摘要：單片開關(guān)電源是國際上90年代才開始流行的新型開關(guān)電源芯片。本文闡述其快速設(shè)計方法。

關(guān)鍵詞：單片開關(guān)電源快速設(shè)計

TOPSwithⅡ

TheWayofQuickDesignforSinglechipSwitchingPowerSupplyAbctract:Threeendssinglechipswitchingpowersupplyisnewtypeswitchingpowersupplycorewhichhasbeenpopularsince1990.Thispaperintroducesquickdesignforsinglechipswitchingpowersupply.

Keywords:Singlechipswitchingpowersupply,Quickdesign,TopswithⅡ

在設(shè)計開關(guān)電源時，首先面臨的問題是如何選擇合適的單片開關(guān)電源芯片，既能滿足要求，又不因選型不當而造成資源的浪費。然而，這并非易事。原因之一是單片開關(guān)電源現(xiàn)已形成四大系列、近70種型號，即使采用同一種封裝的不同型號，其輸出功率也各不相同；原因之二是選擇芯片時，不僅要知道設(shè)計的輸出功率PO，還必須預先確定開關(guān)電源的效率η和芯片的功率損耗PD，而后兩個特征參數(shù)只有在設(shè)計安裝好開關(guān)電源時才能測出來，在設(shè)計之前它們是未知的。

摘要：單片開關(guān)電源是國際上90年代才開始流行的新型開關(guān)電源芯片。本文闡述其快速設(shè)計方法。

關(guān)鍵詞：單片開關(guān)電源快速設(shè)計

TOPSwithⅡ

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在設(shè)計開關(guān)電源時，首先面臨的問題是如何選擇合適的單片開關(guān)電源芯片，既能滿足要求，又不因選型不當而造成資源的浪費。然而，這并非易事。原因之一是單片開關(guān)電源現(xiàn)已形成四大系列、近70種型號，即使采用同一種封裝的不同型號，其輸出功率也各不相同；原因之二是選擇芯片時，不僅要知道設(shè)計的輸出功率PO，還必須預先確定開關(guān)電源的效率η和芯片的功率損耗PD，而后兩個特征參數(shù)只有在設(shè)計安裝好開關(guān)電源時才能測出來，在設(shè)計之前它們是未知的。

在設(shè)計開關(guān)電源時，首先面臨的問題是如何選擇合適的單片開關(guān)電源芯片，既能滿足要求，又不因選型不當而造成資源的浪費。然而，這并非易事。原因之一是單片開關(guān)電源現(xiàn)已形成四大系列、近70種型號，即使采用同一種封裝的不同型號，其輸出功率也各不相同；原因之二是選擇芯片時，不僅要知道設(shè)計的輸出功率PO，還必須預先確定開關(guān)電源的效率η和芯片的功率損耗PD，而后兩個特征參數(shù)只有在設(shè)計安裝好開關(guān)電源時才能測出來，在設(shè)計之前它們是未知的。

下面重點介紹利用TOPSwitch－II系列單片開關(guān)電源的功率損耗（PD）與電源效率（η）、輸出功率（PO）關(guān)系曲線，快速選擇芯片的方法，可圓滿解決上述難題。在設(shè)計前，只要根據(jù)預期的輸出功率和電源效率值，即可從曲線上查出最合適的單片開關(guān)電源型號及功率損耗值，這不僅簡化了設(shè)計，還為選擇散熱器提

η/％(Uimin=85V)

1TOPSwitch－II的PD與η、PO關(guān)系曲線

TOPSwitch－II系列的交流輸入電壓分寬范圍輸入（亦稱通用輸入），固定輸入（也叫單一電壓輸入）兩種情況。二者的交流輸入電壓分別為Ui=85V～265V，230V±15％。

1．1寬范圍輸入時PD與η，PO的關(guān)系曲線

要：單片開關(guān)電源是國際上90年代才開始流行的新型開關(guān)電源芯片。本文闡述其快速設(shè)計方法。

關(guān)鍵詞：單片開關(guān)電源快速設(shè)計

TOPSwithⅡ

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摘要：單片開關(guān)電源是國際上90年代才開始流行的新型開關(guān)電源芯片。本文闡述其快速設(shè)計方法。

關(guān)鍵詞：單片開關(guān)電源快速設(shè)計

TOPSwithⅡ

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在設(shè)計開關(guān)電源時，首先面臨的問題是如何選擇合適的單片開關(guān)電源芯片，既能滿足要求，又不因選型不當而造成資源的浪費。然而，這并非易事。原因之一是單片開關(guān)電源現(xiàn)已形成四大系列、近70種型號，即使采用同一種封裝的不同型號，其輸出功率也各不相同；原因之二是選擇芯片時，不僅要知道設(shè)計的輸出功率PO，還必須預先確定開關(guān)電源的效率η和芯片的功率損耗PD，而后兩個特征參數(shù)只有在設(shè)計安裝好開關(guān)電源時才能測出來，在設(shè)計之前它們是未知的。

1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

該自動切換系統(tǒng)主要在一個機箱內(nèi)實現(xiàn)，在機箱內(nèi)有一個主控模塊作為主要控制電路，有三個轉(zhuǎn)換開關(guān)可以自動切換調(diào)頻。主板上設(shè)置了一些通信接口，包括RS485網(wǎng)絡(luò)通信接口、RS232串行通信接口、F頭無線信號接口。還有多種類型的電源接口，主要包括220V主板供電輸入口、220V發(fā)射機供電輸入口、主備機電源供電接口等。另外還包括主機RF信號輸入接口、備機RF信號輸入接口、負載輸入輸出接口、合路輸入輸出接口等。電源輸入接口連接到主控模塊，通過主控模塊的控制電路，然后得到控制電源輸出和發(fā)射機電源輸出。主控模塊通過控制電路給主機和備用機進行供電，通過供電接口進行連接。F頭天線接收信號后，通過接口模塊，把信號傳送給主控模塊。三路轉(zhuǎn)換開關(guān)在主控模塊電路的控制下實現(xiàn)了調(diào)頻信號的雙向通訊開關(guān)，網(wǎng)絡(luò)通訊接口、串行通信接口和網(wǎng)口主要是用來和主控模塊進行通訊，并且根據(jù)實際情況安排具體通信通道，實現(xiàn)雙向?qū)崟r通訊。根據(jù)具體主機頻率和自動切換通道，三個轉(zhuǎn)換開關(guān)的接口分別和3個主機RF信號輸入接口、3個備機RF信號輸入接口進行連接，實現(xiàn)主備機自動切換連接。最后把3個轉(zhuǎn)化開關(guān)電路的兩個輸出接口分別和3個合路器、3個假負載連接，完成轉(zhuǎn)換功能電路連接。以上是系統(tǒng)的主要設(shè)計結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

2主備機自動切換系統(tǒng)設(shè)計

單片控制模塊是系統(tǒng)的主要控制模塊，系統(tǒng)有兩個電源、電流開關(guān)檢測模塊，有兩個電源、電流控制模塊。另外兩個模塊是調(diào)頻調(diào)制接收模塊和音頻濾波檢測模塊。220V的供電電源接口連接到開關(guān)電源電路，開關(guān)電源電路受單片機控制模塊控制。220V的控制電源接口連接到其中一個電壓電流檢測回路后，電路經(jīng)過電源開關(guān)控制器，然后又連接到第二個電壓電流檢測回路，作為并聯(lián)輸出。這兩路輸入信號，通過兩路檢測回路后，分別并聯(lián)到主、備機供電電源接口上。這樣，通過電壓電流檢測回路模塊與單片機控制模塊電路的連接，實現(xiàn)了雙向的冗余通信。三個轉(zhuǎn)換開關(guān)，控制著通信回路的自動切換。三個不同通信接口，RS485網(wǎng)絡(luò)接口、RS232串行通信接口及網(wǎng)口在單片機控制電路下，實現(xiàn)了不同通信方式的自動切換，并且保證是雙向通信方式。F頭天線接收到音頻信號后，傳輸給FM接收模塊，然后FM接收模塊給出兩路信號，這兩路并聯(lián)信號經(jīng)過音頻模塊的檢波處理后，送給單片機控制回路，單片機處理模塊得到要處理的通信信號。STM32F103芯片作為主要控制芯片來完成控制工作。發(fā)射機的狀態(tài)信號通過網(wǎng)口和通信電路傳送給單片機，單片機判斷發(fā)射機的發(fā)射功率大小，如果小于一定的閥值，就判斷為該信息為故障原因。初始默認狀態(tài)是，主備機都能正常工作，信號傳輸正常。三路主機信號傳輸?shù)秸{(diào)頻多功能器后，傳送給天線發(fā)射出去，而三路備機則連接到假負載上。如果系統(tǒng)一旦發(fā)生故障，則意味著發(fā)射的信號功率就會低于規(guī)定值，信號傳輸給交換機，通過網(wǎng)口把故障信息傳送給控制模塊，控制模塊就會切斷相應(yīng)開關(guān)，并進行頻點自動切換和故障發(fā)射主機標記。如果單片機控制模塊，在發(fā)現(xiàn)故障信號后，備用機如果沒有被標記為故障信息，則可自動切換到備用機。如果備用機有故障標記，則不進行自動切換工作，并發(fā)出警告信息，提醒故障的發(fā)生。本自動切換系統(tǒng)的供電是12V直流供電，由開關(guān)電源模塊進行把220V的交流電轉(zhuǎn)換成所需的12V直流供電。主控制模塊通過控制繼電器，從而實現(xiàn)對電源控制模塊的通斷電。具體的就是控制彈片的吸附和松開，分別控制主機和備機的電源供電問題。電壓和電流檢測模塊主要是用來檢測電壓和電流是否達到標注需要值。當220V交流電通過電源控制模塊供電后，得到的直流電壓要經(jīng)過電壓檢測模塊，檢測供電電壓是否正常。電流檢測模塊主要是通過可變電阻轉(zhuǎn)化電壓后，檢測傳輸?shù)絾纹瑱C控制模塊的電流是否是正常的。F接收調(diào)頻信號模塊，在接受到信號后，傳送給音頻檢測模塊進行濾波檢波。檢波電路實現(xiàn)交流信號到直流信號的轉(zhuǎn)換，最后傳送給單片機控制模塊，控制模塊根據(jù)所得信號判斷是否正常，從而控制電路自動切換和主備機自動切換。通過網(wǎng)絡(luò)接口通信把相關(guān)信息狀態(tài)回饋給本地監(jiān)控服務(wù)器，實現(xiàn)故障信息的監(jiān)控和記錄工作。

3結(jié)束語

研究設(shè)計的調(diào)頻發(fā)射主備機自動切換系統(tǒng)，特別是對于要求多點覆蓋的農(nóng)村區(qū)域，具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、功能性強等特點。通過多種通信接口可實現(xiàn)接收Internet信號實現(xiàn)遠程控制。一旦發(fā)射機發(fā)生故障，信號通過輸入回路傳送給主控制模塊，由主控制模塊來判斷是否低于標準限值。然后控制模塊就會進行主、備控制合路的自動切換，控制轉(zhuǎn)換開關(guān)把正常信號輸出到天線進行發(fā)射，把故障信息自動切換到假負載。最后實現(xiàn)主備機的相互自動切換和備份工作。

摘要：分析了由MCU和雙向晶閘管開關(guān)來控制通用電動機轉(zhuǎn)速的原理，提出了一種提高電動機效率的設(shè)計方案，給出了該實現(xiàn)方案的硬件電路和軟件程序框圖，同時給出了實驗仿真的結(jié)果。

關(guān)鍵詞：微控制器；晶閘管開關(guān)；電路板

1引言

在日常生產(chǎn)與生活中，大量電動機都以規(guī)定的速度和功率去拖動各種機械。而在軍事上，很多應(yīng)用往往要求旋轉(zhuǎn)天線在各種條件下都要保持勻速轉(zhuǎn)動,這就要求在不同的情況下，電動機能相應(yīng)調(diào)整工作速度，以保持恒定的速度。要實現(xiàn)這一功能，最常用的方法是對電動機的轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)。改變直流電動機的電樞或交流電動機的定子電壓，都可以在一定的范圍里改變轉(zhuǎn)速；也可用雙向晶閘管交流開關(guān)或直接選用模擬控制的通用電動機驅(qū)動器來取代笨重的電動機、發(fā)電機組以及飽和電抗器。本文介紹一個直接由110／240V電源供電的通用電動機驅(qū)動電路和一個MCU以及一個雙向晶閘管開關(guān)來實現(xiàn)控速的設(shè)計方法。其中單片機選用Microchip公司的PIC12F675。與用戶接口的方式有三種一個是接觸傳感器；一個是按鈕；一個是電位器。筆者在該仿真實驗中采用的是電位器。輔助電源從電源電壓中變壓整流獲得。

2設(shè)計方案和結(jié)構(gòu)

2．1電路結(jié)構(gòu)

1引言

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，人們不斷把目光投向中小型水電綜合自動化的實現(xiàn)，這一新課題已得到廣泛的研究，小水電的綜合自動化經(jīng)過多年的研究和實踐，它們的可靠性、靈活性、快速性已得到一致的認可。我國的中小型水電廠大多分布在山區(qū)，容量小，設(shè)備簡單，所以對它實現(xiàn)自動化已成為必然的要求。但是，目前我國的小水電自動化技術(shù)尚未完善，它們的計算機監(jiān)控多沿用大型水電站的控制模式，設(shè)備復雜，軟件也相應(yīng)復雜，因此本文介紹了一種新的實現(xiàn)中小型水輪發(fā)電機組綜合自動化的設(shè)計。

2硬件設(shè)計

圖1為此次設(shè)計的硬件結(jié)構(gòu)框圖：

此次設(shè)計分上位機和下位機兩部分，用一臺計算機模擬上位機，兩片單片機模擬下位機。用A片做從片，B片做主片。A片主要承擔對模擬量、開關(guān)量、V／F量的采集和處理，而B片則用來進行通信。B比A多了一個IBM－PC機通信的功能。

1）數(shù)據(jù)采集電路首先對V／F的數(shù)據(jù)進行采集，V／F量從20針的JP3的8針輸入，這8針又接在CD4051的X7－X0上，由A、B、C的輸入決定哪一路的V／F量送給CPU8031的T0。開關(guān)量的采集，開關(guān)量是由26針JP1的前24針引入，經(jīng)過3片74LS244將數(shù)據(jù)放在數(shù)據(jù)總線上，由可編程譯碼器GAL承擔選擇74LS373芯片，進行開關(guān)量采集。模擬量采集，通過P1．4、P1．7置位使AD7506、CD4051、AD574開始工作，JP2上的16個模擬量經(jīng)過十六選一開關(guān)，JP3的8個模擬量經(jīng)過八選一開關(guān)，接于12位A／D轉(zhuǎn)換器。

1組成和主要功能

1.1電路的組成該多路數(shù)字信號發(fā)生器主要由四個部分組成：（1）電源電路。（2）輸入選擇電路。（3）輸出驅(qū)動電路。（4）主機電路。

1.2電源電路其中電源電路主要是給整機電路提供穩(wěn)定的電壓和電流的，能夠讓電路工作在抗干擾能力強的電源電路環(huán)境下；該工作電路的電壓通常給單片機能夠提供正常工作的+5V電壓（TTL電路電平），并且能夠提供18V（CMOS電路電平）電壓，考慮到整機的用電電壓、電流以及單片機的抗干擾要求，采用一般的三端穩(wěn)壓器組成電源電路，再外加濾波措施，這種電路更能保證電路穩(wěn)定、長時間工作。

1.3輸入選擇電路輸入電路選擇和控制信號來自于工作參數(shù)設(shè)置開關(guān)和工作狀態(tài)控制開關(guān)。輸入信號為直流電平，幅度為5V。根據(jù)所需的選擇控制方式和數(shù)量，擬采用獨立式非編碼的鍵盤電路實現(xiàn)輸入信號的選擇；具體選擇和控制開關(guān)設(shè)計如下：（1）工作狀態(tài)控制開關(guān)K0；（2）信號序列選擇開關(guān)K1、K2；其中K1—代表窮舉測試序列的選擇開關(guān)。其中K2—代表走步測試序列的選擇開關(guān)。（3）輸出頻率選擇開關(guān)KF（在主機電路中）分別為100KHZ、10KHZ、1KHZ三個檔位。（4）輸出信號幅度選擇開關(guān)Ku(在輸出驅(qū)動電路中)分別為5V、18V兩檔。

1.4輸出驅(qū)動電路輸出驅(qū)動電路首先要把單片機給出的兩個8位的信號組合成16位電路信號輸出，再根據(jù)輸出信號幅度選擇開關(guān)的設(shè)置輸出相應(yīng)的信號電平。其中，根據(jù)輸出信號的電平變化和驅(qū)動能力要求，輸出的兩個8位信號通過鎖存器實現(xiàn)8到16的組合，用高壓輸出驅(qū)動器完成電平變化和驅(qū)動要求。

1.5主機部分主機電路根據(jù)信號序列和頻率變化的要求，擬采用單片機AT89C51實現(xiàn)所需的控制處理功能，通過軟件編程的方法實現(xiàn)電路所要達到的功能。

摘要：隨著國家經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，大量的居住樓盤、高檔商場、賓館、辦公樓等民用建筑在城市中拔地而起，使城市用電量快速增長。但是，在這些民用建筑場所內(nèi)使用的多為單相電感性負荷，因其自身功率因數(shù)較低，在電網(wǎng)中滯后無功功率的比重較大。為保證降低電網(wǎng)中的無功功率，提高功率因數(shù)，保證有功功率的充分利用，提高系統(tǒng)的供電效率和電壓質(zhì)量，減少線路損耗，降低配電線路的成本，節(jié)約電能，通常在低壓供配電系統(tǒng)中裝設(shè)電容器無功補償裝置。

關(guān)鍵詞：無功補償；復合開關(guān)

1動態(tài)無功補償復合開關(guān)的工作原理和主要技術(shù)特點

目前電力系統(tǒng)通用的無功補償方案有接觸器投切電容器、復合開關(guān)投切電容器、晶閘管投切電容器這三種。復合開關(guān)投切電容器無功補償裝置，其投切開關(guān)是晶閘管和接觸器并聯(lián)的復合開關(guān)，其主要作用是用晶閘管控制電容過零投切，以降低傳統(tǒng)接觸器投切的電流沖擊，電容器投入后再由接觸器旁的路晶閘管，使電容運行。

動態(tài)無功補償復合的主要技術(shù)特點有：

實現(xiàn)動態(tài)補償，可對頻率和大小都變化的無功功率進行補償，對補償對象有極快的響應(yīng)。動態(tài)補償不容易和電網(wǎng)阻抗發(fā)生諧振，且可以跟蹤電網(wǎng)頻率的變化，故補償性能不受電網(wǎng)頻率變化的影響。