NCP1601制作的100W PFC升压电路
用NCP1601制作断续电流控制型PFC升压电路
简介：
本应用注意介绍了使用NCP1601组成的升压式功率因数校正。图1给出了电路原理。下面介绍设计及测量步骤。
图1 NCP1601组成的100W断续导通型PFC控制电路
NCP1601A是安森美公司最新的为小功率PFC用设计的产品。它可以工作在两种工作状态。即断续导通型（DCM）和临界导通型（CRM）。DCM的特色在于能限制最大开关频率，以便简化前端的EMI设计。而CRM型则可以限制电感中的电流应力，以便节省MOSFET和快速二极管的成本，尺寸以及可靠性。
通用的小功率PFC的控制方法通常都是采用临界导通型（CRM），它可以改变开关频率，CRM方式的开关频率可以变得非常高，它出现在正弦波零跨跃时。有时，高的开关频率使得CRM方式的EMI问题几乎无法解决。当然，CRM 有一个超过定频DCM方式的优点，即只有较低的峰值电流。这对于PFC是非常重要的。CRM在大电流应力的瞬间更可取一些。作为结果，NCP1601A开发成具有DCM和CRM两者优点的PFC控制IC。变换器使用NCP1601A在多数应力状态时要工作在CRM状态下，而就在零跨跃的瞬间能工作在DCM状态下，NCP1601A的工作形式总结于图2中。
图2 NCP1601的工作模式
设计步骤
第一步：确定设计规范
输入电压85VAC—265VAC 50Hz
输出功率100W/400VDC
开关频率100KHz
第二步：偏置电源设计
使用一个1/4W750K电阻给Vcc电容充电以便启动，在最坏情况下，该电阻上的功耗是94mW。
P = V2 / R = 2652 / 750*102 = 93.6W
图3 辅助绕组电路辅助绕组偏置源如图3所示。启动后，从电感上附加一个绕组，经过整流给出，Vcc要高出NCP1600A的最小工作电压9V，当PFC级的MOSFET导通时，电感初级的电压为Vin，二次绕组上的电压为Vin / N，该电压经过整流后接到电容C1上，当PFC级二级管导通时，电感初级绕组上的电压成为(Vin-Vout)，此时二次绕组上的电压成为(Vout-Vin)/N，这个电压加到电容C2上，作为结果，Vcc的偏置电压将是Vout/N，它几乎是恒定的，而不管50Hz的交流输入电压如何变化。
Vcc = V C1 +V C2 = Vin / N + (Vout-Vin) / N = Vout / N > Vcc (OFF)这样，辅助绕组的匝比N选做25:1，即Vcc =16V。
Vcc = Vout / N = 400 /25 =16V
给Vcc处接一个120uF电容，按照经验在启动期间的228ms中是足够了。NCP1601A消耗的典型值为2.5mA，欠压锁定值为4.75V。
Tstart = C*dV / I = 228 ms
出于保护的目的，加一个箝位齐纳二极管MZP4745A ，以便于防止瞬间过压。
第三步：假设一个转换效率
效率η通常假设为90%，输入功率为111W，此输入功率将迅速用于以下几步的计算。
P in = Pout /η= 100 / 90% = 111W
第四步：计算电流应力
最坏情况下，输入电流的最大值发生在输入AC85V时，输入的RMS电流I ac 是1.31A。这是指AC电流是均方根值。此电流应力主要加在整流器的前端。
I ac = P in / Vac =111 / 85 =1.31A
同时最大电流应力在PFC的临界型中是3.7A。
I pk = 2 2 1/2 * Iac = 3.7A
这个电流应力影响元件的选择，包括电流检测电阻，功率MOSFET，二极管及电感。
第五步：振荡电容设计
最大功率在V control = 1V 的最坏情况下的AC85V时得到。
C ramp = (Pin / Vac2 ) * 2L I ch = 706 pf
而在NCP1601A内的斜波端接了一支20pf 的电容，斜波电容的选择要尽可能小，以便限制最大的功率传输。对于临界状态，外部再接一支680pf 电容，对此应用就足够好了。
C ramp = 680pf
对于 C ramp 的这个值，控制电压V control 在高线及低线条件下得到：在低线时85V
V control = 2 L Ich * Pin / C ramp * Vac2 = 1.01 V
而在高线时265 Vac,
V control = 2 L I ch * Pin / C ramp * Vac2 = 0.1V
第八步：检查开关周期以确保CRM时处在正弦峰顶，在低线85VAC时，开关周期(t1+t2)以及MOSFET在导通的t1时间如下所示：
t1+t2 = Vout / (Vout –Vin ) * (C ramp * V control / Ich ) = 10.11uS > T
t1 = C ramp * V control / I ch = 7.07 uS
在高线265VAC时，开关周期(t1 +t2 )及MOSFET在导通的t1 时如下：t1 +t2 = Vout / (Vout – Vin) * ( Cramp *V control /I ch ) = 11.1uS > T
t1 = C ramp * Vcontrol / Ich ) = 0.7 uS
如同开关周期一样长过DCM的开关周期T，电路工作在CRM状态。而且最大电流应力被最小化了。
第九步：电流检测电阻设计
设置电流检测电阻Rcs，Rcs定义为零电流阈值Ib ZCD及过流保护阈值I L OCP
，分别由以下两式给出：
I L OCP = ( Rs *200uA – 3.2mV )/ R cs
I L ZCD = ( Rs *14uA –7.5 mV ) / Rcs
由于I L ZCD已经大于零，Rs就必须大于535.7Ω,此时给出I L ZCD >0 ，当Rs 非常接近535.7Ω时，I LOCP / I L ZCD = 26000。而且I L ZCD可以比I L OCP非常小。例如：如果最大应力电流为3.7A，那末R cs 为28mΩ, I L ZCD为143uA。
Rcs = ( Rs *200uA – 3.2mv ) / I L OCP = 0.028Ω
I
L ZCD
= (Rs * 14 uA – 7.5mv) / Rcs = 143uA
当然，由于误差的存在，只能在实际设计中尽量使之接近。
当Rcs的值为0.05Ω时，其功耗为129mW。
Pd = Iac2 * Rcs * 1.5 = 129 mW
为了能有I L OCP = 3.7A ，Rs将必须是941Ω.
Rs = (Rcs * I
L OCP
+ 3.2 mV) / 200uA = 941Ω
941Ω不是标准值，如果取Rs 为 1KΩ ,那末I
L OCP 以及I
L ZCD
给出如下二
式：
I
L OCP
= (Rs *200uA - 3.2mV) / Rcs = 3.936A
I
L ZCD
= (Rs * 14uA – 7.5mV) / Rcs = 130mA
第十步：输出电容设计
输出电容的选择通常由所要求的维持时间或可以接受的负载上的纹波电压来决定。作为经验法则，输出电容通常设定为1uF/W ，因此，输出100W的应用需要100uF的输出电容。即 Cout = 100uF/450V 。
保持时间T hold为电源在线路电压跌落后需要保持其电压在规范范围内的
时间。
C = 2Pout * t hold / ( Vout min2 – V op min )
图4输出级的等效电路图5 输出电压纹波
此处，Vout min 是在满载时输出稳压的电压值。Vop min 是由PFC的驱动负载上的最小电压值。由于没有保持时间的实际规范，这一项在此处没有进一步研究。
主要在PFC电路中的纹波元件是其整流的交流线路频率，因为它很难被电感和电容滤掉，CCM或DCM方式工作主要影响开关频率的纹波，它总是少于整流线路频率的纹波的。因此，将其忽略。
PFC的低频输出级可以简化成图4。线路频率电流源是一个整流过的正弦波，而且其均方根值Iout rms简化成Pout / Vout，因此，Iout pk-pk的峰峰值表示为：
Iout pk-pk = 1.414* Ioutrms = 0.354A
现在，电容仅作为图4电路中的储能的中间环节，其放电时间为线路频率的1/4，如图5所示。
T discharge = 0.25 *1/ f
L
因此，低频输出纹波可以从下式求出：
dV = I dt / C =( 0.354 * 1/4*1/50)/100*10-6 = 17.7V
出于安全起见，450V标称的输出电容被推荐在此使用，它是以应付400V的RMS电压。
另一方面，在NCP1601A的PFC中，瞬时输出电压会影响瞬时的控制电压，V
。如果输出电压纹波太大，它会使控制电压上也有大波动。因而会使功率因CONTROT
数值惊人地减少。因为这是为了满足高的动态控制电压。
第11步：输入滤波设计
CRM或DCM的PFC电路需要一个输入滤波电路以便将高频电流旁路掉。使输入电流仅由低频部分组成。最简单的滤波电路就是跨跃两输入端的电容CF如图6所示。假设输入阻抗Zin加入到AC输出源，而其输入阻抗值未知。且在多数应用中是可忽略的。因此，加入一个差模滤波电感Lf，去计算其电流。该差模电感通常存在于共模电感的形式。
。其高频等效电路示于图7，其矢量图画出，高频电流高频源是电感电流I
L
I
的百分比得以进入输入边，公式如下：
L
=（1/（2πfCf））/[2πfLf -1/（2πfCf）] =（1/4π2f2 Lf Cf-1）Iin / I
L
=0.31%
此处，Lf = 1MHz ，Cf = 1μF。
另一方面，附加的滤波电容Cf还带出一个低频电流If，如图8示。它增加了整个输入电流的幅度（对相同的功率）。图6的低频等效电路示于图8。等效电阻Reg为PFC电路的等效电阻，它可以建模，成为纯电阻，对PFC电路Reg
图6 滤波电容电路图7 高频等效电路
图8 低频等效电路和相位图
表示如下：
Reg = Vin2 / Pin =（Vin2 * η）/ Pout
因此，增加的输入电流的百分比是由于滤波电容增加带来的，
Iin / I
L = [1+（Reg/（1/2πf
L
Cf）]0.5 = [1+（Vin2 η* 2πf L Cf / Pout）
2]0.5=101.95%
第十二步。PCB板布局设计
图9 样板的正面LAYOUT
图10 样板的反面LAYOUT
图9和图10给出一个100W电路的PCB布局设计，作为结果之一，控制电路要紧靠在PCB板一角，以防止任何来自主功率开关的未知高频噪声去干扰NCP1601A，要与一集束电容捆在一起。因为它是非常敏感的。最好的方法是给出最小的PCB轨迹，因此它们最好就放在IC的底部。
PCB线条的联接在电流检测电阻处要有尽可能小的串联电阻，它们是噪声源，误差源，因此建议这部分距离要最短，最后，在单面板的情况下，建议加一支10Ω电阻，放在MOSFET栅与NCP1601A的输出之间。由于板上各电路路径产生大量的大电流的交流噪声，所以输出电压的反馈路径要远离它，还要加一些去耦电容以去除噪声。
端的电容
第13步，仔细调整V
CONTRAL
端（2PIN）NCP1601A的PFC电路通常在很大程度上依赖于怎样去稳定V
CONTRAL
的控制电压，在此端可以加一个大的外接电容，以减少噪声干扰和减少该端电压的动态变化，以便给出好的功率因数，当然，如果电容太大，它又会减少动态响应能力，或降低电路起动的瞬态过程，所以要仔细调整。
测量结果
该PFC实例电路的性能列于表2中。给出不同输入电压下的波形，示于图11--14，上面是输入电流，中间是输出电压，下面是升压用的输入电压。输出电压设置在400V，如果前端加一个电容可以改善2%--3%的THD 。
为了表示出DCM及CRM工作的能力，图15--17给出波形。
结论:
用NCP1601A的100W样板电路设计步骤给出，注意，NCP1601A可执行一个功率因数校正及有效的CRM及DCM ，因此它非常适合小功率（100W以下）的PFC
图2 Inductor Current 电感电流Input Current 输入电流Critical Mode 临界模式DCM 断续模式
图5 Discharging time 放电时间Ripple 纹波
表格已经改过.
直流升压斩波电路课程设计
湖南工学院 课程设计说明书 课题名称：直流升压斩波电路的设计专业名称：自动化 学生班级：自本0903班 学生姓名：曾盛 学生学号： 09401040322 指导教师：桂友超
电力电子技术课程设计任务书 一、设计任务和要求 （1）熟悉整流和触发电路的基本原理，能够运用所学的理论知识分析设计任务。 （2）掌握基本电路的数据分析、处理；描绘波形并加以判断。 （3）能正确设计电路，画出线路图，分析电路原理。 （4）广泛收集相关资料。 （5）独立思考，刻苦专研，严禁抄袭。 （6）按时完成课程设计任务，认真、正确的书写课程设计报告。 二、设计内容 （1）明确设计任务，对所要设计地任务进行具体分析，充分了解系统性能，指标要求。 （2）制定设计方案。 （3）迸行具体设计：单元电路的设计；参数计算；器件选择；绘制电路原理图。 （4）撰写课程设计报告（说明书）：课程设计报告是对设计全过程的系统总结。 三、技术指标 斩波电路输出电压为340±5V，直流升压斩波电路输入电压为直流流24V~60V，输出功率为100W。
绪论 ........................................................... - 1 - 第1章直流升压斩波电路的设计思想 .............................. - 3 - 1.1直流升压斩波电路原理..................................... - 3 - 1.2参数计算................................................. - 4 - 第2章直流升压斩波电路驱动电路设计 ............................ - 5 - 第3章直流升压斩波电路保护电路设计 ............................ - 6 - 3.1过电流保护电路........................................... - 6 - 3.2过电压保护电路........................................... - 6 - 第4章直流升压斩波电路总电路的设计 ............................ - 7 - 第5章直流升压斩波电路仿真 .................................... - 8 - 5.1仿真模型的选择........................................... - 8 - 5.2仿真结果及分析........................................... - 8 - 第6章设计总结 ............................................... - 10 - 参考文献 ...................................................... - 11 - 附录：元件清单 ................................................ - 12 -
电气原理图设计方法及实例分析
电气原理图设计方法及实例分析 【摘要】本文主要对电气原理图绘制的要求、原则以及设计方法进行了说明，并通过实例对设计方法进行了分析。 【关键词】电气原理图；设计方法；实例 继电-接触器控制系统是由按钮、继电器等低压控制电器组成的控制系统，可以实现对 电力拖动系统的起动、调速等动作的控制和保护，以满足生产工艺对拖动控制的要求。继电-接触器控制系统具有电路简单、维修方便等许多优点，多年来在各种生产机械的电气控制 中获得广泛的应用。由于生产机械的种类繁多，所要求的控制系统也是千变万化、多种多样的。但无论是比较简单的，还是很复杂的控制系统，都是由一些基本环节组合而成。因此本节着重阐明组成这些控制系统的基本规律和典型电路环节。这样，再结合具体的生产工艺要求，就不难掌握控制系统的分析和设计方法。 一、绘制电气原理图的基本要求 电气控制系统是由许多电气元件按照一定要求连接而成，从而实现对某种设备的电气自动控制。为了便于对控制系统进行设计、研究分析、安装调试、使用和维修，需要将电气控制系统中各电气元件及其相互连接关系用国家规定的统一图形符号、文字符号以图的形式表示出来。这种图就是电气控制系统图，其形式主要有电气原理图和电气安装图两种。 安装图是按照电器实际位置和实际接线电路，用给定的符号画出来的，这种电路图便于安装。电气原理图是根据电气设备的工作原理绘制而成，具有结构简单、层次分明、便于研究和分析电路的工作原理等优点。绘制电气原理图应按GB4728-85、GBTl59-87等规定的标 准绘制。如果采用上述标准中未规定的图形符号时，必须加以说明。当标准中给出几种形式时，选择符号应遵循以下原则： ①应尽可能采用优选形式； ②在满足需要的前提下，应尽量采用最简单形式； ③在同一图号的图中使用同一种形式。 根据简单清晰的原则，原理图采用电气元件展开的形式绘制。它包括所有电气元件的导电部件和接线端点，但并不按照电气元件的实际位置来绘制，也不反映电气元件的大小。由于电气原理图具有结构简单、层次分明、适于研究等优点，所以无论在设计部门还是生产现场都得到广泛应用。 控制电路绘制的原则： ①原理图一般分主电路、控制电路、信号电路、照明电路及保护电路等。 ②图中所有电器触头，都按没有通电和外力作用时的开闭状态（常态）画出。 ③无论主电路还是辅助电路，各元件应按动作顺序从上到下、从左到右依次排列。 ④为了突出或区分某些电路、功能等，导线符号、连接线等可采用粗细不同的线条来表示。 ⑤原理图中各电气元件和部件在控制电路中的位置，应根据便于阅读的原则安排。同一电气元件的各个部件可以不画在一起，但必须采用同一文字符号标明。 ⑥原理图中有直接电联系的交叉导线连接点，用实心圆点表示；可拆卸或测试点用空心圆点表示；无直接电联系的交叉点则不画圆点。 ⑦对非电气控制和人工操作的电器，必须在原理图上用相应的图形符号表示其操作方式。 ⑧对于电气控制有关的机、液、气等装置，应用符号绘出简图，以表示其关系。 二、分析设计法及实例设计分析 根据生产工艺要求，利用各种典型的电路环节，直接设计控制电路。这种设计方法比较简单，但要求设计人员必须熟悉大量的控制电路，掌握多种典型电路的设计资料，同时具有丰富的设计经验，在设计过程中往往还要经过多次反复地修改、试验，才能使电路符合设计
常见几种开关电源工作原理及电路图
一、开关式稳压电源的基本工作原理 开关式稳压电源接控制方式分为调宽式和调频式两种，在实际的应用中，调宽式使用得较多，在目前开发和使用的开关电源集成电路中，绝大多数也为脉宽调制型。因此下面就主要介绍调宽式开关稳压电源。 调宽式开关稳压电源的基本原理可参见下图。 对于单极性矩形脉冲来说，其直流平均电压Uo取决于矩形脉冲的宽度，脉冲越宽，其直流平均电压值就越高。直流平均电压Ｕ。可由公式计算， 即Uo=Um×T1/T 式中Um为矩形脉冲最大电压值；T为矩形脉冲周期；T1为矩形脉冲宽度。 从上式可以看出，当Um 与T 不变时，直流平均电压Uo 将与脉冲宽度T1 成正比。这样，只要我们设法使脉冲宽度随稳压电源输出电压的增高而变窄，就可以达到稳定电压的目的。 二、开关式稳压电源的原理电路 1、基本电路
图二开关电源基本电路框图 开关式稳压电源的基本电路框图如图二所示。 交流电压经整流电路及滤波电路整流滤波后，变成含有一定脉动成份的直流电压，该电压进人高频变换器被转换成所需电压值的方波，最后再将这个方波电压经整流滤波变为所需要的直流电压。 控制电路为一脉冲宽度调制器，它主要由取样器、比较器、振荡器、脉宽调制及基准电压等电路构成。这部分电路目前已集成化，制成了各种开关电源用集成电路。控制电路用来调整高频开关元件的开关时间比例，以达到稳定输出电压的目的。 ２．单端反激式开关电源 单端反激式开关电源的典型电路如图三所示。电路中所谓的单端是指高频变换器的磁芯仅工作在磁滞回线的一侧。所谓的反激，是指当开关管VT1 导通时，高频变压器Ｔ初级绕组的感应电压为上正下负，整流二极管VD1处于截止状态，在初级绕组中储存能量。当开关管VT1截止时，变压器Ｔ初级绕组中存储的能量，通过次级绕组及VD1 整流和电容Ｃ滤波后向负载输出。
电子技术课程设计的基本方法和步骤模板
电子技术课程设计的基本方法和步骤
电子技术课程设计的基本方法和步骤 一、明确电子系统的设计任务 对系统的设计任务进行具体分析, 充分了解系统的性能、指标及要求, 明确系统应完成的任务。 二、总体方案的设计与选择 1、查阅文献, 根据掌握的资料和已有条件, 完成方案原理的构想; 2、提出多种原理方案 3、原理方案的比较、选择与确定 4、将系统任务的分解成若干个单元电路, 并画出整机原理框图, 完成系统的功能设计。 三、单元电路的设计、参数计算与器件选择 1、单元电路设计 每个单元电路设计前都需明确本单元电路的任务, 详细拟订出单元电路的性能指标, 与前后级之间的关系, 分析电路的组成形式。具体设计时, 能够模拟成熟的先进电路, 也能够进行创新和改进, 但都必须保证性能要求。而且, 不但单元电路本身要求设计合理, 各单元电路间也要相互配合, 注意各部分的输入信号、输出信号和控制信号的关系。 2、参数计算 为保证单元电路达到功能指标要求, 就需要用电子技术知识对参数进行计算, 例如放大电路中各电阻值、放大倍数、振荡器中电阻、电容、振荡频率等参数。只有很好地理解电路的工作原理, 正确利用计算公式, 计算的参数才能满足设计要求。 参数计算时, 同一个电路可能有几组数据, 注意选择一组能完成
电路设计功能、在实践中能真正可行的参数。 计算电路参数时应注意下列问题: （1）元器件的工作电流、电压、频率和功耗等参数应能满足电路指标的要求。 （2）元器件的极限必须留有足够的裕量, 一般应大于额定值的 1.5倍。 （3）电阻和电容的参数应选计算值附近的标称值。 3、器件选择 ( 1) 阻容元件的选择 电阻和电容种类很多, 正确选择电阻和电容是很重要的。不同的电路对电阻和电容性能要求也不同, 有些电路对电容的漏电要求很严, 还有些电路对电阻、电容的性能和容量要求很高, 例如滤波电路中常见大容量( 100~3000uF) 铝电解电容, 为滤掉高频一般还需并联小容量( 0.01~0.1uF) 瓷片电容。设计时要根据电路的要求选择性能和参数合适的阻容元件, 并要注意功耗、容量、频率和耐压范围是否满足要求。 ( 2) 分立元件的选择 分立元件包括二极管、晶体三极管、场效应管、光电二极管、晶闸管等。根据其用途分别进行选择。选择的器件类型不同, 注意事项也不同。 ( 3) 集成电路的选择 由于集成电路能够实现很多单元电路甚至整机电路的功能, 因此选用集成电路设计单元电路和总体电路既方便又灵活, 它不但使系统体积缩小, 而且性能可靠, 便于调试及运用, 在设计电路时颇受欢迎。选用的集成电路不但要在功能和特性上实现设计方案, 而且要满足功耗、电压、速度、价格等方面要求。 4、注意单元电路之间的级联设计, 单元电路之间电气性能的 相互匹配问题, 信号的耦合方式
电子系统设计的基本原则和方法
电子系统设计的基本原则和设计方法 一、电子系统设计的基本原则： 电子电路设计最基本的原则应该使用最经济的资源实现最好的电路功能。具体如下： 1、整体性原则 在设计电子系统时，应当从整体出发，从分析电子电路整体内部各组成元件的关系以及电路整体与外部环境之间的关系入手，去揭示与掌握电子系统整体性质，判断电子系统类型，明确所要设计的电子系统应具有哪些功能、相互信号与控制关系如何、参数指标在那个功能模块实现等，从而确定总体设计方案。 整体原则强调以综合为基础，在综合的控制与指导下，进行分析，并且对分析的结果进行恰当的综合。基本的要点是：（1）电子系统分析必须以综合为目的，以综合为前提。离开了综合的分析是盲目的，不全面的。（2）在以分析为主的过程中往往包含着小的综合。即在对电子系统各部分进行分别考察的过程中，往往也需要又电子局部的综合。（3）综合不许以分析为基础。只有对电子系统的分析了解打到一定程度以后，才能进行综合。没有详尽以分析电子系统作基础，综合就是匆忙的、不坚定的，往往带有某种主管臆测的成分。 2、最优化原则 最优化原则是一个基本达到设计性能指标的电子系统而言的，由于元件自身或相互配合、功能模块的相互配合或耦合还存在一些缺陷，使电子系统对信号的传送、处理等方面不尽完美，需要在约束条件的限制下，从电路中每个待调整的原器件或功能模块入手，进行参数分析，分别计算每个优化指标，并根据有忽而
指标的要求，调整元器件或功能模块的参数，知道目标参数满足最优化目标值的要求，完成这个系统的最优化设计。 3、功能性原则 任何一个复杂的电子系统都可以逐步划分成不同层次的较小的电子子系统。仙子系统设计一般先将大电子系统分为若干个具有相对独立的功能部分，并将其作为独立电子系统更能模块；再全面分析各模块功能类型及功能要求，考虑如何实现这些技术功能，即采用那些电路来完成它；然后选用具体的实际电路，选择出合适的元器件，计算元器件参数并设计个单元电路。 4、可靠性与稳定性原则 电子电路是各种电气设备的心脏，它决定着电气设备的功能和用途，尤其是电气设备性能的可靠性更是由其电子电路的可靠性来决定的。电路形式及元器件选型等设计工作，设计方案在很大程度上也就决定可靠性，在电子电路设计时应遵循如下原则：只要能满足系统的性能和功能指标就尽可能的简化电子电路结构；避免片面追求高性能指标和过多的功能；合理划分软硬件功能，贯彻以软代硬的原则，使软件和硬件相辅相成；尽可能用数字电路代替模拟电路。影响电子电路可靠性的因素很多，在发生的时间和程度上的随机性也很大，在设计时，对易遭受不可靠因素干扰的薄弱环节应主动地采取可靠性保障措施，使电子电路遭受不可靠因素干扰时能保持稳定。抗干扰技术和容错设计是变被动为主动的两个重要手段。 5、性能与价格比原则 在当今竞争激烈的市场中，产品必须具有较短的开发设计周期，以及出色的性能和可靠性。为了占领市场，提高竞争力，所设计的产品应当成本低、性能好、
电子电路设计的一般方法和步骤
电子电路设计的一般方法与步骤 一、总体方案的设计与选择 1.方案原理的构想 (1)提出原理方案 一个复杂的系统需要进行原理方案的构思，也就是用什么原理来实现系统要求。因此，应对课题的任务、要求和条件进行仔细的分析与研究，找出其关键问题是什么，然后根据此关键问题提出实现的原理与方法，并画出其原理框图（即提出原理方案）。提出原理方案关系到设计全局，应广泛收集与查阅有关资料，广开思路,开动脑筋,利用已有的各种理论知识，提出尽可能多的方案，以便作出更合理的选择。所提方案必须对关键部分的可行性进行讨论，一般应通过试验加以确认。 (2)原理方案的比较选择 原理方案提出后，必须对所提出的几种方案进行分析比较。在详细的总体方案尚未完成之前,只能就原理方案的简单与复杂，方案实现的难易程度进行分析比较，并作出初步的选择。如果有两种方案难以敲定，那么可对两种方案都进行后续阶段设计，直到得出两种方案的总体电路图,然后就性能、成本、体积等方面进行分析比较，才能最后确定下来。 2.总体方案的确定 原理方案选定以后，便可着手进行总体方案的确定，原理方案只着眼于方案的原理，不涉及方案的许多细节，因此，原理方案框图中的每个框图也只是原理性的、粗略的，它可能由一个单元电路构成，亦可能由许多单元电路构成。为了把总体方案确定下来，必须把每一个框图进一步分解成若干个小框，每个小框为一个较简单的单元电路。当然，每个框图不宜分得太细，亦不能分得太粗，太细对选择不同的单元电路或器件带来不利，并使单元电路之间的相互连接复杂化；但太粗将使单元电路本身功能过于复杂，不好进行设计或选择。总之,
应从单元电路和单元之间连接的设计与选择出发，恰当地分解框图。 二、单元电路的设计与选择 1.单元电路结构形式的选择与设计 按已确定的总体方案框图，对各功能框分别设计或选择出满足其要求的单元电路。因此，必须根据系统要求，明确功能框对单元电路的技术要求，必要时应详细拟定出单元电路的性能指标，然后进行单元电路结构形式的选择或设计。 满足功能框要求的单元电路可能不止一个，因此必须进行分析比较，择优选择。 2.元器件的选择 (1)元器件选择的一般原则 元器件的品种规格十分繁多，性能、价格和体积各异，而且新品种不断涌现，这就需要我们经常关心元器件信息和新动向，多查阅器件手册和有关的科技资料，尤其要熟悉一些常用的元器件型号、性能和价格，这对单元电路和总体电路设计极为有利。选择什么样的元器件最合适，需要进行分析比较。首先应考虑满足单元电路对元器件性能指标的要求，其次是考虑价格、货源和元器件体积等方面的要求。 (2)集成电路与分立元件电路的选择问题 随着微电子技术的飞速发展，各种集成电路大量涌现，集成电路的应用越来越广泛。今天，一块集成电路常常就是具有一定功能的单元电路，它的性能、体积、成本、安装调试和维修等方面一般都优于由分立元件构成的单元电路。 优先选用集成电路不等于什么场合都一定要用集成电路。在某些特殊情况，如：在高频、宽频带、高电压、大电流等场合，集成电路往往还不能适应，有时仍需采用分立元件。另外，对一些功能十分简单的电路，往往只需一只三极管或一只二极管就能解决问题，就不必选用集成电路。
12v升压48v电路图大全(五款模拟电路设计原理图详解)
12v升压48v电路图大全（五款模拟电路设计原理图详解） 12v升压48v电路图（一）直流-直流变换器（DC-DC）是一种将直流基础电源转变为其他电压种类的直流变换装置。目前通信设备的直流基础电源电压规定为48V，由于在通信系统中仍存在24V（通信设备）及+12V、+5V（集成电路）的工作电源，因此，有必要将48V基础电源通过直流-直流变换器变换到相应电压种类的直流电源，以供实际使用。 DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压，也称为直流斩波。斩波器的工作方式有两种，一是脉宽调制方式Ts不变，改变ton（通用），二是频率调制 （1）Buck电路--降压斩波器，其输出平均电压U0小于输入电压Ui，极性相同。 （2）Boost电路--升压斩波器，其输出平均电压U0大于输入电压Ui，极性相同。 （3）Buck-Boost电路--降压或升压斩波器，其输出平均电压U0大于或小于输入电压Ui，极性相反，电感传输。 （4）Cuk电路--降压或升压斩波器，其输出平均电压U0大于或小于输入电压Ui，极性相反，电容传输。 还有Sepic、Zeta电路。 上述为非隔离型电路，隔离型电路有正激电路、反激电路、半桥电路、全桥电路、推挽电路。 12v升压48v电路图（二）SX1328是一款宽电压输出，DC-DC转换器。输入电压范围是15V至32V，输出电压范围是5V至42V可调，内部MOSFET输出开关电流可高达3A，400KHz开关频率，内置软启动功能、过压保护、短路保护，采用标准的TO263-5无铅封装。同时，该芯片可用于升降压稳压方案：10V~30V输入、输出稳定在12V，高效率、低成本、性能卓越。SX1328应用电路非常简单，外围器件极少。 12v升压48v电路图（三）电动车用，48V／12V直流转换器是为了给整车照明及信号供电的装置，其电压输出为满足大灯照明（12V/35W）、转向灯（12V／8W2）和喇叭（12V ／36W）分别使用或共同使用而设计，并能对负载过载起保护作用，其工作原理图见图1。
电子电路识图的基本方法和技巧
电子电路识图的基本方法和技巧 对初学者来说，复杂的电子电路图上布满了密密麻麻的电路符号，根本不知从何下手识图，也不能从电子电路原理图中找出电子产品的故障所在，更不能得心应手地去设计各种各样的电子电路。其实，只要对电子电路图进行仔仔细细观察，就会发现电子电路的构成具有很强的规律性，即相同类型的电子电路不仅功能相似，而且在电路结构上也是大同小异的。任何一张错综复杂、表现形式不同的电子电路图都是由一些最基本的电子电路组合而成的，构成复杂电子电路图的最基本电路称为单元电路。只要掌握了基本单元电路，任何复杂的电路都可以看成是基本单元电路的集合。1.从基本元器件入手，为识图打下良好的基础。电子元器件是构成电子产品的基础。因此，了解电子元器件的基础知识，掌握不同元器件在电路中的电路表示符号及各元器件的基本功 能特点是进行电子识图的第一步。 2.掌握基本单元电路，为识读复杂电路打下基础。在学习基本单元电路时，要掌握好基本单元电路的工作原理、电路的功能及特性、电路典型参数、组成电路的元器件、每一个元器件在电路中所起的作用及电路调试方法等。 3.分解复杂电路。复杂电路被分解为基本单元电路后，就可以根据一个个基本单元电路的功能、特点进而分析到整个复
杂的电子电路，设计出各种各样的电路。 4.掌握基本单元电路之间的连接方法。基本单元电路之间可以直接连接起来，叫做直接耦合；通过变压器的初、次级间的磁感应来实现信号的连接，叫做变压器耦合；用电容来连接，叫做电容耦合。 5.明确各分体元器件在电子电路中所起的作用。为了方便初学者识图，现将各分体元器件在电子电路中不同的接法及与不同元器件连接所起的作用归纳如下。电阻器：在电路中主要起限流、分压的作用。 1）电阻器与电阻器在电路中并联一般是为了增大电阻器的功率。 2）电阻器与电阻器串联并从中间引出抽头，在一般情况下是为了得到电阻器上的分压。 3）电阻与稳压管串联，电阻器为稳压二极管的限流电阻器。4）电阻器与电容器串联组成微分电路，在这里电阻器为电容器的充电限流电阻器，充电常数由RC的乘积觉定。在这里如果微分电路与二极管或单向晶闸管等半导体器件并联，且电路中有电感性负载，则微分电路在电路中起阻容吸收的作用，即吸收电感器由于在开机、关机一瞬间产生的较高感应电动势，保护半导体器件不因太高的感应电动势而击穿损坏。 5）电阻器与电容器并联，在一般情况下电阻器为电容器的
boost升压电路
开关直流升压电路（即所谓的boost或者step-up电路）原理 2007-09-29 13:28 the boost converter,或者叫step-up converter，是一种开关直流升压电路，它可以是输出电压比输入电压高。 基本电路图见图一。 假定那个开关（三极管或者mos管）已经断开了很长时间，所有的元件都处于理想状态，电容电压等于输入电压。 下面要分充电和放电两个部分来说明这个电路 充电过程 在充电过程中，开关闭合（三极管导通），等效电路如图二，开关（三极管）处用导线代替。这时，输入电压流过电感。二极管防止电容对地放电。由于输入是直流电，所以电感上的电流以一定的比率线性增加，这个比率跟电感大小有关。随着电感电流增加，电感里储存了一些能量。
放电过程 如图，这是当开关断开（三极管截止）时的等效电路。当开关断开（三极管截止）时，由于电感的电流保持特性，流经电感的电流不会马上变为0，而是缓慢的由充电完毕时的值变为0。而原来的电路已断开，于是电感只能通过新电路放电，即电感开始给电容充电，电容两端电压升高，此时电压已经高于输入电压了。升压完毕。 说起来升压过程就是一个电感的能量传递过程。充电时，电感吸收能量，放电时电感放出能量。 如果电容量足够大，那么在输出端就可以在放电过程中保持一个持续的电流。如果这个通断的过程不断重复，就可以在电容两端得到高于输入电压的电压。 一些补充 1 AA电压低,反激升压电路制约功率和效率的瓶颈在开关管,整流管,及其他损耗
(含电感上). 1.电感不能用磁体太小的(无法存应有的能量),线径太细的(脉冲电流大,会有线损大). 2 整流管大都用肖特基,大家一样,无特色,在输出3.3V时,整流损耗约百分之 十. 3 开关管,关键在这儿了,放大量要足够进饱和,导通压降一定要小,是成功的关键.总共才一伏,管子上耗多了就没电出来了,因些管压降应选最大电流时不超过0.2--0.3V,单只做不到就多只并联....... 4 最大电流有多大呢?我们简单点就算1A吧,其实是不止的.由于效率低会超过1.5A,这是平均值,半周供电时为3A,实际电流波形为0至6A.所以咱建议要用两只号称5A实际3A的管子并起来才能勉强对付. 5 现成的芯片都没有集成上述那么大电流的管子,所以咱建议用土电路就够对付洋电路了. 以上是书本上没有直说的知识,但与书本知识可对照印证. 开关管导通时，电源经由电感-开关管形成回路，电流在电感中转化为磁能贮存；开关管关断时，电感中的磁能转化为电能在电感端左负右正，此电压叠加在电源正端，经由二极管-负载形成回路，完成升压功能。既然如此，提高转换效率就要从三个方面着手：1.尽可能降低开关管导通时回路的阻抗，使电能尽可能多的转化为磁能；2.尽可能降低负载回路的阻抗，使磁能尽可能多的转化为电能，同时回路的损耗最低；3.尽可能降低控制电路的消耗，因为对于转换来说，控制电路的消耗某种意义上是浪费掉的，不能转化为负载上的能量。
直流升压电路原理图
几款直流升压电路 直流升压就是将电池提供的较低的直流电压，提升到需要的电压值，其基本的工作过程都是：高频振荡产生低压脉冲——脉冲变压器升压到预定电压值——脉冲整流获得高压直流电，因此直流升压电路属于DC/DC电路的一种类型。 在使用电池供电的便携设备中，都是通过直流升压电路获得电路中所需要的高电压，这些设备包括：手机、传呼机等无线通讯设备、照相机中的闪光灯、便携式视频显示装置、电蚊拍等电击设备等等。 一、几种简单的直流升压电路 以下是几种简单的直流升压电路，主要优点：电路简单、低成本；缺点：转换效率较低、电池电压利用率低、输出功率小。这些电路比较适合用在万用电表中，替代高压叠层电池。
二、24V供电ＣＲＴ高压电源 一些照相机ＣＲＴ使用１１．４ｃｍ（４．５英寸）纯平面ＣＲＴ作为显示部件，其高压部件的阳极电压为＋２０ｋＶ，聚焦极电压为＋３．２ｋＶ，加速极电压为＋１０００Ｖ，高压部件供电为直流２４Ｖ。以下电路是为替换维修这些显示器的高压部件而设计（电路选自网络文章，原作者不详）。该电路的设计也可为其他升压电路设计提供参考。 基本原理：ＮＥ５５５构成脉冲发生器，调节电位器ＶＲ２可使之产生频率为２０ｋＨｚ左右的脉冲，电位器ＶＲ１调脉宽。ＴＲ１为推动级，脉冲变压器Ｔ１采用反极性激励，即ＴＲ１导通时ＴＲ２截止，ＴＲ１截止时ＴＲ２导通，Ｄ３、Ｃ９、ＶＲ３、Ｒ７及Ｄ４、Ｒ６、ＴＲ３组成高压保护电路。ＶＲ２用于调频率，调节ＶＲ２可调整高压大小。 ＶＲ２选用精密可调电阻。Ｔ２可选用彩电行输出变压器变通使用。笔者选用的是东洋ＳＥ－１４３８Ｇ系列３５ｃｍ（１４英寸）彩电的行输出变压器，采用此变压器阳极电压可达２０ｋＶ，再适当选取Ｒ８的阻值使加速极电压为＋１０００Ｖ、Ｒ９的阻值使聚焦极电压为＋３．２ｋＶ即可。整个部件采用铝盒封装，铝壳接地，这样可减少对电路干扰。 直流升压电压电路图集锦: 三极管升压电路:
电路设计的基本原理和方法
电路设计的基本原理和方法 本人经过整理得出如下的电路设计方法，希望对广大电子爱好者及热衷于硬件研发的朋友有所帮助。 电子电路的设计方法 设计一个电子电路系统时，首先必须明确系统的设计任务，根据任务进行方案选择，然后对方案中的各个部分进行单元的设计，参数计算和器件选择，最后将各个部分连接在一起，画出一个符合设计要求的完整的系统电路图。 一．明确系统的设计任务要求 对系统的设计任务进行具体分析，充分了解系统的性能，指标，内容及要求，以明确系统应完成的任务。 二．方案选择 这一步的工作要求是把系统要完成的任务分配给若干个单元电路，并画出一个能表示各单元功能的整机原理框图。 方案选择的重要任务是根据掌握的知识和资料，针对系统提出的任务，要求和条件，完成系统的功能设计。在这个过程中要敢于探索，勇于创新，力争做到设计方案合理，可靠，经济，功能齐全，技术先进。并且对方案要不断进行可行性和有缺点的分析，最后设计出一个完整框图。框图必须正确反映应完成的任务和各组成部分的功能，清楚表示系统的基本组成和相互关系。 三．单元电路的设计，参数计算和期间选择 根据系统的指标和功能框图，明确各部分任务，进行各单元电路的设计，参数计算和器件选择。 1．单元电路设计 单元电路是整机的一部分，只有把各单元电路设计好才能提高整机设计水平。 每个单元电路设计前都需明确各单元电路的任务，详细拟定出单元电路的性能指标，与前后级之间的关系，分析电路的组成形式。具体设计时，可以模仿传输的先进的电路，也可以进行创新或改进，但都必须保证性能要求。而且，不仅单元电路本身要设计合理，各单元电路间也要互相配合，注意各部分的输入信号，输出信号和控制信号的关系。 2．参数计算 为保证单元电路达到功能指标要求，就需要用电子技术知识对参数进行计算。例如，放大电路中各电阻值，放大倍数的计算；振荡器中电阻，电容，振荡频率等参数的计算。只有很好的理解电路的工作原理，正确利用计算公式，计算的参数才能满足设计要求。 参数计算时，同一个电路可能有几组数据，注意选择一组能完成电路设计要求的功能，在实践中能真正可行的参数。 计算电路参数时应注意下列问题： （1）元器件的工作电流，电压，频率和功耗等参数应能满足电路指标的要求； （2）元器件的极限参数必须留有足够充裕量，一般应大于额定值的1．5倍； （3）电阻和电容的参数应选计算值附近的标称值。 3．器件选择 （1）元件的选择 阻容电阻和电容种类很多，正确选择电阻和电容是很重要的。不同的电路对电阻和电容性能要求也不同，有解电路对电容的漏电要求很严，还有些电路对电阻，电容的性能和容量要求很高。例如滤波电路中常用大容量（100ｕF～3000uF）铝电解电容，为滤掉高频通常
开关直流升压电源(BOOST)设计
电气与电子信息工程学院 《电力电子装置设计与制作》 课程设计报告 名称：开关直流升压电源(BOOST)设计专业名称：电气工程及其自动化 班级： 13级电气工程及其自动化（专升本）班学号： 姓名： 指导教师：南光群张智泉 设计时间：2014年11月24日——12月5日 设计地点：K2-306及K2-414实验室
开关电源装置设计与制作报告成绩评定表 指导教师签字：
《电力电子装置设计与制作》课程设计任务书 2014～2015学年第一学期 学生姓名：专业班级：13级电气工程及其自动化（专升本）班指导教师：张智泉南光群工作部门：电气与电子信息工程学院 一、课程设计题目：电力电子装置设计与制作 二、课程设计内容 根据题目选择合适的输入输出电压进行电路设计，在Protel或OrCAD软件上进行原理图绘制；满足设计要求后，再进行硬件制作和调试。如实验结果不满足要求，则修改设计，直到满足要求为止。 设计题目选： 题目二：开关直流升压电源(BOOST)设计 主要技术指标： 1）输入交流电压220V（可省略此环节）。 2）输入直流电压在8-18V之间。 3）输出直流电压10-25V，输出电压相对变化量小于2%。 4）输出电流1A。 5）采用脉宽调制PWM电路控制。
三、进度安排 四、基本要求 1、独立设计原理图各部分电路的设计； 2、制作硬件实物，演示设计与调试的结果。 3、写出课程设计报告。内容包括电路图、工作原理、实际测量波形、调试分析、测量精度、结论和体会。 4、写出设计报告：不少于3000字，统一复印封面并用Ａ4纸写出报告。 ○1封面、课程设计任务书 ○2摘要，关键词（中英文） ○3方案选择，方案论证 ○4系统功能及原理。（系统组成框图、电路原理图） ○5各模块的功能，原理，器件选择 ○6实验结果以及分析 ○7设计小结 ○8附录---参考文献
电子电路设计的原则、方法和步骤
电子电路设计的原则、方法和步骤 发表时间：2018-11-13T19:26:10.880Z 来源：《电力设备》2018年第20期作者：朱佩栋 [导读] 摘要：在电子电路中，包含多种基本电路，因此，其所具备的复杂程度比较高，在进行设计时，必须要遵循一定的原则，选择恰当的方法，并严格的按照设计步骤来进行，这样才能保证电子电路设计的科学性及合理性。 （浙江先锋机械股份有限公司浙江省桐乡市 314500） 摘要：在电子电路中，包含多种基本电路，因此，其所具备的复杂程度比较高，在进行设计时，必须要遵循一定的原则，选择恰当的方法，并严格的按照设计步骤来进行，这样才能保证电子电路设计的科学性及合理性。本文通过对电子电路设计的原则以及电子电路设计的具体方法进行了分析和探讨，总结归纳出了电子电路设计的具体步骤，以供相关人员参考或采纳。 关键词：电子电路设计；原则；方法；步骤 0引言 电子电路最早始于十九世纪末期，开始时电子电路技术的发展速度是十分缓慢的，随着社会的不断进步和发展，在二十世纪中期时，才算是真正意义上的发展起来。现在的世界电子技术无处不在，实际的电子电路往往是很复杂的,是由多种基本电路组合而成,设计时要根据具体情况,遵循一些规律去合理地设计电路的形式。文章对电子电路设计过程中应遵循的一些基本原则、方法和步骤进行了阐述。 1电子电路设计的原则 1.1整体性原则 在设计电子电路时,应当从整体出发,从分析电子电路整体内部各组成元件的关系以及电子电路整体与外部环境之间的关系入手，整体原则强调以综合为基础,在综合的控制与指导下,进行分析,并且对分析的结果进行恰当的综合。基本的要点是:①电子电路分析必须以综合为目的,以综合为前提，离开了综合的分析是盲目的,不全面的。②在以分析为主的过程中往往包含着小的综合，即在对电子电路各部分进行分别考察的过程中,往往也需要有电子电路局部的综合。③综合必须以分析为基础，只有对电子电路的分析了解达到一定程度以后,才能进行综合。没有详尽的分析电子电路作基础,综合就是匆忙的、不坚实的,往往带有某种主观臆测的成分。 1.2功能性原则 虽然电子电路的设计是十分复杂的，但是无论是多么复杂的大型电子电路，都可以通过划分部件的方式将电子电路分成不同层次的小电路。全面分析各模块功能类型及功能要求,考虑如何实现这些技术功能,即采用哪些电路来完成它;然后选用具体的实际电路,选择出合适的元器件,计算元器件参数并设计各单元电路。 1.3最优化原则 基本的电子电路设计完成之后，就可以保证电子产品具备一定的功能，由于元件自身或相互配合问题、功能模块的相互配合或藕合还存在一些缺陷,使电子电路对信号的传送、处理等方面不尽完美，所以在进行电子电路设计时，一定要保证每一个部件都能够达标。 1.4稳定性原则 其实影响电子电路稳定性的因素有很多，并且有一些问题并不是人为可以控制的，也就是说，在进行设计电子电路时，一定有很多不确定因素，并且发生的时间也是完全不受控制的，在设计时,对易遭受不可靠因素干扰的薄弱环节应主动地采取可靠性保障措施,使电子电路遭受不可靠因素干扰时能保持稳定。 1.5性价比原则 在现如今电子产业竞争如此激烈的当下，无论是任何产品，都必须要将生产周期和成本进行有效的控制，为了占领市场,提高竞争力,所设计的产品应当成本低、性能好、易操作、具有先进性(核心竞争力),在设计时要充分考虑电子电路的性能与价格比。 2电子电路设计的基本方法 2.1层次化设计方法 层次化设计的方法就是在设计时，要将设计思路分层次化处理，将各个部分的电路进行分别分析和描述，只有这样才能最大程度上保证电子电路的整体使用性能和稳定性。具体说来，可以分为三层，第一层为顶层，设计时面向系统，对系统的总功能进行描述，第二层为中层，设计时面向电路级，第三层为底层，设计时面向物理实现级，此层次的设计是对较小单元的设计。 2.2渐近式的组合设计方法 此种设计方法适用于应用型电子电路，在进行设计时，首先根据其功能需求，将组合图设计出来，随后，在组合图的基础上分析出其工作原理，这是对基本单元的设计。此方法能够有效的避免在设计过程中，出现失误的几率，从而最大程度上提升电子电路的稳定性。 2.3硬件描述语言设计方法 从当前来看，这是一种比较先进的电子电路设计方法。所谓硬件描述语言设计方法，就是指电子设计自动化。利用硬件语言描述的方法进行设计，能够最大程度上保证电子电路设计的准确性，因为硬件语言描述设计方法是利用计算机进行数字化设计和整理的，所以这种方法比人工设计准确性要更高。 2.4最优化设计方法 对于一些电子电路一经制出便很难调整，所以必须采用计算机辅助设计。计算机辅助设计程序一般包括三部分:一是实测数据的数据处理程序；二是网络分析程序；三是网络最佳化分析程序。没有一种万能的方法能解决所有的问题,对于某一指定问题也并非只有一种可行方法。 2.5电路方程设计 在电路设计中时常会遇到给出一个较为复杂的电路方程(数学模型),诸如机电模拟、信号处理、元器件参数补偿等等,可以利用电路方程的设计方法进行设计，这种方法都是由一个数学模型进行模拟设计，最大程度上简化了设计过程，提升了精准度。 3电子电路设计的具体步骤 3.1明确功能要求 电子产品的类型是比较多，不同的类型具备不同的功能要求，因此，电路设计的形式也不相同。通过设计要求和目标进行分析和整理，判断出设计要求中需要哪些功能，控制关系是怎样的，最后画出功能框架设计图，再根据用户的设计要求，进行相应的整改。
电子电路设计常用调试方法与步骤 王永海
电子电路设计常用调试方法与步骤王永海 发表时间：2018-05-15T10:38:08.590Z 来源：《基层建设》2017年第35期作者：王永海 [导读] 摘要：电子电路设计、调试基于理论结合实践,即使按照电路参数的理论进行安装,也会因各种复杂的情况,测量结果令人不满意,因此需要进一步对安装的电子设备进行测试和调整,缺乏正确的设计方案之前,采取一些措施改善,使设备达到电子电路系统所要求的技术指标。 中国电子科技集团公司第49研究所黑龙江哈尔滨 150001 摘要：电子电路设计、调试基于理论结合实践,即使按照电路参数的理论进行安装,也会因各种复杂的情况,测量结果令人不满意,因此需要进一步对安装的电子设备进行测试和调整,缺乏正确的设计方案之前,采取一些措施改善,使设备达到电子电路系统所要求的技术指标。本文介绍了电子电路设计的原理，并提出了电子线路的设计、调试方法和步骤。 关键词：电子电路；调试方法；设计；步骤 电子电路的设计与调试是理论与实践相结合的一个重要阶段。一个性能更好的电子器件，即使按照电路参数的理论设计安装，也往往难以达到预期的性能指标。这是因为人们在设计时,不可能全面考虑各种复杂的客观因素(如组件的误差值、设备参数的分散性、分布参数的影响等),必须通过一个测试安装和调整后,发现和纠正设计方案的缺点,然后采取相应的措施改善,使该设备达到预期的技术指标。 一、电子电路设计的原理 电子电路的设计具有相关的工作原理和原则，相关工作的设计按一定的制度和规律进行，以实现对工作体系的完善需求。首先，电子电路工作原理的设计，相关内容的设计需要符合整体性的要求，在实际的设计工作中为每个节点的电路工作进行监督和功能实践。其次，设计的工作应确保具体功能的实现，并对各线路的工作功能进行详细的划分。此外，还应进行电路设计的优化选择，以保证电路设计的稳定性和完善性，在实际工作应用中具有可靠的特点。最后，要考虑市场经济的价值和效益需求，进行成本效益的研究分析，最终完成设计。 二、电子电路常用的设计方式 日常生活和大型社会项目中，总有一些功能，需要在电子电路中设计和实现。在电子电路的设计中，如市面上有性价比合适的设备，便选用市面上的设备，因为这些设备在出厂前就已经进行了测试。然而，在大多数情况下，合适的设备很难找到，所以需要自行设计和制作电子线路。从各种各样的电子元器件选择正确的电路组装组件,在组合的过程中如何使最后的电子电路满足实际生产的需要,并满足简单、简洁的原则,因此还需在设计过程中查阅有关资料。 1、明确电子电路系统的设计要求。设计师应对产品的要求、性能、指标和目的有一个详细的了解。为了保证电子线路设计的精准性，重要的是要使参数在测量元件时准确。如果某些部件的参数无法测量，那么在设计方案中留出一定数量的剩余。设计师在提出设计方案前需要深入研究、大量调查，经过具体的分析考虑，明确的结论出完成电子线路系统的设计任务及其指标。 2、总体设计方案的选择。在电子电路的设计中，根据系统任务的要求和条件，以及设计者掌握知识技能、信息、资源的要求，最终设计出几种不同的整体设计方法。总体规划合理、可靠，具有经济、简单、功能齐全、技术先进等优点。征求各方的建议，并考虑最终的选择。在描述设计的设计时，没有必要非常详细，一般把有把握的部分表示出来，设计方案的工作流程用框图表达出来。准确地描述了该方案的原理和各单元的功能以及它们之间的连接。 3、各单元电路的设计要求、器件选择和参数计算。1)单元的设计。设计电路的第一步是确定单元电路需要完成的功能与设备之间的关系，它指的是设备的整体设计和参数要求。在此之前，获得各主要单元的性能要求。在具体单位的设计中，其他更好的电路可以作为参考，当然，也可以有创新或改进的想法，但要使每一个单元都符合性能要求。为了使电路在整体设计和完成电路中尽可能的简单和有效，我们必须阅读更多相关的材料，拓宽我们的水平。电子电路系统设计的难点在于参数的计算。首先，我们需要了解电路的工作原理和性能要求，然后使用公式获得所需的参数值，为整体设计提供细节。当计算参数时，满足要求的参数并不是唯一的参数。相反，设计师根据成本、体积等来选择它们。 三、电子电路设计常用调试步骤 电子电路设计常见的调试步骤为四步，分别是线路检查、电气检查、功能测试和指标检测。 1、线路检查。线路检查的调试目的主要有两方面，一是检查线路是否正常连接，是否有多、少线或错线的现象。需要特别注意检查地线连接和电源连接正确性,一般情况下,是以和电路设计图纸进行对照性的检查,依据相应的顺序进行逐步、逐级的检查,需要确保检查清楚,确保无渗漏现象,可以标记在图纸已经检查的路线，以确保检查的全面性、有效性;另一方面,连接组件的正确性检查。例如：电解电容的极性和二极管的极性都被检测到集成电路和三极管的每个引脚的正确连接。在检查过程中，有必要拉出可以焊接的部件，以确保其有效的焊接。 2、通电检查。一般的电气检查主要是检查连接到电源的电子线路。在正常情况下,目前的检验不是访问任何信号源,在插入电源后,观察电子电路是否有任何异常情况,例如：火花放电、白烟、气味等,在确保所有组件所需的电力没有发热、发烫的情况下,如果有这些情况也不要着急,需要及时关掉电源,然后退出故障元器件,并根据故障的类型使用相关的处理方式在排除故障之后再进入电源进行测试。在再次接入时需要注意元器件的引脚连接是否正确,然后再检测集成块引脚的电源电压值是否处于正常状态,在保障为正常状态下再接入电子电路接通电源再实行一次通电检查。 3、功能检测。功能检测一般不连接到任何信号源。对于模拟电路来说，功能检测的检测内容主要是电路静态工作参数值的合理性检测。例如：组件检测的工作状态是否正常的放大器的放大功能区域;数字电子电路,主要是检测电压值在每个门的输入和输出终端的电瓶电压值的合理性,并分析逻辑关系是否正确。鉴于运算放大器，除了需要检查正负电的功率外，还需要检查一下衰减电路，是否存在零点漂移的情况，如有必须切断电源并整改。功能测试的电路还需要输入接入一定的幅度、频率的信号源,并使用双踪示波器记录输入和输出信号的幅值、频率、放大效应、相位关系和波形形状等数值,在测试的过程中需要逐层逐级完成,从而实现全面的电子电路功能测试。 4、指标检测。指标检测是整个调试的最后一步，经过前三步的测试后，基本上可以保证电子线路正常工作，之后是测试电子线路的应用效果。在指标监测中，需要对相关的参数指标进行测试，以满足设计的实际需求。准确的记录整个检测中显示的数据,并进行综合分析,最后总结电子电路的工作指标,明确电路的参数指标符合有关要求,如不符合要求,首先需要设计图纸审查,以确保图纸的合理性,然后对电子电