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關(guān)鍵詞 FMEA；不對稱高壓脈沖軌道電路；設(shè)計過程

中圖分類號：U284 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）03-0053-02

1 FMEA簡述及分析過程

FMEA（fault mode，effects analysis），其中文全稱為“故障模式及影響分析”，是一種自下而上、分析產(chǎn)品所有可能的故障模式及其可能產(chǎn)生的影響，并按每一個故障模式的嚴(yán)重程度及其發(fā)生概率予以分類的一種歸納分析方法，廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品可靠性工程、安全性工程、維修性工程等領(lǐng)域。FMEA分析過程和基本步驟為：

1）定義系統(tǒng)功能和工作最低要求。

2）擬定功能結(jié)構(gòu)層次圖以及其他圖標(biāo)或數(shù)學(xué)模型。

3）確定分析的基本原則和用于完成分析的相應(yīng)文件。

4）確定故障模式、原因和影響，以及它們之間相對的重要性和順序。

5）找出故障的檢測、隔離措施和方法。

6）找出設(shè)計和工作中的預(yù)防措施，以防止特別不希望發(fā)生的事件。

2 FMEA在不對稱高壓脈沖軌道電路設(shè)計中的應(yīng)用

2.1 不對稱高壓脈沖軌道電路定義

圖1 非電氣化非電碼化結(jié)構(gòu)簡圖

不對稱高壓脈沖軌道電路屬于有絕緣、閉路式脈沖軌道電路，是基于鋼軌傳輸信號的一種鐵路站內(nèi)軌道電路，不對稱高壓脈沖軌道電路主要由高壓脈沖發(fā)碼器、軌道/扼流變壓器、傳輸通道、高壓脈沖譯碼器、軌道繼電器等組成。由工頻電源為電路提供能量，通過發(fā)碼器控制電容充放電為電路提供脈沖峰值電壓，經(jīng)送端軌道變壓器變壓、鋼軌流至接收端軌道變壓器變壓、譯碼器整流出兩路分別為二元差動繼電器提供頭部和尾部電壓，使得二元差動繼電器正常工作。不對稱脈沖軌道電路用于檢查軌道區(qū)段是否有車占用，若有車占用，軌道電路終端的軌道繼電器應(yīng)處于落下狀態(tài)；若無車占用，軌道繼電器應(yīng)處于吸起狀態(tài)。圖1所示為非電氣化非電碼化不對稱高壓脈沖軌道電路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

2.2 建立不對稱高壓脈沖軌道電路結(jié)構(gòu)層次框圖

以非電氣化非電碼化不對稱高壓脈沖軌道電路為例，其主要由發(fā)碼器、送端軌道變壓器（扼流變壓器）、受端軌道變壓器（扼流變壓器）、譯碼器、繼電器五個模塊串聯(lián)而成；根據(jù)功能劃分，發(fā)碼器又可分為穩(wěn)壓器、發(fā)碼電子盒、限流電阻；譯碼器可分為脈沖信號頭部整流電路、脈沖信號尾部整流電路；繼電器分為脈沖接收線圈、接點部分。圖2所示為非電氣化非電碼化不對稱高壓脈沖軌道電路產(chǎn)品結(jié)構(gòu)層次框圖。為便于分析，給每個部件都賦予編號。

圖2 非電氣非電碼化不對稱高壓脈沖軌道電路結(jié)構(gòu)層次框圖

2.3 故障判斷或分析原則

當(dāng)軌道電路中的終端設(shè)備--軌道繼電器錯誤落下或吸起時，可判定為軌道電路系統(tǒng)發(fā)生故障。當(dāng)軌道電路的終端設(shè)備——軌道繼電器錯誤吸起，示為危險側(cè)故障。

2.4 故障嚴(yán)酷度的判定方法

表1 嚴(yán)酷等級劃分

嚴(yán)酷等級 賦值 嚴(yán)重程度

特大事故 Ⅰ級 繼電器錯誤吸起，軌道電路錯誤顯示空閑，

造成多人死亡或重傷

重大事故 Ⅱ類 繼電器可能錯誤吸起或落下。

造成少數(shù)人死亡或重傷。

次要事故 Ⅲ類 繼電器錯誤落下或分路殘壓過高。

影響軌道電路可用性，列車晚點，影響分路效果。

輕微事故 Ⅳ類 繼電器錯誤落下，

影響行車的其他情形及軌道電路可用性。

參考《鐵路交通事故調(diào)查處理規(guī)則》量化危害傷害程度、范圍，以及鐵道部對危害嚴(yán)酷等級的劃分，鐵路信號產(chǎn)品通常遵循如表1示的嚴(yán)酷度準(zhǔn)則劃分。

2.5 故障影響定義

故障影響是指產(chǎn)品的每一個故障模式對產(chǎn)品自身或其他產(chǎn)品的使用、功能和狀態(tài)的影響。本文以模塊為最底層舉例，則定義如表2所示的故障影響。

表2 故障影響的定義

名稱 定義

局部影響 某模塊的故障模式對其本身及所在層次的影響，

如發(fā)碼器的故障模式之一對其自身的影響

系統(tǒng)影響 某模塊的故障模式對該模塊所在約定層析的上一層次產(chǎn)品的影響，如發(fā)碼器的故障模式對軌道電路的影響。

最終影響 某模塊的故障模式對該模塊所在約定層析的最終層次的影響，如發(fā)碼器的故障模式對信號系統(tǒng)的影響。

2.6 分析結(jié)果

根據(jù)上述描述的嚴(yán)酷度等級、故障模式程度等級劃分，結(jié)合圖2分析的約定層次進(jìn)行FMEA分析，并根據(jù)本文第1節(jié)描述的“FMEA分析過程及6個基本步驟”逐一進(jìn)行分析，分析結(jié)果參見表3所示的FMEA工作表單。各種故障的影響及嚴(yán)酷度主要是根據(jù)設(shè)計人員及其他現(xiàn)場經(jīng)驗分析而成。

3 總結(jié)

在對不對稱高壓脈沖軌道電路進(jìn)行FMEA分析過程中也存在一些問題，比如現(xiàn)場歷史數(shù)據(jù)的不足、分析人員的實踐經(jīng)驗較少等，從而影響了FMEA分析的深度及正確性。然而，在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計過程中進(jìn)行FMEA分析，不僅可找出薄弱環(huán)節(jié)，進(jìn)一步改進(jìn)可靠性；對于鐵路產(chǎn)品，通過分析FMEA可以進(jìn)一步對產(chǎn)品的技術(shù)危害進(jìn)行分析，并可在FMEA基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行CA（critical analysis）危害性分析，增加其安全性。例如上述所舉例分析的不對稱高壓脈沖軌道電路FMEA分析可看出，當(dāng)差動繼電器發(fā)生“繼電器錯誤吸起”則會出現(xiàn)致命性的影響，其次是譯碼器尾部電路故障。因此，在鐵路產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)過程中有必要進(jìn)行FMEA分析。

參考文獻(xiàn)

[1]董錫明.軌道列車可靠性、可用性、維修性和安全性（RAMS）[M].中國鐵道出版社，2009.

篇2

關(guān)鍵詞：電路；精品課；教學(xué)改革；實踐

作者簡介：霍炬（1977-），男，河北唐山人，哈爾濱工業(yè)大學(xué)電氣工程系，副教授；齊超（1970-），女，黑龍江齊齊哈爾人，哈爾濱工業(yè)大學(xué)電氣工程系，教授。（黑龍江 哈爾濱 150080）

基金項目：本文系黑龍江省高等教育教學(xué)改革項目（項目編號：JG2012010166）的研究成果。

中圖分類號：642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）26-0040-02

哈爾濱工業(yè)大學(xué)電工基礎(chǔ)教研室成立于1952年，教研室的前輩對教研室和電路課程建設(shè)做出了巨大貢獻(xiàn)。哈爾濱工業(yè)大學(xué)校訓(xùn)“規(guī)格嚴(yán)格，功夫到家”就是在俞大光院士等前輩的倡導(dǎo)下形成的，它對學(xué)校的建設(shè)和發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。

在20世紀(jì)50年代，該課程稱為電工基礎(chǔ)，是電路和電磁場的合并，在70年代，才將電路和電磁場分開，分別設(shè)課。目前“電路”課程是面向電類專業(yè)本科生開設(shè)的技術(shù)基礎(chǔ)課。自從2003年教育部啟動精品課建設(shè)以來，[1]結(jié)合國家精品課建設(shè)要求，以及學(xué)校辦學(xué)定位和培養(yǎng)目標(biāo)，課程組實施了一系列特色鮮明的教學(xué)改革和教學(xué)實踐。課程建設(shè)過程中始終注重體現(xiàn)一流的教師隊伍、一流的教學(xué)內(nèi)容、一流的教學(xué)方法、一流的教材和一流的教學(xué)管理的精品課程建設(shè)主旨和內(nèi)涵，保證了精品課程建設(shè)的目標(biāo)和水平。

一、“電路”課程教學(xué)方法改革

1.深化教材改革，將電路理論闡述與電路仿真分析相結(jié)合

教研室從推出《電路理論基礎(chǔ)》第一版教材以來，結(jié)合新時代的培養(yǎng)方針，不斷調(diào)整完善，與時俱進(jìn)，一直持續(xù)進(jìn)行教材改革。迄今已推出第三版教材，第四版教材已完成初步規(guī)劃?！峨娐防碚摶A(chǔ)》第三版教材將電路仿真機(jī)輔分析軟件OrCAD和MATLAB成功引入例題解析，教材中每節(jié)有代表性的例題除了常規(guī)解法外，都會用OrCAD或MATLAB輔助求解，[2]極大地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，增強了學(xué)生的理解力。

2.傳統(tǒng)授課方式與多媒體電子教案授課方式相結(jié)合

傳統(tǒng)的板書教學(xué)可以通過書寫板書留給學(xué)生思考時間，從而使得學(xué)生能緊隨教師的授課思路，能當(dāng)堂理解和消化教師的授課內(nèi)容。但傳統(tǒng)的板書教學(xué)能提供的信息量有限，難以適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)改革的需求，因此引入多媒體教學(xué)就成為一種有效手段。引入多媒體教學(xué)可以充分利用計算機(jī)的特點，將文字、聲音、圖形及影像等多種媒體整合在一起，既保證課堂的信息量，又使得學(xué)生獲得的信息更加生動形象。

3.課堂教學(xué)、實驗教學(xué)和上機(jī)教學(xué)相結(jié)合

將OrCAD仿真軟件引入理論教學(xué)和實驗教學(xué)中。對于比較復(fù)雜的電路，課堂講授既費時又難以現(xiàn)場觀察其電路行為，而應(yīng)用計算機(jī)輔助分析則能方便地改變電路的參數(shù)、結(jié)構(gòu)、頻率等，從而幫助學(xué)生認(rèn)識復(fù)雜的電路系統(tǒng)行為。為強化學(xué)生對OrCAD仿真軟件的掌握，課程設(shè)置了16學(xué)時的上機(jī)實驗，要求學(xué)生應(yīng)用該軟件計算直流電路、交流電路、暫態(tài)電路以及非線性電路問題。

4.課前、課后延伸式教學(xué)相結(jié)合

每學(xué)期開課前，根據(jù)上學(xué)期專家、學(xué)生和教師反饋，教研室對教學(xué)內(nèi)容重新進(jìn)行精心安排，科學(xué)地制定教學(xué)日歷，并上傳到網(wǎng)絡(luò)上，學(xué)生可以清楚地了解課程的總體安排和各章節(jié)主要內(nèi)容。由于“電路”課程是專業(yè)基礎(chǔ)課，采用大班教學(xué)，教師與學(xué)生單獨溝通機(jī)會相對較少。針對這種情況，課程組采取了一系列措施：每天安排一位教師答疑；將每位老師的電子郵箱、QQ號公布給學(xué)生開通網(wǎng)上答疑等。實踐下來，收到了非常好的效果，不僅能夠及時解決同學(xué)在學(xué)習(xí)中的疑問，還能了解學(xué)生對教學(xué)的個別需求，從而改進(jìn)教學(xué)方法。

5.啟發(fā)式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)

在教學(xué)過程中采用回憶式提問、理解式提問、應(yīng)用式提問、專題討論等方法，積極引導(dǎo)學(xué)生主動思考，鼓勵學(xué)生回答問題，加強了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力和判斷能力，并培養(yǎng)了學(xué)生主動思考的習(xí)慣和探索精神。每學(xué)期布置一到兩次大作業(yè)，引導(dǎo)學(xué)生對學(xué)過的知識進(jìn)行總結(jié)，達(dá)到融會貫通的效果。

6.注重基礎(chǔ)課與后續(xù)專業(yè)知識點的結(jié)合

對重要的知識點介紹它的前因后果，使學(xué)生用辯證發(fā)展的思維看待基礎(chǔ)課程中知識點的學(xué)習(xí)，形成發(fā)散思維，將學(xué)習(xí)的知識構(gòu)成有機(jī)的整體，有利于學(xué)生對后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識的能力。例如，從大學(xué)物理中的波現(xiàn)象引入到傳輸線的波過程；將復(fù)頻域中的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)和控制系統(tǒng)中傳遞函數(shù)及穩(wěn)定性相結(jié)合。

7.把工程背景和科技發(fā)展史引入教學(xué)

“電路”課程雖然是專業(yè)基礎(chǔ)課，但和工程實際密切相聯(lián)。為了培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，在講授分析理論的同時，還介紹其工程背景和應(yīng)用，使學(xué)生了解工程實際應(yīng)考慮的復(fù)雜因素，從而建立起對電路的實際器件與電路模型的相互聯(lián)系的認(rèn)知，深刻理解電路模型的適用范圍、條件和局限，了解重要的分析方法產(chǎn)生的歷史條件和工程背景。例如講授正弦交流和三相電路時，讓學(xué)生了解交流電的歷史及國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)；講授分布參數(shù)電路時，介紹電纜和電力傳輸線的故障測距。

二、“電路”課程教學(xué)手段更新

1.多媒體電子教案的應(yīng)用

教研室制作了《電路理論基礎(chǔ)》電子教案，由高等教育出版社出版，每個教師可以根據(jù)自己的教學(xué)風(fēng)格進(jìn)行修改。對于抽象的、難以理解的內(nèi)容，同時制作了部分動畫課件幫助學(xué)生理解，如頻率特性、波的多次反射、駐波。

2.網(wǎng)絡(luò)教育

開發(fā)了電路課程網(wǎng)站（http：//）和電路實驗教學(xué)網(wǎng)站（http：//），實現(xiàn)了立體化教學(xué)，為學(xué)生創(chuàng)造了自主學(xué)習(xí)的客觀環(huán)境。課程網(wǎng)站為學(xué)生開辟了一個新的學(xué)習(xí)途徑，加強了教師與學(xué)生和外校同行的交流與互動。教師在網(wǎng)上答疑不僅使提出問題的學(xué)生受益，也可使其他的學(xué)生受益。此外，其他高校的學(xué)生可以通過網(wǎng)站下載了解本課程的相關(guān)資料和信息，實現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源共享。

3.自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

為了調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，對部分院系電路考試方法進(jìn)行了改革，在原來考試方式（平時成績+作業(yè)成績+期末筆試成績）的基礎(chǔ)上，增加了附加分。要求學(xué)生在課程學(xué)習(xí)期間撰寫有關(guān)電路理論和電路應(yīng)用的小論文，教師對此小論文進(jìn)行評判給出附加分，附加分滿分為8分。此舉措鍛煉了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，部分學(xué)生所寫的小論文經(jīng)教師指導(dǎo)修正后已在相應(yīng)的期刊上發(fā)表。

三、實踐教學(xué)突出

以培養(yǎng)學(xué)生基本實驗技能、綜合設(shè)計能力和科研創(chuàng)新能力為目標(biāo)，在實踐教學(xué)中突出學(xué)生四種能力的培養(yǎng)。

1.理論驗證及基本實驗技能的培養(yǎng)

理論驗證及基本實驗技能是實驗的基本功，以此加深理解電氣信息、電子科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的基本理論，對課堂教學(xué)所學(xué)的部分理論內(nèi)容進(jìn)行實驗驗證。學(xué)生通過實驗可初步掌握常用的電工儀表、電子儀器設(shè)備的使用方法；按預(yù)定的實驗要求完成基本的電路實驗，準(zhǔn)確地讀取實驗數(shù)據(jù)，測繪波形和曲線，分析實驗結(jié)果，寫出符合要求的實驗報告。這種基本科學(xué)實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，對于每個學(xué)生都是至關(guān)重要的。

2.學(xué)生動手能力的培養(yǎng)

要求學(xué)生完成有一定內(nèi)容深度和工作量的小課題，使學(xué)生學(xué)會通過實踐學(xué)習(xí)科技知識，掌握綜合用電的本領(lǐng)。實驗室給出實驗題目并提供實驗條件，學(xué)生從查閱資料、選擇元器件、構(gòu)思實驗步驟、調(diào)試電路，到完成實驗，均需要自己獨立完成。通過這樣的實驗，增強了學(xué)生的實驗興趣，全面提高了學(xué)生動手能力。

3.工程計算能力的培養(yǎng)

通過在電路理論和實驗教學(xué)中采用OrCAD和MATLAB軟件進(jìn)行電路仿真，充分發(fā)揮計算機(jī)在實驗教學(xué)中的作用，培養(yǎng)學(xué)生的仿真意識和仿真分析能力。仿真實驗?zāi)軌驇椭鷮W(xué)生更好地完成設(shè)計任務(wù)，動手操作實驗之前，先仿真，以驗證設(shè)計正確與否。以實際操作實驗為主，計算機(jī)仿真為輔，既突出了實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，又強調(diào)了新實驗手段的學(xué)習(xí)。

4.掌握高新技術(shù)能力的培養(yǎng)

學(xué)生在校期間，應(yīng)利用實驗中心先進(jìn)的實驗設(shè)備，盡可能多地了解和掌握高新技術(shù)，如EDA、PWM控制器、可編程控制器、單片機(jī)、計算機(jī)仿真技術(shù)等，這樣在以后的技術(shù)工作中才能具有更多的本領(lǐng)、更強的能力，處于更有利的競爭地位。

四、青年教師培養(yǎng)規(guī)范

青年教師的培養(yǎng)是建設(shè)好精品課程的重要保證。[3]為此，教研室特別注重對青年教師的培養(yǎng)，為他們的迅速成長盡量創(chuàng)造有利條件，具體培養(yǎng)措施如下：

1.實行指導(dǎo)教師制度

每位青年教師來教研室工作后，教研室為其配備一名教學(xué)經(jīng)驗豐富的指導(dǎo)教師，從教學(xué)、科研等各方面研究并制定詳細(xì)的培養(yǎng)計劃，并要求每學(xué)期至少有兩次具體指導(dǎo)。

2.實行上崗制度

新來教師必須進(jìn)行崗前培訓(xùn)和試講，獲得上崗資格。必須經(jīng)過1～2個學(xué)期的助課，完成全部指導(dǎo)實驗教學(xué)的內(nèi)容，方能進(jìn)行講課工作。

3.教研室實行集體備課制度

每學(xué)期進(jìn)行5次集體備課，對教學(xué)中出現(xiàn)的疑難問題和教學(xué)方法進(jìn)行討論，以利于教師相互促進(jìn)，相互提高。

4.鼓勵在職攻讀博士學(xué)位

大力支持青年教師完成博士學(xué)位的攻讀。在學(xué)校政策鼓勵下，教研室任課教師已全部獲得博士學(xué)位。

5.吸收青年教師參與教材的編寫工作

通過參與教材的編寫工作，加深青年教師對教學(xué)內(nèi)容的理解，促進(jìn)教學(xué)水平的提高。

五、結(jié)論

在國家精品課建設(shè)過程中，“電路”課程教學(xué)依據(jù)以育人為本的理念，按照“規(guī)格嚴(yán)格、功夫到家”的傳統(tǒng)，對基本概念嚴(yán)格要求，注意理論聯(lián)系實際，注意研究教學(xué)方法改革，采用互動式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生思考和表達(dá)能力，激發(fā)學(xué)習(xí)該課程的興趣；并不斷充實和更新多媒體電子教案和課程網(wǎng)站，使其被廣為利用；加強實驗教學(xué)，在基本型實驗的基礎(chǔ)上，開創(chuàng)了設(shè)計型實驗和個性化研究型實驗，培養(yǎng)學(xué)生動手能力；培育了一支年輕有為、水平高、團(tuán)結(jié)緊密的教師隊伍。

參考文獻(xiàn)：

[1]商思禮.教育部啟動精品課程建設(shè)工作[J].中國大學(xué)教學(xué)，2003，（6）：4.

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關(guān)鍵詞：輸電線路建設(shè)；運行過程制約因素；解決策略

中圖分類號：TM726 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

電力能源和人們的日常生活有著非常緊密的聯(lián)系，電力的發(fā)展對我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著非常大的促進(jìn)作用，然而現(xiàn)階段在進(jìn)行輸電線路建設(shè)時卻不可避免地受到各方面的制約，例如人為原因，電磁場，環(huán)境等，這些制約因素不僅使輸電線路建設(shè)所需的成本增加，同時還限制了人們的正常用電，因此需要我們采取合理的方式有效地解決這些制約因素，促進(jìn)電網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展。

1.輸電線路建設(shè)及運行過程中受到的制約因素

1.1 土地資源

無論是城市化建設(shè)還是輸電線路建設(shè)，這兩者在建設(shè)中都會需要用到非常多的土地資源，同時這兩者又都是我國經(jīng)濟(jì)獲得發(fā)展的非常關(guān)鍵的因素。如果輸電線路想獲得進(jìn)一步擴(kuò)大，一定會需要更多的土地，然而城市面積原本就比較有限，而且在進(jìn)行城市化建設(shè)時每一塊土地都有明確的使用用途，同時已經(jīng)建成的建筑不能被轉(zhuǎn)移或者是取消，這樣就給輸電線路建設(shè)帶來了相對比較大的困難。

1.2 線路安全

現(xiàn)階段人們的用電量在不斷增大，然而很多地區(qū)的輸電線并沒有經(jīng)過更換，依舊是原來的輸電線，然而如今人們已然已經(jīng)買入電器時代，各類電器的電量消耗已經(jīng)遠(yuǎn)大于之前，老舊的輸電線已經(jīng)無法滿足現(xiàn)在的供電需求。另外在城市化建設(shè)的不斷推進(jìn)過程中，輸電線路在建設(shè)時存在有設(shè)計不合理的現(xiàn)象，無法滿足用電規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，因此也就給電線路的運行帶來一定的安全隱患。

1.3 自然條件

輸電線路建設(shè)即運行過程中受環(huán)境影響非常大，其中受風(fēng)力制約最為嚴(yán)重，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計得出，我國在最近5年內(nèi)出現(xiàn)的電線路故障其中有將近45%的故障發(fā)生原因是由風(fēng)力導(dǎo)致的，通常情況下，大風(fēng)來臨時還伴有大雨的發(fā)生，這樣就給輸電線路帶來巨大的影響。同時在非常寒冷的天氣，冰凍情況下也會給輸電線帶來巨大的困擾，如果冰害過于嚴(yán)重，會造成輸電線路斷裂或者是線路塔倒塌現(xiàn)象，嚴(yán)重限制人們的正常用電，給人們的日常生活帶來巨大的困擾。

1.4 維護(hù)制約

輸電線路建設(shè)完成已經(jīng)投入使用后，為了能夠有效提升輸電線路運行穩(wěn)定性，就需要人們經(jīng)常對輸電線路進(jìn)行維護(hù)以及管理，然而現(xiàn)階段盡管我國在輸電線路維護(hù)方面投入了較大的財力，物力以及人力，但是由于缺乏科學(xué)并且合理的維護(hù)方案，導(dǎo)致維護(hù)效果偏低，嚴(yán)重限制了輸電線路的運行。

2.輸電線路建設(shè)及運行過程制約因素的解決策略

2.1 施工工藝以及施工材料的改善

在進(jìn)行輸電線路建設(shè)時，在施工材料方面可以選擇截面比較大的導(dǎo)線，從而使輸送的容量得到一定程度的提升，采取該方法可以有效地將線路運輸過程中造成的損耗降低。如果交流線工程采用的是大面積導(dǎo)線，不僅可以將輸送容量提升，同時單位長度范圍內(nèi)導(dǎo)線的電位梯度以及自身電阻都會減少，而且可以使線路中電阻損耗以及電暈損耗減少，有效地節(jié)省線路資源。

在進(jìn)行輸電線路建設(shè)施工時采用的是碳纖維導(dǎo)線，這樣不僅可以提升輸電線路安全性，還可以提升輸送容量降低線路運輸過程中的損耗。拿碳纖維芯絞線和其他材料的導(dǎo)線展開比較，可以發(fā)現(xiàn)碳纖維具有重量輕、耐高溫、損耗小以及強度大等多種鋪墊，因此如果在輸電線路建設(shè)中充分地應(yīng)用碳纖維絞線，即使處在高溫狀態(tài)下，輸電線路也可以正常運行，不會出現(xiàn)任何運行故障。

2.2 對輸電線路進(jìn)行創(chuàng)新

在進(jìn)行輸電線路建設(shè)的電網(wǎng)骨干選擇工作時，需要記住應(yīng)該選用特高壓電線路，因為特高壓輸電技術(shù)可以使電能傳輸?shù)慕?jīng)濟(jì)性得到顯著提升，如果選擇特高壓和每個區(qū)域的電網(wǎng)進(jìn)行連接，還可以有效地將用電高峰期避開，形成一種相互備用的關(guān)系，這樣就使得整體聯(lián)網(wǎng)的效益得到很大提升。另外，特高壓網(wǎng)的建設(shè)還可以使電網(wǎng)變得更加堅實，使電網(wǎng)的強度得到提升，從而使電流極限容量問題得到有效解決。現(xiàn)階段高壓骨干網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)開始得到越來越多的人的認(rèn)可，并且開始在輸電線路建設(shè)中得到更多的應(yīng)用，以后必將會展現(xiàn)出更大的優(yōu)勢。

2.3 同塔多回

在進(jìn)行輸電線路建設(shè)施工中，可以更多地使用結(jié)構(gòu)比較緊湊，同塔多回的輸電線路從而使走廊中輸送容量得到提升。使用同塔多回的線路和傳統(tǒng)的500kV交流線路進(jìn)行對比，人們可以非常明顯的發(fā)現(xiàn)，采用同塔多回的線路的自身輸電能力遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的交流線路方式，同時同塔多回的方式還可以使走廊面積得到節(jié)省，提升輸電線路的運行效率。

2.4 導(dǎo)線懸掛

在進(jìn)行輸電線路建設(shè)施工中，可以采用將導(dǎo)線提高的方法來降低輸電線路受到的電磁環(huán)境以及下放各類環(huán)境的限制，采用導(dǎo)線懸掛的方式還可以降低因為房屋拆遷或者是走廊征地等因素造成的影響，同時采用在這種方式還可以使輸電線路建設(shè)中消耗的費用得到控制。

2.5 自然環(huán)境

在進(jìn)行輸電線路建設(shè)工作時，首先需要對輸電線路這個整體工程展開設(shè)計，在進(jìn)行設(shè)計時，設(shè)計人員需要深入到工程現(xiàn)場展開實地考察工作，需要充分地了解當(dāng)?shù)氐姆课萁ㄖ闆r、地形情況、地質(zhì)情況、城市文化情況以及氣候情況等，在充分地了解這些實際情況之后展開對工程的設(shè)計，這樣可以保證在工程設(shè)計完成之后，該輸電線路可以承擔(dān)一般情況下的比較輕微的自然災(zāi)害，避免出現(xiàn)由于一些很小的問題導(dǎo)致輸電線路無法運行情況的發(fā)生。另外，在對輸電線路進(jìn)行設(shè)計時還需要重點考慮雨和風(fēng)的影響，因為由于雨和風(fēng)的影響造成的輸電線路故障發(fā)生的頻率明顯高于其他原因造成的輸電線路故障。因為不同地區(qū)的氣候以及風(fēng)向都存在有非常大的差異，即使是同一地區(qū)，山前風(fēng)還是山后風(fēng)對輸電線路的影響也都不一櫻因此需要我們在對輸電線路進(jìn)行設(shè)計時充分地考慮到多方面的因素，盡量將所有的因素都進(jìn)行細(xì)化地管理，需要在保證工程質(zhì)量的基礎(chǔ)上盡量減少工程成本。

結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)階段伴隨著城市化建設(shè)的不斷推進(jìn)，人們的用電量也在不斷地增加，這也就給輸電線路提出了更高的要求，需要人們加強電網(wǎng)的建設(shè)來實現(xiàn)給人的安全穩(wěn)定供電。然而在輸電線路建設(shè)及運行中會受到各種制約因素，因此需要我們采取有效的措施積極解決輸電線路建設(shè)和運行中受到的限制，從而提升我國輸電線路建設(shè)水平。

參考文獻(xiàn)

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篇4

關(guān)鍵詞：中職教育 一體化教學(xué) 能力培養(yǎng) 電路設(shè)計 PCB制作

一、一體化教學(xué)的意義

通過一體化教學(xué)，可以達(dá)到以下幾個轉(zhuǎn)變：教學(xué)從“知識的傳遞”向“知識的處理和轉(zhuǎn)換”轉(zhuǎn)變;教師從“單一型”向“行為引導(dǎo)型”轉(zhuǎn)變;學(xué)生由“被動接受的模仿型”向“主動實踐、手腦并用的創(chuàng)新型”轉(zhuǎn)變;教學(xué)組織形式由“固定教室、集體授課”向“室內(nèi)外專業(yè)教室、實習(xí)車間”轉(zhuǎn)變;教學(xué)手段由“口授、黑板”向“多媒體、網(wǎng)絡(luò)化、現(xiàn)代化教育技術(shù)”轉(zhuǎn)變，從而以“一體化”的教學(xué)模式體現(xiàn)職業(yè)教育的實踐性、開放性、實用性。教學(xué)的目標(biāo)在于培養(yǎng)懂理論、會操作的技術(shù)工人，這就要求學(xué)生既要有扎實的理論基礎(chǔ)，又要具備熟練的操作技能，而且二者在實際工作中能有機(jī)結(jié)合，迅速適應(yīng)崗位工作并跟上行業(yè)發(fā)展步伐。

二、一體化教學(xué)在《電路設(shè)計》中手工制作PCB的教學(xué)設(shè)計與實施

根據(jù)該Protel課程的教學(xué)內(nèi)容和中職學(xué)生的特點，下面是自己在protel教學(xué)過程中運用一體化進(jìn)行手工制作的PCB教學(xué)過程實例。

1.實訓(xùn)目的：通過手工制作PCB，了解PCB制作的工藝原理，體驗PCB制作工藝過程，掌握熱轉(zhuǎn)印法手工制作PCB的操作方法。

2.實訓(xùn)的器材及場地要求：（1）激光打印機(jī)（全班共用）; （2）熱轉(zhuǎn)印機(jī)（小組或全班共用）;（3）小型腐蝕機(jī)或腐蝕槽（小組或全班共用）;（4）小型視頻臺鉆或手電鉆及鉆頭（小組或全班共用）;（5）裁板機(jī)（小組或全班共用）;（6）覆銅板、熱轉(zhuǎn)印紙、細(xì)砂紙1套/人;（7）元件盤、鑷子、油性記號筆1套/人;（8）場地應(yīng)設(shè)有上、下水及清洗水槽。

3.實訓(xùn)內(nèi)容及步驟：實訓(xùn)內(nèi)容及步驟按圖所示的工藝流程進(jìn)行。

任務(wù)1：設(shè)計PCB

用protel DXP 2004或其他制圖軟件設(shè)計繪制PCB圖形，也可以直接使用如圖所示的圖形。圖形應(yīng)滿足以下要求并檢查：

（1）焊盤尺寸應(yīng)大于75×75mil，線寬不小于15mil，線距定在10mil以上;如果有貼片元件，建議阻容件封裝采用0805，二極管類型為3216，三極管為SOT-32，集成芯片類封裝為SOT-14。

（2）檢查焊盤尺寸是否正確。

（3）檢查圖形是否完整，有無短、斷缺陷。

任務(wù)2：打印及熱轉(zhuǎn)印圖形

（1）用激光打印機(jī)打印設(shè)計圖形。將設(shè)計好的PCB圖用激光打印機(jī)打印到熱轉(zhuǎn)印紙上，打印前確認(rèn)熱轉(zhuǎn)印紙的正反面，打印時用純色，色調(diào)深一些，注意打印比例一定要1∶1。如果是利用Protel布線設(shè)計的雙層板，那么層次一定要鏡像打印，否則轉(zhuǎn)印出來就反了。

（2）裁板與處理。①用裁板機(jī)剪裁大小合適的覆銅板，尺寸最好比圖紙大一些。如果沒有載板機(jī)也可以用鋼鋸根據(jù)PCB規(guī)劃設(shè)計尺寸對覆銅板進(jìn)行下料。②用銼刀將四周邊緣毛刺去掉。③用細(xì)砂紙將敷銅面打磨光滑，再用洗衣粉或洗滌靈溶液洗凈并清水漂洗后晾干。清洗后的覆銅板銅面要保持清潔，不要直接用手拿也不要接觸其他物品。注意：此道工序關(guān)系到轉(zhuǎn)印效果，一定不能省略或馬虎從事。

（3）用熱轉(zhuǎn)機(jī)轉(zhuǎn)印圖形。①將熱轉(zhuǎn)印紙平鋪于桌面，有圖案的一面朝上。②將單面板置于熱轉(zhuǎn)印紙上，有覆銅的一面朝下。③將覆銅板的邊緣與熱轉(zhuǎn)印紙上印制圖的邊緣對齊。④將熱轉(zhuǎn)印紙按左右和上下彎折180度，然后在交接處用透明膠帶粘接。

（4）PCB圖的轉(zhuǎn)印。①將熱轉(zhuǎn)印機(jī)放置平穩(wěn)，接通電源，輕觸電源啟動鍵兩秒，電機(jī)和加熱器將同時進(jìn)入工作狀態(tài)。②按下“溫度”鍵，同時再按下“上”或“下”鍵，將溫度設(shè)定在150～180度之間。③按下“轉(zhuǎn)速”鍵，同時再按下“上”或“下”鍵，設(shè)定電動機(jī)轉(zhuǎn)速比，可采用默認(rèn)值。④當(dāng)顯示器上的溫度顯示在接近設(shè)定溫度時，將貼有熱轉(zhuǎn)印紙的覆銅板放進(jìn)熱轉(zhuǎn)印機(jī)中進(jìn)行熱轉(zhuǎn)印。⑤轉(zhuǎn)印完畢，按下“加熱”鍵，工作狀態(tài)顯示為閃動的“C”，待膠輥溫度降至100度以下時，機(jī)器將自動關(guān)閉電源;膠輥溫度顯示在100度以內(nèi)時，按下[加熱]鍵，電源將立即關(guān)閉。

（5）轉(zhuǎn)印PCB圖的處理。轉(zhuǎn)印后，待其冷卻后將轉(zhuǎn)印紙輕輕掀起一角進(jìn)行觀察，此時轉(zhuǎn)印紙上的圖形應(yīng)完全被轉(zhuǎn)印在覆銅板上。如果有較大缺陷，可以用油性記號筆進(jìn)行修補。轉(zhuǎn)印后的效果如圖所示：

注意：如果用熨斗熨燙，熨斗的溫度不要過高。過高的溫度可能會燙壞覆銅板。用熨斗的時間大約1min左右，用力壓并向不同方向移動。揭下熱轉(zhuǎn)印紙時，手法一定要輕，不要在溫度沒有降下來之前揭開熱轉(zhuǎn)印紙，以免將熱轉(zhuǎn)印紙上面的膠留在覆銅板上，影響腐蝕。

任務(wù)3：蝕刻

（1）三氯化鐵（FeCl3）溶液的配制。

①戴好乳膠手套，按3∶5的比例混合好三氯化鐵溶液。

②將配制的溶液進(jìn)行過濾。

③將過濾后的腐蝕液倒入快速腐蝕機(jī)中，以不超過腐蝕平臺為宜。

④準(zhǔn)備一塊抹布，以防三氯化鐵溶液溢出。

（2）PCB的腐蝕。

①將裝有三氯化鐵溶液的腐蝕機(jī)放置平穩(wěn)。

②帶好乳膠手套，以防腐蝕液侵蝕皮膚。

③將“橡膠吸盤”吸在工作臺上，再將經(jīng)轉(zhuǎn)印得到的線路板卡在橡膠吸盤上，使線路板與工作臺成一夾角。

④接通電源，觀察水流是否覆蓋整個電路板。如不能覆蓋整個電路板，在切斷電源后，調(diào)整橡膠吸盤在工作臺上的位置，以求水流覆蓋整個電路板。

⑤蓋上腐蝕機(jī)的蓋子，接通電源進(jìn)行腐蝕，待線路板上銅箔被完全腐蝕掉后，斷開電源。如果沒有腐蝕機(jī)，可以用其他大小合適的器皿盛裝腐蝕液，將轉(zhuǎn)印有印刷圖形的覆銅板放入器皿中，用鑷子夾住覆銅板輕輕晃動，待銅板上銅箔被完全腐蝕掉后撈出。注意：此過程中不要離開，以免腐蝕過度，導(dǎo)致走線變細(xì)或斷裂。

⑥取出被腐蝕的電路板，用清水反復(fù)清洗后擦干。

⑦用洗板水洗掉墨粉，或用細(xì)砂紙輕輕打磨掉。

任務(wù)4：PCB鉆孔

（1）將帶有定位錐的專用鉆頭裝在視頻鉆床（或微型電鉆）上，一般使用0.8mm鉆頭。

（2）對準(zhǔn)電路板上的焊盤中心進(jìn)行鉆孔。如果墨粉沒有洗掉，定位錐可以磨掉孔附近的墨粉。

任務(wù)5：實訓(xùn)報告

總結(jié)熱轉(zhuǎn)印、蝕刻、鉆孔過程，并將實訓(xùn)步驟及出現(xiàn)的問題填入實訓(xùn)報告，撰寫實訓(xùn)心得，不少于300字。實訓(xùn)報告還應(yīng)包括以下內(nèi)容：

（1）實訓(xùn)名稱、內(nèi)容、時間、地點、同組學(xué)員名單、指導(dǎo)教師。

（2）考核評價結(jié)果：自評、小組評價、指導(dǎo)教師的評語及量化評分。

相信以這樣的方式所開展的教學(xué)工作對學(xué)生的知識積累會更有幫助，同時課堂教學(xué)與實驗教學(xué)的效率與效果會得到同步的提高。

篇5

【關(guān)鍵詞】工作過程導(dǎo)向 高職 機(jī)床電氣線路維修 課程設(shè)計

【中圖分類號】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2016）12C-0087-02

近年來，隨著國際裝備制造業(yè)的智能化發(fā)展，國內(nèi)制造業(yè)也加快了工業(yè)智能化的步伐，“機(jī)器代人”已成為制造業(yè)提高勞動生產(chǎn)率的必然選擇。因此，社會和地方區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展都急需大批動手能力強、有較強創(chuàng)新和實踐應(yīng)用開發(fā)能力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。而課程始終處在人才培養(yǎng)的核心地位。機(jī)床電氣線路維修課程是高職院校機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的專業(yè)必修核心課程，該課程內(nèi)容涉及知識面廣、相關(guān)技術(shù)更新快、與生產(chǎn)實際結(jié)合緊密，對培養(yǎng)高素質(zhì)工程應(yīng)用型人才具有重要作用。該課程目標(biāo)在于培養(yǎng)學(xué)生在機(jī)電技術(shù)領(lǐng)域的工作崗位上，從事機(jī)床電氣控制線路設(shè)計、安裝、調(diào)試及維護(hù)維修方面的專項職業(yè)能力，達(dá)到本專業(yè)學(xué)生獲得維修電工中/高級職業(yè)資格證書考證基本要求，同時培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作、吃苦耐勞、精益求精的職業(yè)素質(zhì)和畢業(yè)后從事機(jī)電技術(shù)領(lǐng)域工作所必需的職業(yè)綜合能力。

一、課程教學(xué)現(xiàn)狀

（一）沿用傳統(tǒng)的教學(xué)模式

該課程在教學(xué)上仍然采用理論為主、實踐為輔的教學(xué)模式。學(xué)生學(xué)到的基本上都是零碎的知識點。這種教學(xué)模式， 因為沒有充分考慮教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)對象、教學(xué)條件和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)認(rèn)知規(guī)律等方面的因素，課堂上難免會出現(xiàn)生硬、呆板的現(xiàn)象，限制了學(xué)生的思維和創(chuàng)造力。由此可見，這種碎片式教學(xué)模式不符合高職學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)，而且教學(xué)效果不夠理想。

（二）教學(xué)方法與手段有限

該課程是一門理論性深、知識系統(tǒng)性強、實踐性很高的課程。目前我們采用的教學(xué)方法與教學(xué)手段有：一是單一注入式課堂教學(xué)方法；二是案例教學(xué)法；三是教師講授與課堂討論相結(jié)合；四是講練結(jié)合。但是教學(xué)手段還較為單一。

二、基于工作過程的課程設(shè)計

（一）課程定位

本課程是在電工電子技術(shù)課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上開展，也是進(jìn)一步學(xué)習(xí)PLC控制系統(tǒng)安裝與編程等專業(yè)課程的基礎(chǔ)，在專業(yè)課程體系中起著承上啟下的作用。

（二）設(shè)計思路

本課程緊扣機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)方案，改變以知識傳授為主要特征的學(xué)科課程模式，以項目為載體，以學(xué)習(xí)情境為主線，引入國家維修電工職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以合作企業(yè)自動化生產(chǎn)設(shè)備控制電路的安裝、調(diào)試、維修、管理職業(yè)崗位的典型工作任務(wù)為導(dǎo)向，結(jié)合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，從簡單到復(fù)雜，設(shè)計普通車床電氣控制線路分析與維修、平面磨床電氣控制線路分析與維修等五個學(xué)習(xí)情境。以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體，學(xué)生獨立思考、各小組團(tuán)結(jié)協(xié)作共同完成各學(xué)習(xí)情境的工作任務(wù)，實現(xiàn)對完成工作任務(wù)的真實體驗，從而提高學(xué)生的職業(yè)崗位能力和職業(yè)素養(yǎng)。

（三）具體工作過程設(shè)計

根據(jù)崗位職責(zé)的在知識、技能和素質(zhì)三方面的能力需求及學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，解構(gòu)傳統(tǒng)知識，根據(jù)實際的工作過程，由淺到深，由簡單到復(fù)雜，循序漸進(jìn)地進(jìn)行內(nèi)容重組。調(diào)整后的學(xué)習(xí)情境及學(xué)習(xí)任務(wù)如表1。

三、課程實施的注意事項

（一）應(yīng)采取多樣化的教學(xué)方法和手段

因本課程的內(nèi)容特點，教學(xué)中必須不斷豐富教學(xué)方法及手段，并將多種教學(xué)方法融會貫通。在靈活運用任務(wù)驅(qū)動、教學(xué)做一體化的教學(xué)方法同時，融入先進(jìn)的教學(xué)手段，具體有：運用現(xiàn)代化多媒體技術(shù)和設(shè)備，主要包括計算機(jī)、投影儀、教學(xué)軟盤、光盤等，集聲、光、圖等于一體；虛擬仿真教學(xué)軟件；工學(xué)相結(jié)合；基于網(wǎng)絡(luò)課程的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段。采用多媒體教學(xué)向?qū)W生展示電氣原理圖，不僅形象直觀，而且提高了學(xué)生興趣和課堂教學(xué)效果；在校中廠的實訓(xùn)室中，綜合采用多媒體演示教學(xué)和軟件仿真教學(xué)法，并在教學(xué)過程中融入企業(yè)的6S管理理念，讓學(xué)生在真實的職業(yè)體驗中動手實踐。多樣化的教學(xué)手段可以使原本枯燥、抽象、復(fù)雜的原理，直觀、形象的展現(xiàn)在學(xué)生面前，讓學(xué)生更好的掌握所學(xué)知識，讓學(xué)生有“寓教于樂”的感覺而主動學(xué)習(xí)。

（二）應(yīng)采用多元化的評價方式

采用多元化的考核評價方式，體現(xiàn)教學(xué)的公正、公平、公開。由注重知識考核，轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅啬芰瓦^程考核，采取筆試、口試、實操、作業(yè)展示等多種方式進(jìn)行綜合考核，將過程考核與結(jié)果考核結(jié)合起來。其中，過程考核占總成績的60%，結(jié)果考核占總成績的40%。

注重對學(xué)生能力的考核，過程考核采用教師評價和學(xué)生自評相結(jié)合的方式，每個學(xué)習(xí)任務(wù)完成后，由各小組提交報告書，教師根據(jù)報告的內(nèi)容和完成質(zhì)量進(jìn)行評分，并進(jìn)行小組答辯，對學(xué)習(xí)的完成提出創(chuàng)新的小組適當(dāng)加分，小組成績由教師先給出各小組得分，組長再根據(jù)組員在工作任務(wù)完成中所起的作用和表現(xiàn)狀況，給出各組員的得分，教師將每個學(xué)生的個人成績與小組分配成績相加，得出課程過程考核的最終考核成績，課程考核的成績組成如表2所示。

通過公開公正的綜合考核全面考核學(xué)生的能力，多樣化的評價手段受到學(xué)生的一致好評。

此外，還要加強雙師型任課教師的培養(yǎng)；提高完善實訓(xùn)條件；配套校本教材、實訓(xùn)指導(dǎo)書的開發(fā)等等。

總之，以工作過程為導(dǎo)向，重構(gòu)機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的核心課機(jī)床電氣線路維修的內(nèi)容，受到學(xué)生的一致好評，新的教學(xué)模式和豐富的教學(xué)方法提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，有效地突破了教學(xué)重難點，增強了學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)，教學(xué)質(zhì)量明顯提高。

【參考文獻(xiàn)】

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【基金項目】廣西職業(yè)技術(shù)學(xué)院教研課題“高職以工作過程為導(dǎo)向的機(jī)電一體化專業(yè)課程體系建設(shè)的研究與實踐”（桂職院〔2014〕142209）

篇6

【關(guān)鍵詞】集成電路 設(shè)計方法 IP技術(shù)

基于CMOS工藝發(fā)展背景下，CMOS集成電路得到了廣泛應(yīng)用，即到目前為止，仍有95%集成電路融入了CMOS工藝技術(shù)，但基于64kb動態(tài)存儲器的發(fā)展，集成電路微小化設(shè)計逐漸引起了人們關(guān)注。因而在此基礎(chǔ)上，為了迎合集成電路時代的發(fā)展，應(yīng)注重在當(dāng)前集成電路設(shè)計過程中從微電路、芯片等角度入手，對集成電路進(jìn)行改善與優(yōu)化，且突出小型化設(shè)計優(yōu)勢。以下就是對集成電路設(shè)計與IP設(shè)計技術(shù)的詳細(xì)闡述，望其能為當(dāng)前集成電路設(shè)計領(lǐng)域的發(fā)展提供參考。

1 當(dāng)前集成電路設(shè)計方法

1.1 全定制設(shè)計方法

集成電路，即通過光刻、擴(kuò)散、氧化等作業(yè)方法，將半導(dǎo)體、電阻、電容、電感等元器件集中于一塊小硅片，置入管殼內(nèi)，應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)通信、計算機(jī)、電子技術(shù)等領(lǐng)域中。而在集成電路設(shè)計過程中，為了營造良好的電路設(shè)計空間，應(yīng)注重強調(diào)對全定制設(shè)計方法的應(yīng)用，即在集成電路實踐設(shè)計環(huán)節(jié)開展過程中通過版圖編輯工具，對半導(dǎo)體元器件圖形、尺寸、連線、位置等各個設(shè)計環(huán)節(jié)進(jìn)行把控，最終通過版圖布局、布線等，達(dá)到元器件組合、優(yōu)化目的。同時，在元器件電路參數(shù)優(yōu)化過程中，為了滿足小型化集成電路應(yīng)用需求，應(yīng)遵從“自由格式”版圖設(shè)計原則，且以緊湊的設(shè)計方法，對每個元器件所連導(dǎo)線進(jìn)行布局，就此將芯片尺寸控制到最小狀態(tài)下。例如，隨機(jī)邏輯網(wǎng)絡(luò)在設(shè)計過程中，為了提高網(wǎng)絡(luò)運行速度，即采取全定制集成電路設(shè)計方法，滿足了網(wǎng)絡(luò)平臺運行需求。但由于全定制設(shè)計方法在實施過程中，設(shè)計周期較長，為此，應(yīng)注重對其的合理化應(yīng)用。

1.2 半定制設(shè)計方法

半定制設(shè)計方法在應(yīng)用過程中需借助原有的單元電路，同時注重在集成電路優(yōu)化過程中，從單元庫內(nèi)選取適宜的電壓或壓焊塊，以自動化方式對集成電路進(jìn)行布局、布線，且獲取掩膜版圖。例如，專用集成電路ASIC在設(shè)計過程中為了減少成本投入量，即采用了半定制設(shè)計方法，同時注重在半定制設(shè)計方式應(yīng)用過程中融入門陣列設(shè)計理念，即將若干個器件進(jìn)行排序，且排列為門陣列形式，繼而通過導(dǎo)線連接形式形成統(tǒng)一的電路單元，并保障各單元間的一致性。而在半定制集成電路設(shè)計過程中，亦可采取標(biāo)準(zhǔn)單元設(shè)計方式，即要求相關(guān)技術(shù)人員在集成電路設(shè)計過程中應(yīng)運用版圖編輯工具對集成電路進(jìn)行操控，同時結(jié)合電路單元版圖，連接、布局集成電路運作環(huán)境，達(dá)到布通率100%的集成電路設(shè)計狀態(tài)。從以上的分析中即可看出，在小型化集成電路設(shè)計過程中，強調(diào)對半定制設(shè)計方法的應(yīng)用，有助于縮短設(shè)計周期，為此，應(yīng)提高對其的重視程度。

1.3 基于IP的設(shè)計方法

基于0.35μmCMOS工藝的推動下，傳統(tǒng)的集成電路設(shè)計方式已經(jīng)無法滿足計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通訊等領(lǐng)域集成電路應(yīng)用需求，因而在此基礎(chǔ)上，為了推動各領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，應(yīng)注重融入IP設(shè)計方法，即在集成電路設(shè)計過程中將“設(shè)計復(fù)用與軟硬件協(xié)同”作為導(dǎo)向，開發(fā)單一模塊，并集成、復(fù)用IP，就此將集成電路工作量控制到原有1/10，而工作效益提升10倍。但基于IP視角下，在集成電路設(shè)計過程中，要求相關(guān)工作人員應(yīng)注重通過專業(yè)IP公司、Foundry積累、EDA廠商等路徑獲取IP核，且基于IP核支撐資源獲取的基礎(chǔ)上，完善檢索系統(tǒng)、開發(fā)庫管理系統(tǒng)、IP核庫等，最終對1700多個IP核資源進(jìn)行系統(tǒng)化整理，并通過VSIA標(biāo)準(zhǔn)評估方式，對IP核集成電路運行環(huán)境的安全性、動態(tài)性進(jìn)行質(zhì)量檢測、評估，規(guī)避集成電路故障問題的凸顯，且達(dá)到最佳的集成電路設(shè)計狀態(tài)。另外，在IP集成電路設(shè)計過程中，亦應(yīng)注重增設(shè)HDL代碼等檢測功能，從而滿足集成電路設(shè)計要求，達(dá)到最佳的設(shè)計狀態(tài)，且更好的應(yīng)用于計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通訊等領(lǐng)域中。

2 集成電路設(shè)計中IP設(shè)計技術(shù)分析

基于IP的設(shè)計技術(shù)，主要分為軟核、硬核、固核三種設(shè)計方式，同時在IP系統(tǒng)規(guī)劃過程中，需完善32位處理器，同時融入微處理器、DSP等，繼而應(yīng)用于Internet、USB接口、微處理器核、UART等運作環(huán)境下。而IP設(shè)計技術(shù)在應(yīng)用過程中對測試平臺支撐條件提出了更高的要求，因而在IP設(shè)計環(huán)節(jié)開展過程中，應(yīng)注重選用適宜的接口，寄存I/O，且以獨立性IP模塊設(shè)計方式，對芯片布局布線進(jìn)行操控，簡化集成電路整體設(shè)計過程。此外，在IP設(shè)計技術(shù)應(yīng)用過程中，必須突出全面性特點，即從特性概述、框圖、工作描述、版圖信息、軟模型/HDL模型等角度入手，推進(jìn)IP文件化，最終實現(xiàn)對集成電路設(shè)計信息的全方位反饋。另外，就當(dāng)前的現(xiàn)狀來看，IP設(shè)計技術(shù)涵蓋了ASIC測試、系統(tǒng)仿真、ASIC模擬、IP繼承等設(shè)計環(huán)節(jié)，且制定了IP戰(zhàn)略，因而有助于減少IP集成電路開發(fā)風(fēng)險，為此，在當(dāng)前集成電路設(shè)計工作開展過程中應(yīng)融入IP設(shè)計技術(shù)，并建構(gòu)AMBA總線等，打造良好的集成電路運行環(huán)境，強化整體電路集成度，達(dá)到最佳的電路布局、規(guī)劃狀態(tài)。

3 結(jié)論

綜上可知，集成電路被廣泛應(yīng)用于計算機(jī)等產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)域，推進(jìn)了社會的進(jìn)步。為此，為了降低集成電路設(shè)計風(fēng)險，減少開發(fā)經(jīng)費，縮短開發(fā)時間，要求相關(guān)技術(shù)人員在集成電路設(shè)計工作開展過程中應(yīng)注重強調(diào)對基于IP的設(shè)計方法、半定制設(shè)計方法、全定制設(shè)計方法等的應(yīng)用，同時注重引入IP設(shè)計技術(shù)理念，完善ASIC模擬、系統(tǒng)測試等集成電路設(shè)計功能，最終就此規(guī)避電路開發(fā)中故障問題的凸顯，達(dá)到最佳的集成電路開發(fā)、設(shè)計狀態(tài)。

參考文獻(xiàn)

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篇7

關(guān)鍵詞：計算機(jī)高速數(shù)字電路技術(shù) 阻抗信號 設(shè)計技術(shù)

中圖分類號：TN79 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2015）11-0000-00

計算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計技術(shù)的概念：高速數(shù)字電路就是高速變化信號在電路中所產(chǎn)生的電感、電熔等模擬特性的電路，計算機(jī)高速數(shù)字電路應(yīng)用了先進(jìn)的電子技術(shù)，而且是應(yīng)用了先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)，要促使計算機(jī)達(dá)到高速數(shù)字電路系統(tǒng)的運行處于平衡的理想狀態(tài)，就要對相關(guān)所以的電路參數(shù)經(jīng)行不斷調(diào)整及優(yōu)化。需要特別注意的是，在相關(guān)技術(shù)的設(shè)計過程中，要緊密的注意電路各元器件之間的搭配要合理，要正確，這樣才能有效果。

1 影響計算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計技術(shù)的問題分析

1.1信號線間距離的問題

計算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計技術(shù)目前的發(fā)展情況，是整個電子設(shè)計行業(yè)的驕傲，是這個領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展。這種技術(shù)促進(jìn)了電子技術(shù)的蓬勃發(fā)展，計算機(jī)數(shù)字電路發(fā)展雖然很快但還存在很多問題，這個階段的計算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計技術(shù)存在下面問題：例如，信號線間距離對計算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計的影響，根據(jù)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行分析，隨著高速數(shù)字電路設(shè)計發(fā)展，印刷版電路密集度不斷增大，這樣一來就會忽視相關(guān)信號的現(xiàn)象，隨著時間的發(fā)展，我國要發(fā)展計算機(jī)高速數(shù)字設(shè)計技術(shù)，就要解決存在的信號線間距距離問題。

1.2傳輸線的問題

關(guān)于信號在傳輸線的問題，它的關(guān)進(jìn)在于阻抗信號，在現(xiàn)在這個時期，計算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計階段，在這個設(shè)計過程中發(fā)現(xiàn)在信號的傳輸過程中存在阻抗不匹配的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象極大的影響著計算機(jī)高速數(shù)字設(shè)計技術(shù)的發(fā)展，它會給相關(guān)信號帶來破壞性的噪音，這些噪音會對信號的質(zhì)量形成阻礙，導(dǎo)致信號的不完整，這樣就會給電源平面帶來相關(guān)的影響。1.3電源平面的問題

科技現(xiàn)代化時代下，利用先進(jìn)的電子技術(shù)設(shè)計計算機(jī)高速數(shù)字化電路設(shè)計技術(shù)，根據(jù)相關(guān)技術(shù)的情況，這項技術(shù)得到了不斷的發(fā)展，在很多方面都有所應(yīng)用。目前計算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計過程中，電源平面相關(guān)影響原因分析發(fā)現(xiàn)，在電源平面間存在電阻和電感，它們之間要經(jīng)過大量電路的輸出過程，這樣的過程中就會產(chǎn)生極大的瞬間電流，產(chǎn)生的極大電流會對整個電路產(chǎn)生較大的影響，將對高速數(shù)字電路地線和電源線電壓造成極大的影響，關(guān)于電源平面的問體，應(yīng)針對問題完善技術(shù)。

2 計算機(jī)高速數(shù)字電路技術(shù)的研究分析

2.1完善設(shè)計保證信號的完整性

根據(jù)筆者對以上問題的分析，目前計算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計技術(shù)中存在的問題要進(jìn)行分析解決，針對阻抗不匹配的影響，對電路信號的完整性也造成的影響的情況，根據(jù)這個情況要對計算機(jī)高速數(shù)字電路技術(shù)進(jìn)行完善設(shè)計，保證解決計算機(jī)高速數(shù)字電路信號的完整性。筆者從兩個方便分析：（1）研究關(guān)于在電路信號傳輸過程中，因為不同電路之間電路信號網(wǎng)的傳輸信號之間產(chǎn)生了干擾情況，也就是以上筆者提出的信號線間距干擾的問題。（2）研究分析計算機(jī)高速數(shù)字電路在運行的過程中，不同信號在傳輸?shù)倪^程中，對電路信號網(wǎng)產(chǎn)生的干擾情況。研究發(fā)現(xiàn)會受到阻抗不相匹配的因素而影響到電路信號的傳輸效率情況，并且根據(jù)現(xiàn)階段計算機(jī)高速數(shù)字電路運行的過程中，阻抗很難控制的原因，發(fā)現(xiàn)經(jīng)常會出現(xiàn)阻抗過大或過小的現(xiàn)象，這些現(xiàn)象都會對電路信號傳播的波形產(chǎn)生一定的干擾，所以影響信號的完整性。針對問題要對計算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，使系統(tǒng)一直處于過阻抗的情況，這樣就能保證電路設(shè)計不會受到阻抗不等的情況，這樣電路信息傳輸?shù)耐暾噪娫催M(jìn)行合理設(shè)計這樣就得到了解決。

2.2確保電路系統(tǒng)的可靠性

針對計算機(jī)高速數(shù)字電路系統(tǒng)的問題中，據(jù)分析受到電源平面間電阻和電感的影響，這種影響使電源運行過程中會出現(xiàn)過電壓的故障，嚴(yán)重影響到電路系統(tǒng)運行的可靠性。從兩個方面進(jìn)行分析；（1）在實際中計算機(jī)高速數(shù)字電路系統(tǒng)運行的過程中，就必須要考慮到電源的電阻和電感因素，而要減少電源面的電阻和電感對電源系統(tǒng)的影響，就必須對其采取降低的處理措施。（2）對現(xiàn)在電路系統(tǒng)電源才智的分析，現(xiàn)在很多情況是大面積銅質(zhì)材料，根據(jù)相關(guān)系統(tǒng)來分析，這種材料達(dá)不到計算機(jī)高速數(shù)字電源的要求，這樣就會產(chǎn)生影響，所以該改正，把樓電容應(yīng)用到電路中，這樣可以有效的避免或降低電源面電阻和電感對系統(tǒng)的影響，這樣就從根本上提高了電路系統(tǒng)運行的效率，保證了電路系統(tǒng)的可靠性。

3 結(jié)語

筆者自身的工作經(jīng)驗，結(jié)合實際的工作實踐，在本文中對計算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計技術(shù)進(jìn)行了深入的分析，對目前文采問題進(jìn)行了分析，針對問題對影響計算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計技術(shù)的幾項因素進(jìn)分析，也提出了相關(guān)改進(jìn)辦法，針對計算機(jī)高速數(shù)字電路系統(tǒng)的運行效率等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展提出自己的見解。

參考文獻(xiàn)

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篇8

【關(guān)鍵詞】低頻功率 放大器 前置放大 單元元件 帶阻濾波器

低頻功率放大器在我們的日常生活扮演者重要的角色，我們使用的電子產(chǎn)品的音響都會裝有低頻鞏固率放大器這樣的設(shè)備，同時在控制系統(tǒng)以及測量系統(tǒng)等領(lǐng)域都有較廣泛的使用，經(jīng)過多年的技術(shù)研究與發(fā)展，低頻功率放大器有了突飛猛進(jìn)的進(jìn)步，具有了成熟了技術(shù)線路，同時在思想認(rèn)識上也有了進(jìn)步，盡管這樣，隨著無線通訊的飛速發(fā)展，無線收發(fā)器作為無線通信里的核心部分，人們對它的要求越來越高，需要更低的功耗、更高的效率還要體積越來越小，但是功率放大器作為收發(fā)器的最后一級，但是消耗的功率是整個收發(fā)器功率的60%～90%，這樣對系統(tǒng)的性能具有很大的影響，因此需要設(shè)計一種高效低頻低功耗的功率放大器對于提高收發(fā)器的性能有著至關(guān)重要的作用。本文就是針對目前功率放大器的不足進(jìn)行設(shè)計與研究。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計

低頻功率放大器系統(tǒng)的組成分別是電壓放大電路、濾波器、功率放大電路、輸出級電路還有人機(jī)接口顯示電路等五個部分組成，在該設(shè)計中要求電壓放大倍數(shù)為1，放大器的增益閉環(huán)是0，因此采取兩級放大電路為低頻功率放大器提供較大的輸出功率，同時選用帶阻濾波器對40 ～ 60Hz 的信號衰減，進(jìn)而通過功率放大器進(jìn)行放大功率，經(jīng)過功率放大之后在對其進(jìn)行顯示設(shè)計，最后通過穩(wěn)壓電源提供穩(wěn)定的直流電，設(shè)計出低耗、實用、廉價的低頻功率放大器。

2 系統(tǒng)設(shè)計中的主要技術(shù)指標(biāo)

本文中設(shè)計的低頻功率放大器的主要功能是：用開關(guān)將信號源提供的正弦波弱電壓信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換，工作方式是先將電壓進(jìn)行放大，在將功率進(jìn)行放大，進(jìn)而為等效負(fù)載電阻提供一定的輸出功率，在設(shè)計過程中有很多技術(shù)指標(biāo)，主要的技術(shù)指標(biāo)有：

額定輸出功率POR：當(dāng)輸出信號失真度小于一定的規(guī)定值時，額定的負(fù)載電阻上最大的功率。

帶寬BW：低頻功率放大器的正常頻率范圍。

非線性是真系數(shù)：在額定輸出功率POR下和一定的帶寬BW內(nèi)，輸出信號的非線性失真程度。

噪聲電壓：當(dāng)?shù)皖l功率放大器的輸入值為零的時候，負(fù)載上的電壓值。

效率η：負(fù)載上輸出的額定功率POR與消耗的電源功率PDC之比。

3 電路設(shè)計

3.1 電壓放大電路設(shè)計

電壓放大電路是系統(tǒng)設(shè)計的首要單元，電壓放大電路的主要作用是將小信號進(jìn)行放大，通過這種運放的高速轉(zhuǎn)換性能可以改善電路的瞬態(tài)性能，這樣在較寬的帶寬下，信號就可以在不同程度的頻段也可以不失真地輸出，極大地提高了電路的穩(wěn)定性。在電壓放大電路的設(shè)計過程中前置放大是由兩級NE5532和電路構(gòu)成，NE5532 的優(yōu)點是精度高、噪聲低、阻抗高、頻帶寬，而其他的各級放大電路采用固定增益和輸出衰減組成，電壓的放大倍數(shù)可以通過調(diào)節(jié)電路增益達(dá)到。

3.2 功率放大電路

在允許的失真限度內(nèi)，高效率的向負(fù)載提供足夠大的功率這是功率放大器的主要作用，功率放大電路的理論基礎(chǔ)、工作狀態(tài)、電路的形式等都與電壓放大電路的設(shè)計不同。功率放大電路的主要結(jié)構(gòu)元件是NE5532、IRF530、功率末級的兩個場 效 應(yīng) 管IRF9530，這三個元器件對管的特性要求大致一致，這樣就可以減小功率放大器的失真現(xiàn)象，IRF530 的主要任務(wù)是放大電路，放大倍數(shù)是R3 /R1，NE5532的腳1和腳8接到調(diào)零電阻上，腳5和腳8之間接到補償電容上，這樣就可以彌補運放過程中產(chǎn)生的零漂和減小失真現(xiàn)象。

3.3 帶阻濾波器電路設(shè)計

帶阻濾波器的主要作用是可以消除50Hz交流電所引起的干擾，該設(shè)計過程中采用的是反相型帶通濾波器組成的帶通濾波器，反相型帶通濾波器以及加法運算放大器主要是有2 個 OP07 構(gòu)成，主要的工作流程是反相型帶通濾波器輸出的是輸入信號反相帶通信號，進(jìn)而輸入信號與加法運算放大器相加，得到了帶阻信號。二階帶阻濾波器的性能的好壞是由中心角頻率系數(shù)和帶阻濾波器的品質(zhì)因素Q決定。

3.4 轉(zhuǎn)換電路設(shè)計

主要采用的器件是單片機(jī)內(nèi)部的10位AD轉(zhuǎn)換器，但是在設(shè)計過程中通過實驗發(fā)現(xiàn)采用單片機(jī)內(nèi)部10位AD轉(zhuǎn)換器處理的效果不是很理想，通過再次研究決定采用兩個AD轉(zhuǎn)換芯片對負(fù)載輸出的信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換，再通過單片機(jī)進(jìn)行計算，在液晶顯示屏上顯示出功率和效率。

3.5 顯示電路

顯示電路的設(shè)計采用的器件是12864液晶顯示屏，顯示屏主要顯示輸出的功率、直流電源供給的功率以及整個功率放大器的效率，采用這種液晶顯示屏的優(yōu)點是屏幕的反應(yīng)速度快、較高的對比度以及低功耗。人機(jī)之間的交互可以良好的進(jìn)行，在設(shè)計過程中采用串口連接，在單片機(jī)的控制下按照規(guī)定要求進(jìn)行顯示固定格式的數(shù)據(jù)或者字符等信息。

4 結(jié)語

隨著科技的進(jìn)步，電子產(chǎn)品在人們的日常生活中扮演著重要的角色，低頻功率放大器作為電子產(chǎn)品的重要元件，其質(zhì)量的好壞、性能的高低直接影響了電子產(chǎn)品的使用效果，本文中詳細(xì)介紹了一種簡單實用、性能較高、功耗較低、價格低廉的低頻功率放大器的設(shè)計方案，在設(shè)計過程中滿足了輸出的波形沒有明顯的失真，電壓放大倍數(shù)為1，放大器的增益閉環(huán)是0的要求，并最大限度的挖掘單片機(jī)的資源，進(jìn)而功率放大器設(shè)計的需求，通過測得發(fā)現(xiàn)該電路具有很好的頻率響應(yīng)特性，功率放大器對低頻信號具有較好的放大作用，符合實際使用過程中的要求，同時設(shè)計價格低廉，只需要幾十元，可以被電子產(chǎn)品、音頻功率放大器廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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【關(guān)鍵詞】電氣控制線路；設(shè)計；基礎(chǔ)研究

引言

隨著信息全球化的發(fā)展，自動化和智能化已經(jīng)成為評價現(xiàn)代電子設(shè)備產(chǎn)品的重要標(biāo)準(zhǔn)，為了滿足電子產(chǎn)品的智能化功能，熱電企業(yè)對電氣控制線路設(shè)計的要求也相應(yīng)提高，從而使其表現(xiàn)出了多樣化的特征。電氣控制線路設(shè)計的優(yōu)化是完善電路設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因此本文對電控線路設(shè)計的基礎(chǔ)探討具有重要的實際價值。

1電氣控制線路設(shè)計的目的

1.1滿足電氣控制線路運行的承受力

線路功率超標(biāo)是影響整體線路安全的關(guān)鍵問題，因此在進(jìn)行電氣控制線路的設(shè)計時要加強對線路功率穩(wěn)定性的設(shè)計，考慮到系統(tǒng)線路功率的額定負(fù)荷，從而保證電路運行的安全性和可靠性。電氣控制線路設(shè)計是電路設(shè)計中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其直接影響到電路的運行速度及其質(zhì)量，電氣控制系統(tǒng)在運行電氣線路發(fā)出的指令時，線路中的部分機(jī)械需要進(jìn)行大功率的運轉(zhuǎn)，功率運轉(zhuǎn)的條件設(shè)計是電氣控制線路設(shè)計中的核心。

1.2適應(yīng)電氣控制線路運行的多樣化特點

必須實現(xiàn)電氣控制線路的兼容性，其是電氣控制線路設(shè)計的重要目的，同一機(jī)電設(shè)備為了滿足多樣化的功能需求會配置多套線路運行方式，為了避免不同線路之間的互相影響，就需要從電氣控制線路的設(shè)計入手，使得不同線路在運行過程中彼此兼容。例如一般工作狀態(tài)下，電動機(jī)既要做好調(diào)壓工作，同事還要進(jìn)行轉(zhuǎn)矩工作，此時為了保證其功能表達(dá)的有效性，就需要從電氣控制線路設(shè)計入手，增加不同的解決方案和運行方式。

1.3電氣控制線路運行的速度

與設(shè)計一體化電氣控制線路設(shè)計與電路的轉(zhuǎn)速具有一定的相關(guān)性，為了適應(yīng)不同機(jī)電多變的速度，在設(shè)計電氣控制線路過程中要注意運行速度與機(jī)電設(shè)施的適用性及準(zhǔn)確性。為此，電氣控制線路的設(shè)計主要是為了使電氣控制線路能承載運行時的的承受力，適應(yīng)電氣控制線路運行的多樣化特點并滿足電氣控制線路在運行過程中對速度的要求。

2.電氣控制線路設(shè)計的思路與原則

2.1電氣控制線路設(shè)計的思路

電氣控制線路設(shè)計要以服務(wù)企業(yè)生產(chǎn)流程和工藝為目的，在設(shè)計過程中要加強對電氣控制線路功能性和靈活性的設(shè)計，在傳統(tǒng)線路設(shè)計的基礎(chǔ)上對其改造和創(chuàng)新，從而適應(yīng)時展和企業(yè)應(yīng)用的需求。

2.2電氣控制線路設(shè)計的原則

在設(shè)計電氣控制線路時，必須遵循其適用性原則，即電氣控制線路設(shè)計的功能性與線路的復(fù)雜性無關(guān)，因此在設(shè)計過程中要盡量通過簡單的線路系統(tǒng)設(shè)計，滿足生產(chǎn)運行需求。其次，在設(shè)計過程中要提高設(shè)計方法的規(guī)范性和標(biāo)準(zhǔn)性。在設(shè)計過程中不建議以設(shè)計經(jīng)驗為依據(jù)，而是按照一定的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)對其展開標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，通過標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計規(guī)范有利于檢查設(shè)計中存在的問題，減少線路故障發(fā)生的可能性。最后，線路設(shè)計要保證較好的穩(wěn)定性和較高的安全性。

3.電氣控線路設(shè)計的方法內(nèi)容及注意問題

3.1電氣控制線路設(shè)計的方法和內(nèi)容

設(shè)計電氣控制線路需嚴(yán)格按照國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范設(shè)計流程，必須將主電路設(shè)計出來，才能設(shè)計控制電路和其它電路。在設(shè)計過程中首先要按照設(shè)計要求規(guī)劃設(shè)計方案，從工藝要求著手提高設(shè)計的實用性，在設(shè)計過程中要注重對相關(guān)參數(shù)的設(shè)計和優(yōu)化。在得到初步的設(shè)計方案以后，要畫出對應(yīng)方案的線路圖。其次，在分析線路圖的基礎(chǔ)上，以線路設(shè)計原理為依據(jù)檢查線路設(shè)計中存在的問題，并對其可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行排查，對其中的數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，從而得到最終的線路設(shè)計圖。設(shè)計電氣控制線路的具體流程如下：第一，確定好電氣設(shè)計的技術(shù)條件；第二，選擇合適的電氣傳動形式及控制方案；第三，選定電動機(jī)的類型、容量大小及其轉(zhuǎn)速型號；第四，明確設(shè)計電氣控制的原理；第五，制定電動機(jī)和電器器件明細(xì)表；第六，設(shè)計電氣控制元件及監(jiān)測元件的總布置圖；第七，設(shè)計電氣柜和操作臺的專用裝零件；第八，繪制裝配圖及接線圖。在設(shè)計過程中一般會將線路設(shè)計內(nèi)容作為設(shè)計主體，其它輔助部件的設(shè)計會參考類似線路設(shè)計中的相關(guān)部件。

3.2電氣控制線路設(shè)計應(yīng)注意的問題

電氣控制線路設(shè)計過程中應(yīng)該注意以下問題：①在滿足生產(chǎn)要求的基礎(chǔ)上，最大程度地控制電氣控制線路的成本，盡管線路中有很多的公共聯(lián)線，但可以減少電氣外部的接線，盡可能地降低連接導(dǎo)線的數(shù)量；②一般情況下，同一電器的常開和常閉輔助觸點靠的很近，一旦將兩者分別接到電源的不同位置，觸點斷開時產(chǎn)生的電弧會在兩個觸點之間形成飛弧，致使電源短路，因此在設(shè)計過程中需注意連接電器的觸點并保證線圈連接的準(zhǔn)確性；③在控制線路設(shè)計過程中要避免寄生電路的出現(xiàn)，其屬于電路動作過程中的意外接通電路，會嚴(yán)重的影響到電路的運行安全。

4.結(jié)論

綜上所述，通過研究電氣控制線路的設(shè)計原則，得知電氣控制線路設(shè)計對電路設(shè)計和機(jī)電運行中的重要作用。通過分析電氣控制線路設(shè)計的思路和原則，說明線路設(shè)計過程中使用性能和安全性是保證線路設(shè)計有效性的前提，在其基礎(chǔ)上探討了電氣控制線路設(shè)計的方法、內(nèi)容和應(yīng)注意的問題。

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篇10

關(guān)鍵詞：電路設(shè)計；proteus；應(yīng)用

中圖分類號：TN702 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）03-0248-01

二十一世紀(jì)的今天，社會科技進(jìn)步較快，proteus仿真軟件在電路設(shè)計中的應(yīng)用也越來越廣泛。該仿真軟件是計算機(jī)技術(shù)發(fā)展的重要成果之一，可以對模擬電路，數(shù)字電路和電路進(jìn)行仿真操作，軟件自身具備先進(jìn)的虛擬器，包括示波器，邏輯分析儀，信號發(fā)生器等，為了更全面的了解和更深刻的分析proteus在電子電路設(shè)計中的應(yīng)用，就要在軟件開啟的仿真條件下，對整體電路和包含的各個零部件進(jìn)行逐一研究，為之后的電路設(shè)計打下堅實的基礎(chǔ)思路。

1 Proteus仿真軟件簡述

Proteus軟件是英國Lab Center Electronics公司出版的EDA工具軟件（該軟件中國總為廣州風(fēng)標(biāo)電子技術(shù)有限公司）。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及器件。它是目前比較好的仿真單片機(jī)及器件的工具。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。該軟件包含ISIS和ARES兩個軟件部分，這兩個部分在大環(huán)境下扮演著兩個不同的重要角色，都有著舉足輕重的作用。在日常工作中，ARES部分是用來當(dāng)PCB設(shè)計工作的助手，進(jìn)行有效輔佐，而ISIS則是主要負(fù)責(zé)在仿真開啟的環(huán)境下對電路原理和模擬電路的設(shè)計工作。

2 Proteus仿真軟件進(jìn)行仿真電路設(shè)計的過程分析

在電子電路實訓(xùn)過程中，proteus仿真軟件在進(jìn)行仿真電路設(shè)計時，要在軟件編輯界面，按照需要模擬的實際電路思路，設(shè)計出一套最符合實際情況的電子電路圖，再通過許多相關(guān)數(shù)據(jù)計算，盡可能在最短的時間內(nèi)完成對電路的初步設(shè)計和對數(shù)據(jù)的測量與計算整理，最后完成整體的模擬電路設(shè)計，然后利用軟件的電路生成功能，輸出最后的電路設(shè)計圖。為了確保電路設(shè)計的順利進(jìn)行，仿真電路設(shè)計過程可以這樣：先確定核實設(shè)計項目，然后運行proteus軟件，繪制初步的電路原理圖，然后根據(jù)原理確定需要的元件種類和數(shù)量，啟動仿真系統(tǒng)，用虛擬儀器檢測然后讀出數(shù)據(jù)，分析結(jié)果，如不符合要求，對元件或者電路作適當(dāng)修改然后再次檢測，當(dāng)符合要求時，要對電路進(jìn)行完善，確定無誤后敲定最終設(shè)計方案，然后系統(tǒng)自動生成電路圖。

3 Proteus仿真軟件的仿真電路設(shè)計與調(diào)試

在進(jìn)行電路工作前，相關(guān)人員要檢查虛擬測量儀器與被測量點的兩個終端是否處于正常連接狀態(tài)，還要確定信號源良好的接地情況，其中還要注意示波器與地線的連接狀況。測量結(jié)束后要確保測量結(jié)果是GND的相反波形，有利于后續(xù)對電路的研究。實驗過程中，要時刻注意電壓表，電流表的指針位置，而在仿真電路時，要注意串聯(lián)電路中電流指針的指數(shù)，如有任何問題，要及時地在相應(yīng)的執(zhí)行操作界面，通過網(wǎng)絡(luò)，對電壓作出適當(dāng)調(diào)整，然后繼續(xù)進(jìn)行仿真電路的研究試驗，推動proteus仿真軟件在電子電路設(shè)計應(yīng)用中的發(fā)展。

4 Proteus仿真軟件的實用電路分析

在今后的與電路設(shè)計有關(guān)的工作當(dāng)中，我們不光要充分發(fā)揮并發(fā)展proteus仿真軟件，還要通過合理的方法來判斷研究proteus仿真軟件在未來電路研究中的發(fā)展趨勢，然后進(jìn)行相應(yīng)改進(jìn)。而proteus軟件還需要通過傳感器電路，正弦電路等實用電路中不斷的進(jìn)行試驗和探索，最后才能把此項技術(shù)落實到實際電子科技產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)節(jié)當(dāng)中去。所以，我們再使用該軟件進(jìn)行電路設(shè)計和分析時，要把重點放到傳感器電路和正弦電路等電路的實用性上，結(jié)合實際情況探究，才能更好地讓軟件適用于各種實用電路的應(yīng)用。還能開發(fā)出仿真系統(tǒng)的其他用法和功能，促使電子行業(yè)發(fā)展，為以后的研究工作打下堅實的基礎(chǔ)。

5 結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)階段proteus仿真軟件的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛，而其使用功能也十分便利和強大，在進(jìn)行電子電路設(shè)計時，為了能夠更深刻研究電路的工作情況，更準(zhǔn)確地對電路中存在的不足之處進(jìn)行調(diào)整，我們要進(jìn)一步對軟件進(jìn)行挖掘研究，明確操作規(guī)范，開發(fā)出更實用的功能以便使用。還能改善傳統(tǒng)的電子電路設(shè)計工作，并z測出其中的缺陷，為降低電路實驗成本，更有效地完成實驗和縮短實驗時間等方面，都有積極的推進(jìn)意義。

參考文祥