PCB电源供电系统设计指南

当今，在没有透彻掌握芯片、封装结构及PCB 的电源供电系统特性时，高速电子系统的设计是很难成功的。事实上，为了满足更低的供电电压、更快的信号翻转速度、更高的集成度和许多越来越具有挑战性的要求，很多走在电子设计前沿的公司在产品设计过程中为了确保电源和信号的完整性，对电源供电系统的分析投入了大量的资金，人力和物力。 电源供电系统(PDS )的分析与设计在高速电路设计领域，特别是在计算机、半导体、通信、网络和消费电子产业中正变得越来越重要。随着超大规模集成电路技术不可避免的进一步等比缩小，集成电路的供电电压将会持续降低。随着越来越多的生产厂家从130nm 技术转向90nm 技术，可以预见供电电压会降到1.2V ，甚至更低，而同时电流也会显著地增加。从直流IR 压降到交流动态电压波动控制来看，由于允许的噪声范围越来越小，这种发展趋势给电源供电系统的设计带来了巨大的挑战。

PCB 电源供电系统设计概览

通常在交流分析中，电源地之间的输入阻抗是用来衡量电源供电系统特性的一个重要的观测量。对这个观测量的确定在直流分析中则演变成为IR 压降的计算。无论在直流或交流的分析中，影响电源供电系统特性的因素有：PCB 的分层、电源板层平面的形状、元器件的布局、过孔和管脚的分布等等。

电源地之间的输入阻抗概念就可以应用在对上述

因素的仿真和分析中。比如，电源地输入阻抗的

一个非常广泛的应用是用来评估板上去耦电容的

放置问题。随着一定数量的去耦电容被放置在板

上，电路板本身特有的谐振可以被抑制掉，从而

减少噪声的产生，还可以降低电路板边缘辐射以

缓解电磁兼容问题。为了提高电源供电系统的可

靠性和降级系统的制造成本，系统设计工程师必须经常考虑如何经济有效地选择去耦电容的系统布局。

高速电路系统中的电源供电系统通常可以分成芯片、集成电路封装结构和PCB 三个物理子系统。芯片上的电源栅格由交替放置的几层金属层构成，每层金属由X 或Y 方向的金属细条构成电源或地栅格，过孔则将不同层的金属细条连接起来。

对于一些高性能的芯片，无论内核或是IO 的电源供电都集成了很多去耦单元。集成电路封装结构，如同一个缩小了的PCB ，有几层形状复杂的电源或地平板。在封装结构的上表面，通常留有去耦电容的安装位置。PCB 则通常含有连续的面积较大的电源和地平板，以及一些大大小小的分立去耦电容元件，及电源整流模块(VRM)。邦定线、C4凸点、焊球则把芯片、封装和PCB 连接在了一起。

整个电源供电系统要保证给各个集成电路器件提供在正常范围内稳定的电压。然而，开关电流和那些电源供电系统中寄生的高频效应总是会引入电压噪声。其电压变化可以由下式计算得到：

图1：PCB 上一些常见的会增加电流路径阻性的物理结构设计。

这里ΔV是在器件处观测到的电压波动，ΔI是开关电流。Z是在器件处观测到的整个电源供电系统电源与地之间的输入阻抗。为了减小电压波动，电源与地之间要保持低阻。在直流情况下，由于Z变成了纯电阻，低阻就对应了低的电源供电IR压降。在交流情况下，低阻能使开关电流产生的瞬态噪声也变小。当然，这就需要Z在很宽的频带上都要保持很小。

图2：Sigrity PowerDC计算得到电源板层上的电流分布。

注意到电源和地通常用来作为信号回路和参考平面，因此电源供电

系统与信号分布系统之间有着很紧密的关系。然而，由于篇幅的限

制，同步开关噪声(IO SSO)引入的电源供电系统的噪声现象和电

流回路控制问题将不在这里讨论。以下几节将忽略信号系统，而单

纯注重电源供电系统的分析。

直流IR压降

由于芯片的电源栅格(Power Grid)的特征尺寸很小(几微米甚至更小)，芯片内的电阻损耗严重，因此芯片内的IR压降已经被广泛地研究。而在下面几种情况下，PCB上的IR压降(在几十到几百毫伏的范围内)对高速系统设计同样会有较大的影响。

电源板层上有Swiss-Chess结构、Neck-Down结构和动态布线造成的板平面被分割等情况(图1)；电源板层上电流通过的器件管脚、过孔、焊球、C4凸点的数量不够，电源平板厚度不足，电流通路不均衡等；系统设计需要低电压、大电流，又有较紧的电压浮动的范围。

图3：包括和不包括电源整流模块的平板对输入阻抗。

例如，一个高密度和高管脚数的器件由于有大量的过孔和反焊盘，在芯片封装结构及PCB 的电源分配层上往往会形成所谓的Swiss-Chess结构效应。Swiss-Chess结构会产生很多

高阻性的微小金属区域。根据，由于电源供电系统中有这样的高阻电流通路，送到PCB上元器件的电压或电流有可能会低于设计要求。因此一个好的直流IR压降仿真模拟是估计电源供电系统允许压降范围的关键。通过各种各样可能性的分析为布局布线前后提供设计方案或规则。

布线工程师、系统工程师、信号完整性工程师和电源设计工程师还可以将IR压降分析结合在约束管理器(constraint manager)中，作为对PCB上每一个电源和地网表进行设计规则核查的最终检验工具(DRC)。这种通过自动化软件分析的设计流程可以避免靠目测，甚至经验所不能发现的复杂电源供电系统结构上的布局布线问题。图2展示了IR压降分析可以准确地指出一高性能PCB上电源供电系统中关键电压电流的分布。

交流电源地阻抗分析

很多人知道一对金属板构成一个平板电容器，于是认为电源板层的特性就是提供平板电容以确保供电电压的稳定。在频率较低，信号波长远远大于平板尺寸时，电源板层与地板的确构成了一个电容。

然而，当频率升高时，电源板层的特性开始变得复杂了。更确切地说，一对平板构成了一个平板传输线系统。电源与地之间的噪声，或与之对应的电磁场遵循传输线原理在板之间传播。当噪声信号传播到平板的边缘时，一部分高频能量会辐射出去，但更大一部分能量会反射回去。来自平板不同边界的多重反射构成了PCB中的谐振现象。

图4：三种设置情况下 PowerSI计算得到的PCB输入阻抗曲线。(a)不包含电源整流模块；(b)

包含电源整流模块；(c)包含电源整流模块和一些去耦电容。

在交流分析中，PCB的电源地阻抗谐振是个特有的现象。图3展示了一对电源板层的输入阻抗。为了比较，图中还画了一个纯电容和一个纯电感的阻抗特性。板的尺寸是

30cm×20cm，板间间距是100um，填充介质是FR4材料。板上的电源整流模块用一个

3nH的电感来代替。显示纯电容阻抗特性的是一个20nF的电容。从图上可以看出，在板上没有电源整流模块时，在几十兆的频率范围内，平板的阻抗特性(红线)和电容(蓝线)一样。在100MHz以上，平板的阻抗特性呈感性(沿着绿线)。到了几百兆的频率范围后，几个谐振峰的出现显示了平板的谐振特性，这时平板就不再是纯感性的了。

至此，很明显，一个低阻的电源供电系统(从直流到交流)是获得低电压波动的关键：减少电感作用，增加电容作用，消除或降低那些谐振峰是设计目标。

为了降低电源供电系统的阻抗，应遵循以下一些设计准则：

1. 降低电源和地板层之间的间距；

2. 增大平板的尺寸；

3. 提高填充介质的介电常数；

4. 采用多对电源和地板层。

然而，由于制造或一些其他的设计考虑，设计工程师还需要用一些较为灵活的有效的方法来改变电源供电系统的阻抗。为了减小阻抗并且消除那些谐振峰，在PCB上放置分立的去耦电容便成为常用的方法。

图4显示了在三种不同设置下，用Sigrity PowerSI计算得到的电源供电系统的输入阻抗：

a. 没有电源整流模块，没有去耦电容放置在板上。

b. 电源整流模块用短路来模拟，没有去耦电容放置在板上。

c. 电源整流模块用短路来模拟，去耦电容放置在板上。

从图中可见，例子a蓝线，在集成电路芯片的位置处观测到的电源供电系统的输入阻抗在低频时呈现出容性。随着频率的增加，第一个自然谐振峰出现在800MHz的频率处。此频率的波长正对应了电源地平板的尺寸。

例子b的绿线，输入阻抗在低频时呈现出感性。这正好对应了从集成电路芯片的位置到电源整流模块处的环路电感。这个环路电感和平板电容一起引入了在200MHz的谐振峰。

例子c的红线，在板上放置了一些去耦电容后，那个200MHz的谐振峰被移到了很低的频率处(<20MHz)，并且谐振峰的峰值也降低了很多。第一个较强的谐振峰则出现在大约

1GHz处。由此可见，通过在PCB上放置分立的去耦电容，电源供电系统在主要的工作频率范围内可以实现较低的并且是平滑的交流阻抗响应。因此，电源供电系统的噪声也会很低。

图5：针对不同结构仿真计算得到的输入阻抗。不考虑芯片和封装结构(红线)；考虑封装结构(蓝线)；考虑芯片、封装和电路板(绿线)。

在板上放置分立的去耦电容使得设计师可以灵活地调整电源供电系统的阻抗，实现较低的电源地噪声。然而，如何选择放置位置、选用多少以及选用什么样的去耦电容仍旧是一系列的设计问题。因此，对一个特定的设计寻求最佳的去耦解决方案，并使用合适的设计软件以及进行大量的电源供电系统的仿真模拟往往是必须的。

协同设计概念

图4实际上还揭示了另一个非常重要的事实，即PCB上放置分立的去耦电容的作用频率范围仅仅能达到几百兆赫兹。频率再高，每个分立去耦电容的寄生电感以及板层和过孔的环路电感(电容至芯片)将会极大地降低去耦效果，仅仅通过PCB上放置分立的去耦电容是无法进一步降低电源供电系统的输入阻抗的。从几百兆赫兹到更高的频率范围，封装结构的电源供电系统的板间电容，以及封装结构上放置的分立去耦电容将会开始起作用。到了GHz频率范围，芯片内电源栅格之间的电容以及芯片内的去耦电容是唯一的去耦解决方案。

图5显示了一个例子，红线是一个PCB上放置一些分立的去耦电容后得到的输入阻抗。第一个谐振峰出现在600MHz到700MHz。在考虑了封装结构后，附加的封装结构的电感将谐振峰移到了大约450MHz处，见蓝线。在包括了芯片电源供电系统后，芯片内的去耦电容将那些高频的谐振峰都去掉了，但同时却引入了一个很弱的30MHz谐振峰，见绿线。这个30MHz的谐振在时域中会体现为高频翻转信号的中频包络上的一个电压波谷。

芯片内的去耦是很有效的，但代价却是要用去芯片内宝贵的空间和消耗更多的漏电流。将芯片内的去耦电容挪到封装结构上也许是一个很好的折衷方案，但要求设计师拥有从芯片、封装结构到PCB的整个系统的知识。但通常，PCB的设计师无法获得芯片和封装结构的设计数据以及相应的仿真软件包。对于集成电路设计师，他们通常不关心下端的封装和电路板的设计。但显然采用协同设计概念对整个系统、芯片-封装-电路板的电源供电系统进行优化分析设计是将来发展的趋势。一些走在电子设计前沿的公司事实上已经这样做了。

参考文献

International Technology Roadmap for Semiconductors, 2005 Edition。

Raymond Y.Chen, IBIS Asia Summit, 2005

https://www.wendangku.net/doc/6510211066.html,/pub/ibis/summits/dec05/chen.pdf

[3]Jiayuan Fang, Jin Zhao, The Power of Planes - Low Impedance Power Delivery over Broad Frequencies, Printed Circuit Design & Manufacturing Magazine, Sept.2003.

[4]Om, P.Mandhana, Jin Zhao, "Comparative Study on Effectiveness of On-Chip, On-Package and PCB Decoupling for Core Noise Reduction by Using Broadband Power Delivery Network Models, " 55th Electronic Components & Technology Conference, May 31-June 3, 2005，

[5]Jin Zhao, Michael Leins, "Evaluation and Elimination of PCB Edge Radiation Introduced by Core Switching Noise and I/O Simultaneous Switching Noise, " Technical Presentation at 2005 IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility, 8-12 Aug, 2005, Chicago, Illinois

[6]Please find related information at https://www.wendangku.net/doc/6510211066.html,

[7]John Kane, "On-Chip Power Integrity, Including Package Effects，" SOC Central online articles, March 14, 2005.

作者：赵进

高级工程师

Email: jzhao@https://www.wendangku.net/doc/6510211066.html,

陈宇哲

副总裁

Email: chen@https://www.wendangku.net/doc/6510211066.html,

Sigrity公司

直流稳压电源课程设计[1]

课程设计名称：电力电子技术 题目：直流稳压电源的课程设计 专业：电力自动化 班级：电力09-2 姓名：王裕 学号：0905040218

目录 一、简介 (3) 二、设计目的 (4) 三、设计任务和要求 (5) 四、设计步骤 (6) 1．电路图设计 (6) 2. 电路安装、调试 (6) 五、总体设计思路 (7) 1．直流稳压电源设计思路 (7) 2．直流稳压电源原理 (7) 3．设计方法简介 (8) 六、实验设备及原器件 (11) 七、注意事项 (12) 八、此电路的误差分析 (13) 九、心得体会 (14) 十、参考文献 (15)

一简介 直流稳压电源一般由电源变压器，整流滤波电路及稳压电路所组成。变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电。整流器把交流电变为直流电。经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。本设计主要采用直流稳压构成集成稳压电路，通过变压，整流，滤波，稳压过程将220V交流电，变为稳定的直流电，并实现电压可在6-13V可调。

二设计目的 1．学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。 2．学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。 3．培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。

三设计任务及要求 1．设计并制作一个连续可调直流稳压电源，主要技术指标要求： ①输出电压可调：Uo=+6V～+13V ②最大输出电流：Iomax=1A ③输出电压变化量：ΔUo≤15mV ④稳压系数：SV≤0.003 2．设计电路结构，选择电路元件，计算确定元件参数，画出实用原理电路图。 3．自拟实验方法、步骤及数据表格，提出测试所需仪器及元器件的规格、数量，交指导教师审核。 4.批准后，进实验室进行组装、调试，并测试其主要性能参数。

大型小区供电系统设计

摘要 本次课程设计的课题是住宅小区供电系统的设计，根据设计的基本要求，运 用所学的相关知识，查阅相关的资料，进行供电系统的初步设计。本次设计的基本流程是：进行负荷计算，根据负荷计算结果进行变压器的选择并确定供电方案，之后依次进行短路电流的计算，高、低压电器设备的选择和校验，继电保护，防雷与接地保护，电测量仪表设计等，在这一框架下，按照国家的标准，结合小区实际情况完成设计。本次设计考虑到了供电系统的安全、可靠、灵活、经济四项基本要求，在选择供电方案和电器设备时，优先选择低能耗并且满足设计要求的方案和设备，除此以外，还考虑到了小区未来的负荷发展情况，做到了远、近期 结合，留有扩建的可能性。 关键词：负荷统计；变压器选择；短路计算；继电保护；备用电源

目录 1 引言 (1) 2 负荷计算 (2) 2.1 供电负荷的分析 (2) 2.2 供电负荷的计算 (3) 3 供电方案的确定 (5) 3.1 主接线方案原则 (5) 3.2 主接线方案设计 (5) 3.3 低压部分配电系统 (6) 4.1 变压器台数的选择 (8) 4.2 变压器容量的选择 (8) 4.3 变压器型号的选择 (8) 4.4 线路的选择 (9) 5 短路计算 (11) 5.1 短路故障的形式 (11) 5.2 短路电流的计算 (11) 6 高、低压设备的选择 (14) 6.1 设备选择的基本原则 (14) 6.2 高压设备的选择 (15) 6.3 低压设备的选择 (16) 7 继电保护 (19) 7.1 继电保护的意义及设置原则 (19) 7.2 变压器的继电保护 (19) 8 变电所防雷与接地 (22) 8.1变电所防雷保护的设计： (22) 8.2 变电所接地保护的设计： (22) 结论 (24) 致谢 (25) 参考文献 (26) 附录 (27)

供配电系统设计规范

供配电系统设计规 范

关于发布国家标准《供配电系统设计规范》的公告 现批准《供配电系统设计规范》为国家标准，编号为GB50052-，自 7月1日起实施。其中，第3.0.1、3.0.2、3.0.3、3.0.9、4.0.2条为强制性条文，必须严格执行。原《供配电系统设计规范》GB50052-95同时废止。 本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。 二○○九年十一月十一日1 总则1.0.1 为使供配电系统设计贯彻执行国家的技术经济政策，做到保障人身安全，供电可靠，技术先进和经济合理，制定本规范。 1.0.2 本规范适用于小于等于110kV的供配电系统新建、扩建和改建工程的设计。 1.0.3 供配电系统设计必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，合理确定设计方案。 1.0.4 供配电系统设计应根据工程特点、规模和发展规划，做到远近期结合，在满足近期使用要求的同时，兼顾未来发展的需要。 1.0.5 供配电系统设计应采用符合国家现行有关标准的高效节能、性能先进、绿色环保、安全可靠的电气产品。 1.0.6 供配电系统设计除应遵守本规范外，尚应符合国家现行的有关标准和规范的规定。

2 术语本规范用名词曾用名词解释关键负荷（Vital load）一个用电负荷由于突然断电，足以引起一个安全上的关注时，称该负荷为关键负荷重要负荷（Essential load）一个用电负荷由于突然断电，足以引起一个经济上的关注时，称该负荷为重要负荷一般负荷（Non essential load）一个用电负荷既不上眼关键负荷，也不属于重要负荷的，称该负荷为一般负荷双重电源（Duplicate supply）到一个负荷的电源是由两个电路提供的，这两个电路就安全供电而言被认为是互相独立的应急电源（Safety electric source）用来维持安全用电设备工作所需的电源EPS (Emergeney Power Supply) 集中供电式应急电源UPS (Uninterrupted Power Supply) 不间断电源分布式能源(Distributed Energy Sources) 分布在用户端的能源综合利用系统供电电压

住宅小区供电系统设计

本科毕业设计 (论文) 住宅小区供电系统设计 The Power Supply System Design of Residence 学院：电子工程学院 专业班级：电气工程及其自动化 学生姓名：学号： XXXXXXXXX 指导教师： XXXXXXXX（副教授） 2012年6月

住宅小区供电系统设计 摘要：本次毕业设计的课题是住宅小区供电系统的设计，根据设计的基本要求，运用所学的相关知识，查阅相关的资料，进行供电系统的初步设计。本次设计的基本流程是：进行负荷计算，根据负荷计算结果进行变压器的选择并确定供电方案，之后依次进行短路电流的计算，高、低压电器设备的选择和校验，继电保护，防雷与接地保护，电测量仪表设计，电梯双电源互备投电路设计等，在这一框架下，按照国家的标准，结合小区实际情况完成设计。本次设计考虑到了供电系统的安全、可靠、灵活、经济四项基本要求，在选择供电方案和电器设备时，优先选择低能耗并且满足设计要求的方案和设备，除此以外，还考虑到了小区未来的负荷发展情况，做到了远、近期结合，留有扩建的可能性。 关键词：负荷统计；变压器选择；短路计算；继电保护；备用电源

The Power Supply System Design of Residence Abstract: The subject of this graduation project is the design of the residence area power supply system. According to the basic requirements of the design, using of the relevant knowledge, searching relevant information. Begin the design of the power supply system. The basic process of design is load statistics, according to the load calculation results to select the transformer, then begin the Short-circuit calculation, selection and calibration of high and low voltage electrical equipment, relay protection, lightning arrest and grounding protection, electrical measuring instrument design and the design of elevator power each other prepare to input. In this framework, according to the national standards, combined with the actual situation of residential to complete the graduation project. This design considerations to the power supply system of safe, reliable, flexible and economic four basic requirements, in the choice of power supply plan and electrical equipment, preferred select low energy consume and meet the design requirements of the plan and equipment. Besides, consider to the residential future of the loads, combination of recent and forward, it support the possibility of the expansion. Keywords: Load statistics; Transformer selection; Short-circuit calculation; Relay protection; Standby power

厦门双极柔性直流输电工程系统设计

研究背景 基于模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter，MMC)的柔性直流系统由于谐波畸变小且开关损耗低，是高电压大容量直流输电的重要发展方向。目前，世界X围内基于MMC的柔性直流工程发展迅猛;国内已有5项MMC工程投运，同时还有多项高压乃至特高压MMC工程处于规划之中，并可能成为我国未来大区域电网互联的重要手段。与交流输变电工程不同，柔性直流工程需要根据送受端交流系统条件、输电距离、投资和占地等条件开展定制化的系统设计。 （来源：电力系统自动化ID：AEPS-1977） ±320kV/1000MWXX柔性直流输电工程(以下简称XX工程)是世界X围内第一个采用双极接线的柔性直流工程，也是额定直流电压和输送容量均达到世界之最的柔性直流工程，两端换流站鸟瞰示意图如图1所示。与以往对称单极柔性直流工程相比，首次采用的双极接线和大传输容量对工程的系统设计提出了新的要求。本文对双极高压大容量柔性直流工程的系统设计展开研究，研究结论在XX工程得到成功应用，验证了设计方案和技术参数的正确性。 (a) 彭厝换流站 (b) 湖边换流站 图1 XX工程换流站鸟瞰示意图 1 主接线及运行方式 当高压大容量柔性直流工程采用对称单极接线，存在如下问题： 1)与同容量双极柔性系统相比，可靠性较低。 2)换流单元采用三台单相双绕组变压器，导致变压器容量大，运输困难。 3)换流站设备的绝缘水平要求较高。考虑到上述因素，XX工程采用双极带金属回线的主接线，主接线设计如图2所示。

图2 双极柔性直流换流站接线示意图 根据主接线设计特点和转换开关配置方案，XX工程存在以下3种运行方式： 方式1：双极带金属回线单端接地运行(见图3(a))。其中，接地点仅起钳制电位的作用，不提供直流电流通路。双极不平衡电流通过金属回线返回。 方式2：单极带金属回线单端接地运行(见图3(b))。接地点的作用同方式1，且单极极线电流通过金属回线返回。 方式3：双极不带金属回线双端接地运行(见图3(c))。双极不平衡电流通过大地回路返回。该方式为运行方式转换过程中出现的临时方式，且必须保证直流系统处于双极对称状态。

直流稳压电源设计报告multisim

西安文理学院机械与材料工程学院专业课程设计报告 专业班级测控技术与仪器一班 课程电子技术课程设计 题目直流稳压电源的设计 学号 学生姓名 指导教师 2017年3月

西安文理学院机械与材料工程学院 课程设计任务书 学生姓名 11 专业班级 15级测控技术与仪器1班学号2807150120 指导教师 22 职称讲师教研室测控 课程电子技术课程设计 题目 直流稳压电源的设计 任务与要求 使用Multisim仿真软件，设计一个采用220V，50Hz交流电网供电，固定输出的集 成稳压电源，其指标为U O =+12V； I O max=800mA。 设计要求： (1) 设计系统总体框架 (2) 设计电路 (3) 绘制电路图并仿真 (4) 撰写设计报告 开始日期 2017.3.10 完成日期 2017.3.24 2017年 2 月 24 日

直流稳压电源的设计 摘要 本设计是设计一个由220V，50Hz交流电源供电，输出为12V电压，限制电流800mA 的交流稳压电源。 首先使用电源变压器将220V的电网电压变成所需要的交流电压，经过由二极管组成的桥式整流电路，将正负交替的正弦交流电压变成单方向的脉动电压，再经过滤波电容使输出电压成为比较平滑的直流电压，在以三端固定式集成稳压器7812为核心构成的直流稳压电路，使输出的直流电压在电网电压或负载电流发生变化时保持稳定。这类稳压器有输入，输出和公共端三个端口，输出电压固定不变，所以输出稳定性极好。本设计就是应用上述原理实现了直流稳压电源的设计。 关键词：直流稳压电源；三端稳压器；变压器；滤波电容；整流二极管。

目录 第一章任务与要求 (1) 第二章总体布局与各部分电路分析 (1) 2.1 系统模块 (1) 2.2 总体设计 (1) 2.3 直流电源的组成及各部分的筛选与作用 (2) 2.3.1 变压电路 (2) 2.3.2 整流电路 (2) 2.3.3滤波电路 (6) 2.3.4稳压电路 (7) 第三章制作和调试 (8) 第四章实验心得体会及致谢 (9) 第五章参考文献 (10)

工业与民用供电系统设计规范

工业与民用供电系统设计规范CBJ52--83 中华人民共和国国家标准 （试行） 主编部门：中华人民共和国机械工业部 批准部门：中华人民共和国国家计划委员会 试行日期：1984年6月1日 关于颁发 《工业与民用供电系统设计规范》、《工业与 民用35千伏变电所设计规范》等十四本设计 规范的通知 计标［l983］1659号 根据原国家建委（71）建革设字第150号通知的要求，分别由水利电力部、 机械工业部会同有关单位共同编制的《工业与民用供电系统设计规范》、《工业与民用35千伏变电所设计规范》等十四本设计规范，已经有关部门会审。现批准 这十四本设计规范为国家标准，自一九八四年六月一日起试行。 十四本规范的名称、编号及其管理单位如下： 一、《工业与民用供电系统设计规范》GDJ52－83，由机械工业部管理，其 具体解释等工作，由机械工业部第二设计研究院负责。 二、《工业与民用10千伏及以下变电所设计规范》CBJ53－83，由机械工业 部管理，其具体解释等工作，由机械工业部第八设计研究院负责。 三、《低压配电装置及线路设计规范》CBJ54－83，由机械工业部管理，其 具体解释等工作，由机械工业部第八设计研究院负责。 四、《工业与民用通用设备电力装置设计规范》CBJ55－83，由机械工业部

管理，其具体解释等工作。由机械工业部第七设计研究院负责。 五、《电热设备电力装置设计规范》CBJ56－83，由机械工业部管理，其具 体解释等工作，由机械工业部设计研究总院负责。 六、《建筑防雷设计规范》CBJ57－83，由机械工业部管理，其具体解释等 工作，由机械工业部设计研究总院负责。 七、《爆炸和火灾危险场所电力装置设计规范》cBJ58．83，由化工部管理， 其具体解释等工作，由化工部化工设计公司负责。 八、《工业与民用35千伏变电所设计规范》CBJ59－83，由水利电力部管理， 其具体解释等工作，由水利电力部华东电力设计院负责。 九、《工业与民用35千伏高压配电装置设计规范》CBJ60－83，由水利电力 部管理，其具体解释等工作，由水利电力部西北电力设计院负责。 十、《工业与民用35千伏及以下架空电力线路设计规范》CBJ1－83，由水利 电力部管理，其具体解释等工作，由水利电力部北京供电局负责。 十一、《工业与民用电力装置的继电保护和自动装置设计规范》CBJ62－83， 由水利电力部管理，其具体解释等工作，由水利电力部东北电力设计院负责。十二、《工业与民用电力装置的电气测量仪表装置设计规范》CBJ63－83， 由水利电力部管理，其具体解释等工作，由水利电力部西南电力设计院负责。 十三、《工业与民用电力装置的过电压保护设计规范》CBJ64－83，由水利 电力部管理，其具体解释等工作，由水利电力部电力科学研究院高压研究所负责 十四、《工业与民用电力装置的接地设计规范》CBJ65－83，由水利电力部 管理，其具体解释等工作，由水利电力部电力科学研究院高压研究所负责 国家计划委员会 一九八三年十一月七日 编制说明 本规范是根据原国家基本建设委员会（7l）建革函字第150号通知，由原一 机部第八设计院会同全国各有关单位共同编制的。

某小区供配电系统设计

南阳理工学院本科生毕业设计（论文） 学院（系）：电子与电气工程学院 专业：电气工程及其自动化 学生： 指导教师： 完成日期 2014 年 5 月

南阳理工学院本科生毕业设计（论文） 某小区供配电系统设计 Design for the Power Supply and distribution system of a residence community 总计： 36 页 表格： 10 个 插图： 9 幅

南阳理工学院本科毕业设计（论文） 某小区供配电系统设计 Design for the Power Supply and distribution system of a residence community 学院：电子与电气工程学院 专业：电气工程及其自动化 学生姓名： 学号： 指导教师（职称）： 评阅教师： 完成日期： 南阳理工学院 Nanyang Institute of Technology

某小区供配电系统设计 ［摘要］住宅小区供配电系统的稳定运行直接影响着人们的日常生活及秩序。因此研究小区供配电系统如何更好的实现安全、可靠、经济运行具有现实的意义。本课题初步对住宅小区的供配电系统进行设计，并根据国家相关标准对所设计的内容进行规范化。分析小区的原始数据和供电特点，对小区各类负荷进行计算；通过计算负荷选择变压器的容量和数目完成变电所的设计；合理选择电气主接线方式；根据短路电流选择合适的电力电缆；确定建筑物防雷等级，做好小区的防雷接地保护。设计过程中不仅要保证供电的质量和安全性，还应尽量满足供电的经济性，节省能源和材料。 ［关键词］计算负荷；短路电流；变压器；供配电设计；防雷接地 Design for the Power Supply and Distribution System of a Residence Community Electrical Engineering and Automation Specialty MA Jun-yao Abstract: Residence community for safe and reliable operation of the distribution system directly affects people's daily lives.This project is initially designed for the power supply and distribution system of the residence community. And also the design is normalized in accordance with the relevant national regulations and standards. So the power supply and distribution system in residence community district how to realize the safe, reliable and economic operation has realistic meaning. Analysis the raw data for the residence community and load calculation of the residence community. Based on the calculated load the measures of power supply and distribution of the residence community is designed. It includes the electric main wiring design, transformer and distribution substation design. Meanwhile the appropriate electric power cable are selected according to the short-circuit current. And the protection design about grounding for lightning is also essential. Not only must the quality and safety of power supply be ensured, but also the economical power supply, energy-saving and material-saving should be met as much as possible. Key words:Load calculation; Short-circuit current; Transformer; Power supply and distribution design; Grounding for lightning 目录

某住宅小区供配电系统设计

For pers onal use only in study and research; not for commercial use 学号6 9 《工厂供电》 课程设计 （2010级本科） 题目：_某住宅小区供配电系统设计_ 学院：物理与机电工程学院 专业：电气工程及其自动化 作者姓名：甘孝田 指导教师：赵文忠职称：教授 完成日期：2012年12 月27 日

工厂供电课程设计任务书

四.需收集和阅读的资料及参考文献（指导教师推荐）

【1】刘涤尘、王明阳、吴政球?电气工程基础[M].武汉：武汉理工大学出版社.2003年【2】张学成.工矿企业供电设计指导书[M].北京：北京矿业大学出版社.1998年【3】刘介才.工厂供电简明设计手册[M].北京：机械工业出版社.1993年 【4】刘介才.实用供配电技术手册[M].北京：中国水利水电出版社.2002年 【5】刘介才.工厂供电[M].北京：机械工业出版社.1997年 【7】JGJ16-2008民用建筑电气设计规范 【8】GB50054-95低压配电设计规范 【9】GB50052-95供配电系统设计规范 【10】GB50217-2007电力工程电缆设计规范 【11】GB50060-92 3?110KV高压配电装置设计规范 指导教师签名：赵文忠 2012年12 月14 日

目录 一、设计说明 .............................................................. 1.. 1.1工程概况 ......... ... ..................................................... .1 1.2设计依据 (1) 1.3设计原则 (1) 1.4小区概况 (1) 二、小区负荷计算 .......................................................... 1.. 三、无功补偿方式 (3) 3.1无功补偿方式.......................................................... 3. 3.2无功补偿容量.......................................................... 3. 3.3并联电容器的选择及制 (4) 四、变配电所位置和型式的选择 .............................................. 4. 4.1 变配电所位置的确定 (4) 4.2变配电所的总体布置 (4) 五、主变压器台数和容量的确定 .............................................. 5. 5.1变压器主变台数的选择.......................................................... 5. 5.2变压器容量的选择 (5) 六、变配电所主接线方案的选择 .............................................. 5. 6.1变电所主接线方案的评价 (6) 七、短路电流的计算 ........................................................ 7. 7.1短路计算的意义和方法 (7) 7.2相关节点的短路计算............................................................ 7. 7.2.4 K-1点的短路电流计算 (8) 7.2.5 K-2点的短路电流计算 (8) 八、变电所低压侧一次设备的选择与校验 (9) 8.1低压母线的选择与校验 (9) 8.2低压电缆、设备的选择与校验 (10) 九、变压器保护设置 (13) 9.1变电所10kV馈线保护 (14)

简易数控直流电源设计的报告

简易数控直流电源

数控直流电源是一种常见的电子仪器，广泛应用于电路，教学试验和科学研究等领域。目前使用的可控直流电源大部分是点动的，利用分立器件，体积大，效率低，可靠性差，操作不方便，故障率高。随着电子技术的发展，各种电子，电器设备对电源的性能要求提高，电源不断朝数字化，高效率，模块化和智能化发展。以单片机系统为核心而设计的新一代——数控直流电源，它不但电路简单，结构紧凑，价格低廉，性能优越，而且由于单片机具有计算和控制能力，利用它对数据进行各种计算，从而可排除和减少模拟电路引起的误差，输出电压和限定电流采用数输入采用键盘方式，电源的外表美观，操作使用方便，具有较高的使用价值。 关键词：数控直流电源单片机 ABSTRACT Numerical control dc power is a common electronic instrument, is widely used in the circuit, the teaching experiment and scientific research, etc. Current use of controlled most of the dc power supply is the point start, the use of the device division, big volume, low efficiency, poor reliability, operation convenience, not high failure. With the development of electronic technology, various kinds of electronic, electrical equipment to improve the performance requirements of power, the power supply, high efficiency, the constant digital modular and intelligent development. Based on the single chip computer system as the core and the design of a new generation of numerical control dc power, it-not only circuit is simple, compact structure, the price is low, superior performance, and because the single-chip microcomputer with the calculation and control ability, use it for data, so as to eliminate all kinds of calculation and reduce the error caused by the analog circuit, output voltage and current limit the number of the keyboard input way, the power supply appearance, convenient in operation, has higher application value. Key words：Numerical control dc power Single-chip microcomputer

某小区供配电系统设计

, 南阳理工学院 本科生毕业设计（论文）( @ 学院（系）：电子与电气工程学院 专业：电气工程及其自动化 学生： 指导教师： ： 完成日期 2014 年 5 月

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南阳理工学院本科生毕业设计（论文） 某小区供配电系统设计 Design for the Power Supply and distribution system of a residence community 总计： 36 页 表格： 10 个 插图： 9 幅

南阳理工学院本科毕业设计（论文） 某小区供配电系统设计 Design for the Power Supply and distribution system of a residence community 学院：电子与电气工程学院 专业：电气工程及其自动化 学生姓名： 学号： 指导教师（职称）： 评阅教师： 完成日期： 南阳理工学院 Nanyang Institute of Technology

某小区供配电系统设计 ［摘要］住宅小区供配电系统的稳定运行直接影响着人们的日常生活及秩序。因此研究小区供配电系统如何更好的实现安全、可靠、经济运行具有现实的意义。本课题初步对住宅小区的供配电系统进行设计，并根据国家相关标准对所设计的内容进行规范化。分析小区的原始数据和供电特点，对小区各类负荷进行计算；通过计算负荷选择变压器的容量和数目完成变电所的设计；合理选择电气主接线方式；根据短路电流选择合适的电力电缆；确定建筑物防雷等级，做好小区的防雷接地保护。设计过程中不仅要保证供电的质量和安全性，还应尽量满足供电的经济性，节省能源和材料。 ［关键词］计算负荷；短路电流；变压器；供配电设计；防雷接地 Design for the Power Supply and Distribution System of a Residence Community Electrical Engineering and Automation Specialty MA Jun-yao Abstract: Residence community for safe and reliable operation of the distribution system directly affects people's daily project is initially designed for the power supply and distribution system of the residence community. And also the design is normalized in accordance with the relevant national regulations and standards. So the power supply and distribution system in residence community district how to realize the safe, reliable and economic operation has realistic meaning. Analysis the raw data for the residence community and load calculation of the residence community. Based on the calculated load the measures of power supply and distribution of the residence community is designed. It includes the electric main wiring design, transformer and distribution substation design. Meanwhile the appropriate electric power cable are selected according to the short-circuit current. And the protection design about grounding for lightning is also essential. Not only must the quality and safety of power supply be ensured, but also the economical power supply, energy-saving and material-saving should be met as much as possible. Key words: Load calculation; Short-circuit current; Transformer; Power supply and distribution design; Grounding for lightning

住宅小区供电系统设计

住宅小区供电系统设计 1、引言 社会经济的快速发展使人们对居住条件的要求越来越高,各式各样的住宅小区层出不穷,在了解了小区的位置、环境、交通及户型等外观后,人们开始更加注重供配电等内在条件的质量。因此,安全可靠、技术先进、经济合理的小区供配电系统显得日趋重要。住宅小区供电方案设计质量直接影响小区可靠用电、节能运行。对新建住宅小区供电方案进行研究分析,在常规方案基础上对10kV电源进线方案、配电变压器配置及布点、低压配电网进行优化设计,提高了供电可靠率,降低了变压器损耗。近几年，全国各地新建住宅小区发展迅速，新建住宅小区以其优美、舒适的居住环境深受广大居民青睐。但是，住宅小区配套电力设施建设由于标准不统一、供电方案不规范等原因，使小区用电可靠性不高、设备运行损耗偏大等问题，在全国各地均有不同程度体现，这影响和谐、节约型社会的构建。 在保障住宅小区居民今后用电需求增长前提下，如何提高供电可靠性，降低配电运行损耗，需对供电方案进行深入分析研究。本文从提高小区供电可靠性、提高能效利用水平的思路出发，对住宅小区电力建设供电方案进行优化设计。 2、小区的供电 2.1负荷等级 按我国现有的有关规范规定，凡多层住宅用电均按三级负荷供电，而小区的配套设施如面积较大或带有空调系统的会所、商铺及地下停车库等则应根据《建筑防火设计规范》（GBJ 16-87）、《火灾自动报警系统设计规范》（GB 50116-98）、《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》（GB 50057-97）设置相应的消防设施，且上述消防设备应按二级负荷供电。为小区服务的保安系统、远程集中收费系统、电视、信息网络系统的负荷等级不应低于二级，即宜由二回线供电或地区供电条件困难时，二级负荷可由一路专用10 kV架空线路或电缆供电。当采用架空线时，可为一回路架空线供电。当采用电缆线路时应采用二根电缆组成的线路供电，其每根电缆应能承受百分之百的二级负荷。对末端消防设备应采用单独的供电回路，并当发生火灾而切断生活用电时，应仍能保证消防用电，其配电设备应有明显标志。

变电站直流系统分析与设计毕业论文

变电站直流系统分析与 设计毕业论文 目录 前言 (1) 3第一节变电站直流电源技术分析 (3) 第二节蓄电池技术分析 (5) 第二章确定直流系统的接线和工作电压 (9) 第一节直流系统的接线 (9) 第二节确定系统工作电压 (14) 第三章计算与选择 (16) 第一节计算并选择蓄电池容量 (16) 第二节直流充电模块的选择 (22) 第三节 UPS不停电电源的选择 (24) 第四节通信电源的分析与设计 (26) 第五节直流系统中各自动开关额定容量的选择 (28) 第四章结论 (31) 结束语 (32) 参考文献 (33)

前言 随着电力工业的迅速发展，为提高电网的供电质量，使电网安全、经济运行，并实现电力系统的自动化，从而对电力控制系统的关键设备控制电源的要求也越来越高。变电站的继电保护，自动装置，信号装置，事故照明和电气设备的远距离操作，一般采取直流电源，所以直流电源的输出质量及可靠性直接关系到变电站的安全运行和平稳供电。 在变电站中广泛采用的直流控制电源是由蓄电池组和充电装置等设备构成，是一种在正常和事故状态下都能保持可靠供电的直流不停电电源系统。交流控制电源通常是采用UPS不间断电源。通信电源是由模块化的通信专用DC-DC变换器，它是从站直流控制电源系统的蓄电池组取得直流电，经高频变换输出满足通信设备要求的48V控制电源。 从90年代开始的变电站综合自动化技术的推广应用，对直流系统提出了更高的技术要求。近年来直流系统的技术和设备发展迅速，阀控铅酸蓄电池、智能型高频开关充电装置等，具有安全可靠、技术先进和性能优越等特点，促进了直流系统的发展。 然而，在电力系统中，由于直流电源系统设计不合理、设备选型不

基于单片机的可编程直流稳压电源设计

万方数据

万方数据

基于单片机的可编程直流稳压电源设计 刊名： 中国高新技术企业 英文刊名：CHINA HIGH TECHNOLOGY ENTERPRISES 年，卷(期)：2009(21) 被引用次数：1次 参考文献(12条) 1.邹振春;王宗和单片机实训 2002 2.张志科电源技术的发展与现状[期刊论文]-忻州师范学院学报 2004(02) 3.韩建文基于单片机的智能稳压电源的设计[期刊论文]-琼州大学学报 2004(02) 4.葛晖直流稳压电源的基本原理[期刊论文]-集宁师专学报 2004(04) 5.顾旭关于直流稳压电源整流电路的探讨 2005(10) 6.陈宁基于单片机的高品质直流电源[期刊论文]-电子产品世界 2005(02) 7.Lu Yansun Manufacturing Development Emphases On Power Generation and Transmission Apparatus In 11th Five-Year Plan Period And Prospect To the Year 2020 2004 8.郑耀添直流电源技术的发展方向[期刊论文]-韩山师范学院学报 2005(03) 9.何希才稳压电源电路的设计与应用 2006 10.殷红彩;葛立峰一种多输出直流稳压电源的设计[期刊论文]-传感器世界 2006(09) 11.王翠珍;唐金元可调直流稳压电源电路的设计[期刊论文]-中国测试技术 2006(05) 12.郝立军直流稳压电源的设计方法[期刊论文]-农业机械化与电气化 2007(01) 引证文献(1条) 1.李德元基于单片机的直流稳压电源设计[期刊论文]-数字技术与应用 2010(3) 本文链接：https://www.wendangku.net/doc/6510211066.html,/Periodical_zggxjsqy200921019.aspx

供配电系统设计规范200930301

关于发布国家标准《供配电系统设计规范》的公告 现批准《供配电系统设计规范》为国家标准，编号为GB50052-2009，自2010年7月1日起实施。其中，第3.0.1、3.0.2、3.0.3、3.0.9、4.0.2条为强制性条文，必须严格执行。原《供配电系统设计规范》GB50052-95同时废止。 本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。 二○○九年十一月十一日 1 总则 1.0.1 为使供配电系统设计贯彻执行国家的技术经济政策，做到保障人身安全，供电可靠，技术先进和经济合理，制定本规范。 1.0.2 本规范适用于小于等于110kV的供配电系统新建、扩建和改建工程的设计。 1.0.3 供配电系统设计必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，合理确定设计方案。 1.0.4 供配电系统设计应根据工程特点、规模和发展规划，做到远近期结合，在满足近期使用要求的同时，兼顾未来发展的需要。1.0.5 供配电系统设计应采用符合国家现行有关标准的高效节能、性能先进、绿色环保、安全可靠的电气产品。 1.0.6 供配电系统设计除应遵守本规范外，尚应符合国家现行的有关标准和规范的规定。

2 术语 本规范用名词曾用名词解释 关键负荷 （Vital load）一个用电负荷由于突然断电，足以引起一个安全上的关注时，称该负荷为关键负荷 重要负荷（Essential load）一个用电负荷由于突然断电，足以引起一个经济上的关注时，称该负荷为重要负荷 一般负荷 （Non essential load）一个用电负荷既不上眼关键负荷，也不属于重要负荷的，称该负荷为一般负荷 双重电源（Duplicate supply）到一个负荷的电源是由两个电路提供的，这两个电路就安全供电而言被认为是互相独立的 应急电源（Safety electric source）用来维持安全用电设备工作所需的电源 EPS (Emergeney Power Supply) 集中供电式应急电源 UPS