脉冲电源范文

导语：如何才能写好一篇脉冲电源，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

粉尘比电阻大于1011Ω·cm（高比电阻）时，采用传统工频、高频电源的电除尘器收尘，由于高电阻粉尘在电场中的高粘附力，使振打无法有效地将粉尘从收尘极板上除下，最终引成反电晕现象，降低了除尘器的除尘效率。脉冲电源独特的基础电压叠加脉冲电压的双电模式，相比于传统的工频、高频电源，能使粉尘的驱进速度明显提高，如图1所示，这使得同收尘面积的静电除尘器在使用不同电源控制系统时产生完全不同的除尘效果。增强系数H=Wp/Wdc，其中Wp为应用脉冲电源后的粉尘驱进速度，Wdc为应用常规电源后的粉尘驱进速度。从上图中看出，粉尘比电阻越高，应用脉冲电源后的效果越好，当粉尘比电阻为1013Ω·cm时，增强系数达到2.2倍，即脉冲电源对粉尘驱进速度的提高效果是常规电源的2.2倍，这就使得脉冲电源在高比电阻粉尘的除尘效率上完全优于常规电源。同时，脉冲电源的脉冲电流大，电压脉宽窄（≤120us），电除尘器电压上升率高，达2KV/us，荷电和电晕效果好，火花电压高，比常规电源提高几十KV，而基础电源电压总低于火花电压，能有效抑制反电晕和二次扬尘，有利于收尘。依据多年电除尘研究经验和相关工业应用，电除尘器电场越往后，粉尘比电阻越高。在除尘器后两级电场粉尘的平均比电阻一般都能达到1.0×1011～1.0×1013(Ω·cm)数量级。利用多伊奇公式η=1-e-w·A/Q及其他相关知识，可以计算出脉冲电源对不同比电阻粉尘的理论除尘效率，如表1所示。从表中可见，比电阻越高，脉冲电源的除尘效率越好，比电阻为1.0×1012～1.0×1013(Ω·cm)时，理论效率可达99.9934%。

2.脉冲电源的组成及结构

脉冲电源是适用于电除尘器的电源，目前在世界各地的电厂、钢铁厂及水泥厂的环保除尘机械设备中得到了广泛应用，除尘效果显著。它主要由控制柜和高压输出变压器两部分组成，分别放置于控制室和电除尘器顶部。脉冲电源系统一般由基础电压产生部分、脉冲电压产生部分、控制部分及通讯部分组成。其原理图如图2所示。1）基础电压Vdc产生部分三相交流电源输入至三相升压变压器，经三相整流桥和滤波电路后，产生一个高压直流电压，再经扼流电感L2和耦合电感L4送至电除尘器中，供应电除尘器ESP所需的基础电压。2）脉冲电压产生部分三相交流AC380V输入至三相升压变压器，经整流桥、滤波电路后，得到一个高压直流电压，经扼流电感L1给储能电容Cs充电。当高压IGBT（SW1）导通时，储能电容Cs、扼流电感L3、耦合电感L4、电除尘器ESP等效电容形成谐振回路，储能电容Cs内的电量在该回路内谐振，在电除尘器ESP两端形成一个脉冲电压。该脉冲电压与基础电压叠加，产生最终所需的加至电除尘器ESP上的电压波形，如图3所示。谐振后半部分，电量回充给储能电容Cs，节约电能。当高压IGBT关断时，谐振回路断开，电源继续给储能电容充电至原电压，等待下次脉冲的产生，如此循环。3）控制部分通过一个核心控制器（嵌入式系统），控制基础电压、脉冲电压的产生，并接收脉冲电源的反馈信号、监控关键位置的运行状况，调整脉冲电源的运行状态，使脉冲电源适应各种复杂工况的要求，产生最大的收尘效率及节能目标。同时采用快速、智能的火花响应、处理机制，保证火花状态下设备的安全、稳定运行。4）通讯部分通过以太网控制器，在通讯协议，比如Modbus的基础上搭建整个通讯系统，在上位机界面上监控各个脉冲电源的运行情况，并统一控制、调配，便于运行和管理，提高工作效率。

3.脉冲电源除尘的特点和优势

对于常规除尘器控制电源，脉冲电源具有如下主要优势：1）脉冲电源具有常规电源各种特性；2）在基准电压的基础上叠加脉冲电压，有效抑制高比电阻粉尘的反电晕现象，同时使电场获得尽可能大的电晕场强，使高比电阻粉尘充分实现电离、吸附、放电等过程；3）在获得较高场强的状态下，使得电耗最大可能的节省。对于电除尘器本体一类的改造，脉冲电源具有如下主要优势：（1）改造简便，可在不停炉、短期停电的状态下完成改造；（2）改造周期短，见效快；（3）故障时影响小，无需停炉整改；（4）改造成本低；（5）对于原本体小的除尘器有适当提效功能。综合考虑，脉冲电源较其他除尘器技术具有全面的、可靠的优势，采用脉冲电源对电除尘器进行改造是目前适应国家新环保标准的最佳改选方案。

4.脉冲电源工程应用及发展前景

篇2

【关键词】电火花加工;DDS;AD9851;脉冲电源

引言

电火花加工是利用工作液中的两极间不断产生脉冲性的火花放电，依靠每次放电时产生的局部、瞬时高温把金属材料逐次微量蚀除下来，从而切割成形的特种加工方法，又称放电加工或电蚀加工[1]。脉冲电源作为电火花加工机床的主要组成部分，为击穿加工介质提供所需要的电压，并在间隙击穿后提供能量以蚀除金属，其性能的好坏直接决定了加工设备稳定性和生产效率的高低[2]。传统的电火花加工脉冲电源有RC式、电子管式和晶体管式等多种形式[3]。弛张式RC脉冲电源是电火花加工中最早使用的脉冲电源，结构简单、使用可靠，特别是能够产生脉冲宽度很小的窄脉冲，但是在放电过程中脉冲能量不可控。随着电子技术、计算机技术和控制技术的发展，现在开发的脉冲电源正向着智能化、节能化、安全化的方向发展[4]。而在微电子技术发展的带动下，DSP芯片的应用得到迅速发展，因此基于DSP芯片的开关电源拥有着广阔的前景，成为今后开关电源的发展趋势。单片机芯片控制的脉冲电源就是其中之一。本文以AD9851[5]为核心，结合AT89S52微处理控制器芯片的共同作用，产生高频可调的脉冲波形，满足电火花微细加工的要求。同时，为保证加工的实时性和准确性，采用A/D芯片进行数据采集和转换，并反馈回单片机中进行数据处理，调节产生的脉冲及控制电极动作。

1.脉冲电源的单片机控制原理

本脉冲电源采用单片机芯片来控制脉冲的产生，采用晶振和定时器来形成矩形波。由单片机控制的脉冲发生器的硬件电路与软件编程设计简单，调试方便，集成度高，而且抗干扰性强，并采用大功率MOSFET器件的斩波电路来获得高频脉冲，可显著地提高电源的独立性，改善电火花电源的加工性能。脉冲电源原理图如图1所示。

图1 电火花加工用脉冲电源原理图

单片机芯片输出相应的脉冲控制信号送给驱动电路，控制功率电子开关管的开通和关闭，对直流电源进行斩波形成预定脉宽和脉间的功率脉冲序列，最后把这种功率脉冲序列加到放电加工间隙，从而实现电火花加工。在加工的过程中，通过电压电流传感器检测加工电流的大小来调整脉冲的频率和幅值，从而实现稳定的加工。

2.硬件设计

2.1 高频脉冲信号的产生

因为电火花加工的精度基本要求在微米级以上，因此必须使控制的单脉冲输出能量要在10-6～10-7J之间[6]，这就要求每次的脉冲放电的时间很短，即保证脉冲的频率足够高，脉冲宽度需达到1μs以上。为了在加工零件时有充足的消电离时间，同时防止短路（因放电间隙中有电蚀产物搭接或伺服进给系统瞬时进给过多或所致）和电弧放电（因排屑不及时，集中在某一局部点放电，局部热量累积，导致温度升高，恶性循环），所以要有足够的脉冲时间。

本脉冲信号发生器选用了AD9851芯片和AT89S52微处理控制器，同时采用功率场效应管（MOSFET）作为高频功率开关管。AD9851的脉冲频率可以调节，能够产生最大的脉冲频率为180MHZ，为一款高频高精度脉冲发生DDS芯片。可以由电路来控制它的输出脉冲频率，其电路简单，体积较小，可节省PCB板面积。脉冲信号产生的原理如图2。

图中AT89S52的引脚Pl.0～P1.7连接到AD9851的D0～D7脚，作为AD9851的并/串行数据输入端口。同时P2.0、P2.1作为I/O口输出数据控制AD9851的FQ_UD、W_CLK。在该设计中采用单片机AT89S52对DDS置数，应用并行置数的方式。选用30M有源晶振为外部时钟源，可保证DDS输出信号的频率精度和稳定性。

图2 脉冲信号产生的原理图

上电后，单片机首先对DDS、LCD等进行初始化，设置完毕后向单片机发出应答，接着单片机读取内部存储器中的数据作为系统缓存器的数据，把DDS的频率数据先转换成BCD码送到LCD显示，延时一段时间后启动DDS芯片，AD9851输出相应频率的频谱纯净的正弦信号。经外部无源低通对输出滤波后，从引脚VINP写入AD9851内部高速比较器，最后由引脚VOUIP输出得到精确稳定的方波。然后进入键盘扫描程序，判断是否有按键按下，如有按键按下单片机则执行停止动作、送显示、或改变输出信号频率控制字的值等操作。该系统输出信号稳定性、精度都相当高。

因单片机工作电压只需+5V，与电火花加工电源都是较高电压，为提高了系统的抗干扰能力，加入光耦隔离部分起强弱电隔离作用。在每个集成芯片的电源输入端接有电容，把电路板上模拟地与数字地分开，同时尽量采用较粗的地线。这些措施可很好地抑制高频电源对集成芯片的影响及交流电源的干扰。

2.2 脉冲驱动放大电路的设计

功率放大器的核心是大功率场效应管，其关键是否能把脉冲宽度压缩到10-6～10-7s量级。大功率场效应管与大功率三极管相比，具有输入动态范围大、阻抗高、抗辐射能力强、温度稳定性好等优点。因AD9851输出最大只有2.5V的脉冲幅值，无法驱动MOSFET的栅极，所以需外加一脉冲驱动放大电路来放大脉冲，驱动电路如图3所示。其工作过程为：在输入端V是高电平时，VT1导通，电流经三极管VT1，二极管VD1以及电阻R3向场效应管的输入电容快速充电，栅极电位迅速升高，达到开启电压使漏源端导通，此时VT2处在截止状态。相反，当输入端Vi变为低电平时，VT2导通而VT1转为截止，充满电的输入电容经VT2对地快速放电，使场效应管的漏源端迅速关断。

图3 脉冲驱动放大电路

3.软件编程

软件编程主要是依据AD9851的不同控制字方式，在芯片内写入不同功能的控制字。其重点就是计算频率控制字，如AD9851参考时钟为30MHz，同时开启6倍频器时，则输出频率f= （32位控制字×180MHz）/232。本系统采用并行输入方式，软件流程图如图4所示。

图4 软件流程图

上电后先初始化AD9851及微处理器AT89S52，由键盘输入需要信号的频率，送入内存并将其转换为BCD码送到LCD显示，延时一段时间，通过将AT89S52的P2.1口置位，使AD9851的写入信号端W_CLK有效，连续5个W_CLK上升沿后，即完成全部40位控制数据的输入，然后将AT89S52的P2.0口置位，即频率更新控制信号端FQ_UD有效，40位数据会从输入寄存器被写入频率和相位控制寄存器，更新DDS的输出频率和相位，同时把地址指针复位到第一个输入寄存器，等待着下一组新数据的写入。

4.结语

采用DDS芯片来设计电火花加工脉冲电源，能大大减小电源体积，简化结构，并在一定范围内可以方便地调节电火花加工的电参数。应用AD9851芯片和相应辅助电路来产生脉冲信号，脉冲频率值得到大大地提高，并可以在线调节脉冲宽度与重复频率，从而获得较好的电火花加工精度和可靠性。

参考文献

[1]刘晋春，赵家齐，等.特种加工[M].第5版.机械工业出版社，2014：8-61.

[2]蒋毅，赵万生，顾琳，等.微细电火花加工脉冲电源及其脉冲控制技术[J].上海交通大学学报，2011：1684-1689.

[3]赵刚.电火花线切割加工节能脉冲电源的研究[D].哈尔滨工业大学硕士论文，2006：2-6.

[4]高毅.基于电火花加工机床脉冲电源的研究现状与发展趋势[J].科技信息，2008：78-79.

[5]杜欢阳，安莹.DDS器件AD9851在信号源中的应用[J].现代电子技术，2004，27（24）：11-12.

篇3

关键词：半导体激光电源；MAX1968；TEC；TTL；温度控制

中图分类号：TN789文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）09-0021-02

一、半导体激光电源的发展及技术要求

目前，半导体激光器在通信技术、生物医学工程、军工技术等领域的应用越来越广泛。因此半导体激光电源的可靠性、稳定性也就显得格外重要。由于激光器的发射谱线、倍频晶体的相位匹配等对温度十分敏感，因此温度的变化严重影响着整个器件的性能，因此，温度控制电路对整个激光器件的品质是非常关键的。小功率的激光器可以采用简单的被动散热；高功率的激光器一般需要水冷，通过调节循环管道内水流量来达到控温的目的，这种方法精度不高，而且受到应用环境的限制，使激光器的应用范围变窄。若要激光器的控温具有高稳定度，则需要用半导体制冷器（Thermal Electronic Cooler，TEC）作为温控系统的控温执行器件，通过调节流经 TEC 的电流方向和大小，可以实现制冷或者加热，实现较高的控温效率，同时达到理想的控温精度。

二、半导体激光电源的系统设计

如图1的系统框图，整个系统分为三个部分，分别为激光电源（LASOR DIODE，简称LD）恒流输出部分，TTL电平控制部分以及半导体制冷器（Thermal Electronic Cooler， TEC）温度监测与控制部分。

在激光电源恒流输出部分中，首先用一个模块电源将市电的220V交流电转换为5V/4A的直流输出；然后通过一系列滤波调压将收到的直流电量整合到携带有少量微小噪声干扰的直流量，最后通过一个恒流电路将输出电流稳定到3A，输送给激光器。

在TTL电平控制部分中，主要是通过TTL电平控制恒流电路中输出MOS管的导通与关闭以达到调制激光的功能。

在TEC温度监测与控制部分中，激光器表面的温度信号首先通过一个温度-电压传感器转变为可采集的标准电压信号，并传送给比例电路。电压信号通过比例电路的放大与滤波后，传送给TEC驱动电路和比较电路。TEC的驱动电路将接收到的信号与基准值相比较，以驱动TEC不工作、制热或者制冷。比较电路将接收来的信号与基准值进行比较与分析，当温度超过预设的温度上下限值时，发送出一个警报信号迫使整个电源停止工作。

三、半导体激光电源的硬件连接

硬件连接主要分为两个部分，第一部分是半导体激光器部分，为激光器提供稳定的输出，同时利用TTL信号和警报信号控制电源的工作状态；第二部分是TEC驱动及警报信号产生电路，通过MAX1968控制TEC制冷或制热。

（一）半导体激光器（LASOR DIODE）

电源所提供的某一个电参量必须是稳定的，并且所携带的噪声信号越小越好。因此，系统中采用了一系列的滤波调压电路，滤除电流中所带的微小噪声，以达到稳定的小功率输出。如图2，在滤波电路中设置了两个滑动变阻器，用来调节输入到运算放大器AD820的电压信号值。其中用作粗调，用作微调，分别引出两根导线，安装手动旋钮式变阻器，调节输出恒定电流值的大小。在AD820的电路中，采用电流反馈，以达到恒流输出。

在TTL与警报信号控制电路中，信号通过4N25输入到VMOS管T092C的基极，以控制其导通或截止。光电耦合器4N25主要用来隔离前后级电路的相互影响，同时控制Q2（T092C）的导通与截止，以调节恒流输出的导通与截止。电路工作过程：当激光器工作在指定温度范围内时，警报信号为低电平，此时，若TTL信号为高电平时，U104A（DM74LS00M）的输出为低电平，则U102A（CD4001BCM）的输出为高电平，而U104B（DM74LS00M）的输出为低电平，这导致光电耦合器4N25截止，则Q2（T092C）基极为低电平，Q2截止，则AD820输出的电压值不变，使MOS管Q1（BU932RP）导通，从而输出恒定的电流值；而若TTL信号为低电平，则U104A（DM74LS00M）输出为高电平，U102A（CD4001BCM）输出为低电平，U104B（DM74LS00M）为高电平，则光电耦合器4N25导通，输出电压导致Q2基极为高电平，Q2导通，从而使AD820的输出端降为低电平，导致MOS管Q1（BU932RP）截止，则LD部分无输出。而当警报信号为高电平时，无论TTL信号为高电平或者低电平，都会导致U102A的输出端为高电平，从而使LD部分无输出。

（二）TEC驱动及报警信号产生电路

热电致冷器（TEC）是利用帕耳贴效应进行制冷或加热的半导体器件。在TEC两端加上直流工作电压会使TEC的一端发热，另一端致冷；把TEC两端的电压反向则会导致相反的热流向。本系统使用MAX1968为TEC的驱动芯片，它采用直接电流控制，消除了TEC中的浪涌电流。MAX1968单电源工作，在芯片内部的两个同步降压稳压器输出引脚之VOUT1与VOUT2之间连接TEC，能够提供±3A双极性输出。双极性工作能够实现无“死区”温度控制，以及避免了轻载电流时的非线性问题。该方案通过少许加热或制冷可避免控制系统在调整点非常接近环境工作点时的振荡。此系统中设置的基准值是3v（对应的温度值为25℃），当传感器感知的温度大于25℃时，经反向放大器放大后传输给MAX1968的电压值将小于3v，MAX1968将输出+3v的电压，驱动TEC制冷；当传感器感知的温度小于25℃时，经反向放大器放大后传输给MAX1968的电压值将大于3V，MAX1968将输出-3v的电压，驱动TEC制热。

传感器将感知的温度信号转换为电压信号，经过反向放大器传输给U2A的3管脚和U2B的2管脚，U2A和U2B是两个比较器（LM393）。在比较电路中，设置了两个极限电压值和一个基准值，上限是4.5（对应的传感器温度为0℃），下限值是1.5v（对应传感器温度为50℃），当时，U2B输出一个正向电压，二极管D2导通，警报信号为高电平，同时三极管Q3导通，蜂鸣器报警；当时，U2A输出一个正向电压，二极管D1导通，警报信号为高电平，同时三极管Q3导通，蜂鸣器报警；而时，U2A和U2B都输出反向的电压，二极管D1和D2同时截止，警报信号为低电平，三极管Q3截止，蜂鸣器不工作。

四、实验数据

（一）LD部分电路测试数据

将电源输出接到半导体激光器上，正常工作时测试结果见表1：

其中R104是阻值为0.1的瓷片电阻，恒定的电流值为其两端的电压值的数值的十倍。测试结果基本接近所设值，测试完成。

（二）警报信号电路部分调试数据

激光电源的设计要求是传感器模拟信号以25℃（对应电压为3V）为基准工作温度，标准输出2V/3A。当传感器输出电压信号高于3V时则说明激光器温度较低，需要制热，低于0℃温度时，LD部分停止工作，蜂鸣器报警；低于3V时则说明激光器温度过高，需要制冷，高于50℃温度时，LD部分停止工作，蜂鸣器报警。测试结果见表2：

从测试数据来看，该激光电源的参数，性能，指标完全满足设计需要。

五、结语

本文采用了MAX1968驱动芯片，大大减少了电路分立元件的数量，改进了系统噪声性能，增加了系统的可靠性， 有效地对激光器的工作温度进行监测与控制，电路的控制性能令人满意。电源设备可靠性的高低，不仅与电气设计，而且同元器件、结构、装配、工艺、加工质量等方面有关。可靠性是以设计为基础，在实际工程应用上，还应通过各种试验取得反馈数据来完善设计，进一步提高电源的可靠性。

参考文献

[1]梁国忠，梁作亮．激光电源电路[M]．北京：兵器工业出版社，1995.

[2]陆国志．实用电源技术手册――开关电源分册[M]．沈阳：辽宁科学技术出版社，2008．

篇4

1资料与方法

1.1一般资料本文收集病例均来自前来疗养的飞行人员,共255例;年龄23～48岁,平均年龄38.5岁;病程为半月～18个月。主诉均为膝关节疼痛,诊断以病史和物理诊断为主,常规行膝关节正侧位X线片(排除骨性损伤)。其中行CT或MRI检查为45例。根据病史检查诊断急性滑膜炎94例,慢性35例;半月板内侧损伤18例,外侧损伤21例;内侧副韧带损伤32例,外侧28例;交叉韧带损伤14例;滑膜皱襞综合征23例。其中轻度135例,中度72例,重度48例。将255例患者随机分为矿泉浴配合经络脉冲电、按摩治疗组(观察组)128例;常规理疗,口服活血、止痛药物组(对照组)127例。两组年龄、病型、程度等经统计学处理均无显著差异(P>0.05)。

1.2方法观察组采用矿泉浴、经络脉冲电、按摩治疗。矿泉采用兴城矿泉,水温38℃～42℃,全身浸浴法,1次/d,20～30 min/次,20次为一个疗程,每次浸浴后行经络脉冲电治疗,利用华来牌脉冲整体治疗仪(由北京金华器械研究所生产)。先接通电源,待指示灯亮后,将输出通道上消毒后的湿性衬垫电板,根据病情按病灶部位循经取穴的原则,置于相应部位和穴位上,并用绷带固定。为了更好地观察疗效,本组病例均采用两组处方:2 kHz,矩形波,1～10 Hz来调制,力度为强度。根据传统经络学说,选穴以局部穴位为主,配合远端循经取穴。主法为“通经活络,镇静止痛”治疗剂量,每组处方16 min,共32 min,10～20次为一疗程[1]。理疗后给予按摩,用舒理软组织硬结和调整气血方法,以弹拔、捏拿、拨伸、推压、按摩、捋顺等手法治疗患部20 min。对照组采用红外线照射患部,1次/d,20 min/次,20次为一疗程,并给予口服舒筋活血、止痛药物治疗。

1.3疗效评价使用改良的Lysholm评分表[2],总分100分,膝部疼痛25分,关节稳定感25分,关节肿胀20分,关节铰锁、股四头肌萎缩、恢复体能训练能力各10分。≥90分为优,70～89分为良,60～79分为可,

1.4 统计学处理经统计学处理,疗效用百分率表示,处理用x2检验。

2结果

两组治疗结果(表1)。治疗组总有效率为98.4%,对照组总有效率为90.6%,两组总有效率比较,有差异显著(x2=23.81,P

3讨论

膝关节非骨性损伤是飞行人员体能训练中的常见病,其临床特点多为膝关节扭伤史,常见于400 m障碍,体能训练受伤机制多为膝关节受过伸、旋转、外展或内收暴力所致,受伤后大部分患者有膝关节肿胀、疼痛、关节腔积液。经休息后肿胀消退,而遗留膝关节疼痛、弹响、关节不稳等[3]。另外其伤情复杂,诊断困难,急性期均有关节肿胀、疼痛,物理检查相对困难,易误诊或漏诊。膝关节非骨性损伤大部分是韧带及软组织伤,易导致非炎性渗出,日久便形成粘连、变性,从而导致局部疼痛,活动功能受限等[4]。我们利用矿泉浴配合经络脉冲电、按摩综合治疗非骨性膝关节损伤收到良好的效果。其机理是:矿泉水温热作用,可以扩张末梢血管的通透性,改善红细胞变形能力,借助矿泉水的渗透压,改善局部营养代谢,从而抑制局部的过氧化,促进炎症产物的吸收和氧化基的清除[5]。脉冲中频整体治疗仪治疗选用矩形波脉冲电流比正弦波电流刺激大,震动强,电位差高,通过人体后,有较强的刺激神经作用,使痛阈值增高,故有镇痛作用。另外,刺激经络穴位,可造成穴位高处有较高电位差,沿经络传导时,有较强的疏导作用。根据经络学说,本组病例主穴,在脉冲电流的刺激下,可达到:舒筋利节,强壮腰膝。按摩用舒理组织硬结和调理气血手法,弹拔、捏拿、拨伸、推压、按揉、捋顺等手法,可解决软组织损伤所致粘连,松弛肌肉,增强血液循环及代谢,促进毒物排出[1]。

矿泉浴配合经络脉冲电、按摩治疗膝关节非骨性损伤,能显著改善受伤组织的血液循环,消除水肿,加强代谢,促进炎性物质的吸收,从而缓解粘连,减轻和消除疼痛,使受损组织得以修复,功能恢复。

经观察治疗,矿泉浴配合经络脉冲电、按摩综合治疗膝关节非骨性损伤治疗组明显优于对照组,该方法是一种治疗飞行人员膝关节非骨性损伤的理想的方法。此外,在部队进行的体能训练时应做好预防工作,如训练前做好热身运动,训练中严格动作要领,强化自我保护意识,以确保部队战斗力的提高。

参考文献

[1]郭万学.理疗学[M].北京:人民卫生出版社,1981:105-110.

[2]Lysholm J,Gillguist J.Evdluation of dnee Ligament sur-geryresults with special emphasis on use of a scoring scale[J].Am J sport med,1982,10:150.

[3]王亦璁.膝关节韧带损伤及其不稳定[J].中华骨科杂志,1986,6(3):229.

[4]韩西.军训所致膝创伤性滑膜炎的动物试验及临床防治研究[J].人民军医,1993,9(增):18.

篇5

1 资料和方法

1.1 一般资料：86例强脉冲光治疗后患者，因毛细血管扩张、脂溢性角化、光老化、雀斑、黄褐斑采用强脉冲光治疗，其中男36例，女50例，年龄18～69岁；78例点阵激光治疗后患者，因痤疮、光老化、痤疮后遗留瘢痕采用点阵激光治疗，其中男38例，女40例，年龄17～56岁。将强脉冲光治疗后患者随机分为治疗组与对照组，每组43例；将点阵激光治疗后患者随机分为治疗组与对照组，每组39例。两组患者临床资料无统计学差异，具有可比性。

1.2 排除标准：术后不能随访的患者及外用胶原蛋白类制品有过敏史或对异种蛋白敏感者。

1.3 治疗方法： 毛细血管扩张、脂溢性角化、光老化、雀斑、黄褐斑采用美国科医人激光公司生产的Lumenis one 王者风范光子治疗仪，根据病情选用不同波长、脉冲、脉冲间隔进行治疗；痤疮、光老化、痤疮后遗留瘢痕采用科英公司生产的KL型点阵激光选择不同能量、间距、程度进行治疗。治疗组术后即刻使用冷藏的胶原贴敷料（由胶原蛋白原液和无纺布组成，广州创尔生物技术有限公司生产），40～60min，连续5天，1次/天；对照组仅使用冰袋冷敷40～60min。

1.4 疗效评价：观察强脉冲光与点阵激光术后治疗组与对照组患者在疼痛缓解、红肿消退、痂皮脱落时间方面的变化以及色素沉着的发生率。术后1周将患者自我感觉舒适度按极好、好、一般、差分为四级。

1.5 统计学方法：采用SPSS17.0统计软件进行数据处理，有效率比较采用卡方检验。

2 结果

强脉冲光治疗后使用胶原贴敷料，患者创面的疼痛、红肿消退时间明显比对照组缩短（P

3 讨论

强脉冲光和点阵激光因其无创与微创且治疗效果显著被广泛应用于皮肤科疾病的治疗与皮肤美容中。作为皮肤治疗与皮肤美容的常规手段[1]，两者的作用机制都是基于光热理论，强脉冲光治疗后患者会自觉烧灼、刺痛，皮肤潮红、水肿，干燥等症状；点阵激光术后患者会自觉烧灼、刺痛、水肿，结痂及色素沉着发生的风险。在对患者进行治疗和美容的同时如何有效降低术后不良反应的发生，术后护理对皮肤的恢复及副作用的控制至关重要[2]。以往仅采用术后冰袋冷敷，不能有效减少炎症的发生和加速创面修复的作用。胶原贴能促进白细胞介导的宿主吞噬细胞发挥局部杀菌力，提供对细菌有直接作用的微酸环境，溶解和软化角质层，分解排出油脂，改善皮肤的营养和微环境，镇静肌肤，有效镇痛消肿，促进细胞的新陈代谢，加速黑素排泄，抑制色素信号产生，抑制酪氨酸酶的活性，平衡色素细胞的分布。对治疗皮肤过敏、减轻强脉冲光、激光术后瘢痕的形成有辅助疗效，在创面愈合期有减轻色素沉着和促进创面愈合的作用。

总之，强脉冲光和点阵激光治疗后使用胶原贴敷料效果显著，值得临床推广。

[参考文献]

[1]李志强，刘玲玲，舒 丹.面部点阵激光和强脉冲光治疗后透明质酸敷料的修复效果观察[J].武警医学，2011，22（1）：43-44.

篇6

【关键词】电流脉宽调制;PWM;Pspice

1.概述

电源是电子设备的心脏部分，其质量的好坏直接影响电子设备的可靠性，电子设备故障60%来自电源，开关稳压电源的调整工作在开关状态，主要优越性是高达70%-95%变换效率。

目前，空间技术、计算机、通信、雷达、电视及家用电器中的稳压电源已逐步被开关电源取代。开关稳压电源的优越性主要表现在：功耗小，稳压范围宽，体积小、重量轻[1] [2]。

传统的线性电源具有稳压性能好、输出纹波电压小、使用可靠等优点，但工频变压器体积庞大，调整管工作于线性放大状态，导致电源功耗大、效率低、发热严重。开关电源采用功率管作为开关器件，工作于开关状态，损耗小;工作频率在几十到上百千赫兹，滤波电容、电感的数值较小。线性稳压电源允许电网波动范围为220v×（1±10%）， 对电网的适应能力很强。另外，由于功耗小、机内温升低，提高了整机的稳定性和可靠性[3]。

2.系统整体概述

开关电源可分成：机箱（或机壳）、电源主电路、电源控制电路三部分。机箱既可起到固定的作用，也可起到屏蔽的作用;电源主电路负责进行功率转换，通过适当控制电路将市电转换为所需的直流输出电压;控制电路根据实际需要产生主电路所需的控制脉冲及提供保护。开关电源的结构框图如图1所示：

图1 开关电源的结构框图

电源主电路通过输入整流滤波、DC-DC变换、输出整流滤波将市电转为所需的直流电压。开关电源主回路可以分为：输入整流滤波回路、功率开关桥、输出整流滤波三部分。输入整流滤波回路通过整流模块将交流电变换成含有脉动成分的直流电，通过输入滤波电容使脉动直流电变为较平滑的直流电;功率开关桥将滤波所得直流电变换为高频方波电压，通过高频变压器传送至输出侧。由输出整流滤波回路将高频方波电压滤波为所需直流电压或电流。

控制电路为主回路提供正常功率变换所需的触发脉冲。具有以下功能：控制脉冲产生电路、驱动电路、电压反馈控制电路、各种保护电路、辅助电源电路[4] [5]。

3.软开关技术

软开关技术指零电压开关（ZVS）和零电流开关（ZCS）。图4所示为功率开关管在软开关及硬开关下的波形：

图2 软开关理想波形和硬开关波形

软开关包括软开通和软关断。软开通包括零电流开通及零电压开通，软关断包括零电流关断及零电压关断，可按照驱动信号时序来判断。

零电流关断：关断命令在t2时刻或其后给出，开关器件端电压由通态值上升到断态值，开关器件进入截止状态。

电压关断：关断命令在t1时刻给出，开关器件电流由通态值下降到断态值后，端电压由通态值上升到断态值，开关器件进入截止状态。在t2前，开关器件端电压必须维持在通态值（约等于零）。

零电压开通：开通命令在t2时刻或其后给出，开关器件电流由断态值上升到通态值，开关器件进入导通状态。在t2前，开关器件端电压必须下降到通态值（约等于零），电流上升到通态值以前维持在零。

零电流开通：开通命令在t1时刻给出，开关器件端电压由断态值下降到通态值以后，电流由断态值上升到通态值，开关器件进入导通状态。在t2以前开关器件电流必须维持在断态值（约等于零）[6] [7]。

图3 电源控制电路框图

4.控制电路

根据电路功能将控制电路分为几部分：脉冲产生电路、触发电路、电压反馈控制电路、软启动电路、保护电路、辅助电源电路等[8]，控制电路如图3所示。

脉冲产生电路是控制电路的核心。脉冲产生电路根据电压反馈控制电路、保护电路及软启动电路等提供的控制信号产生所需脉冲信号，该脉冲信号经过触发电路的放大驱动开关元件，使开关管导通或关断。

控制电路输出的PWM信号，电平幅值和功率能力均不足以驱动大功率开关元件，需要选择合适的驱动电路。驱动电路将控制电路输出PWM脉冲信号经过电隔离后进行功率放大及电压调整驱动大功率开关管，脉冲幅度以及波形关系到开关管的开关过程，直接影响损耗，需合理设计驱动电路，实现开关管最佳开通与关断[9][10]。

5.系统仿真

5.1 总电路设计

利用理想电源代替振荡器，通过设置时钟周期给定振荡频率，仿真时控制震荡频率外接定时电阻和电容的6、7脚均可不接。简化输出电路，利用两个晶体管模拟输出级，关闭控制端用数字激励驱动，内部逻辑利用数字仿真器进行仿真。电路参数选择和设计时，应考虑上述简化对系统的影响[11] [12]。

图4 总电路设计图

5.2 PWM模块

根据PWM产生的原理得到仿真模块，用以产生可调的PWM信号。工频脉冲信号，通过比较器，经积分器产生三角锯齿波，通过比较取符号产生一路脉冲信号，由分频器产生两路互补驱动脉冲，输入调节PWM信号的占空比[13]。

图5 PWM仿真图

6.结论

采用组合式变换器实现多路输出、多种保护。通过Pspice仿真，验证了设计思路的正确，理论性的可实现。

参考文献

[1]丁道宏，陈东伟.电力电子技术应用（第四版）[M].航空工业出版社，2004.

[2]许文龙.胡信国.现代通信电源技术[M].北京：人民邮电出版社，2002.

[3]李宣江.开关电源的设计与应用[M].西安交通大学出版社，2004.

[4]王水平，史俊杰，田安庆.开关稳压电源设计及实用电路[M].西安电子科技大学出版社，2005.

[5]辛伊波，陈文清.开关电源基础与应用[M].西安电子科技大学出版社，2009.

[6]周志敏.开关电源实用技术[M].人民邮电出版社，2005.

[7]刘胜利.现代高频电源实用技术[M].电子工业出版社，2003.

[8]张占松.高频开关稳压电源[M].广东科技出版社，1993.

[9]赵广林编著.Protel 99 SE电路设计与制作[M].电子工业出版社，2005.

[10]张廷鹏.吴铁军.通信用高频开关电源[M].北京：人民邮电出版社1999.

[11]王水平.付敏江.开关稳压电源[M].西安：西安电子科技大学出版社，1997.

[12]李爱文.现代通信基础开关电源的原理和设计[M].北京：科学出版社，2001.

[13]汪阳.智能高频开关电源的研究[D].武汉大学硕士学位论文，2002.

篇7

关键词： ControlNetKeeper 电源 延时继电器储能装置UPS

中图分类号：TN86 文献标识码：A 文章编号：

1．引言

罗克韦尔ControlNet网络是一个智能网络，它必须要有一个且只能有一个Active Keeper（激活的网络管理者）。Keeper（网络管理者）的惟一识别是一个特殊的网络配置，存储于Keeper签名中。如果Keeper签名匹配，Keeper便以有效的Keeper的身份加入网络；如果Keeper签名与网络上原有的签名不匹配，Keeper便以残缺的Keeper身份加入网络。

深圳地铁一期工程BAS系统采用罗克韦尔5000系列PLC、ControlNet网络，只有部分带CPU的箱柜由UPS供电，其余箱柜采用就近取电的原则，就近从一级电源取电。当电源切换时，ControlNet网络大部分节点断电，ControlNet网络产生故障。曾多次发生因电源瞬态干扰（或切换），导致ControlNet网络所有Keeper残缺，Rslinx无法连接网络，系统瘫痪。罗宝线一期工程15个车站从2004年开通至今共发生控制网故障共计160多起，处理方法大部分都是断电重启后恢复，其中较严重的22起通过清除所有Keeper和重新规划网络参数后才恢复。经统计发现电源完全断电，经过一段时间后上电的，ControlNet网络均能自动恢复；但电源毫秒级的干扰时，ControlNet网络容易产生不能自动恢复的故障（如损坏所有Keeper等）。

2．避开电源瞬态干扰的方案

针对本文所提到的问题，分析、测试了避开电源瞬态干扰的三种方案：增加通电脉冲延时继电器、储能供电装置和小容量UPS。

模拟现场PLC结构，采用如下硬件：1756系列PLC一套，包括1756-PA7电源模块，1756-A7机架，1756- L55CPU模块，1756-ENBT以太网模块，1756-CNBR控制网模块，1794-L33CPU模块，1794-ACNR15控制网适配器，1794-IB16、1794-OB16远程I/O模块，开关电源等。

2.1增加通电脉冲延时继电器

将模拟设备接入上端带双电源切换装置的电源中，通过控制双电源切换开关，用示波器测量电源切换瞬间的时间，以此时间来检测通电脉冲延时继电器的灵敏度。

2.1.1测试结果

1)模拟双电源自动切换测试

模拟双电源自动切换时，通电脉冲延时继电器没有检测到通电脉冲，1756系列PLC及模块状态指示灯显示正常，网络状态正常，通过示波器测试，检测到双电源切换时间为15ms。

2)模拟双电源手动切换测试

手动模拟双电源切换时，通电脉冲延时继电器检测到了通电脉冲，按设定的时间延时后动断点闭合，1756系列PLC及模块在延时继电器设定的时间到了后自动上电自检，通过示波器测试，检测到双电源切换时间为35ms。

2.2增加储能装置

2.2.1储能电容测试环境

将1794-ACNR15控制网适配器电源并入储能装置， 储能装置电路如图1所示，在切断开关电源时检测储能电容的持续供电时间。

图1

2.2.2储能电容断电后持续供电测试结果

如图1所示，从24V开关电源处更改柜内线路，在市电正常的情况下，开关电源给远程I/O模块提供24V电源，并通过单向二极管D1给储能电容C1-C4充电，同时给1794-ACNR15控制网适配器供电。在切断24V开关电源的输入电源后，远程I/O模块失电，储能电容C1-C4通过单向二极管D2单独给1794-ACNR15控制网适配器提供2至3秒钟的短时放电电流，以补充控制网适配器在电源切换过程中24V电源产生的断电脉冲。

现场模拟双电源手动切换测试，切换时间控制在500ms-1000ms左右，在切换过程中，I/O模块断电，1794-ACNR15控制网适配器没有断电，网络正常。

2.3增加小容量UPS

现场模拟双电源手动切换测试，切换时间控制在500ms-1000ms左右，在切换过程中，控制柜没有断电，网络正常。

2.4方案对比分析

3.结束语

经过对比分析，我们采用增加储能装置的方案，在控制网节点较多的竹子林、会展中心站ControlNet网络适配器安装了储能装置，避开电源切换时产生的开关瞬态干扰。试用二年以来，竹子林、会展中心两站ControlNet网络未发生不可自动恢复故障。

参考文献

邓李 《ControlLogix 系统实用手册》 机械工业出版社 2008.1

篇8

1高频电源基本原理及特点

1.1传统电除尘器电源与高频电源原理对比目前传统的电除尘器普遍采用工频可控硅电源供电。其电路结构是两相工频电源经过可控硅移相控制幅度后送整流变压器升压整流后形成100Hz的脉冲电流送除尘器。高频电源是把三相工频电源通过整流形成直流电源，通过逆变形成高频交流电，再经整流变压器升压整流后形成高频脉冲电流送除尘器，脉冲频率可达20kHz～50kHz，甚至达50kHz～200kHz的超高频。工频电源及高频电源工作原理如图2所示。

1.2高频电源的特点（1）相对于传统工频电源，在电源设备本身电能转换效率上，高频电源节能幅度最高可达90％以上，工频电源只有70％左右。与工频电源相比，高频电源可增大电晕功率，从而增加了电场粉尘的荷电能力。高频电源在纯直流供电方式时，其电压波动更小（一般＜5％，而工频电压波动35％～45％），电晕电压更高（可达到工频电源二次电压的130％），电晕电流更大（峰值电流是工频电源二次电流的200％）。高频电源的火花控制特性好，仅需很短时间（＜25μs，而工频电源需10000μs）即可检测到火花发生并立刻关闭供电脉冲，因而火花能量很小，电场恢复快（仅需工频电源恢复时间的20％），从而进一步提高了电场的平均电压，提高除尘效率，和工频电源相比，在同等条件下可提高除尘效率达40％～70％。高频电源及工频电源工作有效对比如图3所示。（2）相比工频电源不同，高频电源采用的是软特性的稳定直流电源，其优点在于电源工作的最佳点是在火花始发以下临界处。火花放电实质上是正、负离子在电场中发生碰撞释放能量的一种现象，它对除尘毫无作用。在设计上，高频电源把电源供电整个过程能够控制在火花始发点以下的电晕放电状态，不让其进入火花放电状态，基本不产生火花，即使产生火花，也可以在＜25μs内自行关断，电场电压恢复快，损耗小。常规工频电源在整个供电过程中，包含了火花放电和电晕放电，火花多而耗能大，一旦产生火花要10000μs内才能关断，并且绝大部分能量都在属于火花放电被浪费掉了。而高频电源技术在处理同等尘源的情况下，电场耗能一般为工频电源除尘器的10％，所以高频电源可以节能省电。高频电源及工频电源供电波形对比如图4所示。（3）高频电源比工频电源适应性更强，具有先进的控制策略、多种控制模式、适应各种工况。高频电源的供电电流由一系列窄脉冲构成，具有更宽的脉冲宽度和脉冲频率，更陡峭的电压上升率，可以给电除尘器提供各种电压波形，控制方式灵活，因而可以根据电除尘器的工况提供最合适的电压波形。间歇供电时，可有效抑制反电晕现象，少二次扬尘，特别适用于高比电阻粉尘工况。高低压一体化控制，断电振打及减功率振打功能可有效提高除尘效率。（4）高频电源体积小、重量轻，高频电源的配电系统、控制系统、高频整流变压器为一体化结构设计，总重量只有工频电源的1/4，可安装于除尘器顶部，不占用控制室空间，该结构有助于节省控制室土建成本，节省控制柜与变压器相连的控制电缆，减少安装费用。（5）高频电源采用三相电源输入，无缺相损耗，无电网污染，属于绿色电源，可在工况恶劣的现场环境使用。

2高频电源供电提高电除尘效率分析

如前所述，电除尘器利用高压电晕放电使粉尘荷电，然后在电场力的作用下被吸附在极板上，实现粉尘粒子和烟气的分离。因而电除尘效率与粒子荷电和电场驱动粒子过程直接相关，粒子荷电量越大，集尘电场强度越大，粒子向极板运动速度越大，除尘效率越高。在燃煤锅炉粉尘粒度范围内，粒子荷电主要为电场荷电，计算公式为：式中：q为粒子的荷电量；qs为粒子的饱和荷电量；t0为荷电时间常数s；t为粒子进入电场荷电的时间；εp为粒子的相对介电系数；ε0为真空介电常数，8.85×10-12F／m；E0为荷电场强；dp为荷电粒子的直径，m；N0为电晕场中带电离子的数量密度，个／m3；K为波尔兹曼常数，1.38×10-23J/K。由荷电量计算公式可见，粒子荷电量取决于粉尘粒子的粒度、介电性质、烟气特性、荷电空间离子密度和荷电场强。烟气特性、粉尘粒子的粒度和介电性质由煤种和燃烧工况决定，对于除尘设备来说，这是既定条件。荷电空间离子密度取决于电晕放电强度，电晕放电强度取决于电晕区电场强度，而电晕区电场强度取决于外加电源提供的外加电压，因而电晕放电强度取决于外加电压，荷电空间离子密度取决于外加电压，荷电场强度也完全取决于外加电压。因此，对于既定设备，荷电量取决于外加电压大小。外加电压增大，电晕放电强烈，粉尘尘粒子荷电量增大，荷电速率增加，荷电时间缩短。粒子荷电后在电场力作用下向极板运动的速度，即驱进速度ω计算公式如下。式中：Ep为集尘场强，V/m。烟尘粒子的驱进速度与粉尘粒径、荷电场强和集尘场强相关，取决于外加电压。外加电压越大，荷电场强和集尘场强越大，驱进速度越大，因而除尘效率越高。高频电源和工频电源向电除尘器供电电压波形对比如图5所示。工频电源将50Hz交流电升压整流输出，形成100Hz脉冲直流负高压，供电电压波动比较大，电压峰值比电压均值高30％左右，当电压峰值达到击穿电压时，供电电压便无法再提高，因而电源供电的二次电压显示值（均值）低于击穿电压。高频电源先将三相交流电整流为直流，再逆变为高频交流，频率20～50kHz，然后升压再整流为直流输出。高频高压开关电源的频率是工频电源的400～1000倍，所以输出到电除尘器上的电压几乎是恒稳的纯直流电源，供电电压波动很小，因此电源输出电压始终是临近火花击穿电压，相当于工频电源输出电压的峰值，因而供电电压高于工频电源，电晕电流大，电场强度大，粒子荷电量高，驱进速度大，除尘效率就高。高频电源能提高供电电压并不是提高了电场的击穿电压，而是电源供电电压始终是普通工频电源供电电压的峰值，不像常规电源那样周期性的脉冲下降，这与脉冲供电依靠窄脉冲提高击穿电压不同。高频电源供电比工频电源供电除尘效率高的另一个原因，是当发生火花放电时，工频电源通常要关闭晶闸管，这样会导致其导通角相应缩小，因此往往在火花放电严重的场合不能输出大的功率，在电场存在高比电阻粉尘而产生反电晕时，电场的火花将进一步增大，这将导致输出功率的急剧下降，这就是一般电除尘器经常发生的情况。有时甚至会下降到几十mA，严重影响收尘效率。而高频电源的情况则不同，因为其输出电压的频率是工频电源的400倍以上，所以当发生火花放电时能够快速恢复供电电压，波动很小，因而除尘效率不会降低。

3节能改造的可行性方案与对策

3.1高压设备改造将传统的工频可控硅电源改造为新型的高频电源，在电除尘顶部安装就位4台1.0A/72kV高频电源，重新设计、安装穿墙套管、隔离开关柜，在控制室原高压控制柜内设置4台开关引电源给高频电源，直接敷设一次400v低压电缆到顶部的高频电源。减少高压电缆，减少设备维护，降低危险。同时降低能耗、提高效率。

3.2低压设备改造更换并重新布置低压控制柜，集中控制所有低压设备。低压控制系统升级改造后，能提高设备运行的稳定性、降低设备能耗、减少检修维护成本。降低设备的磨损，提高设备性能及使用寿命。

3.3软件升级配套新增1套上位机系统，引入锅炉负荷（4～20mA）等信号到主机，能实现远程集中监控。同时结合相关软件能合理有效的控制各个设备，改进后的系统可以根据工况变化自动选择运行方式、自动设定运行参数，实现智能化控制，能合理的调整间歇供电脉冲比，间歇脉冲供电能克服电场内部的反电晕现场及有效的达到节能的目的。

4改造后预期效益分析

4.1节能分析在同等工况条件下，改造后预期节能降耗。原4台高压整流变压器为1.0A/72kV，每台变压器容量为103kVA，功率因素为0.65，则日均耗电量约为P=4×103KVA×0.65×24h=6427.2kW•h，每年（按300天）的电量约为：P1=6427.2×300=1928160kW•h。根据某电厂实际工程应用经验和技术数据统计分析，采用高频电源、上位机系统，配合减功率振打技术及相关节能软件，至少节能可达50%以上。按节能率50％进行估算，年节电功率0.5×1928160kW•h=964080kW•h按每度电0.5元估算，每年可省964080kW•h×0.5元/kW•h=480240元。折合年节约标准煤321.36吨，减少二氧化碳排放739.13吨，减少二氧化硫2.73顿，减少氮氧化物2.38吨。（根据国发［2012］40号《国务院关于印发节能减排“十二五”规划的通知》确定发电量与标准煤的比值）。可见，使用新型电控技术加上高频电源，效益十分显著，每台炉每年可节电超过48万元。预计约3年时间节电费就可以收回投资费用，达到降低厂用电率以及节能环保的目的。

4.2性能分析改造后的设备自动化程度高，运行稳定，减少设备日常维护，减少设备的磨损，提高设备的使用寿命，则即可降低每年的维护费用、备件费用。

5结论

篇9

首先，直击雷在经过接闪器之后泄放入地，促使地网电位提高，通过相应的线路侵入电子设备中，进而导致其出现地电位反击的现象。其次，在雷电流沿着引下线进入地面的时候，就会在周边形成一定的磁场，就会导致其附近的金属物体上出现感应电流，进而出现过电压的情况。最后，当室外的通信线与电源线受到直击雷或者感应雷之后，出现的雷电流或者过电压就会沿着相应的线路入侵，进而传输到电子设备上，对其产生一定的破坏。

2防雷技术的三级保护

在对通信电源及其电子设备进行防雷保护的时候，根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010标准中有关雷击概率计算环境参数的选用，以及根据《通信局防雷与接地工程设计规范》YD5098-2005标准中关于波能量换算计算公式，可以对电源系统低压侧采取不同级别的防雷保护，通常情况下将其分为一级、二级、三级三个保护等级，在实际工作中，按照不同的保护等级选择具有适合电压保护水平以及额定通流容量的电源避雷器，并且确保避雷器具有一定耐雷击的性能。从原则上而言，每一级交流电源之间的连接导线都不可以大于15米，在实际安装过程中，一定要严格按照相关设计要求开展施工，加强相应的防雷保护措施。

2.1一级保护

通常情况下，一级保护主要针对的就是直击雷，防止其沿着相应的线路侵入室内对相应的电子设备产生一定的破坏，主要就是泄放雷能量。作为一级保护技术，一定要选用25kA/线、10/350s的额定通流容量，对从总电源前端侵入的高压脉冲进行吸收，避免建筑物内大型电子设备或者内部感应电磁脉冲出现瞬间的尖锋脉冲或者高压，进而对配电系统产生一定的影响。一级保护作为配电系统防雷的总保护措施，对配电系统中电子设备免受雷击起到了非常重要的保护措施。

2.2二级保护

根据防雷设计的机理与雷区划分的内容，可以在电源柜上设置一个三相防雷器，选用20kA/线、8/20s的额定通流容量，进而对从配电前端侵入的高压脉冲进行吸收，同时对内部的过电压也要进行相应的吸收，除此之外，对电磁脉冲产生的高压瞬时脉冲进行相应的吸收。

2.3直流电源保护

在直流电源柜里设置一个直流电源防雷器，选用10kA/线、8/20s的额定通流容量，视其为设备的精细防护，对内部的过电压进行一定的吸收，同时也要吸收电磁脉冲产生的高压瞬时脉冲，进而降低配电前端传来的雷电流，使其达到电子设备可以承受的安全范围以下，确保直流电源的安全。

3结束语

篇10

MAX1166是美国MAXIM公司生产的逐次逼近型16位模数转换器,该芯片片内除集成了逐次逼近型ADC所必须的逐次逼近寄存器SAR、高精度比较器和控制逻辑外,还集成了时钟、4.096V精密参考源和接口电路,其内部结构框图如图1所示。MAX1166的数据总线为8位,因此与目前广泛使用的8位微处理器连接非常方便。

MAX1166的典型参数如下:

并行数据输出接口:8位

采样频率:165ksps

精度:最大线性误差±2LSB,16位无误码

内部参考源电压:4.096V

外部参考源电压输入范围:+3.8~5.25V

模拟电压输入范围:+4.75~+5.25V

数字电压输入范围:+2.7~+5.25V

小电流外部参考电源流为1.8mA内部参考电源流为2.7mA采样率在10ksps时的外部参考电源电流为0.1μA;

采用20管脚TSSOP封装。

MAX1166共有20个引脚,图2为其引脚排列图,这些引脚大体可分为三类。

第一类是电源类其中,模拟电源AVDD和数字电源DVDD应分别通过0.1μF的钽电容与模拟地和数字地相连接。而数字地DGND和模拟地AGND1、AGND2通常共地。

第二类为模数信号类其中,AIN为模拟信号输入端;D0/D8~D7/D15为数字量并行输出口。

第三类是控制信号类其中CS 输入 为转换启动端;R/ C(输入)为读取结果/模数转换控制端;EOC(输出)用于指示转换结束;HBEN输入 用来控制从总线读出的数据是转换结果的高字节还是低字节;REFADJ为参考电源选择端,该端通过0.1μF钽电容与模拟地相接时选择内部参考电源模式而当其直接与模拟电源相接时选择外部参考电源模式;REF为参考电源输入/输出端,选择内部参考电源时该脚应通过4.7μF钽电容接模拟地而选择外部参考电源时该脚为外部参考电源输入端。

2 MAX1166的转换控制时序

MAX1166的一次转换过程可分为三个阶段,即转换准备阶段、模数转换阶段和转换结果输出阶段。图3为其转换时序图。具体工作过程如下:

首先将R/ C管脚置低电平,然后在CS脚输入脉冲信号,MAX1166会在CS的第一个脉冲信号的下降沿进入工作状态;并在CS的第二个脉冲信号下降沿启动A/D转换。此脉冲信号的宽度最小应为40ns。转换过程中,EOC脚为高电平,并在经过约5μs转换完成后,EOC脚电平变低以指示转换完成。当EOC脚输出为低电平时,若将R/ C脚置为高电平,系统将在CS的第三个脉冲的下降沿把转换结果输出到数据总线上。

在数据转换过程中,通过检测EOC脚的输出电平即可判断数据的转换状态。当EOC输出为高电平时,表示数据转换仍在进行,此时不能读取数据;而当EOC输出为低电平时,表:请记住我站域名明数据转换已经结束,此时可以读取数据。设置并行数据输出选择位HBEN为高电平可读取数据高8位;而设置HBEN为低电平则可读取数据低8位。

MAX1166有两种工作模式,即稳定工作模式和低功耗工作模式。可由管脚R/ C在CS第二个脉冲下降沿的状态来决定选择哪种工作模式,R/ C 为低电平时,选择正常工作模式,为高电平时选择低功耗工作模式。

图3 MAX1166转换时序图

3 典型应用电路

MAX1166的总线接口为8位,该总线的接口速度相当快,可以和各种微处理器直接进行接口,因此MAX1166与8位微处理器的连接电路相对比较简单。图4是MAX1166和MCS-8051的接口电路图。在本例中,由于单片机芯片仅有MAX1166一片,所以,为简单起见,没有为之确定地址,即任意地址均可作为其地址。因为MAX1166的CS信号脉冲宽度要求最小为40ns,因此,对于单片机而言,只要对外部设备进行写操作,即会产生WR脉冲,其宽度为6个时钟周期。如果采用12MHz的晶振,其脉冲宽度为500ns,所以可以将单片机的WR信号作为MAX1166的CS输入信号。至于R/ C 、EOC和HBEN等信号,只需连接到普通的锁存功能端口即可(如单片机的P1口)。

图4中,MAX1166采用的是内部参考源。如果在CS信号的第二个脉冲下降沿使R/ C 为低电平,即选择了稳定工作模式,该模式的应用程序如下(该程序会将转换结果的高8位存放在片内存储器A0单元,而将低8位存放在A1单元):