电源模块范文

导语：如何才能写好一篇电源模块，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

这种设计的复杂性加大了无线网络及有线系统应用工程师的负担。他们的选择只能是：要么大量投资提高内部电源管理技术水平，要么依靠外部设计公司的专业技术。

最近，出现了第三种选择：负载点DC／DC电源模块。这种模块整合了大部分或全部即插即用解决方案所需的组件，最多可取代40种不同组件。这种集成有助于简化并加快设计速度，同时减小电源管理系统的尺寸规格。

实现这些模块所需性能，同时控制在预算和空间要求范围内，关键是切实掌握现有不同技术。

如图1所示，大部分传统通用非隔离式DC／DC电源模块仍采用单列直插封装。这些开放式框架解决方案在减小设计复杂性方面取得了一定进步，但也只是在印刷电路板上采用标准封装部件。它们一般为低功率设计(约300kHz)，功率密度并不突出。因此，受其尺寸的影响，很难成为许多空间受限应用的选择。下一代电源模块需要在减小尺寸上下功夫，以提高设计灵活性，

为提高设计人员所需的功率密度，电源管理系统供应商必须提升开关频率，以减小储能元件的尺寸。但利用标准器件提高开关频率会导致效率下降，这主要是M0sFET开关损耗造成的。这种情况促使行业寻找经济高效的方法，降低DC／DC模块中MOSFET驱动功率通道的寄生阻抗，使成型模块的大小相当于一块集成电路。

在评估特定应用的解决方案时，尺寸和成本是两个重要考虑因素。但其他因素对于最终应用同样重要或更加重要。下面说明其中的部分考虑因素。

可靠性

可靠性是所有系统设计师需要解决的一个主要问题。许多分布式电源架构应用需要多年正常运行，基本不发生故障。可靠性在系统总拥有成本中发挥重要作用。由于大量部件组合封装、高功率密度产生的热疲劳现象以及附属电路故障，可靠性成为电源模块必须解决的重要问题。

电子系统和部件失效率呈浴盆曲线形状(见图2)。曲线中，由一种状态转变为另一种状态的陡度和锐度取决于选用的组件和组件的等级，以及这些组件与模块中其他组件的兼容性。例如，采用30V MOSFET，在20V输入条件下，只要注意驱动电路、肖特基二极管和缓冲电路的选择，DC／Dc模块就可以满足预期要求。

电源模块中的热疲劳是由于功率转换效率低，散热空间有限造成的。这种情况最终会使温度上升，从而缩短产品使用寿命。为降低温度对平均无故障时间(MTBF)的影响，系统设计师应考虑散热、气流和模块功率损耗降级曲线，如图3所示。

另一个产生严重故障的现象是焊点裂纹造成温度升高。如果模块经受机械震动或多次温度周期冲击，焊点很容易产生裂纹，最终与基底脱离，从而造成电阻升高，温度应力加大。这种情况会反复出现，直到断线为止，造成致命故障。

电热性能

权衡性能、可靠性和经济性，是系统设计师选择最佳模块时面临的一大困难。缺少标准化测试条件和测量结果，特别是在功率、效率和瞬态响应等数据手册公布的主要参数方面，进一步加大了模块选择的难度。

进行功效比较时，需考虑功效对比的输入电压、输出电压和电流量。瞬态响应是进行有效比较时需要考虑的另一个参数。必须保证输入和输出电压一致，输出电容值相同或参数相似(ESR、ESL等)。最后，瞬态电流阶跃变化的大小和量级相同。

许多应用场合，电源模块需要在恶劣的环境下工作。比较模块功效时，不应只关心25℃时的电性能，而且还要考虑系统环境温度、气流和模块的散热方法。例如，Intersil采用QFN封装的ISL820xM系列，优化了PCB的导热能力，模块底部大面积铜箔有助于提高整体功效水平。

篇2

关键词：SIMPLE SWITCHER?易电源；美国国家半导体；LMZ14203；电源模块，

Power Modules in High-End Market Segments

Ralf Regenhold

（ Technical Marketing Manager Power Management Europe）

Abstract： The new SIMPLE SWITCHER? power modules from National Semiconductor reach the highest possible level of “Ease of Use” by integrating an inductor and a monolithic synchronous regulator within one power package. Professional power designers have far more requirements than “Ease of Use” related to design efforts, including: high ambient temperatures, requiring guaranteed performance and electrical specs; electrical emission （EMI） within international standards, reliable soldering; and vibration robustness.

This article describes how these high performance targets can be achieved in the following market segments: Industrial, medical, avionics and military, broadcast video and communication infrastructure.

Key words: SIMPLE SWITCHER?Easy Power Supply,；National Semiconductor；LMZ14203,；power module

工业领域、医疗领域、航空和军事领域、广播视频和通信基础设施领域等所有细分市场都要求高度可靠性，其对电源的要求近似。以下将介绍具体领域的性能要求，虽然面向不同市场，但实际上在所有的高端系统上这些要求大同小异。

1工业市场

工业应用要求电源的额定输入电压在24V，同时在电压瞬变到36V或者42V时也要能保证其全功能性。美国国家半导体的全新电源模块均可满足上述电压要求。不同的负载通常要求从5V至0.8V的不同电压值，为满足此类要求，最佳方案是采用一个二阶转换器。美国国家半导体的WEBENCH?电源结构设计工具使我们可以很好的分析在不同的中间总线电压下的总系统效率。

基于总效率，占位面积及方案成本可以对几类稳压器组合进行比较。给出的组合将受到一些限制，即在成本和效率间找到最好平衡。如果优化调谐旋钮移动了，将看到相应的其他解决方案。

选择好一个专用的解决方案，只要用一个稳压器就可以生成5V总线电压。所有的二阶稳压器都是从5V电压开始，产生几个负载点电压。在对项目优化过程中，为了降低解决方案成本，可以为低负载电流选择替换器件。图1所示的就是最终设计框图，可获得的总效率是82%。

工业应用中要求产品在环境温度高达85℃，没有外部散热片或风扇的情况下正常工作。在设计的第一阶段，LMZ14203即可展示美国国家半导体电源模块的出众性能，它能满足一般性需求。其输入电压为24V，输出电压为5V，输出电流为2.52A，在这样的条件下LMZ14203能获得的效率为87.7%，相应的功率损耗为PIC=1.75W。该电源模块采用了优化的封装，实现了极低的热阻抗，通过在模组背面加一个固态的外露焊盘就可以让PCB板均匀散热 （见图2）。

当热阻JA=19.3℃/W时，可以计算出结温增幅ΔTJ= JA x PIC = 33.8℃。这意味着在环境温度85℃的情况下，结温可以达到最高TJ operating =119℃。符合数据表规定的最高额定温度TJ max =125℃。PCB板上的实际热量分布可以借助WEBENCH“热仿真”来模拟，见图3（热成像）。

在选择相位时，通过降额曲线，模块的数据表可以帮助设计师估计出最大输出电流和最高环境温度。在85℃甚至更高的环境温度下，只有专为工业市场设计的模组会提供全负载电流，见图4（降额曲线）。 在环境温度达到106℃，Vin=5V，Vout=3.3V时，LMZ10504能够提供4A的全负载。

根据IEC 61132 PLC规范，此处将不讨论静电放电（ESD）、突发和浪涌，及电流注入等要求。本文涉及的测试，无需对系统鲁棒性有需求的保护电路，其电源设计可以独立完成。

2医疗和电信市场

该细分市场要求很高的系统完整性。敏感的信号链产品要求不受来自电源的电磁干扰。线性稳压器常用于支持模拟放大器和模数转换器。除此之外，数字处理单元还需高功率产品。只有开关稳压器能满足上述要求，因为其必须具有高效率及低能耗（ 低热阻） 。

通过集成所有的开关功率元件和全隔离电感，美国国家半导体电源模块实现了最小的电磁干扰，图5所示即为其关键路径图。开关稳压器都会存在高dI/dt的开关电流回路 。它们会像天线一样，带来高电磁干扰，因此必须尽可能小。

通过两个步骤以满足特性要求：

（1）画出电流环路，此时打开（环路1），关断（环路2）。注意两个环路各自独立，均非要径，也无需最小化。

（2）环路1和环路2中不重叠的支路 包含关键的高di/dt电流。在工作周期内，支路电流被认作直流电流（仅有很小的纹波），不会产生电磁干扰。因此只有局部的区域为高dI/dt（如图5中所标出），需要将其尽可能最小化以确保最低辐射。所以输入电容（Cin1）必须安装在尽可能挨近LMZ10504 VIN 引脚和接地裸焊盘的地方。

开关节点区域也很重要，通过在稳压器封装内集成电感器而得以优化。

基于这些优化设计，美国国家半导体的电源模块可以确保其数据表上列出的性能参数符合国际CISPR22（Class B）和EN55022标准要求，见图6（LMZ10504辐射电磁干扰图）。

3航空电子和军事市场

集成稳压器、电感器甚至在关键节点处的电容器对于此类应用的意义最大。器件和系统的故障应降到最低。此外，对每个负载稳压器都提供了最好的过温保护。符合RoHS标准的TO263封装铅含量达标，为了确保高抗振性，采用了单面裸焊盘。同时，正在申请国际标准兼容性认证。

为实现低能耗 及高可靠性，效率非常关键，而这仅有同步稳压器可以做到。尽管如此，效率仍很大程度上取决于输入和输出电压的差值。美国国家半导体的电源模块效率可以达到90%甚至更高。

例如:

LMZ10504 输入电压=5V 和输出电压=3.3V， 输出电流=3A ，效率（η）=95%

LMZ10504输入电压=5V和输出电压=1.8V，输出电流=2A，效率（η）=93%

LMZ14203输入电压=24V和输出电压=5.0V，输出电流=1.5A，效率（η）=90%

像FPGA和DSP这类高端数字处理单元要求快速瞬态响应，因为他们可能瞬时变更处理模式。这要求在模块内有专门的调节回路。图7（LMZ10504瞬态响应）示意了在从0.4A到3.6A的大负载瞬态电流变化时产生的2.5V输出电压偏差。

在支持模拟系统时，也要求低输出纹波。所有美国国家半导体电源模块的输出电容只需选用陶瓷电容，低等效串联电阻的电解电容或钽电容即可稳定工作。电源模块开关频率很高，最高可达到1MHz，同时又支持低等效串联电阻的电容，因此其输出电压纹波可以低至几个mV，见图8（LMZ10504输出电压纹波）。

4总结

篇3

关键词：MSP430；开关电源；并联DC/DC；电流调节

中图分类号：TP368 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 17-0000-01

Switching Power Supply Modules Parallel Power Supply System on MSP430 MCU

Xue Xiao1,2

(1.Nanyang Polytechnic,Nanyang473000,China;2.China University of Geosciences,Wuhan430074,China)

Abstract:In this paper,low-power MSP430 microcontrollers produced by two parallel power supply system,the use of integrated chip LM2596 converter output voltage 8V,power of 16W,the conversion efficiency of 65%,and maximum current up to 4.5A;two DC/DC module the current ratio can be automatically adjusted within 2%error.After testing, the basic part and the part played some of the indicators are in line with requirements.

Keywords:MSP430;Switching Power;Parallel supply DC/DC;Current regulator

根据2011年全国电子设计竞赛A题题目要求：设计并制作一个由两个额定输出功率均为16W的8VDC/DC模块构成的并联供电系统。根据这一目标，设计了基于MSP430单片机的开关电源模块并联供电系统

一、理论分析与计算

（一）DC/DC变换器稳压的方法。用开关电压调节器进行电压控制，采用LM2596电源管理单片集成电路，不仅可以输出3A的电流，还拥有很好线性、功耗小、效率高、负载调节特点。电路简单可靠，采用两相同模块并联，可以输出6A电流。输入电压为24V时，要求的输出8V电压刚好在可输出电压范围内，从而达到了要求。

电压输出：

因此，系统电压稳定在8V。

（二）电流电压检测。在输出端串联一个1Ω的电阻，通过运放衰减电路，采用MSP430单片机片内12位AD采集1Ω的电压值，得到DC/DC模块的电流。

ADC采样电压：

因此，单个DC/DC模块的电流： （单位：A）

（三）均流方法。本设计主要根据PID算法，在键盘上输入命令后，单片机动态调节电流比例，从而最终达到理想稳定的状态。离散化公式：

当 时：

； ；

当 时：

； ； ；

对于LM2596来说，电流输出比与FB端口的电压比有关，单片机MSP430采集各个DC/DC模块电流后通过片内DAC模块控制FB端口，从而控制了电流的输出比值

二、电路设计

（一）系统组成。系统包括MSP430单片机最小系统，两个额定输出功率为16W的8VDC/DC模块，一个输入命令的键盘，显示检测电压值的液晶。键盘输入命令后单片机根据命令利用片内ADC和DAC控制DC/DC模块的电流比例，并且将采集的数据显示在液晶上。

（二）DC/DC模块设计。输入的直流电源经过电感滤波后输入到LM2596第一管脚，通过R3和R10调节目标电压，通过以上计算公式公式得：R3为5.5KΩ

（三）测控电路。测控电路主要使用MSP430片内单片机ADC与DAC及键盘，在采集和控制电路上分别使用运放LM385电压跟随电路，并且在采集电路上进行1/2分压，使信号刚好在ADC有效范围内。

三、测试结果及分析

（一）基本要求测试

1.额定输出功率下，负载电压及效率

2.负载电流1A时，系统测试数据

3.负载电流1.5A时，系统测试数据

（二）发挥部分测试

1.负载电流0.5A-3.5A时，系统测试数据

篇4

关键词:FC;SoC;电源管理模块;电路

中图分类号:TP331文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)10-2449-02

随着集成电路设计技术和超深亚微米技术的高速发展,集成电路设计已步入片上系统SoC(System on Chip)时代。SoC是专用集成电路ASIC(Application Specific Integrated Circuits)设计方法学中的新技术,是指以嵌入式系统为核心,以IP核复用技术为基础,集软、硬件于一体,并追求产品系统最大包容的集成芯片。SoC是将数字电路、模拟电路、信号采集和转换电路、存储器、MPU、MCU、DSP等集成在一块芯片上实现一个系统。以超深亚微米(VDSM)工艺和IP核复用(IP Reuse)技术为支撑的系统级芯片技术将是超大规模集成电路(VLSI)发展的必然趋势和主流。

为突破传统电源管理模式,将研发的智能电源管理模块以SoC为核心,利用SoC内部的ARM922T处理器提供处理能力,外部配置AD采样逻辑、存储器等资源;并采用光纤通道(Fiber Channel,FC)为通信接口,通过FC总线,接收系统其它模块发送的控制命令,进一步提高了电源模块的可靠性、通用性、易扩展性和灵活的配置能力,并促进了FC技术的应用,保证了系统功能和性能的优化。

1 智能电源管理模块的系统结构

智能电源管理模块是以片上系统SoC为控制中心,实现对数据的采集。模块由电压电流调理电路、开关阵列电路、AD选通转换电路、控制器、存储器、FC接口等构成,主要负责电源模块的检测和控制。当上电BIT测试正确,则电源管理模块以一组固定的动作序列去控制开关阵列PSA向外供电;若流经PSA电流超出范围Is≥IsMAX,控制PSA并对其进行状态转换;在应急供电下,停止对通用模块供电,只对关键模块供电;电源管理模块通过FC接口与系统管理者进行传输开关动作状态、报警信息、数据(各支路电流),记录电源自测试BIT结果、故障信息。

电源管理模块系统结构包括如图1所示的主要功能块。

2 电源管理模块电路设计

2.1 复位电路

复位类型包括上电复位、手动复位、调试口复位、软件复位和看门狗复位。

上电或手动复位有效时产生200ms的低电平复位信号,提供给SoC芯片作为系统复位触发源之一。调试口复位由外部调试工具产生,用于复位ARM922T处理器的调试接口。软件复位指系统根据软件运行要求生成的复位触发源。而当系统在规定时间内,没有得到响应时产生看门狗复位。

当SoC芯片接收到上述复位类型中任意一种触发复位机制,由SoC芯片输出系统复位信号对电源管理模块进行复位。

2.2 时钟电路

电源管理模块中需要使用时钟的电路有:SoC芯片、FC接口。其中,SoC芯片选择53.125MHz运行时钟,内部进行4倍频提供ARM922T处理器使用。FC接口收、发数据时钟频率为106.25MHz。

2.3 存储器电路

电源管理模块中的存储器是SDRAM存储器。该存储器工作电压为3.3V,封装为54引脚的TSOP,容量为32M*16。在设计时使用2片K4S511632E实现32位操作。SoC芯片内置SDRAM存储器控制器,提供SDRAM的时序控制逻辑,并且提供SDRAM访问时钟,时钟频率为56.125MHz,同存储器时钟的时钟频率和相位在EDA设计时保持一致。

2.4 电压转换电路

模块中使用了多种电压的电源,分别为+3.3V、+2.5V和+1.8V,统一由外部+5V经电压转换电路实现,输出电流可达到3A。由于SoC芯片要求内核上电时间万余I/O上电时间,所以在设计时对内核电压(+1.8V)转换电路增加场效应管控制,使其满足SoC芯片供电要求。

电压转换电路设计图如图2所示。

2.5 模拟量输入电路

系统的模拟量信号是由多路模拟开关进行选通。多路开关是采用2片16通道模拟开关和1片8通道模拟开关,通过4位通道地址选取相应通道,其中最高位为片选位。因此,最多可选通38路模拟信号,满足本模块所需的24路模拟量信号的要求。模拟开关用于选通被测试信号,包括4路电压检测信号、16路电流模拟量信号和4路应急模拟量信号,通过对GPIO0-5配置进行通道选择。

A/D转换器件控制端直接与EBI接口连接,CS信号接EBI_CS2,读写信号则与EBI读写信号相连。A/D转换的操作为中断方式或查询方式,转换结束标志EOC信号作为外部中断连接到SoC芯片,当转换结束后产生中断,由SoC芯片读取转换结果并作出相应处理。EOC信号在设计时也连接到SoC芯片的GPIO端,可作为输入信号,当转换开始后查询该信号状态判断是否转换结束。

模拟量输入和A/D转换电路如图3所示。

2.6 离散量输出电路

离散量输出主要用于控制开关阵列的工作状态,当状态一旦置出,在没有检测到错误或是在没有接受到系统管理者更新指令时,该状态是不能变更的。

在设计时,利用EBI数据作为开关阵列的控制信号。首先,对EBI数据通过锁存器进行锁存,然后进行电平转换,以此输出满足开关阵列使用的+5V电平信号,初始默认开关阵列的状态为全开,所以采用+5V上拉方式保证离散量输出信号为高电平。设计图如图4所示。

2.7 FC接口

SoC芯片提供FC接口,所以只需要在外部连接串并转化器和光电收发器即可。串并转换器具有10bitTx/Rx总线接口,提供并行回环测试模式,接收、发送时钟可达到106.25MHz,兼容SSTL-2电平,供电电压为3.3V。而光电收发器也采用的是一款高性能光纤模块,具有4通道接收器/发送器,单通道带宽1Gbps至2.7Gbps,兼容8B/10B数据格式。设计过程中重点考虑PCB制作和FC接口端接匹配电阻的选择。

3 结论

电源管理系统模块利用FC接口,通过FC总线接受应用系统中其他模块发送的控制命令,并根据命令,控制开关阵列的输出,可以实现分别为各可替换功能模块(LRM)的上下电。而当智能电源模块发生故障时,电源管理模块能够通过FC总线将故障信息发送给应用系统的主控模块。在系统控制下,发生供电系统的重构动作,从而实现电源故障隔离。

参考文献:

[1] Furber S[英].田泽,于敦山,盛世敏,译.ARM SoC体系结构[M].北京航空航天大学出版社,2002.

篇5

UPS电源已不可或缺

UPS电源是不间断电源（Uninterruptible Power System）的英文简称，是能够提供持续、稳定、不间断的电源供应的重要外部设备。从原理上来说，UPS电源是一种集数字和模拟电路、自动控制逆变器与免维护贮能装置于一体的电力电子设备；从功能上来说，UPS电源可以在市电出现异常时，有效地净化市电，还可以在市电突然中断时持续一定时间给电脑等设备供电，使您能有充裕的时间应付；从用途上来说，随着信息化社会的来临，UPS电源广泛地应用于从信息采集、传送、处理、储存到应用的各个环节，其重要性是随着信息应用重要性的日益提高而增加的。

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创新是宝士达公司发展的永恒主题。宝士达公司始终坚持“诚实守信，发挥优势，合作共赢”的经营理念，坚持高科技与高可靠性并重的原则，始终倡导引入绿色节能环保理念来开发未来的UPS电源产品，同时不断致力于降低UPS电源的生产成本，减少用户的支付压力。面对低碳经济时代，宝士达推出新一代模块化UPS电源产品，该产品具有可用性、冗余性、扩展性及环保性，与其说它是一款“绿色电源”，不如说是电源产业技术与理念的一场变革。

UPS电源的安全管理

人们在享受产品的同时，往往还注重其提供的相关服务。尽管UPS电源使用价值巨大，然而它并不意味着有了UPS电源，电源系统就会百分之百的安全。为了实现对UPS电源的安全管理，免除用户的后顾之忧，宝士达还专注于UPS电源监控管理产品的研究、制造和应用，现已成为UPS电源监控管理产品专业供应商，一直以来为国内外UPS电源客户提供UPS电源监控管理产品配套服务。

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都说选择比努力更重要，选择固然重要，然而没有努力去铸就它，依旧不会成功。以“争做中国第一，创世界知名品牌”为企业目标的宝士达公司，目前已踏上新的征程。宝士达人恪尽职守地坚持着“以产业人应尽的责任，致力于电源事业的发展与进步”的使命。今天，坚持自主创新的宝士达已经发展成为一家专门研发、制造和销售UPS电源及其配套产品的高新技术企业。机会与动力并行，选择和努力并重，正如宝士达公司董事长段成林所说：“付出总会有回报。”几经风雨，几多拼搏，本着坚韧、务实信念的宝士达人在汹涌的市场经济大潮中破浪前行。如今的宝士达，以产业人应尽的责任，致力通过技术创新和品牌全球化运营，成长为UPS电源及电力电子相关领域令国人骄傲的世界级企业。

双总线模块化UPS电源案例

宝士达电源以创新的双总线模块化UPS解决方案成功应用于某市公安局应急指挥中心，为中心机房核心设备提供全面、安全、可靠的不间断电力保障。

应急指挥系统作为政府应对紧急情况的特殊处理机制，是政府协调指挥各部门向公众提供社会紧急救助服务的联合行动平台。常规建制办法是建立应急指挥中心，以“三警合一”的警用紧急报警指挥调度系统为基础，汇集各种事发地的数据、图像、网络、话音等信息，借助大屏幕拼接显示系统形成一个立体网络的，实时可视化的接收、处理指挥平台，为正确协调、指挥与决策起到重要作用，尽可能将重特大事件的损失降低到最低限度。以应急指挥系统为基础的整个公安局应急指挥网络对UPS电源及智能配电系统的设计方案提出了更高的要求，建设一个稳定、可靠的供电运行环境，同时做到技术可靠、经济合理、安全适用就显得尤为重要。

为保证某市公安局应急指挥中心供电系统安全性、可靠性，保证机房网络设备连续、稳定运行，考虑到中心机房所需UPS容量、负载特性，并遵循安全、节能、环保、易管理的原则，对主要产品功能可用性、可靠性、先进性、扩展性进行详细考评后，采用“双总线模块化UPS +智能配电系统” 供电方案，每路分别由两台三进三出500kVA模块化UPS（25kVA功率模块20台）均分供电，共4台，保证负载双电源供电要求。

篇6

关键词：模块化电源 信息技术 电力应用

中图分类号：TN86 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2012)07-0036-01

1、概述

随着信息技术与电力应用技术的快速发展，传统式UPS已经不能满足广电网络的使用需求，但模块化UPS因其系统结构及可靠性、维护性而具有更多优势。一般在广电网络机房内的负载主要是各种计算机、服务器、磁盘陈列、广播电视设备等重要的关键性负载，所以在负载的供电可靠性和供电质量上优显重要，现今的数据机房在整体设计时也都体现了“绿色机房、科技机房”的特点，响应国家“节能减排”政策的号召，利用先进技术理念来整体提高系统节能指标。在诸多技术方面都体现了模块式UPS比传统式UPS可用性大幅度的提高。

2、模块化UPS的特点及作用

模块化UPS电源具有多种工作制式，可实现三相输入三相输出、单相输入单相输出、三相输入单相输出、单相输入三相输出、输出频率可为50Hz或60Hz、输出电压可设定为220V、230V、240V等。超宽的输入范围，具有市电宽输入电压、频率的范围，具有良好的油机输入适应能力与输出不受电网干扰的特点，适应恶劣的电网环境，是理想的绿色环保电源。输入功率因素高，对电网产生的谐波污染小，采用了三相功率因素校正技术，使输入谐波电流小于5%，输入功率因数达到0.99以上，减少了线路损耗，提高了电源利用率，大大降低了对电网的污染。模块支持热插拔，操作逆变模块、显示模块均可实现热插拔功能，方便维护更换模块，且各模块机架完全分离，便于扩容和减容，可实现在线更换、在线维护、降低了维护难度、减少了维护时间。智能充电方式，在外接蓄电池组时UPS可以自动判别并选用不同电池容量时的最佳充电电流，满足不同用户在选用不同电池时充电电流的困难。全数字化控制，运用最先进的DSP全数字化控制技术，具备自我保护和故障诊断能力，高度保护了保证整个系统的稳定性和可靠性。采用N+X冗余技术，比传统的双机并联更具有可靠性，输出功率部分可根据需求进行升级，各模块独立控制并联运行，显示模块主要提供网络化监控的平台，对系统并联运行的可靠性没有影响。分散式并联逻辑控制，各模块之间的并联控制采用了分散式逻辑控制方式，没在主机与从机之分，任何一个模块拔出或插入不会影响其它模块的正常工作，这样既增加了整机工作的可靠性，又简化了用户维护难度。可装置输出变压器，可根据用户的自行设定，在UPS的输出端加装输出变压器。实现了“绿色电源”，其输入电流的的THDI≤5%，输入功率因数PF=1，采用连续电流模式（CCM）运行，减少了对电网的干扰。

模块化UPS技术发展的趋势，相对于传统意义上的UPS，模块化UPS具有三大优势。第一，“模块化冗余并联”技术避免了资源浪费。第二，高安全、易维护的热插拔技术突破了应用瓶颈。模块化UPS系统中采用的热插拔技术可以允许单体模块在不需停电的前提下任意进入或退出并联单元，从而实现了并联系统的在线维护，同时无需专门的仪器或技术即可进行。第三，电源相位多制技术降低了采购和管理成本。在模块UPS系统下，可采用电源相位多制技术来改变过往单一性造成的制约，用户无需再考虑如何采购不同相位或容量的UPS产品来适应系统的需要。模块化UPS采用标准的结构设计，每套系统由功率模块、监控模块、静态开关组成。其中功率模块可并联，平均分担负载。如遇故障自动退出系统，由其它功率模块来承担负载，既能水平扩展，又能垂直扩展。独特的冗余并机技术使设备无单点故障，以确保电源的最高可用性。所有的模块可以实现热拔插，可以实现在线更换，维修是最安全的电源保护方案。模块化UPS功率模块采用双变换在线式结构，包括整流器、逆变器、充电器、控制电路、与输入输出电池母排的断路开关。具有输入功率因数补偿功能。所有模块均可在线热插拔更换，提供最高级别的可用性、可维护性。

3、模块式电源的保养与维护

模块式电源在使用和维护中：(1)要做到定期保养，逆变模块内的风扇需要定期检查吸尘，检查各模块的指示灯是否处于正常状态，检查输入输出导线有无损伤或老化。(2)要实时监测UPS发生时的状态，逆变模块、功率模块、旁路模块、显示模块指示状态以及触摸显示屏的相关信息。(3)在使用环境中，环境温度最好控制在15℃～30℃，温度过低不但会减小电池组的容量，还会进一步影响使用寿命。(4)由于UPS的电池组电压很高，对人体存在一定的电击危险，所以在装卸导电连接条和输出线时应具有安全保障，采用的工具应绝缘，特别是输出接点更应该有防止触电的设置。(5)在UPS的充电过程中，如果充电电压过高会导致电池组的过量充电，反之则会造成电池组的充电不足。在安装电池组时，特别要注意电池规格和数量的正确性，不同规格、不同品牌的电池应尽量避免混用。(6)做好UPS电源的防雷接地保护工作，接地电阻应小于等于4Ω，确保其良好的接地状态。

4、结语

随着模块化UPS的技术的不断成熟与完善，UPS电源它是一个局部的高度可靠，性能齐全、高智能化的供电中心。鉴于模块化UPS所具有的易扩容、便于维护、高可用性，其独有的“模块化构造”使得UPS的分期建设更加容易，对电池的管理更为合理等优势。模块化UPS电源是电网停电后继续为广播电视设备提供可靠的电源保障。对于保证广播电视网络安全播出、传输有着非常重要的作用。

参考文献

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    直流充电模块主要包括蓄电池组、绝缘监测、单元集中监控、单元直流馈电、单元充电模块、交流配电单元等共同组成。由于受到了开关器件性能的影响,因此每个开关电源模块只有几千瓦的最大输出功率,然而在实践中直流系统供电需要几百千瓦。为此,必须要选择并联多个高频开关电源模块的方式确保充电机完成大功率的输出,隔离变压器由于高频化因此具有更小的质量和体积,这样对模块化的实现非常有利。除此之外,选择软开关技术可以使开关损耗得以大幅度减少,并且使变换效率得以提升。在直流系统中绝缘监测可以对正负母线对地的绝缘情况进行时刻监视,如果正母线接地就有可能会导致出现保护的误动作,如果系统在负母线接地的时候出现一点接地的现象,就会导致断路器拒动[1]。

    1.2交直流一体化电源系统的通信电源模块

    在常规变电站中通信电源往往都是独立设置,从而将稳定可靠的电源提供给运动装置和融信设备。然而这种方式具有较高的设备投资、较大的占用空间等不足,而且其具有与站内直流系统相类似的一些功能,无法使智能变电站网络化、经济化以及简约化的要求得到满足。根据我国电网公司的最新规定,一些变电站必须要选择使用交直流一体化电源系统,不再单独配置通信电源,也就是经过DC/DC变换之后由直流系统向通信设备供电。在直流充电模块中选择冗余技术、均流技术、软开关技术、模块化小型化等高频开关电源技术在通信电源DC/DC变换器中同样适用。

    1.3交直流一体化电源系统的UPS电源模块

    在站用变压器发生供电故障之后,UPS可以将可靠的电能提供给交换机、五防闭锁机以及后台监控机等重要的负荷。在具体的运行过程中UPS存在着2路输入电源,其在正常的时候经整流、逆变将由交流输入的电能提供给负载。如果中断交流输入,那么在经过逆变后,将由直流输入的电能提供给负载。在UPS中的逆变部分和整流部分仍然对高频开关电源技术进行了应用。除此之外,UPS的非常重要的发展方向就是冗余技术和模块化[2]。

    2交直流一体化电源系统均流技术和N+1冗余技术

    UPS电源、通信电源和直流充电电源都选择了冗余供电方式并联N+1模块化,N+1冗余技术由于高频开关电源的模块化、小型化和高频化而得到了较快的发展。N+1冗余主要指的是选择N个电源模块并联供电从而使全部负荷的电能需要得到充分的满足,而要想使供电可靠性得以进一步提升,就需要再将一个电源模块并联进来,这样剩下的N个模块在其中的一个模块发生故障之后人仍然可以使供电的要求得到满足。相对于采用单台电源供电的方式而言,采用这种方式具有更高的可靠性。同时,选择热插拨方式能够在系统中随时将故障电源模块退出,这样就确保维护检修工作的方便性[3]。常用的高频并联电源模块均流技术为:以输出阻抗的大小为根据选择均流技术,采用这种方法具有较低的均流准确性,主从均流技术一般需要将一个主模块人为的确定下来,然后与其他的从模块之间开展通信。而民主均流技术并联运行的各个电源模块中并非是人为事先设定主模块,而是以哪个模块具有最大的输出电流为根据来确定,如果某模块而具有最大的输出电流那么其就属于主模块,而从模块就是剩余的模块,采用这种自动设定主模块的方法就可以确保冗余设计的实现。

篇8

1新建方案

220V直流电源设备是保证电网安全、断路器分合闸操作和继电保护设备可靠运行的独立电源，不受其他电源的影响，具有安全、稳定、可靠的优势，是每个变电站的标准配置。建议将通信设备-48V电源模块更换为直流220V电源模块，直接采用变电站已有直流220V电源系统，即不再建设通信设备专用电源系统，如图3所示。新建变电站直流电源系统具有以下几个优点。(1)共用变电站直流电源设备，电源更可靠，同时减少了设备投资和相应的安装空间。(2)减少了通信人员的运维量，使通信人员更加关注于通信设备的运维。(3)减少了设备种类，增加了备品备件种类。(4)提高了设备电压，电流降低，电缆上的压降降低，对电缆要求降低，同时降低了电源与设备间的距离要求。从目前来看，采用直流220V电源模块的网络通信设备比较多，如D-link网络交换机、路由器，现代通信大量使用的EPON设备已支持高压直流供电。2009年12月，工信部推出了通信技术准标《通信用240V直流供电系统技术要求》，制定了通信用直流供电系统技术规范，对通信直流供电系统明确了技术要求。中国电信、中国移动、中国联通等各大移动运营商都在大力推广高压直流供电系统，其中江苏电信已全面采用高压直流供电系统。虽然各运营商大力推广高压直流供电系统取代传统的交流UPS，以解决UPS可靠性差、转换效率低、输入电流谐波大等问题，但也侧面证明了高压直流供电系统是大势所趋。从某电网公司实际情况来看，该电网公司拥有500kV变电站1座，220kV变电站15座，110kV变电站34座，35kV变电站33座，所有通信设备均采用48V电源，其电源设备配置如表1所示。若将通信设备全部改为直流220V电源模块，按电源模块每只0.3万元测算，每变电站按4台通信设备，每台通信设备配置2块电源模块计算，则每变电站需：0.3×4×2=2.4万元。对于新建智能变电站，由于直流-48V电源模块与直流220V电源模块价格差别不大，不增加通信设备投资费用。对于常规变电站通信电源设计，220kV变每站可节省投资20万元，110kV变每站可节省投资4万元，35kV变每站可节省投资2万元；对于智能变电站一体化电源设计，则220kV变每站可节省投资10万元，110kV、35kV变每站可节省投资5万元。电网企业每年新投运上百座变电站，直接经济效益非常可观。同时，减少了通信系统运维量，提高了110kV及以下非重要变电站通信节点通信设备电源保障能力。

2实现途径

现在变电站内采用-48V直流电源的通信设备种业较多，包括SDH，PDH，PCM，EPON，OTN、网络交换机、路由器、光放、调度交换机等设备，涉及厂家众多，包括华为、中兴、烽火、广哈等，且数量较大，因此实现变电站内通信设备采用直流220V电源是一个循环渐进的过程。(1)由国家电网组织技术人员制定相应技术规范，作为电网企业的强制标准，并修改变电站典型设计。(2)新建变电站的通信设备电源直接采用直流220V。(3)老旧变电站的通信设备老化进行更换时，新换通信设备应直接采用直流220V；通信专用-48V电源老化需更换时，应强制退役通信电源，将通信设备电源模块改为直流220V供电。(4)建议非变电站的通信机房继续使用-48V供电；对于供电公司核心通信机房，要结合交流IT设备电源由交流改为直流，单独建立直流220V电源系统后，通信设备根据运行情况逐步改为直流220V供电。

3结束语

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关键词：数控机床；报警；升压；电抗器

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.11.251

0 引言

随着工业4.0时代的到来，智能化的数控机床的日益普及，极大提高了生产效率，公司目前数控机床使用数量占总设备数量的95%以上，仅我们分公司就有将近300多台数控设备，其中又有很多是上世纪末及本世纪初的老旧设备，如何维护保养是一大难题，因其出现的问题是各种各样，除了机械原因外，在电气方面，有硬件本身，线路故障等，还有一部分表现为硬件故障，却实际不是硬件本身的隐蔽性故障，笔者将列举相关故障实例进行分析。

1 故障产生及现场状况

公司新厂房落成，进行设备搬迁，一车间厂房5号初加工生产线10余台数控设备搬迁完毕后，开始进行通电联机调试，其中第七号数控曲轴磨床（孝感产，本世纪初生产，配西门子SIEMENS 840D数控系统+611D数字模块），在开机运行过程中，时不时数控系统出现通讯错误报警，而且数控系统的电源模块故障报警灯亮，笔者先检查了机床系统拆机后重新接线的部分及重要部件的屏蔽接线，各接线端子牢固且接法都正确，用万用表检查机床电源供电线路正常AC380V，测量测量611D电源模相序间以及对地无短路，怀疑电源模块的控制IGBT模块可能有硬件故障，决定更换新的电源模块试机，但完成后依然出现模块故障及系统报警。

2 排除法确定故障源

从能正常启动机床运行，以及检查机床各部分接线，可以排除机床接线错误引起的可能性，从更换新电源模块从而又排除了硬件本身的原因，而系统模块的故障报警又可能是引l系统出现通讯错误报警的原因，目前需要进行检查诊断的是，什么原因引起电源模块的报警？从西门子的安装调试手册上可以知道，数控系统电源模块工作输入电压，可根据实际情况进行拨码开关选择档位：拨码有AC380V＼AC415V＼等档位选择，我们根据供电的AC380V选择高一级的AC415V，依旧会出现同样的故障；此时再从机床本身线路进行分析，可看到外部馈电直接接到了机床的电源模块，为检测供电的稳定性，使用万用表监控配电箱的电源相电压，发现在监测时间内会时不时出现一段时间的800V以上的读数值，保持时间甚至达到了几十秒，当出现升压读数时，数控磨床就会出现报警，把数控磨床关闭供电电源后，依然出现升压现象，所以可排除本机床引起，初步确定故障源头为外部供电线路。

通过检查车间的供电电路方式得知，车间动力线采用的是TN-S供电系统，各条生产线都独立为从配电房引出的单回路三相五线制，我们首先监控5号生产线的第一台数控机床位置的动力箱（相当于检查配电房源头的供电情况），没有出现升压现象，排除了配电房供电电网，然后通过测量第二台到出现问题的第七台数控磨床的动力箱供电电源，最终发现第六台数控车床供电箱电源处，万用表读值出现升压现象，把第六台设备停止运行关闭电源后，升压现象消失，而此时第七台也可以正常使用，电源模块及数控系统不再报警。因此可确定，第六台就是引起电网波动及第七台产生故障源头。

3 分析引发原因

第六台设备为大连本世纪初生产，配西门子SIEMENS 802S+611U模拟量控制模块的数控车床，总动力线路如图所示，电源从总断路器馈电后，经过保护断路器直接进入了电源模块，从西门子模块的工作方式来说，611U系列模块为模拟量控制模块，其由802S数控系统通过±10V的直流控制电压输入611U模块，从而控制伺服电机的正反转，伺服电机的光电编码器把位置反馈给611U模块，再把信号以三相正弦波信号接入数控系统，由数控系统进行位置计算及制动，而611U模块在进行伺服电机的制动时，没有使用外接制动电阻，在快速制动时，本身无法消耗电机的制动反作用势能，一部分势能将转化为电能返回电网，从而引起了电网的升压，所以引发出第七台的报警，而另一方面，第七台为数字化控制的611D系列模块，其控制方式与611U不同，其位置控制通过SIEMENS 840D数控系统计算后，以数字信号通讯611D数字模块，进行提前制动，其制动势能对馈电网影响很小。

4 解决办法

要隔断数控系统模块与馈电升压的互相影响，可以采用的办法有，一、给第七台数控曲轴磨床单独提供一个稳压电源或者进线电抗器，通过此类装置隔断短时间升压对其数控系统的影响，从而消除报警，但此方法比较片面，仅保障了第七台机床。二、对引起升压的第六台数控车床进行升级改造，在主动力线上增加一个进线电抗器，或者在其总电源处增加稳压电源，隔断消除其对电网的影响，同时也消除其他精密数控设备出现报警，比较全面。我们选用了第二种办法，在数控车床的供电主回流路中接入了一个西门子电抗器（6SN1111-0AA00-0BA1），实现了消除故障源，5号生产线正常运行生产。总而言之，数控设备的精密程度越高，其对外部的供电要求也就越严格，部分早期的普通数控机床由于对外部环境要求较低，或者在设计上局限性，必然对供电网产生影响，从而影响其他精密设备的正常运行，可通过优化升级改造优化线路，从而来保障所有设备的正常运行。

参考文献：

[1]颜世钢.电力电子技术问答[M].北京：机械工业出版社，2007.

篇10

【关键词】航模；发动机；点火装置

1.绪论

1.1 项目背景

航模运动是集科技、体育与实践于一体、且综合性很强的一项活动。实践证明：开展这项活动是促进理论联系实际和有效提高青少年综合素质的一种教育形式。由于航模活动涉及的知识面较宽，入门难度较大，加上油动航空模型又是这类活动最具难度的项目，因而使许多青少年爱好者难于入门，最终望而却步。

航模电热式发动机点火启动用的点火装置性能优劣与否，直接关系着航模发动机能否顺利地启动。点火装置随着技术的发展，已历经锰锌电池、甲电池、单隔铅酸蓄电池、免维护蓄电池、镍镉充电电池和串联式稳压电源等多种形式，其性能、技术指标及试验数据见附录A。

上述在油动模型运动中先后流行过的几种点火装置，其中大部分点火装置（点火器）在支持大电流、连续放电等方面均存在一定缺陷，而且难于支持工作电流大于4A的日本产OS牌8冷型电热塞，也不适合在点火电量要求较高的四冲程航模发动机上使用；且这些点火装置不具备自动检测、工作状态指示等功能，电热塞是否工作在正常状态无法识别，发动机不能正常启动的原因无法准确判断，因而或多或少的影响电热塞的正常工作，致使发动机点火启动特别困难。有时不清楚故障何在，甚至要把电热塞从模型发动机上拆下来，反复检查、测试电热塞、点火装置或供电电源的性能是否正常等烦琐过程。

1.2 项目的产生

在航模电热式发动机点火启动过程中，发动机点火启动困难司空见惯，究其原因：一是由于二冲程发动机本身结构过于简单，不像汽油发动机的点火装置那么完善；二是点火器根本没工作或电力不足；三是发动机的油路与电路有时多种故障交织在一起，故障性质很难正确区分；四是前置化油器发动机螺旋浆的旋转面与油针、电热塞之间距离太近，初学者均存在害怕打伤手指的恐惧心理；五是初学者盲目操作越调越乱，进而造成点火器中的充电电池电量迅速消耗。这些问题在很大程度上阻碍了这项科技活动的开展与普及。

航模电热式发动机启动困难的原因：

航模电热式二冲程发动机难以启动，往往有几方面的因素造成，而且有些故障是多种故障组合后的结果。

（1）油路方面

①发动机上的电热塞是否拧紧，是否漏气；

②主油门开启的大或小是否合适；

③化油器（风门兼油门）开口大小是否合适；

④怠速油针开启的大小是否合适；

⑤主、副油针贫油或富油判断是否正确；

⑥电热塞型号（热度）的选择是否合适。

（2）电路部分

①点火装置供电电源的正负极接法正确与否；

②供电电源的电量是否正常；

③电热塞工作状态是正常、短路，还是开路；

④点火装置本身的性能是否正常（空载）；

⑤点火装置工作时，各阶段工作状态是否正常（满载）。

（3）其他方面

在外场训练活动中，因操作者经验不足点火装置缺电的情况时有发生，导致从外场无功而返。不仅如此，就是在全国性空模比赛时，也能时常看到个别选手因准备工作不充分，发生发动机点火装置在关键时刻不能正常使用。

3A、象真型等模型飞机为了外观需要，发动机多采取倒装或侧装方式。首先是因电热塞在发动机下方不便加电点火；二是因电热塞浸在燃油中致使点火启动困难；三是发动机低速运转时，容易造成富油而熄火。

目前，尽管用于模型发动机启动的点火装置，如：点火器比较流行，但它们均存在程度不同的问题。特别是对那些初涉油动模型的爱好者们，如何顺利点火启动油动航模发动机已经是空模入门成败之关键。在众多影响因素中，以点火装置性能欠佳或供电电池容量不足或电池缺电的情况居多。

由此可见：航模电热式发动机点火装置的性能优劣与否，直接关系着油动模型发动机能否顺利点火启动。

2.设计目标

机载型智能点火装置主要考虑其重量与尺寸方面要有利于微型化、轻量化的要求。

为了方便广大航模初学者的使用，为了有利于航模这项科技活动的推广与普及，必须大幅度降低航模电热式发动机初学者的入门难度，设法利用电子技术的优势，来弥补发动机本身结构过于简单而导致难于点火启动的缺陷，使原本交叉而又复杂的问题趋于简单，彻底改变多年来操作者对发动机凭经验或盲地操作的落后格局。

3.2.5 限流控制电路

由电阻R10、R11、R5、R1、R17与集成电路IC内部的运放2组成。电阻R17用于对输出电流进行取样，取样电压以差分方式，然后经过电阻R1和电阻R11后送到IC内部的运放2的反相端15脚和同相端16脚。例如：当输出电流对大于额定电流时，进行以下控制过程：V16>V15V3占空比V0I0，从而保持I0限定在额定电流范围内。（注：I0=Iout）

3.3 改进提高DC/DC开关电源模块的电气性能

因为YDS―305 DC/DC开关电源模块的输出电压和输出电流等关键技术指标不符合机载型智能点火装置的技术要求，所以，必须对电源模块输出电压、输出电流等电气指标进行针对性改进。

3.3.1 改进DC/DC开关电源模块输出电压的调整范围

在输入电压为7-30V时，YDS-305 DC/DC开关电源模块标称输出电压调节范围：1.8-5.0V，而机载型智能点火装置要求的输出电压调节范围是1.2-1.6V。因此，原有开关电源模块的输出电压区间值显然不能直接使用。根据开关电源模块电路原理分析，经过反复试验，将DC/DC开关电源模块输出电压调节的原有推荐接法（见图3），改成如图4的接法，改进后的接法其输出电压固定为：1.8V。

3.3.2 确定DC/DC开关电源模块输出电压调整范围

为适合不同热度、不同型号电热塞的工作需要，那么输出电压应该可调。在开关电源模块上电阻R3的非接地端接上1只82-100KΩ电位器W和24-36KΩ固定电阻R2，使DC/DC开关电源模块输出电压调整范围为1.4-1.8V，这是非常理想的电压控制范围，具体接法见图5。

3.3.3 加大DC/DC开关电源模块的输出电流

DC/DC开关电源模块标称输出电流最大值为3A，机载型智能点火装置要求输出电流≥4.1A。通过分析发现，如果将1只YDS―305开关电源模块输出电流3.0A直接提高到4.1A，电流增加幅度并不算太大。考虑到DC/DC开关电源模块上的场效应管NMOSFET（2SK2018）其额定功率有较大余量，所以直接采取减少R17限流取样电阻阻值的办法，并且保证取样电阻R17两端的0.3V动作电压值，试验证明效果很好。具体就是在R17（0.1Ω/2W）限流取样电阻两端直接并入1只金属膜电阻R18（0.24Ω/1W），即可将电源模块最大输出电流扩大到4.1A，实际接法见图5。

3.4 开关电源模块电路设计

为了实时监控发动机上电热塞的工作状态，要为机载型智能点火装置增加监测、测试、工作状态逻辑指示等电路。

3.4.1 供电电源极性识别电路及指示电压提升电路

为解决机载型智能点火装置供电电源极性接反的问题，机载型智能点火装置特别在DC/DC开关电源模块供电电源回路中的电源负极一侧接入一只正向压降较小的肖特基二极管D1，D1的接入同时还为黄色发光二极管D3提升0.2V以上的工作电压，接线图见图5。

3.4.2 ab跳线与电容组成的特殊电路

DC/DC开关电源模块电路中ab跳线与电容C1的特殊作用，不仅有效解决了电热塞R0正常工作时黄色发光二级管的指示问题，同时也解决了电热塞R0短路时的指示难题，而且大大简化了开关电源模块的的电路，增加了可靠性。否则，就需要开关电源模块电路中增加比较复杂的测试电路，或者辅以单片机来完成测试和结果显示等工作。

PCB电路板中设置的ab跳线与电容C1的特殊作用是通过反复试验获得，ab跳线可以是一段导线，也可以是一段制作在PCB板中的一段印刷线路。目前，通过试验知道ab跳线的特殊作用与其长度、粗细及ab跳线布线的接入位置密切相关，与ab跳线的几何形状无关（如：“U”、“C”、“L”、“Ω”、环形或直线等）。ab跳线具体选择什么形状，可根据机载型智能点火装置PCB板的外形和尺寸来确定，ab跳线可以采用图6-1或图6-2或图6-3所示的形状，工具型、机载型最终分别采用是图6-1、图6-4所示的形状。试验表明，如果用同样阻值的电阻取代ab跳线，那么其特殊作用将无法体现。ab跳线与电容C1的使用不仅大大简化了电路外，而且试验证明在负载正常工作或电热塞R0短路时效果均特别好。另外，在输出端短路或输出电压大小变化时黄色指示灯的亮度基本上不发生变化，而且这种特殊作用特别可靠（暂无理论支持）。

3.4.3 在线监视、测试机载型智能点火装置和电热塞的性能及工作状态逻辑显示

机载型智能点火装置上选用2只颜色不同的超高亮度发光二极管，根据供电电源极性及电热塞状态正常与否，机载型智能点火装置的运行情况和电热塞工作状态正常与否，能干脆利落地进行逻辑显示。

电热塞工作状态包括：电热塞工作正常，电热塞短路和断路（开路）。

机载型智能点火装置空载最高输出电压为1.8V，而普通LED发光二极管工作电压要≥1.96V才能被点亮。所以，设计上选用工作电压为1.30-3.0V的超高亮度发光二极管作为机载型智能点火装置的监视、测试指示灯。当引线输出端电压调低至1.2V时，在机载型智能点火装置接上电热塞R0后，那么接在PCB板上输出端的红色发光二极管D4将不能被点亮。为解决引线输出端接上电热塞R0有大电流通过时，接电热塞R0的两根输出引线产生约0.2V压降这个现象，则预先在PCB板输出端电压提高0.2V，用于抵消电热塞R0输出引线损失的0.2V压降，这样可使PCB板输出端的红色发光二极管D4得到≥1.4V的正常工作电压。