù)

LED是低電壓的產(chǎn)品，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電源的開關(guān)損壞時(shí)，也不能有危及負(fù)載的高電壓出現(xiàn)。所以要求電路的負(fù)載電路做到隔離保護(hù)。

3.3浪涌保護(hù)

在實(shí)際應(yīng)用中，電網(wǎng)很不穩(wěn)定，尤其是雷雨季節(jié)，會(huì)有浪涌電壓存在，所以在驅(qū)動(dòng)電源設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮到整個(gè)產(chǎn)品的防雷，盡量避免在異常時(shí)造成永久性的破壞。

3.4散熱設(shè)計(jì)在大功率LED應(yīng)用中，LED能承受的電流與溫度有一定的關(guān)系，所以在驅(qū)動(dòng)電源設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮大功率白光LED的散熱問題和驅(qū)動(dòng)電源本身的散熱問題。

篇3

    DougBailey指出由于雙極型功率器件比MOSFET便宜,一般是2美分左右一個(gè),所以一些設(shè)計(jì)師為了降低LED驅(qū)動(dòng)成本而使用雙極型功率器件,這樣會(huì)嚴(yán)重影響電路的可靠性,因?yàn)殡S著LED驅(qū)動(dòng)電源電路板溫度的提升,雙極型器件的有效工作范圍會(huì)迅速縮小,這樣會(huì)導(dǎo)致器件在溫度上升時(shí)故障從而影響LED燈具的可靠性,正確的做法是要選用MOSFET器件,MOSFET器件的使用壽命要遠(yuǎn)遠(yuǎn)長(zhǎng)于雙極型器件。

    二、盡量使用MOSFET器件

    如果設(shè)計(jì)的LED燈具功率不高,那么建議可以使用集成了MOSFET的LED驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品,因?yàn)檫@樣做的好處是集成MOSFET的導(dǎo)通電阻少,產(chǎn)生的熱量要比分立的少,另外,就是集成的MOSFET是控制器和FET在一起,一般都有過熱關(guān)斷功能,在MOSFET過熱時(shí)會(huì)自動(dòng)關(guān)斷電路達(dá)到保護(hù)LED燈具的目的,這對(duì)LED燈具非常重要,因?yàn)長(zhǎng)ED燈具一般很小巧且難以進(jìn)行空氣散熱。

    三、盡量使用單級(jí)架構(gòu)電路

    Doug表示有些LED電路采用了兩級(jí)架構(gòu),即“PFC(功率因數(shù)校正)+隔離DC/DC變換器”的架構(gòu),這樣的設(shè)計(jì)會(huì)降低電路的效率。例如,如果PFC的效率是95%,而DC/DC部分的效率是88%,則整個(gè)電路的效率會(huì)降低到83.6%!“PI的LinkSwitch-PH器件同時(shí)將PFC/CC控制器、一個(gè)725VMOSFET和MOSFET驅(qū)動(dòng)器集成到單個(gè)封裝中,將驅(qū)動(dòng)電路的效率提升到87%!”Doug指出,“這樣的器件可大大簡(jiǎn)化電路板布局設(shè)計(jì),最多能省去傳統(tǒng)隔離反激式設(shè)計(jì)中所用的25個(gè)元件!省去的元件包括高壓大容量電解電容和光耦器。”Doug表示LED兩級(jí)架構(gòu)適用于必須使用第二個(gè)恒流驅(qū)動(dòng)電路才能使PFC驅(qū)動(dòng)LED恒流的舊式驅(qū)動(dòng)器。這些設(shè)計(jì)已經(jīng)過時(shí),不再具有成本效益,因此在大多數(shù)情況下都最好采用單級(jí)設(shè)計(jì)。

    四、MOSFET的耐壓不要低于700V

    耐壓600V的MOSFET比較便宜,很多認(rèn)為L(zhǎng)ED燈具的輸入電壓一般是220V,所以耐壓600V足夠了,但是很多時(shí)候電路電壓會(huì)到340V,在有浪涌的時(shí)候,600V的MOSFET很容易被擊穿,從而影響了LED燈具的壽命,實(shí)際上選用600VMOSFET可能節(jié)省了一些成本但是付出的卻是整個(gè)電路板的代價(jià),所以,“不要選用600V耐壓的MOSFET,最好選用耐壓超過700V的MOSFET?！彼麖?qiáng)調(diào)。

    五、盡量不要使用電解電容

    LED路燈電源電路中到底要不要使用電解電容?目前有支持者也有反對(duì)者,支持者認(rèn)為如果可以將電路板溫度控制好,依次達(dá)成延長(zhǎng)電解電容壽命的目的,例如選用105度壽命為8000小時(shí)的高溫電解電容,根據(jù)通行的電解電容壽命估算公式“溫度每降低10度,壽命增加一倍”,那么它在95度環(huán)境下工作壽命為16000小時(shí),在85度環(huán)境下工作壽命為32000小時(shí),在75度環(huán)境下工作壽命為64000小時(shí),假如實(shí)際工作溫度更低,那么壽命會(huì)更長(zhǎng)!由此看來,只要選用高品質(zhì)的電解電容對(duì)驅(qū)動(dòng)電源的壽命是沒有什么影響的!

篇4

關(guān)鍵詞 LED；電源驅(qū)動(dòng)；節(jié)能高效

中圖分類號(hào)TM91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2011）46-0011-01

1 LED路燈的電源驅(qū)動(dòng)原理

近些年隨著大功率的LED發(fā)光技術(shù)的升級(jí)，大功率的白光LED進(jìn)入了照明市場(chǎng)，越來越多的被應(yīng)用于通用照明領(lǐng)域。因?yàn)長(zhǎng)ED本身具有高光效、壽命長(zhǎng)、抗浪涌能力差等特點(diǎn)，以此LED路燈的電源控制和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)就成為了保證其功能和高效的重要基礎(chǔ)。

為了設(shè)計(jì)出更加安全可靠的電源驅(qū)動(dòng)器，必須對(duì)其工作原理進(jìn)行了解。本文對(duì)LED路燈電源驅(qū)動(dòng)器的基本工作原理進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹：主要的系統(tǒng)設(shè)計(jì)是處采用隔離變壓器、PEC控制電源開關(guān)，并保證輸出為恒定的電壓，完成對(duì)LED路燈的驅(qū)動(dòng)。因?yàn)閷?shí)際中LED的抗浪涌的能力較差，尤其是對(duì)反向電壓更為敏感。所以在電源控制中應(yīng)當(dāng)注意對(duì)這方面的保護(hù)效果的提高。同時(shí)，LED路燈主要的工作狀況是戶外，因此要增加對(duì)防浪涌的措施。因?yàn)閷?duì)其供電的電網(wǎng)容易受到雷電的干擾，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流而涌入電網(wǎng)，從而導(dǎo)致對(duì)LED的破壞。所以電源的驅(qū)動(dòng)也應(yīng)當(dāng)具備抑制浪涌的功能，達(dá)到保護(hù)LED的效果。此時(shí)采用的EMI濾波電路就起到了這種防止電網(wǎng)諧波串入的模塊，以此保護(hù)路燈的電路正常工作。

2 LED路燈的電源驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)

2.1 驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述

針對(duì)LED路燈系統(tǒng)的電源控制器的設(shè)計(jì)需要考慮到其特地和基本要求才能達(dá)到目的。具體的情況如下：此系統(tǒng)中的每個(gè)路燈的功率在 100W以內(nèi)；為了提高路燈的實(shí)用性，路燈的LED被分為若干小組，每組LED則是串聯(lián)驅(qū)動(dòng)，組與組之間為隔離驅(qū)動(dòng)，保證單組損壞而不影響整個(gè)LED的工作；為了提高路燈的安全性，輸入和輸出系統(tǒng)需要有電氣隔離；電源的公因數(shù)必須維持在較高的水平。

在設(shè)計(jì)中為了滿足以上的基本需求，通常采用的是AC/DC恒壓電源和多路控制的DC/DC恒定流動(dòng)驅(qū)動(dòng)級(jí)聯(lián)的方式完成對(duì)多路的LED驅(qū)動(dòng)。AC/DC部分采用的是反激形式拓?fù)?，輸出的功率可以滿足LED的功率；DC/DC的部分采用國(guó)半德爾LED恒定電流芯片。其中在AC/DC部分所采用的反激式的電源所產(chǎn)生的損耗將影響電源的效率，其損耗主要有：一次場(chǎng)效應(yīng)晶體管的損耗，主要是導(dǎo)通和開關(guān)損耗；二次側(cè)的整流二極管造成的功率損耗；高頻變壓的固有的鐵損、銅損、漏感損耗等，為了提高整個(gè)電源的高效率就應(yīng)當(dāng)對(duì)上面三種情況進(jìn)行控制。

2.2控制形式和零電壓設(shè)計(jì)

在提高效率的設(shè)計(jì)中，如采用ST所生產(chǎn)的L6562作為控制芯片，此芯片是一種較為經(jīng)濟(jì)的功率因數(shù)校正控制元器件。反激方式電源工作是在不連續(xù)導(dǎo)電的模式下進(jìn)行工作的，通過前端的濾波其進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整實(shí)現(xiàn)高功率。為了減小場(chǎng)效應(yīng)晶體管損耗，利用與芯片相適應(yīng)的器件，這樣可以有效的降低在導(dǎo)通時(shí)出現(xiàn)的損耗，同時(shí)還可以利用準(zhǔn)諧振的技術(shù)實(shí)現(xiàn)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的零電壓導(dǎo)通，完成對(duì)開關(guān)損耗的控制。

2.3 同步整流設(shè)計(jì)

通常的反激式開關(guān)在利用中二次側(cè)的整流二級(jí)管也會(huì)形成較大的損耗，為了實(shí)現(xiàn)高效率可以利用具有低導(dǎo)通降壓的二極管來緩解高損耗的問題，但是實(shí)踐中看，此種改進(jìn)的效果并不明顯，同時(shí)一些設(shè)計(jì)中輸出的電壓較高，而肖特基二極管的反向耐壓性能并不理想，所以其不能滿足高效率需求。

實(shí)踐證明較好的方法是采用同步整流技術(shù)對(duì)功率進(jìn)行調(diào)整，利用導(dǎo)通電阻較低的場(chǎng)效應(yīng)晶體管代替整流二極管。同步整流方式可以分為外驅(qū)動(dòng)和內(nèi)驅(qū)動(dòng)兩種，工作原理也可分為電壓型和電流型、諧振型驅(qū)動(dòng)等。這些同步驅(qū)動(dòng)的方式各自有其優(yōu)勢(shì)和不足。其中一種較為實(shí)用的是電流同步的控制驅(qū)動(dòng)方案，但是因?yàn)轵?qū)動(dòng)中選擇了場(chǎng)效應(yīng)晶體管門極驅(qū)動(dòng)電壓鉗位在輸出電壓上，而門極穿電壓通常較低，因此要采用此種方法就要降低輸出電壓。

所以可以采用混合型的同步整流方法，其工作的原理為在兩個(gè)變壓器上的兩個(gè)繞組為T3、T4，其中T3設(shè)計(jì)為二次繞組主要負(fù)責(zé)能量的傳遞，T4則為輔助繞組。在T4上的電壓隨著T3電壓的升高而升高，用于開啟同步整流用場(chǎng)效應(yīng)管。此時(shí)的電流互感器中的兩個(gè)繞組也起到不同的作用，初級(jí)繞組是串聯(lián)在主電路中，是檢驗(yàn)流經(jīng)的場(chǎng)效應(yīng)管的電流 ，當(dāng)該繞組中的電流下降到0的時(shí)候，另一個(gè)繞組則將場(chǎng)效應(yīng)管斷開。所以此種方案可以利用電壓信號(hào)來控制場(chǎng)效應(yīng)晶體管的導(dǎo)通，電流信號(hào)澤爾負(fù)責(zé)其關(guān)閉，不僅僅提高了效率還可以穩(wěn)定的工作，控制了無開通的情況。

2.4 變壓器的高效率設(shè)計(jì)

高頻率變壓器是隔離形式的電源中不可或缺的器件，在提升效率的方面也有著重要的作用。變壓的損耗主要來自銅損、鐵損、漏感損耗，此三者的損耗可以通過必要的手段進(jìn)性損耗的控制，但是控制的措施不能完全達(dá)到綜合高效的目標(biāo)效果。因此，新型的變壓器技術(shù)將高頻率供電系統(tǒng)進(jìn)行了升級(jí)。此種變壓器的技術(shù)日趨成熟，主要特點(diǎn)是高度低，利用底部面積大的平面磁芯。此種變壓器采用的繞著是螺旋印制線構(gòu)成。和以往的變壓器相比此種平面型的變壓效果更高，工作效率也得到了提升，且體積小、漏感小、導(dǎo)熱性好、一致性強(qiáng)等。雖然其距離應(yīng)用還有一段時(shí)間，但是可以成為高端應(yīng)用領(lǐng)域的替代產(chǎn)品。

3結(jié)論

LED路燈系統(tǒng)的高效率電源驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)，其首要的目的就是保證路燈的高頻率工況，同時(shí)防止供電系統(tǒng)中的干擾侵入到路燈系統(tǒng)中而造成損壞。其次，利用多種復(fù)合電路和晶體管來提高供電過程中的各種線路損耗，提高供電的效率，以此達(dá)到安全、高效的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]魏大為.大功率LED路燈驅(qū)動(dòng)電源的設(shè)計(jì)[J].電工技術(shù)，2009(5).

[2]張國(guó)雋.城市路燈照明節(jié)能方案的設(shè)計(jì)[J].廣東科技，2007(S2).

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關(guān)鍵詞：半導(dǎo)體激光器；驅(qū)動(dòng)電路；慢啟動(dòng)

中圖分類號(hào)：TM1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-4311（2012）04-0045-010引言

隨著半導(dǎo)體在通信、測(cè)控、醫(yī)療、集成光學(xué)等技術(shù)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，它越來越受到人們的關(guān)注，為其設(shè)計(jì)一款精度較高、性能可靠、經(jīng)濟(jì)、耐用的驅(qū)動(dòng)電源成了我們當(dāng)前最為緊要的問題，由于半導(dǎo)體激光器“嬌貴”的特點(diǎn)，所使用的電源必須要在性能與質(zhì)量上嚴(yán)格把關(guān)。

1半導(dǎo)體激光器轉(zhuǎn)移特性

在一定溫度下，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電流低于閾值電流時(shí)，激光器輸出光功率P近似為零，半導(dǎo)體激光器只能發(fā)熒光。驅(qū)動(dòng)電流高于閾值時(shí)輸出激光，并且光輸出功率隨著驅(qū)動(dòng)電流的增大而迅速增加并呈線性關(guān)系。在實(shí)際應(yīng)用中必須對(duì)激光二極管提出兩個(gè)要求，一是較低的門限電流，二是穩(wěn)定的P-I曲線。從原理上來講，在工作物質(zhì)一定的情況下，半導(dǎo)體激光器輸出的激光頻率應(yīng)當(dāng)由諧振腔長(zhǎng)度和激勵(lì)源的強(qiáng)度有關(guān)，換句話說，半導(dǎo)體激光器的輸出頻率取決于：PN結(jié)的溫度和注入電流的大小。另外，由于半導(dǎo)體PN結(jié)相當(dāng)脆弱，稍有電流沖擊就會(huì)造成損害。所以在具體使用半導(dǎo)體激光器時(shí)，我們對(duì)其供電電路和調(diào)制電路的要求相當(dāng)嚴(yán)格。

我們用異質(zhì)結(jié)來代替同質(zhì)結(jié)就可以將門限電流降低兩個(gè)數(shù)量級(jí)，而對(duì)于穩(wěn)定性問題目前只有通過外加恒溫和光反饋等來加以改善。對(duì)一般的半導(dǎo)體激光器來說，激光二極管是正向結(jié)法，光電二極管是反向結(jié)法。受光后轉(zhuǎn)換的光電流在電阻上以電壓形式反映出射光功率的大小，添加控制電路就可以達(dá)到控制發(fā)光功率的目的。

2電路設(shè)計(jì)

試驗(yàn)中所用激光二極管型號(hào)為HT670T5，該管波長(zhǎng)為650nm，額定功率為30mW。

2.1 電流源電路線性電源具有精度高、穩(wěn)定度高但是效率較低的特點(diǎn)，但考慮到半導(dǎo)體激光器對(duì)電源精度的苛刻要求，而且我們?cè)O(shè)計(jì)的電源是一種小功率電源，效率低的缺點(diǎn)就顯得不是特別重要，所以我們?cè)O(shè)計(jì)方案選擇線性電源。

為了實(shí)現(xiàn)精度和穩(wěn)定度的要求，實(shí)現(xiàn)抑制紋波和降低噪聲的要求。設(shè)計(jì)了兩級(jí)調(diào)整模塊，前一級(jí)使用穩(wěn)壓芯片，通過擴(kuò)流，輸送到后一級(jí)調(diào)整模塊。

市電通過電網(wǎng)濾波器進(jìn)入變壓器，降至21V（峰值），經(jīng)過整流濾波（具體電路省略）后通過由穩(wěn)壓集成塊與擴(kuò)流電路組成的一級(jí)調(diào)整電路；之后，通過后級(jí)的串聯(lián)—取樣—反饋—調(diào)整，最后輸出。

在具體恒流源電路設(shè)計(jì)中，負(fù)載不是加在它的輸出端，而是加在調(diào)壓器LM317T的輸入端。對(duì)于實(shí)際負(fù)載來說，調(diào)壓器LM317T的輸入起恒流源作用。因?yàn)檎{(diào)壓器輸出端接的是虛假負(fù)載R1，所以不論實(shí)際負(fù)載兩端電壓的真實(shí)值是多少，它都消耗一個(gè)恒定不變的電流。調(diào)壓器和虛假負(fù)載R1上的電壓使電路總允許電壓下降。負(fù)載電流由R1設(shè)定，其值等于1.25A/Ω×R1。

2.2 紋波調(diào)零電路為了減小穩(wěn)流電源的紋波電壓，需要為電路增設(shè)紋波調(diào)零電路，在正常工作中，調(diào)節(jié)紋波調(diào)零電位器可使輸出紋波電壓非常小。紋波成分通過電容耦合至運(yùn)放的反相輸入端，在具體的紋波調(diào)零電路中，它經(jīng)放大后加至調(diào)整管的基極。因此，可達(dá)到上述的效果。

2.3 保護(hù)電路實(shí)際應(yīng)用中，激光器很容易受到同電路其它電器干擾產(chǎn)生的浪涌電流的傷害，為保護(hù)激光器不受到浪涌電流的沖擊，我們可以在電路中加入慢啟動(dòng)電路。此外，為更好的保護(hù)激光器，我們可選用2SA1015和2SC1815等類型的吸流管，在電壓源的制作過程中基本可保護(hù)激光器的安全運(yùn)行。加上電壓源中電網(wǎng)濾波器的作用，將電路制作成簡(jiǎn)單的限流型保護(hù)電路。

3實(shí)驗(yàn)結(jié)果

本文所設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)電源，通過慢啟動(dòng)、紋波調(diào)零等電路，在實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用效果良好，較好的解決了半導(dǎo)體二極管在使用中輸出功率不穩(wěn)定的問題，測(cè)量結(jié)果如下：

考慮示波器的帶寬限制，修正為：

電流源：

電流紋波及噪聲：?燮0.1uA

電壓源：

紋波：?燮0.01mV

電流紋波及噪聲：?燮0.5uA

調(diào)整范圍：0－500mA

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞： 動(dòng)態(tài)光調(diào)節(jié)； 數(shù)字式LED驅(qū)動(dòng)電源； 嵌入式設(shè)計(jì)； C8051F021

中圖分類號(hào)： TN86?34； TP303.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2017）10?0103?04

Abstract： The adjustment of LED controlled by dynamic light can′t achieve the expected effect due to the imperfect design of digital LED driving power supply adjusted by dynamic light， but the embedded system can improve the performances of LED driving power supply effectively. An embedded system based digital LED driving power supply controlled by dynamic light was designed. The A/D acquisition module performs the acquisition， rectification， filtering and A/D conversion of data of digital LED adjusted by dynamic light to get the A/D sampling data， and transfer it to the driving circuit. The embedded design is adopted in the driving circuit to optimize the A/D sampling data， so as to control the LED lighting reasonably and regulate the digital LED with dynamic light effectively. The C8051F021 chip is the "manager" of the embedded system based digital LED driving power supply under dynamic light control. Its management flow chart is given in the third part of this paper. The data acquisition language of A/D acquisition module was design also in the third part. The experimental results show that the designed digital LED driving power supply has strong driving performance and high power conversion efficiency.

Keywords： dynamic light control； digital LED driving power supply； embedded design； C8051F021

0 引 言

現(xiàn)如今，數(shù)字式LED以其低耗、顯示清晰、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，在家用電器的顯示配件方面占據(jù)了主導(dǎo)地位。動(dòng)態(tài)光調(diào)節(jié)是一種能夠有效縮減數(shù)字式LED顯示屏漏光現(xiàn)象、增強(qiáng)顯示效果的方法，但由于動(dòng)態(tài)光調(diào)節(jié)下的數(shù)字式LED驅(qū)動(dòng)電源的設(shè)計(jì)不完善，使動(dòng)態(tài)光對(duì)LED的調(diào)節(jié)無法達(dá)到預(yù)期效果，這已成為科研組織的研究難題[1?4]。嵌入式是一種以應(yīng)用為核心、以電子信息技術(shù)為根基的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其能夠調(diào)控軟硬件的靈活性，進(jìn)而提升LED驅(qū)動(dòng)電源的各項(xiàng)性能[5?6]。為此，利用嵌入式系統(tǒng)，設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)光調(diào)節(jié)下的數(shù)字式LED驅(qū)動(dòng)電源，增強(qiáng)數(shù)字式LED驅(qū)動(dòng)電源的驅(qū)動(dòng)性能和轉(zhuǎn)換效率，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)光對(duì)數(shù)字式LED的調(diào)節(jié)效果。

科研組織對(duì)動(dòng)態(tài)光調(diào)節(jié)下數(shù)字式LED驅(qū)動(dòng)電源的設(shè)計(jì)成果均存在一些不足之處。如文獻(xiàn)[7]提出的能耗密度分配模型方法。這種方法能夠?qū)?dòng)態(tài)光調(diào)節(jié)下數(shù)字式LED驅(qū)動(dòng)電源的多余能耗合理分配出去，達(dá)到增強(qiáng)電源轉(zhuǎn)換效率的目的；但這種方法過于受限于電源傳送功率配對(duì)，故其驅(qū)動(dòng)性能較低。文獻(xiàn)[8]提出基于阻抗模型構(gòu)建動(dòng)態(tài)光調(diào)節(jié)下數(shù)字式LED驅(qū)動(dòng)電源的方法，阻抗模型能夠較為合理實(shí)現(xiàn)電源驅(qū)動(dòng)的高性能；但這種方法的耗能較大，電源轉(zhuǎn)換效率不高。

從以上動(dòng)態(tài)光調(diào)節(jié)下數(shù)字式LED驅(qū)動(dòng)電源的設(shè)計(jì)成果中可看出，我國(guó)科研組織對(duì)基于嵌入式系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)光調(diào)節(jié)下數(shù)字式LED驅(qū)動(dòng)電源的設(shè)計(jì)迫在眉睫。

1 數(shù)字式LED驅(qū)動(dòng)電源嵌入式設(shè)計(jì)

1.1 LED驅(qū)動(dòng)電源整體設(shè)計(jì)

基于嵌入式系統(tǒng)的猶光調(diào)節(jié)下數(shù)字式LED驅(qū)動(dòng)電源的工作原理如圖1所示。

由圖1可知，在基于嵌入式系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)光調(diào)節(jié)下數(shù)字式LED驅(qū)動(dòng)電源的設(shè)計(jì)中，A/D采集模塊對(duì)數(shù)字式LED數(shù)據(jù)進(jìn)行整流、濾波、A/D采樣，其對(duì)數(shù)字式LED驅(qū)動(dòng)電源有著過渡作用，是數(shù)字式LED驅(qū)動(dòng)電源的基礎(chǔ)組成部分。驅(qū)動(dòng)電路是實(shí)現(xiàn)數(shù)字式LED驅(qū)動(dòng)電源對(duì)動(dòng)態(tài)光調(diào)節(jié)控制的基礎(chǔ)，高性能的驅(qū)動(dòng)電路能夠給予數(shù)字式LED驅(qū)動(dòng)電源較高的驅(qū)動(dòng)性能?？刂菩酒菙?shù)字式LED驅(qū)動(dòng)電源的控制核心，其管理著整個(gè)數(shù)字式LED驅(qū)動(dòng)電源的工作流程。

1.2 A/D采集模塊設(shè)計(jì)

在A/D采集模塊中，整流是將采集到的動(dòng)態(tài)光調(diào)節(jié)下的數(shù)字式LED的交流電近似轉(zhuǎn)化為直流電的過程；濾波是將近似直流電中的交流波形去除，最終輸出標(biāo)準(zhǔn)直流電的過程。圖2是濾波器電路圖。

濾波是排除電力干擾的一項(xiàng)重要手段，其能夠避免電源損傷、使電路元件維持在正常狀態(tài)下工作。由圖2可知，A/D采集模塊選用低通濾波器為動(dòng)態(tài)光調(diào)節(jié)下的數(shù)字式LED進(jìn)行濾波，其能夠進(jìn)行50 Hz電力信號(hào)的濾波，對(duì)高頻干擾的衰減效果較強(qiáng)。所設(shè)計(jì)的低通濾波器擁有2個(gè)輸入、輸出端口，并配備1個(gè)電源接地端。C，C1代表差模濾波電容，C2，C3代表共模濾波電容，L1，L2代表電感，T代表共模電感。如果出現(xiàn)干擾信號(hào)，電感則會(huì)高速增長(zhǎng)，阻止干擾信號(hào)通過，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)態(tài)光調(diào)節(jié)下數(shù)字式LED的濾波。整流濾波之后，A/D采集模塊將對(duì)其獲取到的數(shù)據(jù)進(jìn)行A/D采樣，圖3是A/D采樣電路圖。

由圖3可知，A/D采集模塊主要由對(duì)比器、寄存器和A/D轉(zhuǎn)換器組成，其最重要的組成元件是A/D轉(zhuǎn)換器。A/D采集模塊將其最初采集到的動(dòng)態(tài)光調(diào)節(jié)下的數(shù)字式LED數(shù)據(jù)，利用對(duì)比器提高數(shù)據(jù)分辨率，并暫存在寄存器中。用戶可對(duì)寄存器處理流程進(jìn)行編程，A/D轉(zhuǎn)換器會(huì)對(duì)寄存器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行依次調(diào)用，進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換。

模/數(shù)轉(zhuǎn)換的方式采用高速形式，以增強(qiáng)基于嵌入式系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)光調(diào)節(jié)下數(shù)字式LED驅(qū)動(dòng)電源的驅(qū)動(dòng)性能和電源轉(zhuǎn)換效率。A/D轉(zhuǎn)換器的輸出結(jié)果會(huì)經(jīng)由對(duì)比器與最初采集數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如果對(duì)比器的對(duì)比結(jié)果是負(fù)數(shù)，A/D采集模塊將把寄存器狀態(tài)調(diào)至高效位；反之，則調(diào)至低效位。

寄存器的效位狀態(tài)會(huì)對(duì)A/D采集模塊的效率產(chǎn)生影響，通過不斷調(diào)整寄存器效位狀態(tài)，能夠提高數(shù)字式LED驅(qū)動(dòng)電源的工作效率。最后，A/D采集模塊利用控制與定時(shí)邏輯原理，將其獲取到的A/D采樣數(shù)據(jù)輸出到驅(qū)動(dòng)電路。

1.3 驅(qū)動(dòng)電路嵌入式設(shè)計(jì)

受限于我國(guó)的科技能力，數(shù)字式LED的單顆發(fā)光物質(zhì)功率過低，在實(shí)際應(yīng)用中，只有將多顆發(fā)光物質(zhì)連接起來使用才能夠?qū)崿F(xiàn)LED的肉眼可視發(fā)光，連接方式主要采用串聯(lián)和并聯(lián)的混合連接。為此，必須通過特定的驅(qū)動(dòng)電路才能夠令動(dòng)態(tài)光調(diào)節(jié)下的數(shù)字式LED完成正常顯示功能，所設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路采用嵌入式。

反激式轉(zhuǎn)換器是一種擁有簡(jiǎn)單拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的電源開關(guān)，其能夠?yàn)轵?qū)動(dòng)電路提供較高水平的電壓升降和多路輸出。為此，基于嵌入式系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)光調(diào)節(jié)下數(shù)字式LED驅(qū)動(dòng)電源的設(shè)計(jì)中，將反激式轉(zhuǎn)換器納入到驅(qū)動(dòng)電路，并利用隔離式轉(zhuǎn)換器維持?jǐn)?shù)字式LED的正常發(fā)光。圖4為驅(qū)動(dòng)電路電路圖。

由圖4可知，所設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)電路有著成本低、效率高的特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)LED發(fā)光的合理控制。驅(qū)動(dòng)電路能夠容納的輸入電壓范圍是[170 V，280 V]，LED發(fā)光物質(zhì)的連接方式是15顆串聯(lián)、5顆并聯(lián)，電流、電壓和功率的極大輸出值分別為350 mA，DC 60 V和20 W。A/D采集模塊會(huì)將其獲取到A/D采樣數(shù)據(jù)輸入到驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路的輸出接收元件是單片機(jī)?；谇度胧较到y(tǒng)的動(dòng)態(tài)光調(diào)節(jié)下數(shù)字式LED驅(qū)動(dòng)電源為驅(qū)動(dòng)電路的連接設(shè)計(jì)成嵌入式連接，驅(qū)動(dòng)電路對(duì)數(shù)字式LED發(fā)光的控制并非只有簡(jiǎn)單的開啟和關(guān)閉，而是能夠合理調(diào)節(jié)數(shù)字式LED的發(fā)光亮度，以提高其使用壽命、增強(qiáng)動(dòng)態(tài)光對(duì)數(shù)字化LED的調(diào)節(jié)效果。

1.4 控制芯片O計(jì)

控制芯片是基于嵌入式系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)光調(diào)節(jié)下數(shù)字式LED驅(qū)動(dòng)電源的“管理者”，故在控制芯片的選擇上應(yīng)絕對(duì)符合數(shù)字式LED驅(qū)動(dòng)電源的設(shè)計(jì)初衷，這就要求所選擇的控制芯片應(yīng)具有高集成度和處理效率。因此，選擇某公司出產(chǎn)的C8051F021芯片作為數(shù)字式LED驅(qū)動(dòng)電源的控制芯片，此芯片的性能較高且能夠獨(dú)立進(jìn)行高效的控制工作。

C8051F021芯片是一種擁有CIP?51 內(nèi)核的芯片，是對(duì)8051系列芯片的優(yōu)化成果。CIP?51 內(nèi)核擁有高兼容性和流水線結(jié)構(gòu)，能夠通過803x/805x編碼器對(duì)其進(jìn)行開發(fā)。CIP?51 內(nèi)核配備了5個(gè)16位定時(shí)器、2個(gè)通用異步收發(fā)傳輸器、1個(gè)256 B隨機(jī)存取存儲(chǔ)器以及1個(gè)特殊功能的寄存器，可實(shí)現(xiàn)對(duì)控制指令的完美操作。

C8051F021芯片的內(nèi)部組成并不簡(jiǎn)單，這為其自身功能的完善提供了較為有利的元件支持。C8051F021芯片內(nèi)置看門狗計(jì)時(shí)器、電源監(jiān)聽監(jiān)控設(shè)備、視頻存儲(chǔ)設(shè)備以及時(shí)鐘振蕩器，其中的視頻存儲(chǔ)設(shè)備可對(duì)基于嵌入式系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)光調(diào)節(jié)下數(shù)字式LED驅(qū)動(dòng)電源進(jìn)行再編碼和更新。但由于經(jīng)再編碼后的數(shù)據(jù)容易丟失，故在使用此功能前必須對(duì)數(shù)字式LED驅(qū)動(dòng)電源的數(shù)據(jù)類型進(jìn)行檢測(cè)。

2 數(shù)字式LED驅(qū)動(dòng)電源嵌入式軟件設(shè)計(jì)

2.1 C8051F021芯片管理流程設(shè)計(jì)

基于嵌入式系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)光調(diào)節(jié)下數(shù)字式LED驅(qū)動(dòng)電源的軟件部分為C8051F021芯片的管理流程進(jìn)行了設(shè)計(jì)，如圖5所示。

圖5中，C8051F021芯片所需進(jìn)行的初始化包括看門狗計(jì)時(shí)器參數(shù)重置、接口輸出配置以及編程單元參數(shù)設(shè)定，軟件也會(huì)同時(shí)對(duì)A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行初始化。如果控制信號(hào)不存在，用戶則可手動(dòng)切換控制模式，否則將默認(rèn)為自動(dòng)調(diào)光模式；如果控制信號(hào)存在，初始化后的C8051F021芯片將會(huì)自動(dòng)接收控制信號(hào)，并進(jìn)行LED發(fā)光控制模式的設(shè)定。在C8051F021芯片進(jìn)行管理工作的過程中，用戶如果需要切換控制模式，應(yīng)在設(shè)定控制模式后選擇切換模式，否則只能選擇在基于嵌入式系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)光調(diào)節(jié)下和數(shù)字式LED驅(qū)動(dòng)電源未工作的情況下進(jìn)行切換。這樣設(shè)計(jì)有助于維持?jǐn)?shù)字式LED驅(qū)動(dòng)電源的工作連貫性，提高驅(qū)動(dòng)性能。

2.2 數(shù)據(jù)采集語言設(shè)計(jì)

3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

3.1 驅(qū)動(dòng)性能驗(yàn)證

對(duì)本文設(shè)計(jì)的基于嵌入式系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)光調(diào)節(jié)下數(shù)字式LED驅(qū)動(dòng)電源的驅(qū)動(dòng)性能的驗(yàn)證，可通過驗(yàn)證其驅(qū)動(dòng)效率和數(shù)字式LED輸出特性實(shí)現(xiàn)。驅(qū)動(dòng)效率是影響數(shù)字式LED光效的最主要原因，通過數(shù)字式LED輸出特性數(shù)據(jù)則能夠看出數(shù)字式LED電源驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)的成功與否。

實(shí)驗(yàn)對(duì)6種不同規(guī)格的數(shù)字式LED進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，先利用萬用表對(duì)本文數(shù)字式LED驅(qū)動(dòng)電源驅(qū)動(dòng)中整流濾波后的電壓進(jìn)行了測(cè)量，隨后將C8051F021芯片的輸出信號(hào)頻率調(diào)至30 kHz，并利用特定電源為C8051F021芯片供電。實(shí)驗(yàn)室的溫度恒定在20 ℃，濕度控制較為嚴(yán)格，此時(shí)的驅(qū)動(dòng)效率曲線如圖6所示，數(shù)字式LED輸出特性如表1所示。

由圖6、表1可知，本文所設(shè)計(jì)的數(shù)字式LED驅(qū)動(dòng)電源的驅(qū)動(dòng)效率維持在89%左右，而市面上的數(shù)字式LED驅(qū)動(dòng)電源的驅(qū)動(dòng)效率一般為80%；在數(shù)字式LED輸出特性統(tǒng)計(jì)表中，實(shí)際輸出的電流和電壕在正常范圍內(nèi)波動(dòng)，且電流變化對(duì)電壓輸出的影響不大。當(dāng)電流小于300 mA時(shí)，數(shù)字式LED驅(qū)動(dòng)電源會(huì)停止對(duì)數(shù)字式LED進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。以上結(jié)果能夠證明，基于嵌入式系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)光調(diào)節(jié)下數(shù)字式LED驅(qū)動(dòng)電源的驅(qū)動(dòng)性能較強(qiáng)。

3.2 電源轉(zhuǎn)換效率驗(yàn)證

對(duì)本文設(shè)計(jì)的基于嵌入式系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)光調(diào)節(jié)下數(shù)字式LED驅(qū)動(dòng)電源的電源轉(zhuǎn)換效率進(jìn)行驗(yàn)證，其結(jié)果如圖7所示。

由圖7可知，本文所設(shè)計(jì)的數(shù)字式LED驅(qū)動(dòng)電源的電源轉(zhuǎn)換效率范圍在[80%，88%]之間，且波動(dòng)較為穩(wěn)定，未產(chǎn)生尖峰脈沖現(xiàn)象，可見其對(duì)數(shù)字式LED功率的矯正水平較高，能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)光對(duì)數(shù)字式LED的有效調(diào)節(jié)，驗(yàn)證了基于嵌入式系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)光調(diào)節(jié)下數(shù)字式LED驅(qū)動(dòng)電源的電源轉(zhuǎn)換效率較高。

4 結(jié) 論

本文設(shè)計(jì)基于嵌入式系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)光調(diào)節(jié)下數(shù)字式LED驅(qū)動(dòng)電源。其中的A/D采集模塊對(duì)動(dòng)態(tài)光調(diào)節(jié)下的數(shù)字式LED數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、整流、濾波和A/D轉(zhuǎn)換，得到A/D采樣數(shù)據(jù)并傳輸?shù)津?qū)動(dòng)電路。驅(qū)動(dòng)電路采用嵌入式設(shè)計(jì)對(duì)A/D采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)LED發(fā)光的合理控制和動(dòng)態(tài)光對(duì)數(shù)字式LED的有效調(diào)節(jié)。C8051F021芯片是基于嵌入式系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)光調(diào)節(jié)下數(shù)字式LED驅(qū)動(dòng)電源的“管理者”，其管理流程圖于軟件中給出。軟件還對(duì)A/D采集模塊的數(shù)據(jù)采集語言進(jìn)行了設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的數(shù)字式LED驅(qū)動(dòng)電源驅(qū)動(dòng)性能強(qiáng)、電源轉(zhuǎn)換效率高。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳德雙，陳增祿.一種單相PFC實(shí)用電路的設(shè)計(jì)[J].西安工程大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，26（2）：200?204.

[2] 儲(chǔ)萍，李偉，田相鵬.LED驅(qū)動(dòng)電源磁性元件電參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)[J].工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，2015，28（10）：125?126.

[3] 馬昌松，吳朝暉.基于電流型并聯(lián)諧振多通道LED驅(qū)動(dòng)電源設(shè)計(jì)[J].電力電子技術(shù)，2015，49（5）：52?55.

[4] 汪飛，鐘元旭，阮毅.AC?DC LED驅(qū)動(dòng)電源消除電解電容技術(shù)綜述[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2015，30（8）：176?185.

[5] 馬喜強(qiáng)，劉維亞，鄭喜鳳，等.非平穩(wěn)多任務(wù)下的動(dòng)態(tài)功耗管理隨機(jī)策略[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)（工學(xué)版），2014，44（3）：776?781.

[6] 徐超，張淼.基于LLC諧振的大功率LED驅(qū)動(dòng)電源的研究[J].電力電子技術(shù)，2014，48（5）：42?44.

篇7

關(guān)鍵詞：電梯；振動(dòng)；噪音；解決對(duì)策

中圖分類號(hào)：TU857 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

隨著電梯技術(shù)的革新和城市規(guī)模集中化，現(xiàn)代電梯的運(yùn)行速度及提升高度都在快速提升。上海某高層建筑的電梯速度達(dá)到18m/s，總高度超過500m。高層高速的電梯隱藏著安全風(fēng)險(xiǎn)隱患和振動(dòng)、噪音等負(fù)面問題，振動(dòng)和噪音恰是被人體直接感受到的運(yùn)行舒適性指標(biāo)。曳引驅(qū)動(dòng)電梯由于提升高度大、速度高和簡(jiǎn)單、可靠等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于各種建筑，目前我國(guó)大部分電梯為曳引式驅(qū)動(dòng)方式，本文僅討論此類電梯。

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T10058-2009《電梯技術(shù)條件》中第3.3.5 項(xiàng)要求：“乘客電梯轎廂運(yùn)行在恒加速度區(qū)域內(nèi)的垂直（Z軸）振動(dòng)的最大峰峰值不應(yīng)大于0.30m/s2，A95峰峰值不應(yīng)大于0.20m/s2。乘客電梯轎廂運(yùn)行期間水平（X軸和Y軸）振動(dòng)的最大峰峰值不應(yīng)大于0.20 m/s2，A95峰峰值不應(yīng)大于0.15m/s2”。

《電梯技術(shù)條件》中第3.3.6項(xiàng)要求見表1。

研究表明，人體垂直方向上在4Hz-8Hz存在一個(gè)可引起胸腔共振的最大共振區(qū)，對(duì)胸腔內(nèi)器官危害最大；在10Hz 附近另有一個(gè)可引起腹腔共振的小共振峰區(qū)，對(duì)腹部?jī)?nèi)器官危害大。而人體對(duì)水平振動(dòng)的敏感度比垂直振動(dòng)高，1Hz-2Hz的水平振動(dòng)影響尤為明顯。電梯由于機(jī)械聯(lián)接、電氣控制、乘客重心分布等因素相互作用，產(chǎn)生振動(dòng)、加速度、噪音問題。人體對(duì)于加速度、振動(dòng)和噪音的感受極其敏感，電梯的舒適性主要以加減速度、加速度變化率、振動(dòng)頻率及噪音等為參考指標(biāo)。電梯起動(dòng)/制停過程加速度（或變化率）大或振動(dòng)加速度大、振動(dòng)頻率在人體的共振區(qū)內(nèi)，人體會(huì)有頭暈、惡心、心慌甚至休克。因此，有必要通過分析電梯振動(dòng)和噪音產(chǎn)生原因，采用科學(xué)手段，抑制電梯運(yùn)行振動(dòng)和降低運(yùn)行噪音，提高電梯乘坐舒適感，也為安裝、維保、檢驗(yàn)工作提供參考。

1 振動(dòng)和噪音的來源分析及相應(yīng)解決對(duì)策

電梯是機(jī)械和電氣組合的機(jī)電產(chǎn)品。從設(shè)計(jì)、安裝到調(diào)試、日常保養(yǎng)過程入手，電梯的振動(dòng)和噪音是可采取措施給予消除或降低的。

1.1 導(dǎo)軌的安裝質(zhì)量

導(dǎo)軌的安裝質(zhì)量包括強(qiáng)度與剛度，工作表面粗糙度和垂直度、平行度以及軌距偏差、接頭臺(tái)階高度差等，其中導(dǎo)軌的強(qiáng)度、剛度、垂直度、平行度等與安裝狀況關(guān)系尤為密切。井道土建圈梁的質(zhì)量、垂直偏差、設(shè)置間距，或鋼構(gòu)井道的聯(lián)接固定質(zhì)量、精度都直接影響導(dǎo)軌的剛度（尤其高速重載、偏載等不利情形）。安裝過程的缺陷，如導(dǎo)軌對(duì)中誤差、垂直度誤差、導(dǎo)軌接頭臺(tái)階高度差、軌距偏差過大、導(dǎo)軌支架松動(dòng)等，均會(huì)引起電梯轎廂垂直、水平振動(dòng)，且運(yùn)行速度越快，影響越明顯。

嚴(yán)格施工，定好基準(zhǔn)樣線，避免導(dǎo)軌軌距、垂直度與平行度等背離設(shè)計(jì)要求值，安裝后，驗(yàn)證確認(rèn)，如用校軌尺校正軌距、用激光校準(zhǔn)儀器校正導(dǎo)軌垂直度和平行度等。對(duì)土建部分，重點(diǎn)做好土建驗(yàn)收確認(rèn)（支撐間距和施工質(zhì)量等），高強(qiáng)度螺栓要用扭矩扳手預(yù)緊和其他螺栓要有防松措施。

1.2 曳引機(jī)的安裝質(zhì)量

曳引機(jī)自身的缺陷或者安裝質(zhì)量等產(chǎn)生的振動(dòng)和噪音，會(huì)通過曳引鋼絲繩或者扁平鋼帶傳遞給轎廂。電動(dòng)機(jī)-減速箱-曳引機(jī)的機(jī)座或者永磁同步曳引機(jī)的機(jī)座安裝了性能優(yōu)良的減振墊/緩沖墊等從設(shè)計(jì)上降低了運(yùn)轉(zhuǎn)振動(dòng)與噪音。

驅(qū)動(dòng)主機(jī)機(jī)座與承重工字鋼的固定以及該工字鋼與土建承重墩的固定是否牢靠，工字鋼承重梁的水平度與剛度等等因素都有可能增加或者放大曳引機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng)與噪音。當(dāng)機(jī)座與承重工字鋼組合體或者轎廂的某幾階固有頻率與驅(qū)動(dòng)主機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率接近時(shí)，會(huì)產(chǎn)生共振。安裝后的檢測(cè)評(píng)估，通過載荷試驗(yàn)檢驗(yàn)曳引性能和測(cè)量振動(dòng)、加減速、噪音等數(shù)據(jù)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果調(diào)整參數(shù)，避開共振區(qū)。

1.3 曳引鋼絲繩或者扁平鋼帶組合的安裝質(zhì)量

曳引鋼絲繩組合或者曳引扁平鋼帶組合等稱為柔性懸掛連接裝置，在理想狀態(tài)下，每根鋼絲繩或者扁平鋼帶應(yīng)均勻受力，張緊力一致或者相差很小，繩頭組合的減振彈簧剛度一致，否則，由于懸掛裝置的受力不均，將會(huì)產(chǎn)生劇烈的晃振現(xiàn)象，導(dǎo)致轎廂振動(dòng)和噪音加劇。

安裝調(diào)試時(shí)，調(diào)整懸掛繩張緊度一致；例行保養(yǎng)應(yīng)注意檢查調(diào)整懸掛繩的張緊度。

1.4 電梯起動(dòng)/制停運(yùn)行過程的加減速?zèng)_擊負(fù)荷

電梯的工作特點(diǎn)是頻繁的起動(dòng)和制停，在這些過程中，柔性懸掛裝置除了承受轎廂、對(duì)重、轎廂內(nèi)載荷等靜載荷外，還承受加減速產(chǎn)生的慣性載荷。由于柔性懸掛裝置的自身彈性作用，電梯系統(tǒng)中會(huì)出現(xiàn)按一定頻率變化的振動(dòng)載荷，慣性載荷與振動(dòng)載荷組合而成的動(dòng)載荷，會(huì)使柔性懸掛裝置出現(xiàn)抖動(dòng)現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致轎廂出現(xiàn)抖動(dòng)現(xiàn)象。

電梯安裝后自動(dòng)按程序選擇最佳運(yùn)行曲線運(yùn)行，由于安裝現(xiàn)場(chǎng)情況不同，電梯公司應(yīng)選派調(diào)試員到場(chǎng)根據(jù)實(shí)際的運(yùn)行狀況進(jìn)行細(xì)調(diào)，避免運(yùn)行過程的加減速?zèng)_擊負(fù)荷超過設(shè)計(jì)要求。

1.5 井道內(nèi)的氣流和建筑物自振對(duì)電梯系統(tǒng)的激勵(lì)作用

運(yùn)行速度越高的電梯井道中會(huì)產(chǎn)生不可忽視的“活塞效應(yīng)”，產(chǎn)生的振動(dòng)噪音隨著運(yùn)行速度的提高而成正比增加。高層高速電梯一般采用共用井道，借助于共通井道，增大井道內(nèi)空氣的快速疏散通道，減輕轎廂高速運(yùn)行時(shí)井道內(nèi)空氣一端被急劇壓縮，另一端被迅速抽空而出現(xiàn)轎廂運(yùn)行受阻和瑞流激振，導(dǎo)致轎廂和柔性懸掛裝置劇烈振動(dòng)。有的還在機(jī)房地面和底坑側(cè)面設(shè)置減壓孔，以利于進(jìn)一步消除井道高速氣流對(duì)電梯的激振激勵(lì)。

1.6 轎廂壁板、護(hù)腳板、防護(hù)板等薄板固定質(zhì)量

轎廂與層門以及護(hù)腳板和井道內(nèi)表面防護(hù)板的薄板結(jié)構(gòu)是振動(dòng)與噪音產(chǎn)生的激發(fā)源。如果薄板固定不牢靠導(dǎo)致剛度不足，轎廂高速運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的高速氣流激振薄板會(huì)產(chǎn)生很大的運(yùn)行振動(dòng)與噪音，進(jìn)而來回反射傳遞到轎廂內(nèi)。

1.7 補(bǔ)償繩/補(bǔ)償鏈的安裝質(zhì)量

大提升高度的電梯，當(dāng)轎廂處于最低和最高層站時(shí)，由于轎廂與對(duì)重側(cè)曳引繩的重量差大導(dǎo)致兩側(cè)重量不平衡，破壞曳引性能，增加運(yùn)行不平穩(wěn)，加劇振動(dòng)和噪音。注意補(bǔ)償繩/鏈的安裝位置，確保與轎底隨行電纜及配重塊在安裝后保持平衡，做好防松防扭，避免運(yùn)行扭振。

1.8 測(cè)速回饋信號(hào)的因素

在電梯測(cè)速閉環(huán)回路中，測(cè)速信號(hào)不正確或者不穩(wěn)定，會(huì)造成控制輸出信號(hào)的不正常甚至是紊亂，系統(tǒng)振蕩，乃至于出現(xiàn)機(jī)械系統(tǒng)的共振。

避免以下這些情形：旋轉(zhuǎn)編碼器不可靠、偏移、不對(duì)中等；旋轉(zhuǎn)編碼器變形、卡阻等；旋轉(zhuǎn)編碼器輸出信號(hào)的屏蔽線未接而遭受干擾等，引起饋送信號(hào)失常。

1.9 供電系統(tǒng)的電壓?jiǎn)栴}

電壓過高或者過低（波動(dòng)應(yīng)在±7%額定值內(nèi)）、三相電壓不平衡等會(huì)造成電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生諧波力矩產(chǎn)生脈動(dòng)振動(dòng)并通過柔性懸掛裝置傳遞給轎廂，加劇振動(dòng)與噪音。

使用符合相應(yīng)電流額定值的電纜供電，電源從供電箱直接引接，主電源開關(guān)后不接其他用電設(shè)備。

2 工程實(shí)例應(yīng)用

某住宅電梯：額定載荷1000kg，額定速度1.75m/s，18層18站18門，為蝸輪蝸桿減速箱的曳引式客梯。

問題描述：電梯在上下運(yùn)行時(shí)，1-14層之間的電梯井道周圍的套房各房間沒有明顯可辨的主機(jī)運(yùn)行噪音，但到了15層往上的各個(gè)樓層，電梯運(yùn)行時(shí)，與電梯井道壁相鄰的房間里有明顯的“嗡嗡嗡”噪音，越往高的樓層，與井道壁相鄰的套房房間墻壁周圍的噪音測(cè)量值越大。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，電梯運(yùn)行時(shí)機(jī)房?jī)?nèi)和轎廂內(nèi)的噪音值分別為74dB（A）和52 dB（A）。測(cè)量轎廂內(nèi)X軸和Y軸振動(dòng)的最大峰值和A95峰值分別為0.18m/s2和0.13 m/s2，而Z軸振動(dòng)的最大峰值和A95峰值分別為0.25m/s2和0.16m/s2。

經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)主機(jī)機(jī)座下的兩根承重梁（工字鋼）橫向水平度誤差約2.5mm，縱向水平度誤差小于0.5/1000。曳引輪的垂直度誤差，空載時(shí)，曳引輪向外側(cè)偏斜0.5mm，滿載時(shí)，該偏斜量達(dá)3mm。主機(jī)機(jī)座的減振橡膠墊存在老化龜裂現(xiàn)象。

檢查發(fā)現(xiàn)，工字鋼承重梁下方的槽鋼在二次回填混凝土?xí)r并未完全填實(shí)，致使工字鋼下方的槽鋼內(nèi)存在一個(gè)空腔，當(dāng)驅(qū)動(dòng)主機(jī)及其機(jī)座和承重工字鋼的振動(dòng)頻率與土建承重墩的固有頻率接近時(shí)，由于槽鋼內(nèi)空腔具有類似共鳴箱作用，驅(qū)動(dòng)主機(jī)的振動(dòng)及噪音就得到加強(qiáng)，并通過井道的土建梁傳遞給靠近電梯機(jī)房的各個(gè)樓層的房間，所以電梯運(yùn)行時(shí)最上幾個(gè)樓層與井道相鄰的房間振動(dòng)和噪音表現(xiàn)明顯。

處理措施：更換老化的減振橡膠墊，并再加裝一組高性能減振復(fù)合材料，通過加裝墊片降低主機(jī)機(jī)座的橫向水平誤差，將該誤差減至0.5mm以內(nèi)，消除鋼絲繩在曳引輪槽壁上周期性斜滑入輪槽產(chǎn)生的沖擊。重新填充主機(jī)工字鋼承重梁與混凝土承重墩上槽鋼內(nèi)的空腔，消除空腔產(chǎn)生類似共鳴箱作用而增強(qiáng)運(yùn)行噪音。改進(jìn)后檢測(cè)，電梯運(yùn)行時(shí)機(jī)房?jī)?nèi)和轎廂內(nèi)的噪音值分別為70dB（A）和50dB（A）。測(cè)量轎廂內(nèi)X軸和Y軸振動(dòng)的最大峰值和A95峰值分別為0.15m/s2和0.11 m/s2，而Z軸振動(dòng)的最大峰值和A95峰值分別為0.18m/s2和0.12m/s2。運(yùn)行時(shí)，最高幾個(gè)樓層與井道相鄰的各個(gè)房間內(nèi)“嗡嗡嗡”聲明顯降低，人體不舒適感明顯減輕。由此可判定這些措施的減振降噪效果明顯（圖1）。

結(jié)語

本文通過對(duì)電梯振動(dòng)和噪音產(chǎn)生的潛在源進(jìn)行分析討論，并提出相應(yīng)的部分可行處理意見，為電梯的安裝、維保、檢驗(yàn)等過程中可能遇到的問題提供參考借鑒。安裝調(diào)試的整體質(zhì)量對(duì)電梯整個(gè)壽命周期的舒適感有著直接和持續(xù)的影響，更應(yīng)加以重視。對(duì)于電梯的振動(dòng)源和噪音源進(jìn)行討論分析，采取合理措施加以控制，是可以有效改善乘坐舒適感的。

參考文獻(xiàn)

[1]劉?；?曳引電梯機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)的固有特性與動(dòng)力學(xué)響應(yīng)[D].山東：山東大學(xué)，2010.

篇8

[關(guān)鍵詞]車窗電機(jī)結(jié)構(gòu)及原理設(shè)計(jì) 定子 轉(zhuǎn)子 電刷板 齒輪箱等4部分結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)及生產(chǎn) 及未來車窗電機(jī)發(fā)展方向

中圖分類號(hào)：TP302 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）34-0043-02

1 汽車天窗驅(qū)動(dòng)電機(jī)結(jié)構(gòu)及原理設(shè)計(jì)

一般汽車在行駛時(shí)若車內(nèi)無新鮮空氣補(bǔ)充，就會(huì)使空氣中二氧化碳量增加、氧氣量降低引起其大腦缺氧，產(chǎn)生疲勞困倦的感覺。雖然有時(shí)候駕乘者會(huì)通過側(cè)窗進(jìn)行換氣，但是側(cè)窗打開后，吹到人們身上的漩渦氣流會(huì)讓架乘著感覺風(fēng)很大，又由于其上部的不通風(fēng)，車內(nèi)也會(huì)產(chǎn)生巨大的噪音，引起其耳鳴分散其注意力，最終導(dǎo)致無法安全行車的后果。特別是駕乘者在高速行駛時(shí)風(fēng)帶著灰塵等雜質(zhì)直接沖撞到司機(jī)身上，更容易降低駕駛者的舒適感和注意力，引起事故。因此現(xiàn)在汽車多采取車內(nèi)加裝天窗的設(shè)計(jì)，既改善司機(jī)駕駛的安全性，又能通過天窗玻璃的自然采光給車室內(nèi)營(yíng)造出光明浪漫的氣氛。

驅(qū)動(dòng)車窗的工作是一項(xiàng)間斷性工作，作為核心部件的驅(qū)動(dòng)電機(jī)在其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)行過程中起著非常重要的作用。其通過電機(jī)的轉(zhuǎn)速及電流變化自由的驅(qū)動(dòng)車窗玻璃沿滑槽前后移動(dòng)、傾斜啟閉。伴隨著ECU科技的迅速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)車窗遠(yuǎn)程精準(zhǔn)停留功能也成為易事。本設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)就是配合天窗ECU設(shè)計(jì)的一款直流永磁帶傳感的有刷電機(jī)。

它是一種機(jī)械能與電能相互轉(zhuǎn)換的強(qiáng)驅(qū)動(dòng)裝置，其在整個(gè)運(yùn)行過程中實(shí)現(xiàn)了電能產(chǎn)生、變換、傳輸、分配、使用、控制等循環(huán)作用。根據(jù)載流轉(zhuǎn)子與主磁場(chǎng)定子互相作用產(chǎn)生電磁扭矩帶動(dòng)轉(zhuǎn)子不停旋轉(zhuǎn)最終產(chǎn)生機(jī)械運(yùn)動(dòng)的工作原理。將本設(shè)計(jì)電機(jī)分為定子、轉(zhuǎn)子、電刷板、齒輪驅(qū)動(dòng)等四大組立部分。

整個(gè)電機(jī)像人體一樣各盡其責(zé)互相配合，精準(zhǔn)完成天窗各部分驅(qū)動(dòng)要求。首先定子作為“身軀”起著主磁場(chǎng)和支撐轉(zhuǎn)子的作用。其次轉(zhuǎn)子作為“心臟”起著切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)實(shí)現(xiàn)電能與機(jī)械能之間轉(zhuǎn)換的作用，而帶有ECU的電刷板作為“大腦”起著連接轉(zhuǎn)子與外部電路的作用，最后齒輪箱作為“大手”起著調(diào)試控制天窗的運(yùn)行及定位的作用。由于本設(shè)計(jì)為直流永磁帶傳感的有刷電機(jī)，其工作原理便是所謂的弗萊明左手定則原理。

即在磁場(chǎng)B[T]中，向垂直于磁場(chǎng)的導(dǎo)體L[m]中通上電流為I[A]的電時(shí)， 則通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中產(chǎn)生力F[N]的公式為：

F= B*L*I

若磁場(chǎng)中鐵芯半徑為R[M]，則在磁場(chǎng)中扭矩T[Nm]公式為：

T=2 *R*F=2 *R*B*L* I

若卷線匝數(shù)為Z[n]，則在磁場(chǎng)中整體產(chǎn)生扭矩T[Nm]的公式為：

T=2* Z*R*B*L* I

通過力與扭矩公式換算后，最終結(jié)論得出設(shè)計(jì)的卷圈匝數(shù)Z、磁場(chǎng)B、導(dǎo)體長(zhǎng)度L。

電機(jī)旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)直接影響天窗應(yīng)用模式，因此第一階段先假設(shè)直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子不應(yīng)用原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，而是把電刷A、B接在電壓為U的直流電源上，讓電刷A為正電位，B為負(fù)電位，則在N極范圍內(nèi)的導(dǎo)體ab中的電流是從a流向b，在S極范圍內(nèi)的導(dǎo)體cd中的電流是從c流向d。那么根據(jù)弗萊明左手定則判斷出載流導(dǎo)體ab邊受的電磁力的方向是向左，cd邊所受的電磁力方向則是向右，又由于磁場(chǎng)是均勻的，導(dǎo)體中又流過相同的電流，所以ab邊和cd邊所受電磁力的大小也是相等的，此時(shí)線圈在受到相同的電磁力作用時(shí)會(huì)按逆時(shí)針方向進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。第二階段是當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到磁極的中性面上時(shí)，線圈中的電流和電磁力都等于零，但是由于慣性的作用線圈會(huì)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。第三階段是當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過半周后，雖然ab與cd的位置調(diào)換了，但是由于換向片和電刷的作用，轉(zhuǎn)到N極下的cd邊中電流方向也變了（從d流向c），在S極下的ab邊中的電流方向也變了（從b流向a），此時(shí)電磁力F的方向仍然不會(huì)改變，所以線圈仍然受力按逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)?？梢娙鬘、S極范圍內(nèi)的導(dǎo)體中的電流方向不變，那么線圈兩個(gè)邊的受力方向也不變，這樣線圈就可以按照受力方向不停的旋轉(zhuǎn)下去。

2 汽車天窗電動(dòng)機(jī)定子結(jié)構(gòu)及原理設(shè)計(jì)

正如上述功能描述一樣，定子作為電機(jī)的“身軀”起著主磁場(chǎng)和支撐轉(zhuǎn)子的作用。一般定子結(jié)構(gòu)分為永磁式和勵(lì)磁式兩種，永磁式是永磁體與電樞導(dǎo)磁體形成閉合磁路的形式。勵(lì)磁式則是在磁極上繞線圈后，在線圈通電形成電磁鐵的形式。雖然勵(lì)磁式的定子有壽命長(zhǎng)，在“空載”條件下噪音小的優(yōu)點(diǎn)，但是車窗的應(yīng)用環(huán)境很難預(yù)測(cè)，在寒冷、大風(fēng)等阻力環(huán)境中經(jīng)常遇上持久負(fù)載，易導(dǎo)致勵(lì)磁電機(jī)電氣原件燒毀引起“短路”等故障，因此天窗電機(jī)一般都選擇永磁式定子。

而永磁式定子若磁性弱或磁路未飽和時(shí)，經(jīng)常會(huì)引起電流增大、溫度升高、噪音及振動(dòng)等不良現(xiàn)象。因此在成本允許條件下，選擇鐵氧體永磁材料時(shí)，首先考慮高磁通密度（Br）和矯頑力（Hc）的磁性材料。其次由于該電機(jī)額定轉(zhuǎn)速為40-50RPM，配合電樞鐵芯長(zhǎng)度定子設(shè)計(jì)長(zhǎng)48mmX寬34.2mm且Br大于420mT的對(duì)稱磁瓦結(jié)構(gòu)是非常合適的。定子一般由機(jī)殼、永磁石、葉型彈簧等三部分組成，機(jī)殼根據(jù)客戶放置電機(jī)的空間，應(yīng)用直徑為38mm扁圓筒結(jié)構(gòu)。為了保證主磁體磁場(chǎng)穩(wěn)定、裝配位置誤差小的功能，設(shè)計(jì)選擇了比膠粘式更穩(wěn)定的葉型彈簧支撐式結(jié)構(gòu)。以上永磁設(shè)計(jì)大大改善電機(jī)噪音及振動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)。永磁材料由于材質(zhì)堅(jiān)硬很難進(jìn)行機(jī)械加工，因而一般來說永磁式電動(dòng)機(jī)的制造成本比電磁式高。而電磁式比永磁式多了一項(xiàng)激磁損耗。因此許多工業(yè)在生產(chǎn)線性高精度產(chǎn)品時(shí)都多應(yīng)用永磁式電機(jī)。

3 汽車天窗電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)及原理設(shè)計(jì)

轉(zhuǎn)子作為電機(jī)的“心臟”起著切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)實(shí)現(xiàn)電能與機(jī)械能之間轉(zhuǎn)換的作用。其主要結(jié)構(gòu)由軸、鐵芯、卷線、換向器、絕緣套筒、軸承及錐墊等七大部分組成。軸作為驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)核心部件，其材質(zhì)應(yīng)用了 SAE/AISI 1144鋼。鐵芯應(yīng)用了斜槽設(shè)計(jì)，即由厚度為1.0mm SPCC-SD硅鋼片上下16片依次錯(cuò)開疊加槽位而成的，該設(shè)計(jì)即保證了電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)均勻平穩(wěn)，又提高了電機(jī)輸出功率，是現(xiàn)在高端電機(jī)常用的設(shè)計(jì)。換向器通過焊接方式連接轉(zhuǎn)子鐵芯銅線與換向器及碳刷電源正負(fù)極導(dǎo)通達(dá)到電機(jī)換向的作用。軸承作為連接齒輪箱和機(jī)殼橋梁，起著支撐和運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)作用。由于本設(shè)計(jì)電機(jī)要配合天窗中的ECU按指令停留在任意位置處，因此在電樞轉(zhuǎn)子處特別增加了4瓣感應(yīng)磁環(huán)的設(shè)計(jì)。

轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于鐵芯的卷線，它決定了電機(jī)電流方向及轉(zhuǎn)速、扭矩等功能參數(shù)，不同的卷線會(huì)影響到客戶不同的應(yīng)用效果。因此為了避免卷線時(shí)換向器與鐵芯之間的誤差，在設(shè)計(jì)及卷線時(shí)必須首先確認(rèn)換向器與鐵芯的角度問題，只有明確角度基準(zhǔn)電機(jī)特性才可以穩(wěn)定。本設(shè)計(jì)換向器角度為0°+/-1.5°，因此根據(jù)客戶的應(yīng)用條件考慮后，將鐵芯槽數(shù)及換向器片數(shù)統(tǒng)一設(shè)計(jì)為8槽，銅線種類選擇日立1 KMK-20E耐絕緣高等級(jí)的銅線，線徑選擇為4.75mm，其中每槽內(nèi)匝數(shù)為24匝。

電機(jī)系列品種規(guī)格繁多，其質(zhì)量水平及工藝差異對(duì)此類產(chǎn)品的影響起著至關(guān)重要的作用。從工程的角度本公司為保證工程質(zhì)量，使用雙飛叉高端日式卷線機(jī)，該工藝即保證了電樞兩側(cè)銅線快速的進(jìn)入鐵芯槽中，又能降低轉(zhuǎn)子的兩側(cè)不平衡量。同時(shí)為了有效的防止銅線與軸之間、銅線與鐵芯之間絕緣損傷、匝間短路和絕緣不良，斷線，脫鉤，反嵌，圈數(shù)差，絕緣擊穿等故障的發(fā)生，選擇絕緣涂層和絕緣套筒雙重保護(hù)的設(shè)計(jì)。

4 汽車天窗電動(dòng)機(jī)電刷板結(jié)構(gòu)及原理設(shè)計(jì)

電刷板是電機(jī)機(jī)械固定部分和轉(zhuǎn)動(dòng)部分之間傳遞能量或信號(hào)的裝置。其工作過程是將外部恒定電流通過電刷輸入加載到轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子上，配合換向器改變電流方向維持馬達(dá)持續(xù)旋轉(zhuǎn)的過程。同時(shí)它還有將大軸上的靜電荷經(jīng)過電刷引入大地靜電的保護(hù)作用。

本設(shè)計(jì)的電刷板是由M型碳刷架及端蓋、彈簧及碳刷、連接板及接地片、電容及扼流線圈等四部分組成。各部分作用如下，M型碳刷架及端蓋部分有固定機(jī)械和轉(zhuǎn)動(dòng)的作用。彈簧及碳刷組立品有改變電流方向與換向器配合對(duì)電機(jī)起換向的作用。而連接板及接地片則起著電刷板輸入外部電流的橋梁及靜電保護(hù)的導(dǎo)體作用。電容及扼流線圈部分有減少直流電機(jī)損耗，提高使用壽命、電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性以及降低直流電機(jī)的噪聲和電磁干擾得作用。只有各部分同時(shí)有效而且配合偏差減少時(shí)，電機(jī)才能更順暢有效的換向，同時(shí)還可以有效地減少電機(jī)刺耳的電刷噪音。

電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，將電能通過碳刷及換向器輸送給線圈，其碳刷越長(zhǎng)則電機(jī)使用壽命就越長(zhǎng)。因此本設(shè)計(jì)根據(jù)使用空間選擇長(zhǎng)為12±1mm SAE/AISI 1144材質(zhì)的碳化物質(zhì)。由于碳刷作用在換向器表面的壓入力大小直接影響馬達(dá)噪音及壽命，因此本設(shè)計(jì)通過不斷的實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證將壓入力設(shè)計(jì)在1.4+/-0.3N范圍內(nèi)，以便調(diào)整馬達(dá)在合適的噪音水平中。最好選擇彈簧支撐的材質(zhì)為SPCC-SD。

因?yàn)檗D(zhuǎn)子滾動(dòng)時(shí)，電刷始終與換向器進(jìn)行摩擦，而且在換向的瞬間還會(huì)產(chǎn)生電火花灼蝕，所以電刷是直流電機(jī)里的易損件。因此伴隨著設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的增多，在選擇材質(zhì)和部品配合時(shí)一定要多考慮產(chǎn)品的使用壽命、盡量通過合理的電路設(shè)計(jì)降低電機(jī)噪聲和電磁干擾等不良影響，提高電機(jī)的品質(zhì)能力。

5 汽車天窗電動(dòng)機(jī)齒輪箱結(jié)構(gòu)及原理設(shè)計(jì)

當(dāng)汽車行駛速度過快時(shí)有可能造成天窗吹落，或是由于風(fēng)阻產(chǎn)生

汽車的耗油量增大，降低車速等不良現(xiàn)象。因此天窗核心動(dòng)力電機(jī)部分的加速或減速通常選擇變速齒輪箱實(shí)現(xiàn)。本齒輪箱力方向變更過程便是通過大齒咬合電樞蝸桿來實(shí)現(xiàn)垂直轉(zhuǎn)換成水平方向的過程。其減速的過程則是通過大齒旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)小齒配合天窗機(jī)械結(jié)構(gòu)輸出來控制整個(gè)產(chǎn)品前后、開閉的移動(dòng)的過程。一般電機(jī)在同等功率條件下，轉(zhuǎn)速越快的齒輪，軸所受的力矩就越小。因此為了減少力矩又能快速降低轉(zhuǎn)速，選擇了大齒輪與電樞蝸桿配合結(jié)構(gòu)。由于大小齒輪的齒數(shù)比就是馬達(dá)轉(zhuǎn)速的傳速比，為滿足該電機(jī)轉(zhuǎn)速要求，設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)速比2：1的齒輪咬合結(jié)構(gòu)。但要特別注意若設(shè)J為減速機(jī)的效率，設(shè)一級(jí)齒輪嚙合的效率中心值為95%，那么2級(jí)減速的J=95%*95% ，3級(jí)減速的J=95%*95%*95% ，以此類推。齒輪減速等級(jí)越多減速效率越小。

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一是強(qiáng)化對(duì)法律援助辦案質(zhì)量的監(jiān)督管理。并將回訪情況與補(bǔ)貼發(fā)放相結(jié)合，督促法律援助工作人員不斷提升服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)。

二是進(jìn)一步降低法律援助門檻。將法律援助經(jīng)濟(jì)困難標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整至市最低工資標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)，努力實(shí)現(xiàn)“應(yīng)援盡援”，在繼續(xù)做好“資深律師點(diǎn)援制”、“法律援助進(jìn)社區(qū)‘雙百’服務(wù)”等活動(dòng)的同時(shí)，開展“法律援助走基層”主題實(shí)踐活動(dòng)，擴(kuò)大法律援助受援覆蓋面，做好特殊人群的法律援助工作。

三是創(chuàng)新宣傳形式，拓寬宣傳渠道。不斷提升區(qū)法律援助工作的知名度和影響力。首先，創(chuàng)建區(qū)法律援助微博平臺(tái)，利用微博開展“微服務(wù)”，定期更新法律知識(shí)，隨時(shí)解答群眾咨詢。其次，設(shè)立便民服務(wù)自助終端，方便群眾查詢法律援助相關(guān)信息。另外，拓展電視、廣播宣傳專欄，策劃法律援助專版專題報(bào)道；制作法律援助申請(qǐng)指南和相關(guān)法律知識(shí)的宣傳材料，開展持續(xù)、多樣的宣傳活動(dòng)。

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【關(guān)鍵字】電動(dòng)機(jī)；絕緣電阻；絕緣材料；環(huán)境因素；測(cè)量

引言

測(cè)量電機(jī)的絕緣電阻是檢測(cè)電機(jī)絕緣性能最常用、最簡(jiǎn)便且比較有效的方法。如果測(cè)量中所使用的方法不當(dāng)，測(cè)得結(jié)果將無法成為評(píng)估電機(jī)絕緣性能并確定其能否安全運(yùn)行的判斷依據(jù)。下面針對(duì)電機(jī)絕緣測(cè)量中的五種誤區(qū)，進(jìn)行分析討論。

誤區(qū)一：萬用表測(cè)量低壓電機(jī)絕緣電阻。

從表1可知，萬用表歐姆檔雖然是測(cè)量電阻，但其表內(nèi)的工作電壓相當(dāng)?shù)?，如FM500型萬用表的低電阻檔1.5V，高阻擋為9V；MASTECH MY68數(shù)字萬用表工作電壓為9V。顯然，如此低的電壓（萬用表表筆上的測(cè)試電壓比工作電壓更低）用于低壓電機(jī)絕緣電阻的測(cè)量，根本無法正確反映其在額定工作電壓或更高電壓條件下的絕緣電阻，所以用萬用表或直流低壓電橋所測(cè)的值根本不是低壓電機(jī)的絕緣阻值。因此，測(cè)量低壓電機(jī)絕緣阻值只能用絕緣電阻表。

誤區(qū)二：絕緣測(cè)試儀檢查低壓電機(jī)短路情況。

絕緣的好壞與是否短路是兩個(gè)不同的概念，電機(jī)的絕緣水平差并不代表電機(jī)內(nèi)部繞組發(fā)生了短路情況，而短路則表示絕緣損壞或電機(jī)繞組或其他部件對(duì)電路短接的故障。當(dāng)使用手搖式兆歐表測(cè)量繞組的絕緣電阻時(shí)，若出現(xiàn)了“0MΩ”時(shí)，并不意味這電機(jī)繞組或其內(nèi)部已發(fā)生接地或短路，因?yàn)閺?MΩ起始刻度的絕緣表就很難辨認(rèn)100kΩ以下的數(shù)值。即便使用FLUKE 1508絕緣測(cè)試功能，在其測(cè)量范圍（0.01MΩ～10GΩ）內(nèi)，也無法辨認(rèn)10kΩ以下的數(shù)值。判斷電機(jī)絕緣的優(yōu)劣應(yīng)當(dāng)用絕緣測(cè)試儀測(cè)量，判斷電機(jī)繞組是否短路應(yīng)用帶有歐姆檔的絕緣電阻測(cè)試儀或萬用表歐姆檔測(cè)量。

誤區(qū)三：忽略影響絕緣電阻的因素。

在進(jìn)行絕緣電阻測(cè)試時(shí)，絕緣材料的狀況、環(huán)境相對(duì)濕度、溫度等會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生重大影響。

1）絕緣材料的老化與擊穿。我廠絕大多數(shù)低壓電機(jī)的絕緣等級(jí)為F，該絕緣材料系統(tǒng)采用熱固性環(huán)氧或聚酯粘合形成，在長(zhǎng)期的氧化、聚合、分解、揮發(fā)等化學(xué)過程作用下，造成絕緣彈性喪失、變脆、吸潮性能增加、電導(dǎo)增大等，導(dǎo)致絕緣性能下降。絕緣材料的擊穿可分為熱擊穿和純電擊穿兩種情況，熱擊穿是絕緣材料所加的電壓與材料發(fā)熱使絕緣性能變劣所引起的。純電擊穿是在電場(chǎng)力作用下，造成絕緣材料結(jié)構(gòu)直接破壞引起的。

2）潮濕的影響。不考慮繞組表面是否污穢的情況下，繞組絕緣對(duì)環(huán)境的相對(duì)濕度是很敏感的，只要相對(duì)濕度足夠大，如多雨天或長(zhǎng)時(shí)間的雨雪天氣，絕緣表面就會(huì)形成潮氣膜，使表面絕緣電阻變小，由公式（3）可知，絕緣電阻將降低。若繞組表面被污染或有絕緣裂縫存在，當(dāng)相對(duì)濕度足夠大，污染物中的電導(dǎo)性物質(zhì)和吸水性物質(zhì)會(huì)使繞組絕緣的電導(dǎo)性和吸潮性能大大增加，導(dǎo)致絕緣電阻大幅降低。

3）溫度的影響。一般情況下，對(duì)于給定系統(tǒng)在任意時(shí)間點(diǎn)的絕緣電阻，隨繞組溫度呈指數(shù)規(guī)律相反變化，由于溫度提高提供了熱能，使額外的離子獲得釋放，在電場(chǎng)作用下，做定向移動(dòng)的離子數(shù)量及其移動(dòng)的速度都將增加，從而降低絕緣阻值。對(duì)于露點(diǎn)以下的電機(jī)，在檢測(cè)其絕緣時(shí)，絕緣阻值可能不隨繞組溫度相反變化，在低溫下，絕緣阻值反而降低。這是由于電機(jī)繞組表面受潮使其表面絕緣電阻下降速度遠(yuǎn)大于體積絕緣電阻上升速度所致。

誤區(qū)四：忽略絕緣電阻的測(cè)量時(shí)間。

絕緣電阻反映絕緣材料在一定的直流電壓作用下通過的泄漏電流大小。特別是測(cè)量具有等效電容性較大的高壓電機(jī)時(shí)，還可明顯的看到絕緣電阻值與加壓時(shí)間有關(guān)。加壓時(shí)間越長(zhǎng)，絕緣電阻值就越高。這是由于絕緣材料的吸收現(xiàn)象所引起的。絕緣材料（電介質(zhì)）在直流電壓的作用下發(fā)生極化過程與電導(dǎo)過程，電介質(zhì)所在的回路中將產(chǎn)生從大到小隨時(shí)間而衰減并最終穩(wěn)定在一定數(shù)值的電流。該電流有三個(gè)分量組成：①快速極化過程中產(chǎn)生的極化電流（幾何電容電流），它在電介質(zhì)加壓后存在的時(shí)間極短，很快就衰減為零。②有損極化時(shí)產(chǎn)生的夾層式極化和偶極子式極化的電流，即吸收電流。它隨時(shí)間衰減，衰減速度取決于電介質(zhì)的材料和結(jié)構(gòu)等因素。對(duì)于等效電容性較小的低壓電機(jī)而言，通常在一分鐘左右的時(shí)間便衰減至零。③泄漏電流，由公式（2）可知，它不隨加壓時(shí)間而變化。上述三種電流分量在每個(gè)時(shí)刻疊加起來，即為流過電介質(zhì)的總電流。

誤區(qū)五：忽略吸收比K的測(cè)量。

在低壓電機(jī)絕緣測(cè)量的過程中，某一時(shí)刻的絕緣電阻值有時(shí)難以全面反映電機(jī)絕緣性能的優(yōu)劣，尤其是在油膩環(huán)境和潮濕環(huán)境特別明顯。其原因有兩點(diǎn)：①絕緣電阻的大小與泄漏電流流經(jīng)路徑的面積成反比，與泄漏電流流經(jīng)路徑的長(zhǎng)度成正比。因此絕緣電阻不僅與絕緣材料材質(zhì)有關(guān)，而且與其形狀、尺寸等諸多因素有關(guān)，往往難以給出一定的絕緣電阻判斷標(biāo)準(zhǔn)，而只能與該絕緣的過去測(cè)量值進(jìn)行比較。②絕緣材料加上測(cè)試電壓后均存在對(duì)電荷的極化過程。

基于以上分析可知，在油膩環(huán)境和潮濕環(huán)境的里，對(duì)于等效電容性較小的低壓電機(jī)，利用絕緣電阻的吸收比K（極化指數(shù)P.I.的派生）更有利于判斷絕緣狀況的優(yōu)劣。即絕緣介質(zhì)加壓60s與加壓15s時(shí)的直流電阻的比值：

（4）

由絕緣電介質(zhì)的吸收現(xiàn)象、公式（4）以及表2可知，K值低于1.3表明絕緣存在問題。在實(shí)際工作中，使用FLUKE 1508測(cè)試吸收比K，只需選擇吸收比檔和適合的測(cè)試電壓即可。

結(jié) 論

絕緣材料電氣性能的好壞，直接影響到低壓電機(jī)設(shè)備運(yùn)行的可靠性和安全性。因此，電氣絕緣測(cè)量是電氣技術(shù)工作的重要內(nèi)容，也是安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益的重要保證，這對(duì)于電氣工作者在工作責(zé)任心和專業(yè)素質(zhì)等方面的要求很高。以上對(duì)于低壓電機(jī)設(shè)備絕緣測(cè)量方面的五種誤區(qū)的分析討論，是從事電氣技術(shù)工作的一些認(rèn)識(shí)和探索。在實(shí)際工作中，還有一些值得重視的知識(shí)要點(diǎn)需要討論，如對(duì)被測(cè)對(duì)象在測(cè)量前的適當(dāng)處理和測(cè)量操作的規(guī)范要求等。

參考文獻(xiàn)

[1]GB/T 20160-2006 旋轉(zhuǎn)電機(jī)絕緣電阻測(cè)試[S].

[2]屠志健、張一塵. 電氣絕緣與過電壓[M]. 北京：中國(guó)電力出版社，2005.