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1.1電動機典型電氣控制系統設計與實現:
(1)金型鑄造廠冷卻電氣控制系統的設計與實現;(2)高爐車間往復運料車電氣控制系統設計與實現;(3)吉化污水處理廠1號排水泵電氣控制系統設計與實現;(4)整流車間水冷自動投切控制系統的設計與實現。
1.2常用機床電氣控制線路的故障診斷與檢修:
(1)‘巨達機械廠23040搖臂鉆床電氣控制線路的故障診斷與檢修;(2)恒達機械廠x62w萬能銑床電氣控制線路的故障診斷與檢修;(3)‘巨達機械廠20/5t橋式起重機控制線路的故障診斷與檢修。
2課外項目選取
2.1電動機典型電氣控制系統設計與實現
(1)物流傳輸線自動控制系統的設計;(2)一汽輕型噴涂車間攪動泵電氣控制系統的設計。常用機床電氣控制線路的故障診斷與檢修:(1)‘巨達機械廠M7120平面磨床電氣控制線路的故障診斷與檢修;(2)恒達機械廠23040搖臂鉆床電氣控制線路的故障診斷與檢修;(3)‘巨達機械廠電動葫蘆電氣控制線路的故障診斷與檢修。
2.2知識處理項目(1一4)技能點
電路的設計;電路的布局;電路的裝接;電路的調試。知識點:器件的識別;器件的檢查;器件的選取;自鎖電路;聯鎖電路;互鎖電路;時間控制;降壓起動;順序控制。項目(5一7)技能點:機床操作;機床電氣故障維修;起重機操作;起重機電氣故障維修。知識點:機床電路識讀;機床控制電路分析;機床電路故障分析;起重機電路識讀;起重機控制電路分析;起重機電路故障分析。
3實施過程(例:龍山機械廠工業風機電氣控制線路的設計)
3.1教師(甲方)活動提出工作任務。
3.2學生(乙方)活動
(1)按計劃方案設計冷卻系統電氣控制原理圖;(2)根據被控系統的電路參數選擇低壓電器元件型號及導線規格;(3)列出冷卻系統電氣控制線路元器件清單;(4)根據現場安裝條件及控制要求設計控制柜柜體;(5)根據已設計的柜體尺寸來設計電氣元件布置圖;(6)根據電器元件布置圖設計電氣安裝接線圖。
3.3教師(甲方)活動
教師巡回指導并提問。54甲方提高制冷速度,需要提高電動機轉速,給出新的生產任務書。55乙方根據任務書中電動機參數的改變重新選取電器元件的型號及導線規格。
4考核方案
對學生在項目實施過程中的表現進行跟蹤記錄,注重能力考核;教學考核方法和企業作效能考核方法相結合;教師考核與學生評價相結合;技能考核和綜合素質考核相結合。
5結語
教學程序設計的好壞,完全決定了該課程是否是遵循了項目化教學的特點,即如何實現“項目引領、任務驅動,講、做、練一體化”為特點的項目化教學。本課程的教學以“充分發揮學生的主體作用為指導思想,培養學生的自主探究、自主發展的綜合素質為目標,課程的各個教學情境按照“資訊一計劃一決策一實施一檢查一評價”的行動體系方式來組織教學。(l)課堂引入。即通過類比與對比的方法,援引生活當中的一些案例,讓學生獲得充分的感性認識,激發學生的學習興趣。接著給出本項目的要求和目的,為學以致用,激發學生學習興趣和自學埋下伏筆。(2)資訊講授。其主要以課件及動畫的演示并配合以適當的板書為主要的教學方法來進行講授各個項目所涉及到的知識點,也即我們所說的“講,,、“做,,、“練”一體化中老師的“講”的過程。學生通過資訊的學習,來完成老師布置的項目任務,即我們所說的項目任務驅動法,這樣學生能夠學以致用,做到邊學邊練,激發了學生的學習興趣。(3)項目決策。項目決策就是全組人員通過分析這個項目的具體的任務要求,來制定完成任務的路徑與方法。通過該環節的練習,使得學生把所學到的知識全部聯系起來,構成了一個整體,鍛煉了學生的獨立思考問題的能力,使得其綜合應用能力得到了加強與提高。(4)項目計劃。項目計劃就是分析項目的具體的任務要求,通過信息查詢、收集與整理、分析、總結等手段,來制定具體的工作進度表,通過該環節的學與練,鍛煉了學生的項目管理的能力,使得其組織和實施項目的能力得到加強。學生的職業能力與素質、解決實際問題的能力得到了提高。(5)項目實施。通過資訊的講授、決策的分析、計劃的制定,接下來就是項目的實施,在項目實施過程中,完全體現了講”、“做”、“練”一體化中學生的“做”和練的過程,在該教學環節中,學生作為主體,教師作為輔助者,完全體現了學生的主觀能動性,項目實施的全部過程完全由學生自己獨立來完成,老師只是起到了臨時指導的作用,即當學生遇到難解的問題時,給與適當的啟發與指導。這是一個學與做的過程。通過該環節的練習,鍛煉了學生的動手能力,激發了學習的興趣,培養了其創新及解決實際問題的能力。(6)項目檢查。當項目實施完畢,還要經過最后一步:檢查,檢查可以通過自查、同學互查,最后教師檢查來進行,通過檢查可以發現一些未發現的錯誤,經過老師最后的檢查,無誤之后才可以進行通電調試運行,這樣可以避免人身和設備造成不必要的損壞,確保項目最終成功調試、完成,通過本環節的練習,可以培養學生養成按照“電氣工程操作規范”來進行操作的良好的習慣。(7)項目評價。每個項目采用單元式評價的方式,即以學習情境的工作任務為單元,從專業能力、方法能力及完成速度等方面,結合每個單元的評價標準,由老師給出每個項目的成績。某單元評價標準如表所示:通過以上的教學程序,將教學目標、教學評價和教學過程組成一個有機的整體,促進了教學目標的實現,實現了學生的主動發展。
2教學方法
教學程序即課堂教學的組織方法,而教學方法即老師在上課過程中,所采取的具體的授課方式。我們改革了傳統的教學方法,實施了教師與學生互動的交互性與靈活性的實踐的教學方法,目的是突出學生在實踐教學中的主體地位,調動其學習積極性,喚起學生對知識、能力的渴望與追求,具體的實施的教學方法如下:(l)理論與實踐并軌教學法。即改革過去大班上課為小班上課,現在每個小班的人數為30人左右,把兩個大班分成三個小班,把課堂搬進實驗室,采用理論與實踐并軌的教學法,使學生真正掌握這門課的精髓。通過幾年的實踐,效果明顯。(2)分層遞進式教學法。就是使學生由單元到系統,由簡單到復雜,由淺入深、循循漸進地進行了實踐教學。教師只提出設計要求,啟發思路,學生自主設計,獨立思考。(3)課外延伸式教學法。如果學生在課內時間沒有按要求完成實踐內容,必須在課余時間完成,才算整個課內實踐內容完成,否則不能驗收與簽到。(4)巡回指導法。教師巡回指導,發現問題時,針對教學內容,具體問題具體分析,給予適時的啟發與指導。(5)競賽激勵式教學法。在各個項目的實施過程當中,利用分組進行對比試驗和競賽,把比賽成績作為單元考核的一部分,記入最終的學期總評成績,目的是引導學生主動創新實踐,激勵學生勤于思考、勇于探索,團結協作。(隊總結鞏固法。根據各組任務的完成情況,分別歸納總結其注意事項,進一步提高學生對實際問題處理的方法和技巧。(7)層次分組法。教師將學生分組,按知識水平、操作技能將學生分為A、B、C三個層,然后組成2或3人為一組的協作小組,各組中分別包含A、B、C三個層的學生,這樣可相互幫助,互相合作,集大家智慧去完成不同層次的任務。(8)層次指導法。即根據具體的項目任務的不同,老師指導學生的方法分為全指導法、半指導法和零指導法。全指導法即布置第一個項目任務的時候,即在任務的驅動下,由老師來啟發、引導學生去完成任務,使學生明確了plc控制系統設計的步驟,學會了設計的過程。在下面的項目任務中,教師采取半指導法,學生嘗試著獨立來完成項目任務,其充分發揮了學生的主觀能動性,使學生主動去觸摸知識,探索知識,極大的調動了學習的積極性。在最后的項目研究報告中,采取零指導的方法,即整個項目任務包括項目決策、項目計劃、項目的實施以及項目的最終檢查等,全由學生通過小組討論、交流來獨立完成,其充分體現了教師為主導、學生為主體的原則,在實施過程中,完全體現了講”、“做”、“練”一體化中學生的“做”和練的過程。
3教學手段
課程的教學要想獲得最佳的教學效果,教學實施過程中還要輔以現代化的教學手段,在良好的教學程序設計下和恰當的教學方法的實施的前提下,再輔以現代化的教學手段來輔助教學,會使教學效果更上一層樓。本課程教學實施過程主要通過以下幾個教學手段來實現:(l)多媒體課件的制作。采用信息技術教學手段,制作多媒體教學課件,以Flas的形式進行演示PLC系統的控制過程,圖文并茂,提綱掣領,易于理解,有效地調動了學生的研究性和探索性學習的積極性。(2)數字化資源。我們自主開發了現代電氣控制技術網絡輔助教學平臺,該網站包括教學指導、教學資源、課程標準、授課計劃、教案、學習資源庫、參考文獻、授課錄像等。可以和老師進行在線的交流與探討,所有的教學資源可在網上瀏覽和下載,任何學生在任何時候、任何地方都能借助網絡自主學習。(3)虛擬仿真教學。本課程在教學中采用了大量的虛擬仿真技術,利用三菱PLC仿真教學軟件,學生可以在機房、宿舍、教室等地方進行三菱PLC指令的學習,加快了學習的進度,提高了學習的效率。(4)一體化實訓室。我們把課堂建搬進實訓室,利用實訓室的多媒體教學設備、計算機網絡教學資源和實驗實訓設備,使學生真正做到邊學、邊做、邊練。(5)技能比賽。通過組織學生科技創新、維修電工大賽、PLC技術大賽、機電產品設計大賽等系列活動,豐富了學生課余生活,培養了學生的專業技能和創新能力。
4考核方案設計
模塊化教學區別于傳統的填鴨式教學的一個重要的特點就是完全廢除傳統的筆試考試模式,采取單元式評價與綜合評價相結合的過程評價,建立了課程評價體系。《現代電氣控制技術》課程以學習情境的工作任務為單元,從以「幾個方面進行評價:(l)各個項目的完成情況。占學期總評成績的25%,每個項目都有自己的評價標準,主要從系統的設計的態度、創新性、設計圖紙、技術文件的整理等方面及操作的合理性、安全性、軟件設計、安裝工藝、調試、解決問題的能力、調試結果等方面進行考核。(2)平時成績考核。占學期總評成績的25ty0,通過課后作業、課堂討論、課堂提問、課堂紀律的遵守情況及實訓室規則遵守情況來考核。(3)項目研究報告完成情況考核。占學期總評成績的20%,主要從書寫是否認真、項目報告格式是否正確、是否獨立完成、內容是否有錯誤等方面進行考核。(4)答辯。占學期總評成績的30%,根據提交上來的研究報告,從回答內容是否準確、流利,有無錯漏等方面考核。
5結論
1.1DCS系統的開放性與靈活性特征
從設計角度而言,DCS系統設計環節具有系列化、標準化、開放化等特點,系統通信方式是以局域網網絡為基礎,從而實現穩定可靠而又高效的信息傳輸。按照發電廠電氣控制系統的實際功能需求,對DCS系統功能進行相應擴充及優化,由于是按照模塊化設計方案執行,因此能夠相當快捷的把計算機添加到系統通信網絡中,或者是進行一些計算機的刪除,在這個過程中對其他計算機的運行情況不存在不良影響。DCS系統在運行時,對于組態軟件而言,其軟件和硬件組件能夠利用不同的流程應用對象的方式實現。具體實現方式是對測量信號、控制信號以及其對應連接關系進行確定,基于控制算法庫對控制規律進行選擇,還有就是按照圖形庫對基礎圖形監控畫面進行調用,因此整個控制系統的構成相對簡單和靈活,具有很高的可行性。
1.2DCS系統的可靠性特征
由于DCS系統在運行時,每一臺計算機都具有分散系統控制的功能,并且可以獨立實現,因此要求系統結構采用容錯設計方案。這種方案哪怕是其中一臺計算機出現問題,也無法對DCS系統整體功能產生直接影響。而且由于在DCS系統中,每一立的計算機所承擔的任務相對單一,因此從功能實現方式分析,對結構、軟件固定的計算機設備進行選擇,從而對計算機運行的穩定可靠性的提高起到一定的促進作用。
1.3控制功能齊全的特征
具有較多的控制算法,把批處理控制、順序控制還有連續控制進行了集合,不僅實現了自適應、前饋與串級的控制,還實現了解耦與預測控制,還能引入要求的特殊控制算法。DCS系統構成方式具有非常好的靈活性。處于底層的過程控制級往往存在著分散的數據采集站、現場控制站等就地實現控制與數據采集功能,再經由數據通信網絡傳輸至生產監控級計算機,生產監控級接受來源于過程控制級的數據并對其實施對應的集中操作管理。
1.4完全集控運行
DCS系統可以實現全部電氣設備進行監控和操作,和機組控制組成一個綜合自動化系統,幫助運行人員能夠在任何一臺DCS終端上實現電氣系統整個機組進行監控和管理,使得單元機組具備了監控集控運行的功能。
1.5提升電氣控制穩定可靠性
對于DCS系統來說,其本身的穩定可靠性非常明顯,其不僅取代了原本繼電器,還取代了固態邏輯,主要因為運用了配置冗余這一手段,這樣便減少了操作終端,更重要的控制系統穩定可靠性顯著地提升。除此之外,其內部里面擁有許多聯動邏輯,明顯減少了人為失誤,主要由于對操作閉鎖及操作準許檢查邏輯進行設置。
2、電廠電氣系統納入DCS監控的范圍
按照電氣控制具有的特征以及單元機組運行過程的特性,需要把發電機變壓器組這一電氣系統控制納入DCS監控,也要把電源這一電氣系統的控制納入。由升壓站至電廠側的主廠房里面存在的廠用電快切系統及自動同期系統、發變組系統、高壓啟備電源系統、柴油發電機組、直流系統及UPS系統這些電氣系統都要納入DCS監控之中。
3、發電廠DCS控制方式
把DCS系統應用到發電廠之中的電氣控制系統里面的時候,需要遵循以下原則:把之前計算機數字化設備當成前提,發揮電氣控制的全部功能。發電廠電氣控制系統中最普通的故障錄波設備、發電機勵磁調節設備而言,對應的工作情況、動作狀況等都以數字化處理為基礎,利用通訊方式將信息傳輸到DCS系統中。控制系統和DCS系統要獨立運行,這一點也非常重要,對于保障發電廠電氣系統運行安全有直接影響。DCS系統實現時,電氣系統輸入信息和輸出指令等都是以通訊的方式呈現,一方面能夠保障系統的獨立安全的運行,另一方面還可以節約在DCS系統的電線、電纜等設備投資。最重要的是輸入DCS系統中的數據信息將應用于機組綜合控制及全廠信息系統。當運行后一段時間后,達到相關負荷標準后,可以利用自動或人為的方式。機組停機時,主控回路傳遞對應的控制操作指令,對電氣系統進行操作,使其切換到關閉狀態。其存在以下幾項特征:促使專門控制裝置的優點與數字化裝置的通訊優點得以發揮,不僅促使系統總體構成的經濟性與實用性明顯提升,也促使它的可靠性變得更高;信息集中就是這種形式的分散控制。對于此類分散控制系統來說,其經常需要涉及到各種廠商的不同設備,熱工控制以及電氣控制都存在較為清楚的界面,能夠根據之前的專業化系統設計、調試與維修;此時只要對通訊問題進行良好地處理,通常之下,組成的整體控制系統依然屬于真正的分散控制系統;能夠讓之前闡述的電氣控制進入DCS之中.
4、DCS系統應用時的注意事項
4.1分配電氣控制功能方面
從分配電氣控制系統的功能而言,發電廠電氣控制系統在運行過程中,對應的工作參數及控制邏輯關系都要先經過科學計算和調試,而且系統運行模式一旦形成就進入恒定狀態,不能輕易變動,如果要對控制系統邏輯關系進行調整,需要經過工程師站進行代碼傳輸,恰好DCS系統不支持代碼在線傳輸,因此這個過程有可能帶動控制系統內部其他程序出現誤操作,所以需要注意電氣控制功能分配的問題。
4.2裝置時鐘配合方面
針對裝置時鐘配合方面而言,發電廠電氣控制系統引入DCS系統,可以實現對整個電氣控制系統的集中控制,相互獨立而且布局分散的終端處理器共同聯合工作,從而促進控制任務順利完成。
4.3系統設計的配合問題
配合對DCS系統的設計相當重要,和后期的運行狀態存在關聯,進行設計的時候,務必綜合考慮問題。之前進行的設計,大都為電氣專業對清單實施簡單地列舉,然后安排熱控專業的實施裝置,系統具體運用的時候,此類設計方式不能充分地發揮很好的性能,相當不利于系統運行。因此為讓系統可以良好地適應實際性能的發揮,進行設計的時候,需要安排至少兩個專業一起進行,應認真地分析系統規模、容量與功能的分配,認真地計算實際上進入DCS的量,對于其在實際運行中所要表現出來的功能,以及軟硬件的配置等,均應實施有效的論證,確保系統能夠高效順利地運行。
4.4系統調試問題
當DCS系統用于電氣控制系統之中之后,需要進行和之前不一樣的系統調試工作。在之前,進行系統調試工作的時候,需要分開進行熱控系統調試與電氣系統的調試,對應專業的人員相當熟悉自己所學的專業,進行調試會有好的效果。當進入到DCS系統里面后,熱控調試工作者不能完全了解電氣系統,同時電氣人員也不完全了解DCS系統,進而導致調試功能的缺失。因此為確保系統順利地運行,要于調試環節,有效地安排人員,確保整個的優化,確保整個系統可以順利穩定地運行。
5、總結
電子控制動力轉向系統主要包括轉向助力系統、電子控制系統和機械轉向機構三部分。根據轉向動力源不同有電動式電子控制動力轉向系統和液壓式電子控制動力轉向系統兩種。
1.1電動式電子控制動力轉向系統
是在傳統的機械式轉向系統的基礎上,利用直流電動機作為動力源,根據轉向參數和車速等信號電子控制單元控制電動機轉矩的大小和轉動方向。電動式EPS一般是由機械轉向器、電子控制單元、減速器、電動機、轉矩傳感器以及畜電池電源所構成。電動式EPS按照其轉向助力機構結構與位置的不同,又可分為三種形式:轉向器小齒輪助力式、轉向軸助力式和齒條助力式。
1.2液壓式電子控制動力轉向系統
在傳統的液壓動力轉向系統的基礎上液壓式EPS增加了控制液體流量的車速傳感器、電子控制單元和電磁閥等。液壓式EPS根據檢測到的車速信號電子控制單元控制電磁閥,使轉向動力放大倍率實現連續可調,從而滿足低速、高速時的轉向助力要求。液壓式EPS根據其控制方式的不同又有三種:反作用力控制式、閥靈敏度控制式和流量控制式。
2汽車電子轉向系統的檢測與故障診斷
行駛15萬公里的凌志轎車原地轉向時轉向盤明顯沉重,轉向時助力泵有吱吱的響聲,并轉向裝置偶爾失效,高速轉向時反而過渡靈敏,檢查時發現故障警告燈點亮,變為常規轉向機構,完全處于保險狀態。凌志轎車屬于液壓式電子轉向動力轉向系統,車輛轉向沉重,可能是液力泵不工作,液壓系統密封性變差,有空氣進入。在動力轉向沉重,助力失效時,ECU工作可能停止工作,液壓式電子轉向動力系統的其他組成部門失效可以通過檢測來判斷。
2.1檢修注意事項
(1)應經常檢查轉向系統儲油罐油面以及油質,如需添加更換或排氣應及時進行。(2)行駛過程中盡量避免將方向打到某一側極限,防止動力油泵負荷過大。(3)電控轉向系統發生故障時,通常不要打開ECU及各種電控元件的蓋子或盒子,以免造成ECU被靜電損壞。(4)檢修過程中一般按照可能性由大到小,檢查復雜程度由簡到難的順序進行,先對線路和傳感器等元件進行基本檢查,不要輕易更換ECU或拆卸管路。
2.2電控轉向系統基本檢修
電控轉向系統故障集中在油路系統和電控系統中,對于油路系統的檢修在基本檢查中逐步排查,電控系統的檢修主要針對傳感器、執行器、ECU及線路連接,并應充分利用故障自診斷系統的功能。電控轉向系統裝配完畢后,應進行基本檢查,主要包括針對液壓系統的油量、油壓試驗,系統排氣,轉向油泵皮帶松緊度調整,以及電控部分及相關部件的工作狀態檢查等,以確定系統是否需要進一步檢修,保證轉向系統良好的工作性能。不同車型動力轉向系統的檢查內容和方法基本類似,下面就以凌志LS400電控轉向系統為例講解電控轉向系統的基本檢查程序。
2.2.1初步檢查。
在進行系統檢查之前,首先要根據車輛的具體情況初步的檢查一下輪胎氣壓、前輪定位、懸架與轉向連接桿之間的情況、轉向系統接頭及懸架臂球頭等處是否正常,轉向柱管是否彎曲,轉向盤的自由間隙是否正常等。
2.2.2常規檢查。
(1)檢查傳動帶。對于動力轉向泵傳動帶的檢查主要包括兩項內容:一是傳動帶與帶輪配合位置的檢查,二是傳動帶松緊度的檢查,利用專用工具檢查,在95Nm的作用力矩下,皮帶的撓度為:運轉5min以下時:7.5-9.5mm;運轉5min以上時:9-13mm。(2)檢查儲液罐液面高度。檢查油面高度時,保持車身水平位置,油溫80°C時進行。在發動機維持怠速運轉(約850r/min)的條件下,反復將轉向盤從左側打到右側再返回,使得油溫達到正常要求后,打開儲液箱,檢查液壓油有無泡沫或乳化現象,量油尺液面應在HOT范圍以內。若在檢查系統無泄漏情況下需要補給液壓油,按規定號牌補給;若需更換液壓油,則先頂起轉向橋,從轉向油罐及回油管排出舊液壓油,并將轉向盤反復左、右轉至極限位置,直至舊液壓油排盡后1-2s后加注新液壓油。(3)系統空氣排放。動力轉向系統在更換液壓油后,然后檢查轉向油罐中油位時發現有氣泡冒出時,說明系統內滲入了空氣,必須對系統進行排氣,否則將引起前輪擺動,轉向沉重,轉向噪聲等故障。具體排氣過程如下:升起轉向橋,怠速運轉發動機,反復向左、右轉動轉向盤到極限位置,直至轉向油罐內無氣泡冒出并消除乳化現象,表明已基本排除干凈液力轉向系統中的空氣。(4)檢查油泵壓力。將油壓表的一端接在轉向液壓泵的輸出端,另一端接在轉向助力器的輸入端,維持發動機怠速運轉,油溫達到80°C,檢查閥關閉時的壓力:不小于7845kPa;檢查閥全開時的壓力差(1000r/min和3000r/min時):不大于490kPa;檢查轉向盤在鎖定位置時:不小于7845kPa。(5)檢查轉向盤轉向力矩。使汽車停放在平坦地面上,兩轉向輪在直線行駛位置,發動機怠速運轉,測量轉向盤從中間位置向左、右轉動所需的力矩,標準:不大于5.9Nm。
2.2.3電動轉向系統執行器的檢測。
(1)直流電動機檢測。從轉向器斷開電動機的導線插接器,在兩端子間加上蓄電池電壓時,電動機應用均勻運轉聲,否則應更換。一些價位較低的轎車使用的直流電動機工作噪音較大,只要不影響使用,可以不換。(2)電磁離合器的檢測。斷開轉向器上電磁離合器導線插接器,將蓄電池正極與電磁離合器1號端子連接,負極與6號端子相連,在接通和斷開的瞬間應有吸氣聲,否則必須更換。(3)車速傳感器檢修。頂起汽車,旋轉后輪,用萬用表測量傳感器側線束插接器上的SPD與GND之間的電壓,應在0~5V之間,否則應檢查傳感器及其連接線路。(4)車速傳感器檢修。頂起汽車,旋轉后輪,用萬用表測量傳感器側線束插接器上的SPD與GND之間的電壓,應在0~5V之間,否則應檢查傳感器及其連接線路。
2.2.4EPS警告燈的檢查。
當點火開關處于ON位置時,EPS警告燈應點亮,發動機起動后警告燈熄滅為正常。警告燈不亮時,應檢查燈泡是否損壞,熔絲和導線是否斷路。若發動機起動后,警告燈仍亮,首先應考慮該系統是否處于保險狀態,然后進行自診斷操作。
2.2.5自診斷操作。
1.能夠畫出典型控制線路的原理圖如三相異步電動機的單向運行控制;正反轉控制(含接觸器聯鎖的正反轉控制、按鈕聯鎖的正反轉控制、雙重聯鎖的正反轉控制);星三角降壓起動控制(含手動控制的星三角降壓起動控制、自動控制的星三角降壓起動控制);雙速電動機控制(含手動控制的雙速電動機控制、自動控制的雙速電動機控制)等。學生通過理論學習以后,應具有相應的畫圖能力;然后通過到實訓室學習,不僅可以強化學生的畫圖及動手安裝接線的能力,還可以為后面的課程設計打下基礎。
2.正確安裝典型控制線路通過分析電氣原理圖后,進行安裝接線;學生要能夠把原理圖中電氣元件符號,與實物上的各對應部分聯系起來,正確接線;先接主電路,在接主電路時,要注意電源的進線是上進下出;接控制電路時,根據編號,依次完成接線;在接按鈕盒時,要注意,進盒的線要通過接線端子引入。對每個元件在所接線路中的作用,學生一定要清楚。
3.調試學生安裝接線完成后,先通過靜態檢測,對所接線路有一個初步的判斷,即是否存在短路或斷路情況,靜態值是否合理;然后是進行通電測試,通過通電試驗,可以直觀看到各元器件的動作,及電動機運行情況是否正常。這一過程,讓學生看到每個元件的動作情況,以及所接線路完成的控制功能。
二、學習簡單控制線路的設計
1.首先根據所設計控制線路的要求,對所需要用到的電氣元器件寫出材料清單(元器件的名稱、數量、型號)。
2.根據所設計線路的要求,通過自己在理論學習和實習學習中掌握的知識,考慮如何設計。
3.通過分組完成或自己完成,畫出能夠實現設計要求的電氣原理圖,分析工作原理,請帶實習的教師審核圖紙,提出建議,方可照圖安裝接線。
4.在我們設計線路時,還要考慮一個重要的因素,就是要根據現有的元器件條件,完成我們的設計課題。因為,每個設計線路的功能,可以通過很多種控制方式來完成。
三、設計實例(三相異步電動機單向運行控制,擴展為兩地控制的兩臺電動機手動順起,手動逆停控制線路,具有短路、過載、欠壓及失壓保護)
1.元件清單三相空氣開關1個、主熔斷器3個、控熔斷器2個、交流接觸器2個、熱繼電器2個、三聯按鈕2個。
2.設計思路
(1)由于要完成兩地控制,必須考慮甲、乙兩地均有起動按鈕和停止按鈕;根據現有的條件,我們只能提供兩組三聯按鈕,所以,在設計線路時,學生必須考慮其中兩個按鈕,即要做起動按鈕使用,又要做停止按鈕使用。學生還需要掌握一個要點,就是只要是多地控制,每臺電動機的控制電路,起動按鈕要并聯、停止按鈕要串聯。
(2)兩臺或多臺電動機要求順序起動時,控制第一臺電動機的交流接觸器常開輔助觸頭,必須串聯在第二臺電動機的控制電路里,以此類推。
(3)兩臺或多臺電動機的逆序停止時,控制第二臺電動機的交流接觸器常開輔助觸頭,必須并聯在第一臺電動機的停止按鈕上。
3.畫出設計電路根據設計思路,畫出能夠實現控制要求的電路圖,(主電路省略)。控制電路中SB11、SB12是第一臺電動機的停止按鈕,SB21、SB22的常開觸頭是第一臺電動機的起動按鈕,SB21、SB22的常閉觸頭是第二臺電動機的停止按鈕,SB31、SB32是第二臺電動機的起動按鈕。通過這六個按鈕,我們就能夠實現在甲乙兩地控制兩臺電動機的運行。KM1控制第一臺電動機,KM2控制第二臺電動機。
四、我們在設計了手動控制基礎上,進一步學習自動控制的設計(兩地控制的兩臺電動機自動順起,自動逆停控制電路)
1.元件清單三相空氣開關1個、主熔斷器3個、控熔斷器2個、交流接觸器2個、熱繼電器2個、三聯按鈕2個、增加一個時間繼電器、一個中間繼電器,減少兩個按鈕。
2.設計思路
(1)起動時,第一臺電動機起動一定時間后,第二臺電動機自行起動。根據要求,我們可以采用通電延時型時間繼電器或斷電延時型繼電器完成順序控制的要求;通常情況下,首選通電延時型時間繼電器,利用它的延時閉合常開觸頭串接在第二臺電動機的控制電路中,實現按時間順序起動的控制要求;相當于利用時間繼電器的延時閉合常開觸頭,代替第二臺電動機的起動按鈕,當延時觸頭自動閉合時,第二臺電動機就自行起動。由于是兩地控制,所以,兩個起動按鈕需要并聯完成兩地控制要求,如圖二所示。同學們也可以在此電路的設計思路上,考慮如何采用斷電延時型時間繼電器完成順起逆停的控制電路的設計。
(2)停止時,第二臺電動機停止一定時間后,第一臺電動機才能自行停止。根據要求,我們在設計上可以采用兩個時間繼電器完成順起逆停控制,但是,由于實際現場情況,只有一個時間繼電器可用,在設計上,就必須考慮同一個時間繼電器需要完成兩個功能,起動時經過延時,使第二臺電動機自行起動。當第二電動機起動后,KM2的常閉觸頭分斷,時間繼電器線圈斷電,時間繼電器暫時停止工作。當需要停止時,按下停止按鈕,第二臺電動機停止的同時,時間繼電器重新工作,通過延時分斷的常閉觸頭延時分斷,切斷第一臺電動機控制電路,第一臺電動機就可以自行停止了。
隨著汽車技術高等及公路的不斷發展,行車的速度越來越高,根據人們生活水平以及科學技術的不斷發展,人們對汽車的要求也有所提高,更是注重了汽車的安全和駕駛樂趣方面。制動輔助系統一般可以分為三種:
1.1電子制動輔助電子主動式真空助力器真空腔上安裝有膜片位移傳感器及真空傳感器,制動總泵還配備了tmc主缸壓力接口。主動式助力器可向abs/esp控制器輸送有關踏板行程和移動速度的信息,以實現電子制動輔助功能。
1.2機械制動輔助剎車總泵是一種汽車剎車裝置,主要起著為剎車提供助力的作用,只有車輛的發動機啟動后才能有剎車的助力效果,公交車和貨車等大型車采用氣泵助力系統,小汽車采用油泵助力系統,主要的油剎剎車總泵是真空助力泵,駕駛員通過控制分泵油壓進而作用于剎車壓力使踩剎車踏板的力度可以減小,如果汽車沒有啟動發動機,即使用盡全身力氣也不能將剎車的踏板踩到底部。在真空助力器內部控制閥部位上增加具有慣性效應的機械組合開關機構,即可實現快速踩踏板時的緊急制動助力功能,被稱為帶機械式制動裝置。在一般速度踩下制動踏板時,其與一般的真空助力器一樣,控制閥關閉,氣閥打開。這就是機械制動輔助功能。
1.3液壓制動輔助Hba的主要功能是監測緊急制動情況并據此自動增加制動壓力來提高車輛的減速度。其利用esp系統的傳感器信號及液壓控制單元具備的主動增壓功能實現制動輔助,減少駕駛者的踏板操縱強度。在hba的作用下,車輛的減速度只受到abs控制,因此能接近于車輛物理極限內的最佳水平。使得駕駛員能在任何時候干預制動程序,從而直接影響車輛的響應。這就是液壓制動輔助。以上就是對汽車制動系統就行的分類,隨著社會水平的不斷提高,人們對汽車性能的需求也逐漸的增長,偏側重于汽車動力性能,操縱性,以及安全性方面。目前,汽車更新換代很是迅速,大部分車都應用與電子輔助制動控制系統,它是汽車組成的重要部分。
2電子輔助制動控制系統
EBA指的是ElectronicBrakeAssist即電子制動輔助系統,在一些非常緊急的實踐中,駕駛者往往不能迅速的踩下剎車踏板,EBA就是為此設計的。該系統利用傳感器感應駕駛者對制動踏板的力度與速度的大小,然后通過電腦判斷駕駛者此次剎車意圖。現在,大部分汽車上都應用著完善的電子輔助控制系統,它的優點有如下:
2.1可以減小操縱時的操縱力一般汽車在行駛過程中會根據駕駛者的操縱條件而改變汽車的行駛狀態,在電子輔助制動控制系統的運行下,使得駕駛者的操縱力大大減少,提高了駕駛的樂趣以及駕駛的控制性。
2.2可以減輕司機的疲勞程度如果沒有電子輔助制動系統,駕駛者在駕駛過程中會操縱很困難,當遇到緊急情況時由于操縱過程不順利,導致事故的發生,同時使得駕駛者駕駛過于緊張、疲勞。在電子輔助制動系統的幫助下,駕駛者的操作更加的順利。
2.3根據路況提供合適的轉向助力不同的汽車具有不同方面的優勢,一般根據路況的不同,會直接影響著車輛的使用壽命以及年限,由于車輛配置以及性能的完善,根據路況的不同可以選擇不同的模式,避免不好路況對車輛的磨損和損壞,更加提高了車輛行駛的舒適性。適合的轉向助力使得車輛行駛更加順暢和完美。
2.4提高汽車行駛的安全性、操縱性、穩定性依據人們生活水平的不斷提高,人們對車輛的需求也更加的嚴格。而電子輔助制動系統就是根據人們的需求改進和提高車輛的性能和配置而設計的系統,使得在行駛中更加具有安全性、操縱性和穩定性,車輛在行駛過程中更加的順利和舒適。
3關鍵技術研究
3.1電子輔助控制系統的組成電子控制輔助系統由傳感器、電子控制單元和執行器組成。電子控制單元ECU根據各部件工作傳給ECU信號,再由ECU進行分辨及確認發出信號,使其工作。主要用途如下:a用于收集運行條件和期望值的傳感器和設定值發生器。bECU根據特定的數學計算方式將信息處理成電子輸出信號。c執行機構,將ECU的電子輸出信號轉換成機械參數。
3.2電子輔助系統的技術研究電子輔助系統是根據人們的需求和日常的駕駛條件中遇到的情況所改進和完善的技術,由于目前隨著電子設備的廣泛應用汽車上也普遍使用,它是根據車輛行駛的條件設計的系統,以減輕和解決行駛中遇到的問題,提高行車的操縱性和舒適性。
4技術實現
電子輔助制動系統是根據汽車的形勢需求所配備的電氣設備,基于近年來現代汽車制動控制技術得到了新發展和廣泛應用,電子輔助控制系統已遍布于汽車上,滿足了汽車行駛過程中駕駛者的各種需求,不僅是提高了駕駛的安全性,而且提高了駕駛的操縱性,減輕了駕駛者的疲勞。實現了新技術的超越。在駕駛過程中各方面都便利和保全了駕駛者:a減小轉向時的操縱力,減輕駕駛者的疲勞程度。b根據車速的高低和行駛條件的變化提供合適的助力輔助功能。c當遇到重大的撞擊或其它事故時及時的緩沖減輕駕駛者的傷害程度。
5結論
選擇合適的供電系統。TN-S的方式供電系統也稱三相五線制供電方式,電氣工程供電系統一般采用此系統。TN-S供電系統的特點如下:系統正常運行時,專用保護線上不有電流,只是工作零線上有不平衡電流。PE線對地沒有電壓,所以電氣設備金屬外殼接零保護是接在專用的保護線PE上,安全可靠;工作零線只用作單相照明負載回路;專用保護線PE不許斷線,也不許進入漏電開關。因此,這個系統將專用保護線和工作零線在總電源處分開,所以零線上可以裝漏保,有利于控制專有保護線的電流,且保護線安全性高。確保電壓等級及安裝漏電保護器。安全電壓指不戴任何防護設備,接觸時對人體各部位不造成任何損害的電壓。電氣工程建設中要根據國家電力安全規范中相關的規定確定工程的安全電壓等級。可根據場所特點,采用我國安全電壓標準規定的交流電。對不同電壓等級的高壓帶電線路所必須保持的安全距離,當使用使用42V作為電壓這時就需要采取必要的防護措施避免因人體與過高電壓的直接接觸出現觸電事故。電氣工程安裝漏電保護器主要是用來在設備發生漏電故障時以及對有致命危險的人身觸電保護。首先,漏電保護器安裝時應檢查產品合格證、認證標志、試驗裝章,發現異常情況必須停止安裝。其次,應根據實際的工程設計,結合整個電氣工程的系統特點確保漏電保護器的性能,建立施工組織設計和安全用電技術措施的編制與審批制度,并建立相應的技術檔案。
2電氣工程質量的控制要點
工程的質量是幾代人的事,工程建設不同于科學實驗,不能有失敗,不能拿工程做“實驗”。電氣工程質量的好壞直接影響建筑物功能是否正常運行,影響該建筑的社會效益及經濟效益。
第一,施工前質量控制的要點。施工人員的技術能力及安全思想是決定工程質量的關鍵要素。從管理人員到技術人員,從施工人員到服務人員都應有強烈的質量意識。在加強電氣工程施工質量控制過程中在提升技術水平和能力的同時也要提升電氣工程質量意識。在施工之前應該對工作人員進行安全培訓,讓他們意識到施工中可能出現的危害及危險事故,進而在工作過程中時刻留意安全問題并按照施工規范開展工作。另一方面,也要以技術為基礎提升自身的管理水平,施工人員的施工技術水平得到提高之后可以保工程質量,同時也可以有效降低施工過程中由于技術原因所導致的安全事故,在做好技術服務和技術保障的同時實現電氣工程質量的真正提升。好的工程質量是由高素質高水平的施工人員完成的,這就要求施工前要對施工隊伍及人員進行考核和評估,并調整好技工和普工的比例。要對技工進行持證上崗,但也不能偏信證件,因為現在假證存在較多,主要還要看實際操作水平。電氣工程師要根據工程的實際情況編制施工組織設計(施工技術方案)并嚴格審查,要求有完善的質量保證體系、保證工程質量的各項技術措施,而且應符合經會審的設計圖紙及國家現行的有關電氣工程的施工及驗收規范。
第二,施工中質量控制的要點。在施工的過程中對各方面進行檢查和監督有利于安全質量的提高。電氣工程施工中應按照現行的國家電氣工程施工規范進行操作,對于未按要求和規定施工的違規操作現象應及時控制。嚴格推行規范化操作程序,編制符合規范、工藝標準,具有可操作性的質量控制程序,防止監督流于形式。在施工階段需要注意到每個細節問題才能保證施工的質量。例如,每次對進入施工場地的電氣管材和線盒都要進行檢查和驗收與行填報登記。必須根據會審后的施工設計圖紙和相關的技術文檔對施工的每一道工序以及工序的交接和隱蔽工程進行檢查。對于出現問題不合格的部分一定要做好記錄,嚴格按施工之前制定的規章制度要嚴格執行,待合格驗收后才允許后續工作的施工。
第三,施工后的質量控制要點。嚴格按照國家電氣工程驗收標準驗收施工后電氣工程質量。建筑電氣設備安裝工程所用材料、電器設備、成品與半成品的品牌、型號規格、性能和施工工藝安裝質量必須符合設計要求及有關專業規范標準。電氣工程的安裝過程中雖然允許一定的偏差存在但偏差要符合規范的有關規定。對于電氣安裝工程不合格施工和操作處理要及時和準確,及時制止并進行返工處理,以確保電氣工程的質量。
1.1企業對會計控制環境的認知不足
在市場經濟高速發展的當下,盡管企業對管理層的整體的知識面要求越來越高,然而某些管理者只看重資源的成本,在制定崗位時,盡可能地減少員工人數,一人多崗的現象普遍存在,許多不能兼任的職位沒有適當分離,也未落實回避制度,缺少相互制約的機制。有些高管在對企業內部控制與業務出現沖突時,主觀認為內部控制制度過于詳細、控制過于嚴苛,從而對企業的業務能力造成不良影響,因此將內部控制和企業發展與效益相對立起來。從公司內部看,管理層的權利遠遠大于其責任,由于缺乏激勵機制,管理層自身提高沒有動力,導致了管理層素質整體低。同時,由于員工的配置不像大企業那樣做到專人專職,員工素質和職業道德水平良莠不齊,導致員工對內部控制的認知程度較低或不足。更有甚者的是,某些員工甚至認為內部控制是企業管理層的責任,與自己的日常工作毫不相干。
1.2企業治理結構不完善
當前我國很多企業的董事會和監事會形同虛設,企業的內部控制機制沒有完善,董事會的權責也不能獨立實現。在人員配備上,也沒有切斷董事與管理層的關系,根本保證不了董事會成員的相對獨立性。更嚴重的是,企業對經理層的監管體系不完善,經營者獨攬大權,沒有相應機構限制他們的日常行為,無法保證股東和其他利益集體的利益。在股東大會上,中小股東根本沒有話語權,大股東實質操控著董事會,股東大會名存實亡。目前的企業“生物鏈”商未形成,大股東基本處于無法控制的狀態。監事會雖然名義上是專門對董事和經理監督的機構,但我國很多企業監事會的監督權力并沒有被有力地發揮出來。監事會成員很多來源于董事會,并未獨立選舉產生,這使得我國逐步形成“雙會制”公司治理結構,監事會不能代表中小股東的利益,因此建立客觀、獨立的監事會勢在必行。
1.3內部審計存在缺陷
現代公司管理制度要求建立內審機構,每年財政部都會發文要求企業加強內部審計工作。但是,我國一些企業并沒有設立內部審計機構,存在嚴重的內部監督缺失現象;有的企業雖設有內部審計機構,但該機構設立在管理層下屬單位,嚴重制約其發揮;還有一些內部審計的負責人由非專業人員擔任的,不了解準則,甚至不清楚內部審計區別于經營和外審的審計目標;還有一些內部審計機構人員不足,或是作為各部門臨近退休人員的過渡崗位。這些因素都導致內部審計機構在實際工作中無法全面開展。內部審計設立的層次太低,內審人員專業知識不足,必定導致內審部門不能實行其應盡的職責。內部控制制度的監督起不到相應地作用,舞弊、造假等情況在監督不到位的條件下必然會發生。
1.4缺乏良好的企業文化
企業文化是企業控制環境的有效反映,是企業文化形象在外部的延伸。沒有企業文化,企業的發展愿景會受到影響,公司的治理也會出現障礙。目前很多企業的文化建設都存在著一些問題,首先,企業文化形式過于單調;其次,企業文化不夠創新;還有員工對企業文化的認知存在偏差。企業要是沒有完善且良好的文化體系,企業員工很難認可管理層所做的決定,其工作積極性就會下降,更為嚴重的是,可能對企業的利潤和名譽等方面都會產生不良影響。因此,建立健全良好的企業文化體系是每個企業必須落實和解決的重要問題。
1.5會計控制法律法規不健全
法律法規在企業外部環境的因素中占首要位置。企業作為法人,存在于各種法律法規和規范組成的法律體系中,并受到法律的保護。企業只有懂法守法,用法律的武器維護自身的合法權益,才能健康有秩序的發展。目前,我國內部控制相關的法律框架尚未形成,整體上還處于逐步成長的階段,在內部控制方面取得的成果也非常少。內部會計控制相關法律法規頒布的層次不高、沒有形成一個相互聯系、全面的法律框架體系。這使得企業可以依據的法律法規較少,而且部分法律還具有一定的片面性,會計控制環境的外部因素極易受到影響,企業的利益也得不到保障。
2優化企業會計控制環境的對策分析
2.1增強企業對會計控制環境重要性的理解
企業內部控制是組織行為,不是某個部門的事情,更不是某個員工的事情。企業內部控制必須要統一員工的思想和認識,讓企業文化貫穿到每天的工作中,深入到全體員工的心中。企業要依照規范整理和完善各項制度,建立和不斷完善內控體系,編成內部控制手冊。內部控制體系每年必須接受第三方的獨立審計。內部控制的建立、完善和運行要求各部門根據實際業務按內控規范和指引編寫,匯總后形成正式文件付諸實施,讓企業管理層和員工充分認識到內部會計控制的重要性。
2.2貫徹企業產權理念并完善企業治理結構
企業應依據實際情況按照現行法律調整股權結構,讓股東大會真正體現依法行使其經營決策權,充分聽取中小股東的心聲。此外,企業可以擴大獨立董事的比例,強化他們的職責,在一定程度上可以預防管理層獨攬大權,暗箱操作財務報告,保證會計信息的質量。同時企業應加強對董事會的監督,提高監事會的監控力度,使董事會、監事會、經理層三者形成相互制約。監事會制度要保證監事會享有獨立有效的監督權,對企業管理策略的調整、職員的裁減、工資福利的發放標準和形式、企業財務信息的合法公允等方面均擁有質疑權和否定權。同時,要以財務部門為核心,切實從財務管理方面來加強對董事會行動的約束。
2.3強化企業內部審計的作用
在企業內部設立獨立的審計機構,配置專業的審計人員,按照國家有關法律法規的規定,采取一定的方法,對本企業財務收支及各項經濟活動的合法性、真實性、有效性進行審查和評估,并提出整改建議。同時企業要提高內部審計的地位,首先,審計部門應高于其他部門,并且不屬于其他任何一個職能部門,有權力直接向董事會、監事會報告,只有這樣才能保證企業內部審計的獨立性和權威性,否則就是形同虛設。其次,審計工作要從查錯查漏轉移到對企業的經營管理提出正確的建議。最后,內審領導者要具有良好的職業道德和專業知識,并且能保證內部審計工作開展的獨立性。獨立的內部審計不僅能使企業的生產經營高效運行,而且還能有效降低企業重大錯報風險。企業應該指定專門的內部審計人員構建其內控體系,并對其執行情況進行不定期檢查,要求內部審計對企業的重點經營環節保持高度警惕,及時向上級匯報發現的問題,為企業內部控制的建設提出合理意見。
2.4加強企業文化的建設
企業文化具有雙面性,它可能促進企業的發展,也可能導致企業走入困境。企業文化對企業內部控制有著深遠的影響。我國企業內部組織文化的缺失,是造成內部控制失控的原因之一。企業必須用嚴苛的規章制度來促進良好的企業文化形成,遵循健康、嚴謹的行為準則,培育蓬勃向上的企業文化。在企業文化建設時,必須加強員工對內部控制的理解,鼓勵全體員工積極主動地參與到企業文化建設的熱潮中,這對內部控制制度的建立和不斷完善是一個有力的措施。企業文化形成是由董事會的管理理念與經營決策決定的。企業管理層必須以身作則,嚴格遵守企業內控制度,并在員工中起到模范帶頭作用。因此,管理層可通過建立一個積極的管理理念來促進企業文化,通過各種激勵措施來激發員工的積極性,使企業文化的影響力逐漸增加。當然企業所處環境的變化,容易使得企業文化面臨一些困難,嚴重時甚至會影響到企業目標的實現。所以,企業應依據內部和外部環境的不斷變化,及時修正企業文化。
2.5建立健全會計控制法律法規體系
關鍵詞:SMPS;控制器;TDA168460-2/TDA16847;PFC
1概述
英飛凌(Infineon)公司推出的TDA16846和TDA16847開關電源控制器自投放市場以來,在TV、VCR、SAT接收機及PC監視器等SMPS中獲得了廣泛應用。目前對這兩種控制器進行了改進,并將改進和創新后的器件稱為2型或第二代產品,型號分別為TDA16846-2和TDA16847-2。
TDA16846-2/TDA16847-2是支持低功率待機和功率因數校正PFC的SMPS控制器,可用于固定頻率PFC或同步模式反激式變換器中,該產品既可以驅動功率MOSFET,也可以驅動雙極型功率器件。TDA16846-2/TDA16847-2在輕載下具有低功耗性能,其開關頻率可以隨負載減輕而逐步降低。
2TDA16846-2/47-2的結構特點
TDA16846-2和TDA16847-2采用14腳P-DIP-14-3封裝,其引腳排列如圖1所示。圖2是這兩種芯片的內部結構圖。
這兩種器件的不同點是TDA16846-2的8腳不接,而TDA16847-2的8腳為暫態高功率電路的電源功率管理輸出(該腳通過一只電容和一個RC電路與地相連)。兩種器件的引腳功能如表1所列。
表1引腳功能
引腳符號功能
1OTC內置截止時間電路,該腳與地之間連接RC電路,決定振鈴抑制時間和待機頻率
2PCS初級電流模擬(檢測)
3RZ1調整和過零信號輸入
4SRC連接軟啟動和控制電壓調節電容器
5OC1光耦合器輸入
6FC2不連接(TDA16846-2)/該腳電壓大于1,2V,SMPS截止)
7SYN同步輸入
8N.C./PMO不連接(TDA16846-2)/暫態高功率電路功率管理輸出(TDA16847-2)
9REF參考電壓和電流
10FC1故障比較器1輸入(該腳電壓大于1V,SMPS截止)
11PVC初級電壓檢測
12GND地
13OUTMOSFET柵極驅動輸出
14VCC電源電壓
TDA16846-2/TDA16847-2除具有軟啟動、低功耗、低啟動電流及欠壓/過壓保護、電流限制/短路保護及靜電放電ESD保護功能外,還具有如下主要特點:
帶有PFC,并采用電荷泵電路;
頻率隨負載減輕可連續降低,在待機模式下,頻率可調至20kHz;
可在固定頻率或同步模式下操作;
帶有臨時高功率電路(THPC),具有電源管理功能(僅TDA16847-2)。
TDA16846-2/TDA16847-2的5腳(OCI)輸入電壓范圍擴大到0V,該腳與地之間不再需要連接電阻;7腳(SYN)改進了啟動特性,阻止了變壓器飽和;11腳(PVC)通過加入尖峰信號消隱,提高了抗噪擾能力;13腳(OUT)減小了截止態輸出電壓電平;14腳(VCC)通過尖峰消隱,改善了抗噪性能。
與先前的TDA16846/TDA16847比較,TDA16846-2和TDA16847-2除進一步強化了低功率待機功能外,還在抗噪性能方面具有明顯改善。
TDA16846-2/TDA16847-2支持低功率待機功能,在彩電等應用系統中具有重要意義。美國“能源之星”等標準要求電視機的待機功耗不大于3W,根據中國節能產品認證中心CPCE抽樣調查,國產彩電待機功耗低于3W的只占被測彩電總量的13.4%,而9W以上的卻占34.8%。目前待機功耗低于3W的國產彩電系列品種雖有較大增加,但距全部實現低于3W的目標尚有一定距離。使用TDA16846-2/TDA16847-2設計的彩電SMPS可以滿足低待機功耗的要求,而且可以降低成本。
圖2
3應用電路及工作原理
用TDA16846-2作控制器的SMPS電路如圖3所示。為執行PFC,該電路在橋式整流器與150μF的濾波電容C07之間插入了由電感L08、二極管D08和電容C08組成的電荷泵電路,這樣配合功率開關(T01),就可在橋式整流器輸入端產生接近正弦波的AC電流,且與AC線路電壓接近同相位,從而使線路功率因數(PF)遠遠大于0.90,電流總諧波失真(THD)低于20%。
3.1啟動特性
SMPS加電之后,由于濾波電容C07正極上有直流干線電壓,所以與IC12腳連接的電阻R22將有電流通過。該電流從IC1的2腳流入,經2腳與14腳內部連接的二極管參見圖2對14腳外部電容C26充電。一旦C26上的充電電壓達到15±0.5V的導通電平以上時,芯片開始工作。器件14腳上Vcc導通電流典型值為5mA,通過C26放電使14腳上的電壓下降,在尚未降至欠壓關斷門限時,變壓器的輔助繞組(7T)將通過IC14腳外部二極管D26對芯片提供所需的電流。當IC在固定頻率下工作時,為防止在啟動期間出現多重脈沖,可在IC1的3腳脈沖電壓超過2.5V門限之前,使IC1工作于自由振蕩(freerunning)模式。
3.2初級電流模擬/電流限制
電路中IC1的2腳外部電阻R22和電容C22用于產生一個與功率晶體管T01電流成正比的電壓。在T01截止時,腳2上電壓為1.5V,這樣當C22通過R22被充電時,T01將處于導通狀態。此時腳2上的電壓V2可表示為:
V2=1.5V+LPIP/(R22C22)
式中,LP為變壓器初級繞組電感,IP為通過功率晶體管的電流。
V2一般施加到IC2腳內的導通時間比較器的同相輸入端,并與反相輸入端上的控制電壓比較。如果V2超過控制電壓,驅動器阻斷,以起到電流限制作用。控制電壓最大值是IC1內的5V參考電壓。功率晶體管的最大電流IP(max)為:
IP(max)=[(5V-1.5V)R22C22]/LP
控制電壓可由IC1內的誤差放大器、光耦合器或IC1腳11上的電壓(V11)來決定。
圖3
3.3折回(FoldBack)點校正
IC1腳11(PVC)上的電壓V11可從連接到DC總線與地之間的電阻分壓器(R23與R24)上獲得。如果經整流的總線電壓升高,功率晶體管的最大電流IP(max)將減小。實際上,最大電流IP(max)是獨立的,與DC總線電壓無關。可表示為:
Ip(max)=[(4V-V11/3)R22C22]/Lp
3.4截止時間電路OTC
IC1腳1(OTC)外部與地之間連接的R30和C30用于組成RC并聯網絡。當IC1驅動器關斷時,內部電流源首先用0.5mA的電流對腳1外部電容C30充電。一旦腳3(RZI)上電壓達到2.5V,充電電流將達到1mA,直到C30上的電壓被充電到3.5V為止。C30的充電時間約為τ=(C30×1.5V)/1mA。
當C30上的電壓達到3.5V以后,內部電流源將被切斷,C30通過R30放電。當IC1腳1上的電壓施加到內部截止時間比較器時,比較器的另一個輸入就是控制電壓。當截止時間比較器輸出高電平且腳3上的電壓低于25mV時,內部導通時間觸發器置位,以保證功率晶體管在最小的電壓時接通。如果沒有過零信號則進入IC1腳3,那么,在腳1上的電壓低于1.5V之前,功率晶體管將經過一段延時之后接通。只要腳1上電壓高于被限制的控制電壓,導通時間觸發器就會截止,以抑制腳3上不適當的過零信號。而一旦控制電壓低于2V,關斷時間將達到恒定的最大值(≈0.56R30C30)。表2列出了控制電壓與輸出功率及截止時間的關系。
表2控制電壓與輸出功率、截止時間關系
控制電壓輸出功率截止時間
1.5~2V低不變(達最大值)
2~3.5V中減小
3.5~5V高自由振蕩
實際上,變換器開關頻率是輸出功率的函數。
TDA16846-2的負載從屬頻率曲線如圖4所示。
3.5誤差放大器/軟啟動
IC1的(RZI)3腳是誤差放大器和過零信號輸入,(SRC)4腳是控制電壓輸入。誤差放大器的同相輸入端是5V參考電壓。IC1腳3上的輸入信號可從變壓器輔助繞組經R38和R29組成的電阻分壓器獲得。如果腳3上的輸入脈沖高于5V門限時,腳4上的控制電壓將被拉低。因此,腳4與地之間連接的電容C25可用于決定控制電壓的控制速度和軟啟動持續時間。
3.6固定頻率與同步化操作
在圖3所示的應用電路中,由于IC1的7腳與9腳(5V參考電壓輸出)是連接在一起的,故IC1工作在自由振蕩調節模式。
若要求IC1在固定頻率下操作時,腳7與地之間必須連接并聯RC網絡(Rosc與Cosc),此時,其開關頻率fsw將由Rosc與Cosc設定:
fsw≈1.2/Rosc·Cosc。
因此,當Rosc=20kΩ、Cosc=470pF時,fsw=88kHz。