电路设计论文篇(1)

1）实际导通时栅极偏压一般选12～15V为宜；而栅极负偏置电压可使IGBT可靠关断，一般负偏置电压选－5V为宜。在实际应用中为防止栅极驱动电路出现高压尖峰，最好在栅射之间并接两只反向串联的稳压二极管。

2）考虑到开通期间内部MOSFET产生Mill－er效应，要用大电流驱动源对栅极的输入电容进行快速充放电，以保证驱动信号有足够陡峭的上升、下降沿，加快开关速度，从而使IGBT的开关损耗尽量小。

3）选择合适的栅极串联电阻（一般为10Ω左右）和合适的栅射并联电阻（一般为数百欧姆），以保证动态驱动效果和防静电效果。根据以上要求，可设计出如图1所示的半桥LC串联谐振充电电源的IGBT驱动电路原理图。考虑到多数芯片难以承受20V及以上的电源电压，所以驱动电源Vo采用18V。二极管V79将其拆分为＋12．9V和－5．1V，前者是维持IGBT导通的电压，后者用于IGBT关断的负电压保护。光耦TLP350将PWM弱电信号传输给驱动电路且实现了电气隔离，而驱动器TC4422A可为IGBT模块提供较高开关频率下的动态大电流开关信号，其输出端口串联的电容C65可以进一步加快开关速度。应注意一个IGBT模块有两个相同单管，所以实际需要两路不共地的18V稳压电源；另外IGBT栅射极之间的510Ω并联电阻应该直接焊装在其管脚上（未在图中画出），而且最好在管脚上并联焊装一个1N4733和1N4744（反向串联）稳压二极管，以保护IGBT的栅极。

2实验结果及分析

在变换器的LC输出端接入两个2W／200Ω的电阻进行静态测试。实验中使用的仪器为：Agi－lent54833A型示波器，10073D低压探头。示波器置于AC档对输出电压纹波进行观测，波形如图5所示。由实验结果看，输出纹波可以基本保持在±10mV以内，满足设计要求。此后对反激变换器电路板与IGBT模块驱动电路板进行对接联调。观察了IGBT栅极的驱动信号波形。由实验结果看，IGBT在开通时驱动电压接近13V，而在其关断时间内电压接近5V。这主要是电路中的光耦和大电流驱动器本身内部的晶体管对驱动电压有所消耗（即管压降）造成的，故不可能完全达到18V供电电源的水平。

3结论

电路设计论文篇(2)

S3R分流调节控制电路通过采样母线电压获得功率信息，产生控制信号在分流域、充电域和放电域3个域内分别对分流调节器、充电控制器及放电控制器进行调节，实现整个轨道周期1次电源母线调节．S3R调节原理为母线主误差放大电路输出信号在一定范围内与S3R的一定工作模式对应．当负载减轻时，母线电压升高，MEA电压升高，分流电路依次进入分流状态;反之，当负载加重，母线电压降低，MEA电压降低，分流电路依次进入供电状态．

2S3R电路线性模型和控制闭环优化设计

2.1功率级模型及其线性化

S3R控制环路模型可以简化成由误差电压作为控制输入端，输出电流作为最终控制结果的模型，忽略迟滞比较器的非线，将n个滞环控制器按照滞环电压与所对应的电流排列起来，如图3所示，虽然两级不是完全按照对角线连接起来，但是随着级数的增加，就可以把它近似线性化，简化控制系统设计．

2.2控制环路设计

S3R电路控制环路工作原理为当方阵供电电流超出负载要求时，母线电容充电，母线误差放大信号UMEA升高并达到回差比较电路设计的比较上限时，对应分流开关管短路．当方阵供电电流不满足负载要求时，母线电容放电，母线误差放大信号UMEA下降并达到回差比较电路设计的比较下限时，对应分流开关管开路．

3S3R电路稳健优化设计

通过对S3R电路常态仿真分析，母线输出电压满足(42±0.5)V标称要求，然后对电路进行灵敏度仿真分析，考虑当电路各个参数发生变化时，母线输出电压范围有多大程度的变化，据此找出可能引起母线输出电压最大变化的器件或参数，并确定在接下来的设计流程中着重处理哪些参数．灵敏度分析结果的数值越大，相应参数对输出变化的影响越大．通过灵敏度分析，找到对电路母线电压输出范围影响最大的参数，下面基于参数扫描分析稳压管，母线滤波电容，方阵电流，负载功率变化对母线电压的影响，并对母线滤波电容进行优化．本文对S3R电路进行最坏情况分析．具体过程如下:确定单级S3R电路为最坏情况分析电路对象;然后针对S3R电路工作环境及任务情况，定义最坏情况条件，令S3R电路参数值在表2浮动范围内按照正态分布随机取样;对所取样的参数值进行100次蒙特卡洛分析，检验在最坏情况下，器件在一定范围内浮动对母线电压输出的影响。

4结论

1)对在saber中搭建的S3R电路模型进行常态仿真分析，结果表明母线输出(42±0.2)V电压，满足±0.5V波动范围要求．

2)通过灵敏度分析找到对S3R电路母线输出性能影响最大的元器件．通过参数扫描分析，对母线滤波电容参数进行优化，确定母线滤波电容为6mF时，S3R电路母线电压输出稳定性更好，动态响应更快，过冲更小;稳压管在受－40～80℃温度影响变化内，电路母线电压输出满足在(42±0.5)V波动．并检验了单级S3R电路在一定方阵电流供给下的带载能力;

3)考虑在最坏情况下，指定电路中元器件参数在一定范围内按照正态分布，对S3R电路进行100次蒙特卡洛分析，稳态时，母线电压输出为41.799～42.154V，满足纹波±0.5V误差要求;对S3R电路分流器件进行最坏情况应力分析，结果表明，电路中分流器件降额数值在50%以下，满足器件降额要求．

电路设计论文篇(3)

在非微电子专业如计算机、通信、信号处理、自动化、机械等专业开设集成电路设计技术相关课程，一方面，这些专业的学生有电子电路基础知识，又有自己本专业的知识，可以从本专业的系统角度来理解和设计集成电路芯片，非常适合进行各种应用的集成电路芯片设计阶段的工作，这些专业也是目前芯片设计需求最旺盛的领域；另一方面，对于这些专业学生的应用特点，不宜也不可能开设微电子专业的所有课程，也不宜将集成电路设计阶段的许多技术（如低功耗设计、可测性设计等）开设为单独课程，而是要将相应课程整合，开设一到二门集成电路设计的综合课程，使学生既能够掌握集成电路设计基本技术流程，也能够了解集成电路设计方面更深层的技术和发展趋势。因此，在课程的具体设置上，应该把握以下原则。理论讲授与实践操作并重集成电路设计技术是一门实践性非常强的课程。随着电子信息技术的飞速发展，采用EDA工具进行电路辅助设计，已经成为集成电路芯片主流的设计方法。因此，在理解电路和芯片设计的基本原理和流程的基础上，了解和掌握相关设计工具，是掌握集成电路设计技术的重要环节。技能培训与前瞻理论皆有在课程的内容设置中，既要有使学生掌握集成电路芯片设计能力和技术的讲授和实践，又有对集成电路芯片设计新技术和更高层技术的介绍。这样通过本门课程的学习，一方面，学员掌握了一项实实在在有用的技术；另一方面，学员了解了该项技术的更深和更新的知识，有利于在硕、博士阶段或者在工作岗位上，对集成电路芯片设计技术的继续研究和学习。基础理论和技术流程隔离由于是针对非微电子专业开设的课程，因此在课程讲授中不涉及电路设计的一些原理性知识，如半导体物理及器件、集成电路的工艺原理等，而是将主要精力放在集成电路芯片的设计与实现技术上，这样非微电子专业的学生能够很容易入门，提高其学习兴趣和热情。

2非微电子专业集成电路设计课程实践

根据以上原则，信息工程大学根据具体实际，在计算机、通信、信号处理、密码等相关专业开设集成电路芯片设计技术课程，根据近两年的教学情况来看，取得良好的效果。该课程的主要特点如下。优化的理论授课内容1）集成电路芯片设计概论：介绍IC设计的基本概念、IC设计的关键技术、IC技术的发展和趋势等内容。使学员对IC设计技术有一个大概而全面的了解，了解IC设计技术的发展历程及基本情况，理解IC设计技术的基本概念；了解IC设计发展趋势和新技术，包括软硬件协同设计技术、IC低功耗设计技术、IC可重用设计技术等。2）IC产业链及设计流程：介绍集成电路产业的历史变革、目前形成的“四业分工”，以及数字IC设计流程等内容。使学员了解集成电路产业的变革和分工，了解设计、制造、封装、测试等环节的一些基本情况，了解数字IC的整个设计流程，包括代码编写与仿真、逻辑综合与布局布线、时序验证与物理验证及芯片面积优化、时钟树综合、扫描链插入等内容。3）RTL硬件描述语言基础：主要讲授Verilog硬件描述语言的基本语法、描述方式、设计方法等内容。使学员能够初步掌握使用硬件描述语言进行数字逻辑电路设计的基本语法，了解大型电路芯片的基本设计规则和设计方法，并通过设计实践学习和巩固硬件电路代码编写和调试能力。4）系统集成设计基础：主要讲授更高层次的集成电路芯片如片上系统（SoC）、片上网络（NoC）的基本概念和集成设计方法。使学员初步了解大规模系统级芯片架构设计的基础方法及主要片内嵌入式处理器核。

丰富的实践操作内容1）Verilog代码设计实践：学习通过课下编码、上机调试等方式，初步掌握使用Verilog硬件描述语言进行基本数字逻辑电路设计的能力，并通过给定的IP核或代码模块的集成，掌握大型芯片电路的集成设计能力。2）IC前端设计基础实践：依托Synopsys公司数字集成电路前端设计平台DesignCompiler，使学员通过上机演练，初步掌握使用DesignCompiler进行集成电路前端设计的流程和方法，主要包括RTL综合、时序约束、时序优化、可测性设计等内容。3）IC后端设计基础实践：依托Synopsys公司数字集成电路后端设计平台ICCompiler，使学员通过上机演练，初步掌握使用ICCompiler进行集成电路后端设计的流程和方法，主要包括后端设计准备、版图规划与电源规划、物理综合与全局优化、时钟树综合、布线操作、物理验证与最终优化等内容。灵活的考核评价机制1）IC设计基本知识笔试：通过闭卷考试的方式，考查学员队IC设计的一些基本知识，如基本概念、基本设计流程、简单的代码编写等。2）IC设计上机实践操作：通过上机操作的形式，给定一个具体并相对简单的芯片设计代码，要求学员使用Synopsys公司数字集成电路设计前后端平台，完成整个芯片的前后端设计和验证流程。3）IC设计相关领域报告：通过撰写报告的形式，要求学员查阅IC设计领域的相关技术文献，包括该领域的前沿研究技术、设计流程中相关技术点的深入研究、集成电路设计领域的发展历程和趋势等，撰写相应的专题报告。

3结语

电路设计论文篇(4)

通过光敏三极管将光的强弱转换成光强的电信号，该信号送入放大器经放大处理，同时送入两路比较器，其中一路是上限比较器，一路是下限比较器.通过光电转换模块对光强的转换，当输出电压达到0.4~0.45V时，放大器输出信号小于下限比较电平，下限比较器翻转，信号送入反相器，通过显示模块进行显示，随着光强的增强，当输出电压达到0.55V，放大器输出信号小于上限比较电平，上限比较器输出发生翻转，信号送入反相器。

2照明灯电压闭环控制

光敏三极管接收的光强信号经处理送入压控开关电源的控制端，对输出电压进行控制，使加在灯丝两端的电压随光强的变化而改变，从而实现照明灯电压的自动调节。通过设计的硬件电路，可以实现设备所需的标准背景电平，调节出口处光强的强与弱，都可以根据信号的变化，自动将输出灯压调到合适范围内，实现照明灯的闭环控制。

3设计方法

3.1电源模块

本电源是两个独立电源的组合体，其中主控电源是一个可靠、大电流压控电源，其输出电压随其控制端外加的直流电压的改变而变化。输出电压为交流220V+20%,50Hz。输出电压精度及负载能力、电路保护功能都有输出短路保护。图4为电源控制特性曲线，可清晰的看出电源模块输出电压随控制电压的关系。

3.2运算放大器

运算放大器[4-5]具有两个输入端和一个输出端，如图5所示，其中标有“+”号的输入端为“同相输入端”而不能叫做正端)，另一只标有“一”号的输入端为“反相输入端”同样也不能叫做负端，如果先后分别从这两个输入端输入同样的信号，则在输出端会得到电压相同但极性相反的输出信号：输出端输出的信号与同相输人端的信号同相，而与反相输入端的信号反相。本文设计应用LM型运算放大器，通过电路设计来完成合理控制电压输出。

3.3ProtelDXP

ProtelDXP2004[6]是一个32位的电子设计系统，它是一套构建在板级设计与实现特性基础上的EDA设计软件，其主要功能包括电路原理图设计、印刷电路板设计、改进型拓扑自动布线、模拟/数字混合信号仿真、布局前/后信号完整性分析、PLD2004可编程逻辑系统，以及完整的计算机辅助（CAM）输出和编辑性能等。原理图设计系统是ProtelDXP2004的主要功能模块之一，提供了强大的电路原理图绘制功能：1)功能完善的多功能编辑器；2)层次化、多通道的原理图编辑环境；3)交互式全局编辑功能；4)强大的电路设计自动化功能。本文通过此软件设计背景电路模块，实现背景目标的模拟，也为工程实践打下基础。图6为背景目标电路的主要设计部分，可实现背景照明等的电压调控，再根据电压控制电路调节获得检测仪所需要的背景电平信号，从而达到标准。

3.4Multisim

Multisim[7]是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。仿真的内容：1）器件建模及仿真；2）电路的构建及仿真；3）系统的组成及仿真；4）仪表仪器原理及制造仿真。

4研究结果与分析

4.1电路仿真图

如图7为模拟背景电路电压输出仿真，根据仿真图可以得出电路反应时间以及输出电压值，根据设计，得到电压值为0.424V，基本上符合研究计划的0.4~0.55V标准，可以为此检测仪进行设备的性能参数检测提供均匀的符合标准的光源。通过主控计算机输出的控制指令，使输出的背景在0.4~0.45V区间，进行设备的各性能参数测试。

4.2背景目标实现

应用ProtelDXP2004软件进行PCB板设计连接，以此进行实装电路构造，并组合此检测系统，验证此设计的正确性。图8为本文设计电路所生成的目标背景信号源，根据主控计算机的输出命令，调节输出电压，应用设备对背景目标进行信号采集观测，可观测到图8中的亮斑即为目标源。为下一步进行目标跟踪、数据处理打下基础。

5结论

电路设计论文篇(5)

物理学是自然科学的重要学科之一，是一门建立在实验基础上的科学。在实验研究中，测量是基本的、大量的工作之一。

"伏安法测电阻"作为中学物理的基础实验之一，又随着测量技术的发展，对测量电阻准确度的要求也越来越高。而由于在中学物理中，我们对电阻的测量并未考虑到电表内阻，若能采取一定的措施，在测量电阻时不测量电表内阻也能较准确测量电阻。

本文在中学伏安法测电阻（内接法、外接法）的基础上，对测量结果进行了误差分析，并根据欧姆定律对电路进行创新设计，对两种测量方案的结果进行了不确定度、相对误差、精确度的比较。同时，在测量过程中，根据现阶段数字测量的发展，也对电阻进行了一定的数字测量，对模拟化测量与数字化测量进行了比较。本文创新电路的设计，基本解决了测量系统中电表内阻对测量结果的影响。

伏安法测电阻作为中学物理测量实验的基础，将不断成熟和完善，免测电有内阻伏安法测电阻的应用，不仅可以在普通物理实验中进行，也可在一些技术性项目尤其是在缺乏实验条件的情况下，达到较准确测量电阻的目的。

关键词：伏安法、欧姆定律、电表内阻

Abstract

Thephysicsareoneofnaturalsciencesimportantdisciplines,isanestablishmentintheexperimentalfoundationscience.Intheexperimentalstudy,thesurveyisbasic,oneofmassivework."Thevoltammetrymeasuredtheresistance"takesoneofmiddleschoolphysicsfoundationexperiments,alsoalongwiththesurveytechnologydevelopment,tosurveystheresistanceaccuracytherequestmoreandmoretobealsohigh.Butbecauseinthemiddleschoolphysics,weconsiderstheelectricinstrumentbynomeanstotheresistancesurveyinternalresistance,ifcantakethecertainmeasure,whensurveyresistancethemishapelectricinternalresistancealsocanthemoreaccuratesurveyresistance.Thisarticleinthemiddleschoolvoltammetrymeasuredresistance(inconnection,outsideconnection)inthefoundation,hascarriedontheerroranalysistothemeasurementresult,andcarriesontheinnovationdesignaccordingtotheohm''''slawtotheelectriccircuit,hascarriedonuncertainly,therelativeerror,theprecisioncomparisontotwokindofsurveysplansresult.Atthesametime,insurveyprocess,accordingtopresentstagenumeralsurveydevelopment,alsohascarriedonthecertaindigitalsurveytotheresistance,tosimulatedthesurveyandthedigitizedsurveyhascarriedonthecomparison.Thisarticleinnovatestheelectriccircuitdesign,basicallyhassolvedinthemeasurementsystemtheelectricinstrumentnternalresistancetothemeasurementresultinfluence.Thevoltammetrymeasuredtheresistancetookthemiddleschoolphysicssurveyexperimentthefoundation,unceasinglymatureandwillbeperfect,exemptsmeasuredtheelectricitywillhaveinternalresistancethevoltammetrytomeasuretheresistancetheapplication,notonlywillbeallowedtocarryonintheordinaryphysicalexperiment,alsomightinlacktheexperimentalconditioninparticularinsometechnicalprojectinthesituation,willachievethemoreaccuratesurveyresistancethegoal.

Keyword:Voltammetry,ohm''''slaw,electricinstrumentinternalresistance

我们这次毕业设计的课题是"免测电表内阻伏安法测电阻"，它属于电测量电阻领域，特别是属于伏安法测电阻的范围研究。

在"伏安法测电阻"中，电阻是一个基本的重要的物理量，又是必要的重要的基本的电学测量。随着科学技术的不断发展，科学实验也在其重要的位置上发挥着作用，而"伏安法测电阻"作为普通物理实验的基础，一直处在重要的电学实验、研究位置。

1820年，法国物理学家安培（1755.1.22─1836.6.10）发现了"安培定律"，奠定了电动力学的基础；1827年，德国物理学家欧姆（1787.3.16─1854.7.6）在所发表的《电路的数学研究》一文中，提出了欧姆定律。欧姆定律在电路中是最基本的定律，为电学新时代拉开了序幕。之后，人们开始对电阻测量进行了一系列的研究，最基本的测量方法还是"电流表内接法和外接法"，其次是半偏法，还有就是替代法、补偿法（电流补偿、电压补偿）、电桥法（单电桥、双电桥）。例如：惠斯通电桥是英国发明家克里斯蒂在1833年发明的，但是由于惠斯通第一个用它来测量电阻，所以人们习惯上就把这种电桥称作了惠斯通电桥；开尔文电桥是1856年开尔文为了成功地装设海底电缆中进行研制的。

国内对测电阻的应用研究是从19世纪80年代清华大学对测电阻的研究开始的，同时结合国外先进的经验技术的基础上，运用欧姆定律R=，在基本的电流表外接法、电流表内接法的基础上，不断测量电阻电路进行了创新，使得测量电阻能够电路更简单、计算更方便、精度更高。其中各种方法都有其优缺点，其中补偿法相对于其它测量方法，其准确度比较高，计算也比较简单，但是测量电路比较复杂，调节过程也相对繁琐。

本课题先对电流表内外接法进行了测量，结合误差理论，其误差主要是系统误差，所以我们这次毕业设计"免测内阻伏安法测电阻"，也是希望能够在前人的技术发展的基础上，找到一种适合我们普通高校的，方便我们学习、实验、研究的方法，来更好的测量电阻，提高测量电阻的精确度。

毕业设计作为一门普通高校毕业生的必修课程，受到了越来越广泛的重视时，让我们毕业生能够通过一种比较好的方式，学会自我学习和自我创新。"免测内阻伏安法测电阻"做的重要工作之一就是科学实验。而测量是基本的大量的工作之一。所以此次毕业设计从科学实验讲，也让我们更好地学会了科学实验。

本次的"免测内阻伏安法测电阻"通过对普通的伏安法测量（电流表内接法、电流表外接法）的分析比较，通过对仪器仪表的学习使用，总结了物理实验中的常用的数据处理方法（本次主要用到了最小二乘原理），并对伏安法测电阻的实验方法进行了一定的创新性设计。

此外，在进行毕业设计的过程中，参阅了国内外大量文献资料，吸收了众多研究者的经验和长处，所录参考文献如有疏漏处，请给予谅解。在此，还要特别感谢本次毕业设计的指导老师张昆教授的辛勤指导。

仪表结构和原理

仪表是磁电系张丝支承结构，磁系统采用铁环轭式结构，漏磁较小，并且具有良好的防御外磁场影响性能，磁钢用铝镍钴合，并经过特殊的稳定处理，使仪表能长时期保持准确度，仪表的可动部分采用新型的张丝支承，用两根高强度合金张丝固定在减震弹片上，并装有限止器，使仪表具有良好的抗震性能。此外，可动部分采用张丝支承后，偏转时不存在摩擦，使仪表的灵敏度和使用寿命大大提高。指针尖采用特种形影玻璃丝，能保证良好的直线性，刻度板下装有消除视差的反光镜，可保证仪表读数的准确。测量机构装在胶木外壳的单独密封小室内，可防止外来的机械力作用和脏物侵害。仪表的量程转换采用插塞，使用方便。

3.以下是用数字万用表测得的C31型电表的内阻值

C31─A型电压表RX0=0.7Ω

量程

45mV

75mV

3V

7.5V

15V

测量值

15.8Ω

31.3Ω

1.502KΩ

3.75KΩ

7.50KΩ

量程

30V

75V

150V

300V

600V

测量值

15.01KΩ

37.5KΩ

75.0KΩ

149.9KΩ

0.299MΩ

C31─V型电压表RX0=0.6Ω

量程

75mA

15mA

30mA

75mA

150mA

300mA

测量值

4.2Ω

3.0Ω

1.9Ω

1.2Ω

0.9Ω

0.8Ω

量程

750mA

1.5A

3A

7.5A

15A

30A

测量值

0.7Ω

0.6Ω

0.6Ω

0.6Ω6AAM.阻"的设计中，对电阻的测量，也间接的用到了欧姆定很

0.6Ω

0.6Ω

目录

绪论-5-

第一章伏安法测电阻-7-

一、电表-7-

1.产品的技术特性-8-

2.仪表结构和原理-9-

3.以下是用数字万用表测得的C31型电表的内阻值-9-

4.直流电流表-9-

5.直流电压表-10-

二、可调电阻-10-

1.旋转式电阻箱-10-

2.变阻器-12-

三、电流表内接法、外接法-12-

1.电流表外接法-13-

2.电流表内接法-15-

第二章三种典型测量方法简介-17-

一、替代法-17-

1、电流表与电阻箱加电键组合测待测电阻（替代法）-17-

2、电压表与电阻箱和电键的组合测待测电阻（替代法）-17-

二、电桥法-18-

三、补偿法-18-

第三章免测电表内阻伏安法测电阻-19-

第1节电路原理、测量方法及步骤-19-

第2节测量数据处理-20-

一、5.1Ω标称电阻-20-

二、2KΩ标称电阻-21-

第3节与伏安法测电阻的对比分析及实验结论-21-

第四章指针式仪表与数字式仪表的比较研究-23-

第1节推陈出新是历史之必然-23-

第2节模拟电表与数字电表-23-

第3节数字电表的特点-23-

第五章创新电路在不同电路系统中的应用-25-

一、创新电路在变压器测电阻中的应用-25-

注意事项-25-

规范要求-25-

有关换算-26-

实例分析-26-

二、毫欧姆级电阻测量-27-

第六章数字电路概述-28-

一、数字万用表的叙述-28-

一.概述-28-

二.安全事项-28-

三.技术特性-28-

四.电阻测量-29-

二、数字万用表对5.1Ω、2KΩ电阻的测量及数据处理-29-

第七章电阻的数字化测量-31-

一、比例运算法-32-

二、比率法-32-

TheProblemofMeasurement,ElectricalInstruments-33-

英译汉：电气仪表的量度问题-35-

电气仪表-36-

主要电气仪表及其用途-36-

结束语-38-

参考文献-40-

附录-41-

一、电阻箱的误差限-41-

二、电压、电流波动引起的误差限、-41-

电路设计论文篇(6)

如今配电系统存在的接地方式主要有三种：TT、TN-C-S、TN-S。TN：这种方式是将变压器的中性点接地，设备外露部分和中性线接地；TT：把变压器的中性点先接地，电气设备外壳接地。TN-S这种方法是用工作零线同时当做接地的保护线，这样省钱又方便设计布局。TN-C-S一般用在工地当中，前提条件是上一部分采用的是TN-C的方式供电，但是施工要求必须采用TN-S用于施工中，这样就可以把配电箱里面分出PE线路用于漏电保护。TT一般应用于公共电网中，而后面两种一般再小区配电中更加常见。

1.1TT系统

将配电站中性点直接接地，用电设备金属部分接地，如下图1所示。在TT系统中，由于用电设备采用单独的接地线与地面连接，正常工作时电位为地电位，漏电发生时电压是很低的，所以相对比较的安全。但是如果接地发生故障的时候，电流要经过地面电阻和电源的接地电阻，此时电阻抗性较大，电流通过率不高，因此过电流保护就没有作用，必须采用剩余电流保护器来对漏电进行保护，剩余电流保护器简称RCD。TT系统利用RCD保护时应该注意下面几点：如果想在供电的火线前面部分装RCD，那么后面的线路当中就不能重复接地了；如果供电主线前部分不装RCD，那么零线部分可以重复多次的进行接地处理，但是N线上不能安装开关；TT系统所要安装的RCD必须是四极和两极产品，切断相线同时还要把零线切断。

1.2TN-C-S与TN-S系统

TN-S这种方法是用工作零线同时当做接地的保护线，这样省钱又方便设计布局。TN-C-S一般用在工地当中，前提条件是上一部分采用的是TN-C的方式供电，但是施工要求必须采用TN-S用于施工中，这样就可以把配电箱里面分出PE线路用于漏电保护。1.2.1TN-S系统TN-S系统要求中性线和保护线必须分离，然后各自和中性点相连在接地。这个方法中，如果发生了相线漏电，会直接产生短路现象，电流因此会变得很大，可以利用电流保护切断故障线路的方法。但是如果保护的线路线程太长了，阻抗也会相应变大，那么电流保护也可能因此失效，所以要在线路前端装上RCD进行二次保护。此系统中RCD要求如下：如果防火需求较高时，要把RCD作为保护目的是在故障发生第一时间切断故障，防止火灾的发生；中性线不能重复接地，不然中性线断线后保护设施作用不大。尤其是干线前部装配了RCD的情况下，更是要注意这一点。但是PE线例外，它就可以重复接地。

1.2.2TN-C-S系统

电源干线中接地线和中性导体线共用一条接中性线点功能的导体线（PEN）。进户的地方，接地线与中性线分开作为两条各自独立的线路，接地线就直接接到设备的外壳出。在放生漏电事故的时候，它的特点和TN-S系统一样。此系统同样有几点值得注意的点：PEN部分不能安装RCD，接地线和中性线分开之后就可以安装RCD；此系统中接中性线点功能导体线应该重复接地，防止PEN断线后危险电压扩散到电设备金属外壳中。一般情况下，PEN线应该多次接地，中性线不适合重复接地。

2RCD的选择

RCD在低压电中应用广泛，它最大的作用是能够将电路中发生的漏电检测出来，如果它离电源越近，那么保护的作用就越好，但是同时对于判断故障切断也会越差。如果把RCD安装在末端，可以避免大范围的停电事故。

2.1RCD的装设方式

实际生产和生活中，由于RCD的配备位置不同，我们通常将其分为三种安装方式。第一种为支线上安装RCD：分支线上，由于用户接触家电时间较多，因此也最容易发生漏电事故。采用每条分支都安装RCD的方案，可以在第一时间稳定的切断电源，并且这样停电范围也比较小，方便找到故障出处。另外，因为RCD之后的电线距离短，一般的漏电电流也会比较小，不容易让机器发生错误判断。第二种是在主线上安装RCD，这样的方法能够帮助保护RCD之后的干线还有只路的电路。但是弊端就是停电范围比较大，容易造成误操作。第三种：主路和支路均装上RCD，具体安装原则是支路RCD为小电流，保障人身安全，主路上安装延迟RCD，防止电气火灾也进一步确保主路安全。从安全的角度上来说，这样的安装方案既保障了快速准确的切断电路，也保证了其他正常电路的运行，这种方案最为合理，但是由于成本较高，还是需要酌情考虑。

2.2RCD的选择原则

2.2.1动作灵敏性原则

漏电保护的初衷就是为了保护人身以及财产安全，理论上来说，设计切断电流应该越小安全，可以保障在线路出现故障的第一时间及时切断电流。为了防止直接触电事故的发生，RCD设定电压在干燥地方设定为50V，湿润地方应该为一半的值。而30mA要作为尾部保护最低电流值。出于火灾隐患的考虑，一般设定为1vn，在部分通风不好并且容易引发火灾的地方，应该设置为100-200mA这个范围以内。按照相关法律规定，部分规定的电流值如下所述：手握式用电设备为15mA，环境湿度大的地区最高10mA，医疗设备医疗器械规定为6mA，建筑工地规定值在20mA左右，普通家庭用电30mA，防火地区为300mA。

2.2.2供电可靠性原则

RCD是为了保护人身财产的安全，但是也不能因为防漏电设施过度灵敏反而带来负面的影响，如果RCD误操作会导致生产生活的极大不便。RCD设定不反应电流应该比正常泄露电流大。实际的应用中，一下数据可供参考：民用单相最大负荷电流最大3000安，照明线路最大负荷电流为2001A，三相动力最大负荷电流为1001安。在其运行时，为了防止误操作，既要有动作电流之间的层级配合还要有时间上的配合。

2.3分级保护RCD的配合

（1）额定剩余动作电流Ivn的确定一般情况下，末端电流为30mA，但是在干路和支路防护是，就一定还要考虑到动作电流之间的层级配合。一般去最大额定电流一般作为设定值，如果干路与支路之间电流值比较接近，则会造成多个分支的总电流大于干路电流值，从而影响支路RCD的不动作，干路上已经发生了误操作，从而丧失了选择性。（2）漏电动作时间的配合在支路的RCD应该具备迅速切断电流的能力，每当线路发生故障时应该第一时间采取动作，规定的时间在0.1秒以内。但是对于2、3级RCD，应该在上一级之前，防止多级同时行动。这个时间差可以在0.2秒左右。

3结束语

电路设计论文篇(7)

1 设计工作 

1.1 设计现状 

高速公路包含路基、路面、桥梁（隧道）、房建、机电、安全设施、绿化等工程，设计上一般采用联合体中标分专业各自设计的原则，并没有建立起相互沟通的联合设计机制，这样不但容易造成重复设计，并且由于设计标准的不一致，导致机电工程不能正常实施。 

1.2 改进措施 

由于机电设计质量至关重要，提高设计质量是做好机电工程建设前期工作的首要。可采取以下措施：一是划清各专业的设计范围。从项目整体出发，并结合工程实施时的实际情况，科学合理地划分各单位工程设计范围，例如隧道工程中就不需要设计洞内机电设施预埋，在机电工程中进行统一设计。这样可以大大减少了土建预埋与设备安装之间矛盾。二是机电工程由于涉及预埋较多，设计必须前置且与相关单位工程进行联合设计。在桥梁中央带内缘防撞护栏内需要预埋过桥管线托架，预埋形式、间距需要同机电相结合；房建工程中需要同机电工程结合主要有以下内容：（1）各收费站设备机房室内平面布置、使用面积、室内环境、设备专用电源和防雷接地要求，以及电缆引入室内人井，电缆爬架、专用配电箱位置、各机房间线缆连接所需沟、槽、管、洞尺寸和材料等详细要求；（2）机电设计单位应提供机电工程场区管道通用示意图。通用示意图必须明确从收费广场边井到机房大楼局前井、广场边井到配电房及局前井到配电房的管孔数量、规格和材料要求，并明确人手孔的几何尺寸、防水和设置要求，管道具体路由及人手孔设置的位置和数量；（3）收费广场土建工程的收费岛上预埋管道及设备基础、收费亭以及收费广场下横穿管道和人手孔等收费土建工程。 

2 合理安排机电工程招标工作 

机电工程一般做法是待施工单位进场后，要会同区域联网中心、运营单位、设计单位进行联合设计，其目的性是结合实际情况，完善施工图设计。因此就需要机电施工单位及早进场，抓紧时间进行联合设计，对发生变更之处，结合相关单位及时进行修改。 

机电工程工期一般较短，根据工程实际规模，大约在三至五个月左右。施工的重点虽然为设备的规模化购置与后期的安装调试，但通信管道工程敷设等前期土建工程施工进度对机电设备安装能否按期展开，或能否给机电设备安装工程留有合理的施工周期影响很大。实际上，这种影响在以往的高速公路项目中几乎都存在。因此，为了实现土建工程与机电设备安装工程的有效衔接，必须严格控制通信管道工程敷设等前期土建工程的施工进度和质量。 

考虑到上述因素，机电工程招投标时间最好安排路基、房建工程已实施过半情况下进行，待招标结束施工单位进场后，可以有充足时间进行联合设计，同时与主体、房建工程提早结合，准备通信管道工程敷设等前期土建工程。如果招标安排过早，受政策变化因素影响容易产生不必要的合同纠纷；如果安排过晚，通信管道工程敷设等前期土建工程的施工进度和质量就不能得到保证，同时联合设计也会很仓促，不能起到完善设计的作用。 

3 施工前期阶段 

3.1 依据公路项目实施整体安排，编制机电工程施工计划 

由于路基工程、房建工程中涉及机电土建内容，如中央分隔带管道、结构物中央分隔带桥架及过路横管、房建工程中的通信设备室及监控室的设置及线路的布设等。应在项目开工前，就站在整个项目实施和实现项目总工期目标的高度，依据土建和机电紧密衔接的原则，结合机电工程的特点，及时编制机电工程施工计划。合理划分机电与土建和房建工程的界面很有必要。根据机电系统的规模，机电系统实际的安装调试工期一般为三个月左右，但前提是所有的预留预埋件和施工界面都能够为机电系统及时提供。因此，机电工程的顺利施工离不开主体、房建等工程为其提供良好的施工界面和路由的前提。 

3.2 中央分隔带内通信管道预埋一般做法 

通信管道主要为路基中央分隔带内通信硅芯管。一般路面结构层厚度为72CM左右，为防止通信硅管受冻和绿化植物影响，埋置深度不小于80CM，这样就需要将通信硅管路床范围之内。为确保路基工程刚度路床均为灰土，一般情况下都是做完路基灰土后机电施工单位再用小型挖掘机开挖通信硅管，由于灰土强度高挖掘进度非常慢，而且容易破坏已做好的灰土层。 

3.3 紧急电话和监控横穿线路预埋一般做法 

机电工程中在路基边缘需要设置一定数量的紧急电话和监控设备，需在设备与中央分隔带之间横穿路基预埋通信硅管，一般情况下由机电施工单位待路面刚性基层完成后进行开挖基层再预埋，由于基层强度较高开挖时很费力，而且对路面整体质量带来一定的隐患。有的工程直接变更为顶管方法，无形中大大增加了工程费用。 

3.4 改进措施 

为解决一般做法中的存在的问题，结合长深公路（承唐界至南小营段）高速公路做法，笔者提出在路床施工时，提前直接预埋中央分隔带内通信硅管。这样可以避免二次开挖灰土层，同时也加快了工程进度；同时在路面摊铺基层前先行完成横穿管道的铺设，这样做不但不会路面工程整体质量和进展，而且能够节约预埋成本，加快机电工程的施工进度。只有通过这样的精细化管理，才能实现土建工程与机电工程的无缝衔接。 

3.5 提前考虑山区高速公路隧道和收费站的外电接入问题 

及时提供有效电源，是机电设备安装调试的前提和基础，以往的许多高速公路项目都因供电不及时而造成机电设备和系统加电调试不及时，甚至有的根本来不及进行系统联调就仓促开通，留下不少安全隐患。 

4 结语