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电路的设计原理范文1
【关键词】高低压配电设备 问题故障 解决方法 电路原理
高低压设备出现故障会严重影响企业的正常运作，对工作进度产生影响，还可能造成严重的财产损失，影响国家经济的长足发展和进步。因此，在日常的生产经营中要注意对高低压配电设备的安全保障，在设计安装高低压配电设备时注意设备的质量和安全性能，保障供电畅通和运作正常。
1 高低压配电设备电路故障原因
1.1 预警监管问题
高低压配电设备大多经由人力进行安装检测，因而缺乏有效的预警监管措施是设备故障的重要原因之一。由于相关工作人员处理故障的措施不当，对高低压配电设备造成不必要的破坏和损耗，容易造成设备故障，影响企业生产运作的供电，造成经济损失。在日常的维修检测工作中，检测人员由于预警监管缺乏有效的措施，检查维护工作流于形式，起不到预警保障的作用。
1.2 变电设备自身出现故障或损耗
配电设备的质量和实用价值也是设备出现故障的重要原因，设备自身的原因常涉及电器元件的合理装配、电路的正确分析设计以及电路原理的设计使用。其中，高压配电设备主要采用真空高压断路器，真空断路器由许多电器原件构成，每一部分的故障都会影响断路器的正常使用。因环境变化造成分合闸的弹跳性不同，影响了分合闸对电路开断的控制，造成电路的供电故障。真空泡中的真空环境不纯，出现与外界环境的联通，会造成潜在的安全威胁。真空断路器的分闸出现故障，会造成故障时的电路保护机制无法正常运作，导致潜在的用电危险。在事故发生时而低压设备主要采用两路供电的方式供电，用电高峰时，两台变压器同时运行，容易造成电路故障，影响供电工作的正常开展。
1.3 故障相关的资料文件缺乏
对高低压配电设备的妥善处理或处理失误案例都能为日后的工作提供一定的借鉴和帮助，因此每次故障情况的相关资料和文件是配电工作人员应当妥善保管和研究的重要资料。主要的资料包括接线图、电路图和设备故障说明书。对相关的资料加以分析研究，能有效提高工作人员分析故障原因、处理故障问题的能力。但在实际的高低压配电设备故障分析处理工作中，大多数工作人员都没有对故障原因和维护措施进行总结讨论，总结后的资料也没有进行妥善保管，因此造成了面对问题时无所适从，无法对相关的故障原因进行统筹分析和处理。
2 高低压配电设备故障的解决方法
2.1 明确电路元件的配置
高低压配电的相关工作人员要掌握与配电器相关的知识技能，对各种类型的配电器具备分辨的能力，并了解配电器设备的相关使用特点，并对电路图进行解读和分析，明确电路元件的配置和电路连接的先后顺序，防止电路安装中出现问题。高低压配电器设备的相关工作者在工作中自觉进行学习和知识体系的更新，对配电器维修检查中出现的问题进行总结分析，并定期组织疑难案例的分析讨论，增强对配电器故障的分析处理能力。工作人员在借鉴成功案例的同时，进行分析思考，观察设备的运行规律，找到更加通用的处理方式，并在企业或行业内部进行推广。
2.2 定期进行高低压配电设备进行检测
高低压配电设备可能因为自身的问题产生故障，因此，日常的检修工作是处理高低压配电器故障的重要环节。电路老化会影响电气设备的使用，因此在日常工作中需要定期组织工作人员对使用时间较长、使用频率较高的配电设备进行检修处理，并对老化电路的处理做出合理预测和分析，对电路故障进行早期预防工作。并在高低压配电器安装前后对电路图进行仔细的分析和研究，确保电路的畅通和合理，防止出现电路故障影响高低压配电器的使用，造成资源的浪费。对电路检修中出现的问题及时进行报备处理，并将问题出现的原因和时间以及处理措施进行详细的记录，减少此类问题出现和发生的可能性。维修人员要掌握具体的问题处理的方法和技巧，并对相关元件的使用期限和使用特点有具体的针对化的了解，在检修过程中多思考、多借鉴，及时发现潜在的问题。
2.3 妥善处理配电器维修的相关资料和记录
高低压配电器的维护和维修记录是高低压配电器工作者开展工作的借鉴和参考，能够为工作者的实际工作提供有效的帮助。因此，相关工作者需要妥善处理配电器故障分析与处理的相关资料，进行定期研究和保管检查。在维修工作完成后，组织维修者进行维修工作的分析讨论，并对维修工作的实际操作过程进行记录，以便日后遇到相关的问题时进行参考借鉴。在记录时注意留取书面记录，进行长期妥善保存。对设计配电器安装阶段的电路图、接线图进行妥善保管，如果保管出现问题，电路出现问题时，便失去了查找问题原因的依据，加大了问题分析的难度，拖慢了高低压配电设备维修的工作进度。此外，工作人员在值班时，应多阅读维修记录，并对项目图纸有具体的了解，时常与其他维修人员进行讨论研究，为配电器维修工作提出新的可操作方法。
3 总结
高低压配电设备在日常的生产经营活动中应用比较广泛，一旦出现故障很可能造成严重的经济损失。所以，相关的工作人员要掌握一定的高低压配电设备故障处理技术和故障原因分析能力。本文主要针对高低压配电设备常见故障的原因及故障的处理措施展开讨论，希望能对高低压配电设备的相关工作提供参考和借鉴。
参考文献
[1]酒庆.高低压配电设备运行故障处理分析[J].城市建设理论研究（电子版），2015，5（28）：2557.
[2]尹i，王文魁.高低压配电设备运行故障处理分析[J].山东工业技术，2015（14）：126.
[3]杜正祥.高低压配电设备常见故障与处理分析[J].商品与质量，2015（44）：217-217.
电路的设计原理范文2
关键词：炉衬耐火材料 铝液测温 硅碳棒 可编程控制器 执行机构
前言
矩形开盖式电热熔铝炉主要用于用于熔融铝液铸造前的调质保温及熔化部分铝块冷料，以确保铸造工艺对铝液的要求。该熔铝炉采用电加热，铝液控温效果好，浇注方便、安全。
1、 设备结构设计及简介
矩形开盖式电热熔铝炉由移动式炉盖系统、炉体钢结构、熔池部分炉衬、加热元件装置、炉气测温装置、铝液测温热电偶、溜槽系统和集尘排烟系统等部分组成。
1、移动式炉盖系统
由大型型钢与钢板组成的钢结构骨架及耐火材料组成，设有不锈钢挂件将耐火材料吊挂于炉盖型钢上。该炉炉盖为两部炉顶，独立控制可开合。每部炉盖均采用摆线针轮减速机驱动，经过科学设计，炉盖运行平稳，密封效果好，有效减少了热损失。
移动式电热炉盖随小车运行，平稳无冲击。整个炉顶由两个相互独立的小炉盖组成，每个炉盖由两个驱动轮和两个从动轮组成的平移小车带动。当需要加固体料、扒渣或进行开门处理时，两个炉盖将各自向自己一侧移动，整个炉膛即能全部打开。需要关炉盖时，两炉盖向中心平移由限位开关确保到位。并与炉体进行有效密封（在炉盖两侧设有密封刀，炉体上设有气缸驱动的密封槽，当炉盖关闭后，气缸驱动密封槽上移，与封刀配合密封）。
本设备采用硅碳棒加热，分区配置电热元件，电热元件布置在移动的炉盖上，可以随着炉顶进行移动。
2、炉体钢结构炉壳
炉体钢结构由钢板及型钢焊接制成，结构设计充分考虑本熔铝炉在高温环境下具有良好的刚性及结构强度。确保在各种正常或非正常运行工况下，熔铝炉各部件不产生有害变形，具有良好的结构可靠性。
3、炉衬耐火材料
内衬熔池底部由不沾铝浇注料、防渗浇注料、耐火粘土砖、陶瓷纤维背衬板组成，熔池四周墙由不沾铝浇注料、防渗浇注料、漂珠砖、陶瓷纤维背衬板组成，出铝流口砖采用氮化碳化硅材质，保证流口结构的合理设计及使用安全。
熔铝炉在规定的使用条件和负载条件下运行，并按使用说明书进行使用和维护，保证使用寿命。
4、加热装置
矩形开盖式电热熔铝炉采用硅碳棒加热，该炉在炉盖上配置电热元件，每区在炉盖上设有一只控温热电偶，整个加热元件布置上满足对铝液的加热要求。
5、测温热电偶
所提供的热电偶用来监测以下温度：
——铝液测温热电偶
——炉膛测温热电偶
铝液测温热电偶设在铸造流口旁，可连续测量铝液温度并参与炉温控制，实现铝液温度的高精度控制。当选择铝液温度热电偶参与炉温控制时，该热电偶测出的铝液温度被送入电控系统，根据设定的PID参数进行运算，动态的修改炉膛温度设定值，提高铝液控制精度。
测铝液热电偶保护套管采用耐热铸铁保护管，设有专用气动测铝液机架。炉门打开时，测铝液热电偶自动移出，以免受损，炉门关闭，测铝液热电偶自动插入。并且，测铝液温度热电偶进出操作也可采取手动控制。
6、集尘排烟系统
在炉盖上方设置一个集尘装置，以便排除由于打开炉盖填加覆盖剂或扒渣时产生的烟气，集尘罩出口1m烟道口处设置一烟道蝶阀（采用电动执行器调节），炉盖打开时，阀门打开。
2、电气控制系统
采用人机界面（HMI）和可编程序控制器（PLC）相结合的实时控制系统。由可编程序控制器、可控硅加热回路等组成现场温度控制系统，由可编程控制器、操作信号、位置信号、执行机构等组成现场传动控制系统。通过HMI对整个设备的运行状态进行监测管理。
电气控制基本参数：
电源：AC 380V/220V±10% 50HZ±2%
功率：～1222kw（其中电加热1200Kw，传动22Kw）
1、可编程控制器
PLC采用罗克维尔（AB） ControlLogix5000产品。PLC是温控系统、传动系统的核心，采集各温度、传动、位置信号，各种报警信号，接受各种操作信号，发出控制信号，控制炉温、传动运行。
2、本系统HMI采用罗克维尔（AB） PanelView Plus产品，通过以太网通讯接口与PLC联接，实时反映整个设备的运行状态。
功能实现，包括下列内容：
a 炉气温度设定、铝液温度、显示、报警；
b 工艺参数、控制参数设定、修改；
c 历史趋势；
d 报警列表、查询；
e 故障诊断等；
3、温度控制系统
3.1 温度控制
铝熔化炉采用硅碳棒加热，电加热总功率1200KW，分四区控制，每区300KW。采用PLC控制温度，测温采用热电偶，加热电功率调节采用晶闸管装置，并配有过流、过压保护装置，安全可靠。PLC根据设定值和测量值的差值，经过PID运算，输出标准电流信号控制晶闸管装置的导通，实现温度的闭环控制。
3.2 温度记录
采用多点无纸记录仪，实时记录各区炉温。除记录外，记录仪配有报警输出，实现独立的超温回路，使温控更可靠；记录仪配有存储接口，可通过U盘存取数据，具有断电数据保护功能，可在电脑上查看记录仪存有的历史曲线。
4、传动控制系统
铝熔化炉配有4台炉门移动电机，采用AB PowerFlex70变频器控制，变频器与PLC通过ControlNet控制网通迅联接，安全稳定，具有过位保护，安全可靠，速度在HMI上显示并可调整。炉门关闭后，PLC通过对汽缸的控制实现炉门的密封。传动控制通过PLC完成。主要低压电气元件选用施耐德及合资产品。
5、安全保护
炉门与电加热系统有联锁，炉门不关闭的时候不能加热送电，炉门动作设有双限位开关，保证定位准确，安全可靠。
6、其它
6.1 电缆选型及敷设：
提供整个装置的动力电缆和控制电缆，动力电缆采用耐高温阻燃型电缆， 控制信号电缆带屏蔽层；炉盖移动部分电机电缆及控制电缆采用拖链传送。
3 结论
矩形开盖式电热熔铝炉目前在国内铝加工行业有很广泛的应用，本文不仅对矩形开盖式电热熔铝炉的整体结构进行了介绍，而且介绍了矩形开盖式电热熔铝炉的电气控制原理。多年的实践经验，使我们在国内工业炉领域积累了丰富的经验.希望本篇对广大读者朋友有所裨益。
参考文献
[1] 王秉铨..工业炉设计手册. 北京：机械工业出版社，1996.
电路的设计原理范文3
关键词：绘制原理图；PCB设计；方法
中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）17-0251-02
一、导言
随着电子产业的不断发展，用Protel软件设计电路和PCB成为电子专业学生必备的技能之一。Protel99SE功能强大，能进行原理图绘制、电路仿真、PCB设计、PLD设计、各类报表等工作。本文将以FM收音机电路设计为例，讲述Protel 99SE在PCB设计中的应用。
1.电路原理图设计的一般步骤[1]。电路原理图设计通常有以下六个步骤，即启动Protel99SE原理图编辑器、设置图纸大小和版面、放置元器件、对放置的元器件布局布线、对布局布线进行调整、保存文档并打印输出。
2.PCB的设计步骤。印制电路板图（PCB）的设计由七个步骤构成，即绘制电路原理图、创建PCB文档、规划电路板、装元器件封装库及网络表、元器件的布局、布线、文档保存与输出。
二、印制电路板设计实例――FM收音机电路设计
1.FM收音机原理图设计。原理图设计是PCB设计的基础，原理图的正确是电路板布局布线的前提。①创建原理图设计文件，在Protel 99SE主菜单栏File菜单中选择子菜单New，在“New Design Database”对话框中设置数据库的名称“FM收音机电路设计.ddb”和保存路径，完成创建。在新建数据库中单击主菜栏File中的New…，选择“Schematic Document”图标，生成一个原理图设计文件，命名为“FM收音机.Sch”。②设置图样参数，FM收音机电路图采用A4号图纸。单击主菜单栏的Design菜单，在弹出下拉菜单中选择Option…选项，将默认的图样幅面“B”改为“A4”。③放置元器件，在Libraries选项中选择所需的元器件库，并选定元器件，双击元器件名，然后单击鼠标左键放置元器件，可以多次放置。值得注意的是，在FM收音机电路设计中，现有的库中不提供SC1088，需要自己制作该元器件。④放置连线和节点，然后在连线工具栏中单击按钮，在连线的起点处单击鼠标左键，拖动鼠标至另一元器件的引脚，再次单击鼠标左键，完成此连线的绘制。如果连线相交，则需要添加节点，单击连线工具栏中的按钮，在需要添加节点的位置单击鼠标左键，完成节点的设置[2]。⑤放置电源和接地符号，放置电源和接地符号有两种方式，即通过菜单Place＼＼Power Port，或者使用连线工具栏（Wiring Tools）中的按钮。⑥编辑元器件属性，根据电路原理图的需要，设置元器件名称、封装和参数等相关属性。完成以上步骤，原理图绘制完毕，如图1所示。⑦保存文件，绘制完毕后，执行菜单命令File＼＼Save，保存文件。
2.检查原理图电气规则。使用Protel 99 SE的电气规则，即执行菜单命令Tool/ ERC，进行电气规则检查。发现错误，根据错误信息改正。
3.创建网络表。网络表是电路原理图和PCB之间的桥梁。执行菜单命令Design/ Create Netlist，生成与原理图同名的文件，其扩展名为“.NET”。
4.印刷电路板的设计。①进入印刷电路板设计界面，执行菜单File/New命令，选择PCB Document图标，新建PCB设计文档，命名为“FM收音机.PCB”。②规划电路板，在“FM收音机.PCB”工作界面中选取KeepOut Layer，执行Track命令，绘制FM收音机电路的边框，其形状为矩形，大小为80mmΧ60mm。③设置设计规则的相关参数，执行菜单命令Design/Rules，选择Routing按钮。在Rules Classes中根据电路板设计要求设置参数[3]。“FM收音机电路”PCB板的设计要求如下：信号层为Top Layer和Bottom Layer，无电源层。顶层布线形态为“Horizontal”，底层布线形态为“Vertical”；过孔（Via）设置为穿透式过孔；元件安装方式为贴片式（SMT），可以双面布局；布线宽度（Width）设置为8～12mil，推荐宽度为10mil；过孔、布线安全间距（Clearance）采用默认设置；增加+3V、GND网络设置，将布线宽度设置为20～100mil；推荐宽度为40mil。④加载元件封装库，执行菜单命令Design/Add/Remove Library，在弹出的对话框中选取对应的元件封装库。如果有自制的封装，也要将封装所在的库添加到库中。⑤装载网络表，执行菜单Design/Load Nets…命令，选择“FM收音机.Net”文件。如果显示无错误，单击Execute按钮完成网络表的装载。⑥元器件布局，Protel 99SE支持自动布局和手动布局。执行菜单命令Tools/Auto Placement/Auto Placer 可以自动布局。FM收音机布局如图2所示。⑦自动布线，执行菜单命令Auto Routing/All，并在弹出的窗口中单击Route all 按钮，开如对PCB进行自动布线。FM收音机电路板布线图如图3所示。⑧手工调整，自动布线结束后，可能存在一些令人不满意的地方。运用手工调整，将PCB设计得更完美。⑨打印输出PCB，执行菜单命令File/Print/Preview，生成“FM收音机.PPC”。然后执行菜单命令File/print，打印出PCB图。
三、结语
随着电子产品的新发展，印制电路板的设计会日趋复杂。运用Protel设计电路在提高原理图和PCB设计效率的同时，其强大的规则设置也保证了电子产品的可靠性。
参考文献：
[1]张辉.Protel 99SE项目式教程[M].成都：西南交通大学出版社，2014.
电路的设计原理范文4
【关键词】教学；汽车电路；重要问题；思路
0 引言
汽车电路计算机辅助设计（Computer Aided Design，，CAD）是汽车电子控制方向的本科生需要学习的一门重要专业基础课，是学生为社会服务和继续学习深造应掌握的重要技能。课程应用较多的软件是Protel99 se（简称99se）[1]或Protel DXP（简称DXP）[2]。学习内容的先后顺序依次是电路原理图、电路原理图库元件、印刷电路板（Printed Circuit Board，PCB）和PCB库元件设计[1-3]。电子电路CAD是电子电气和计算机等专业重要课程，对于交通运输或车辆工程等非电专业学生的学习具有一定难度，而且还需将电子电路CAD与汽车电路相结合，为了使学生能够理清思路和加深理解，应用Protel99 se软件，按照内容的先后顺序，在教材内容的基础上，根据授课过程中学生的疑惑来着重分析几个重要问题，使教学达到更好的效果。
1 电路原理图的两种作用
大部分应用99se和DXP软件来进行电子电路设计的教材中，电路原理图设计均需实现电路的正确电气连接，元件必须从库中选择放置，元件属性需设置其正确的PCB元件（称为封装），便于生成完整正确的网络表，在设计PCB时将网络表的电气连接关系和封装元件导入到PCB，为自动布线或手工布线服务。
在汽车电路设计中，局部控制功能的电路均需要设计一块PCB，例如，动力系统、车身或某一个CAN节点等。对于整车电路的原理图，不可能也不需要去设计电路板，所以只需使电路阅读者能正确理解电路的连接关系，而不必要真正的电气连接；在布线时可使用导线（wire）也可使用直线（line）；元件封装并不在原理图中显示也不起作用，则元件属性中可以不考虑封装设置；而且有些元件在99se软件自带原理图库中不具备时，可以用绘图工具绘制示意图，这些均可使其达到目的且O计方便快捷。
汽车电路原理图设计有需要设计其PCB和不需要设计其PCB的两个作用，两者要求和特点有很大不同，理解了这个问题，设计者可根据需要设计不同性能的原理图，同时也加深了对整个课程的理解。
2 电气连接特性
电路原理图中有很多对象，分为有电气连接特性和无电气连接特性两类。对于具有电气连接特性的对象，其真正起电气连接作用的又有所不同。从库中放置的元件，电气连接是引脚和属性中的封装；电源、接地、电路端口和方块电路图端口等对象的电气连接是网络标号，其式样仅仅是形式而无电气连接特性；总线和总线分支虽在布线工具栏中，但必须和网络标号同时使用，因其不具备电气连接特性而依靠网络标号起实际电气连接作用，其仅仅是指引电路阅读者识别不同位置元件的引脚网络标号；导线上节点表明交叉于节点的导线具有电气连接。
只有理解了原理图对象的电气连接特性，才能掌握网络是电气连接的实质，从而设计出正确电气连接的原理图，才能使网络表作为原理图和PCB的桥梁而设计出对应于原理图的PCB。
3 原理图复合元件
原理图中复合元件是指在同一个原理图元件中包含有两个或两个以上的相同或不同子元件，形式上分为各个子元件独立形式和整体式两种，要强调的是其实质都表示同一个复合元件，但二者也有一定的区别。例如由八个子电阻组成的复合排阻元件，图1为各子元件独立形式，图2为整体式，二者形式不同，但均为同一个排阻元件。图1中的各子电阻，引脚与图2完全相同，均对应于PCB元件的同一个封装DIP-16。图1中，各子电阻的设计序号中均包含RP1，表示为同一排阻元件，A～H分别表示同一排阻中的八个子电阻。采用独立形式的好处是，当电路原理图中没有用完八个电阻时，就不必全部放置八个子电阻，节省空间。但由于排阻是一个元件，各子电阻都在同一个封装内，只要使用了其中的一个或几个子电阻，在对应的PCB中都会放置完整的封装DIP-16，只是没用到的子电阻引脚悬空。
理解了复合元件的原理和两种形式的关系，在原理图设计时才能对元件进行合理选择、正确放置和设置属性；在后续的原理图库元件设计时，才能深入理解和掌握其设计原理、方法、文件管理器使用以及新建元件菜单New Component和新建子件菜单New Part的区别。
4 原理图元件和其封装的对应关系
为PCB设计服务是电路原理图的作用之一，网络表是二者联系的桥梁，要生成正确的网络表，原理图设计时要在每个元件的属性中设置其正确的封装。原理图设计中的布线是对元件引脚实现连接，设置了元件封装，实质上就是添加了该原理图元件的PCB元件，同时也就给出了该元件在PCB中的连接关系，这由原理图元件及其封装的对应关系所决定。
以NPN型三极管为例，如图3，左边为原理图元件，在原理图设计中设置其设计序号为Q1、设计属性为NPN及封装为TO-52，则其在PCB中加载的对应封装TO-52如图3右边图形所示。从图3可知，原理图和PCB元件均包含外形、引脚和属性，起电气连接作用的均为引脚，二者引脚的数目和编号需一一对应；原理图元件外形仅是原理符号图，封装外形是元件在电路板上的正投影，封装引脚位置和外形反映了元件实际安装尺寸。原理图的网络表导入到PCB中，将导入PCB元件（封装）及其连接关系，封装包含了元件的设计序号Q1、设计属性NPN、封装外形、引脚数目及其编号以及相对位置等信息。
对原理图元件及其封装对应关系的理解，将有助于原理图元件属性的正确设置，网络表加载的错误检查和修改，也为后续的PCB库元件设计打下良好的基础，使课程大纲中的原理图、原理图库元件、PCB和PCB库元件设计等四部分内容融为一个整体，将各部分发散的内容进行了提炼。
5 PCB层和对象的关系
对层概念的理解是PCB设计的核心内容之一，PCB中各种对象均与层有着密切的关系。PCB中最基本的对象包含物理边界、电气边界、封装、焊盘、过孔、导线以及各种标注性的解释说明等，只有深入理解了各种对象和层之间的关系，才能合理放置和设置各种对象，设计出满足需要的PCB。
封装总体上分为表面粘贴式和穿透式两种，在总体上看和根据安装焊接的需要，两者均只能在顶层或底层。局部上，粘贴式封装的焊盘（即元件的引脚）只能相应地在顶层或底层，穿透式封装的焊盘在综合层。除焊盘外，封装还包含了设计序号、设计属性和外形，其分别相应地在顶层丝印层或底层丝印层。对于非封装的独立焊盘，可以根据需要设置其所在层，比如作安装孔使用时要设置在综合层，作导线连接作用时可设置在顶层、底层或综合层。过孔与层的关系类似于独立焊盘。
物理边界要选择机械层绘制一个封闭区域，作为PCB的外形和尺寸。电气边界要选择禁止布线层，绘制一个小于或等于物理边界的封闭区域，作为放置元件和布线的范围。物理边界和电气边界的设计是PCB规划的重要内容，将关乎到网络表加载的成败。自动布线或手工布线中均使用导线连接各种焊盘或过孔，可根据实际连接的需要放在顶层或底层。
各种标注性的解释说明ο螅由各自不同特点和需要分别放在不同层。尺寸标注和标题栏一般都不在实际电路板中显示，通常放在机械层。其它的如果需要在电路板中显示的标注对象，可根据需要放在顶层丝印层、底层丝印层、顶层或底层，但若放在顶层或底层将是具有电气特性的铜膜，要确保其不影响原始电路布线。例如电路板布线完成后，在某一空白处放置工作单位信息，若选在顶层丝印层或底层丝印层，将是油漆的形式打印在电路板上，字迹容易磨损；若放在顶层或底层，将是铜字，字迹不易磨损。
6 结束语
在教材内容基础上，根据学生的疑惑，分析了《汽车电路CAD》课程的几个重要问题，理清思路并将相关知识点相互贯穿，加强学习和教学效果。除了分析的几个问题，课程教学中还会遇到其它一些问题，有待于以后工作中进一步讨论和总结。
【参考文献】
[1]及力.Protel 99 SE原理图与PCB设计教程[M].北京：电子工业出版社，2011.
电路的设计原理范文5
[关键词] PWM控制 电机驱动 MSK4205
引言
直流电机具有优良的调速特性，调速平滑、方便、调速范围广，过载能力强，可以实现频繁的无级快速启动、制动和反转，能满足生产过程中自动化系统各种不同的特殊运行要求，因此在工业控制领域，直接电机得到了广泛的应用。
采用智能功率模块驱动电机是伺服系统设计趋势，与分立元件组成的功率驱动电路相比，功率模块体积小、可靠性高、电路设计简单明了。MSK4205芯片是一款新型的驱动模块，内部采用H桥设计来产生PWM信号，具有驱动能力大，开关频率高、可外部控制刹车等功能，本文以MSK4205芯片为核心，介绍其速度环、电流环的设计原理和方法，工程应用表明设计的直流电机驱动电路有广泛的工程应用前景。
1.系统构成及工作原理
1.1 系统构成
本系统以MSK4205芯片为核心，辅以速度环、电流环对速度给定信号进行调节以满足MSK4205芯片PWM控制的需要。系统构成如图1所示：
1.2 工作原理
接收外部的速度信号，先进入速度调节环，将速度信号调节到PWM信号限定的范围内。调节后的信号送入电流调节环，将送入驱动芯片的PWM信号限定在0~10V的范围内。驱动电路通过取样电阻将电机电流转化为电压信号，经过滤波后反馈到电流PI调节环的输入端与给定的速度输入控制信号进行比对，以产生新的PWM控制信号来控制电机的正反转及转速快慢变化。同时可以设计一个驱动检测电路来供外部的控制系统以检测驱动芯片是否正常工作。刹车信号可以在电机飞车的状态下强制电机停转。
2.系统硬件设计
按照系统结构图可将电路分为调节电路部分、驱动电路部分、驱动检测及刹车部分，下面将详述各部分电路的设计原理。
2.1 调节电路部分
由于速度环和电流环的设计原理基本相同，在此以电流环为例来说明调节电路部分的设计原理，原理图如图2所示。
电流A、B端得取样反馈经过RC滤波后通过运放产生一个电流反馈信号，该电流反馈信号与电流给定进行比较来计算出相应的PWM控制信号，将此PWM控制信号送入驱动电路可控制电机正反转。其计算公式为：
VOG=(15-SOG)/2 （1）
两个浪涌吸收二极管可将PWM输出电压控制在3~7V范围内以满足驱动电路的输入需要。
2.2 驱动电路部分
电机驱动芯片MSK4205是通过PWM来控制电机的正反转，电路中PWM的电压输入范围为3V~7V，以5V为中心，5V对应占空比50%，占空比控制电机电流的输出。驱动电路如图3所示：
图3 驱动电路原理图
R14、R15为取样电阻，构成取样电流反馈，旁路电容滤除切换瞬间的漏电压干扰，二极管保护芯片内部的MOSFETS，AOUTG、BOUTG为电机驱动输出信号，直接接入电机即可。
2.3 驱动检测及刹车部分
驱动检测部分产生一个3.3V信号供控制系统来检测，在控制系统给低电平的情况下可控制芯片刹车。原理图如图4所示：
3.硬件测试
为了对所设计的驱动电路进行测试，选用直流电机进行闭环控制，电机的峰值堵转电压为60V，峰值堵转电流为9A，连续堵转电压24V,连续堵转电流3.6A。为了测试电路工作的稳定性，让电机连续工作24小时，电路的发热较小，无问题发生。为了测试电路的抗冲击、抗干扰能力，系统在开与关之间连续进行多次切换，无故障现象发生。另外系统在突然增加外负载的情况下也能正常的工作，完全能满足驱动的需要，而且，在设计过程中，为防止启动和制动电流的骤然升高，电路有较大的电流冗余，有效的保证了电路工作的稳定性并具有较强的抗干扰能力。
4.结论
本文介绍了基于MSK4205芯片的电机驱动电路的设计方法，详细分析和探讨了电路设计出可能出现的一些问题，并通过理论计算和工程实践解决了上述问题，该电路实用可靠，尤其适合驱动大功率的直流电机，有较高的工程应用价值。
参考文献：
[1] 张琛. 直流无刷电动机原理及应用[M].北京：机械工业出版社，2004.
电路的设计原理范文6
【 关键词 】 Altium Designer 9；仿真；定时控制系统
Simulation Application of Altium Designer 9 in Project
You Peng ZhaiI Xiao-dong Hu Ming
(XuHai College,China University of Mining and Technology JiangsuXuzhou 221008)
【 Abstract 】 In order to adapt to changing electronic design technology, improve user productivity and reduce difficulty of the work of PCB design,study the simulation application of Altium Designer 9 in project. Design of a variety of specific functions PCB occupied a very important position in engineering practice.Using Altium Designer 9 to design principle and simulate can greatly shorten the project completion time, improve the success rate and efficiency of design. Study the timing control system of mine, design schematic of timing display and simulate,result reflected design idea truly. Research shows that using the simulation can verify the design result during the design of PCB, improve the success rate of design.
【 Keywords 】 altium designer9; simulate; timing control system
1 煤矿井下定时控制系统计时显示电路方案的选择
煤矿井下定时控制系统是采矿作业中非常重要的组成部分，关系到各部分协同工作的一致性。计时显示电路是定时控制系统中最基础的部分。实现方案采用脉冲电路、计数电路和显示电路的组合。利用Altium Designer 9对设计电路进行原理图设计，通过仿真功能验证设计结果。
1.1 脉冲电路
定时控制系统计时准确的基础是脉冲电路。方案中选用的是晶振分频实现秒脉冲。
1.2 计数电路
计数电路由计数器组成，方案选用74ls290实现计数电路，将74ls290接成十进制计数器，计数脉冲从外部接入，计时电路分为小时、分钟、秒三部分。
1.3 显示电路
方案选用CD4511译码器和数码管实验显示电路。
2 电路仿真及印刷电路板设计
电路实现方案确定好后就要进行印刷电路板设计及电路仿真。
2.1 Altium Designer 9介绍
Altium于2009年7月推出了Protel系列的最新高端版本Altium Designer 9。 Altium Designer9，它是完全一体化电子产品开发系统的一个新版本，也是业界第一款也是唯一一种完整的板级设计解决方案。
Altium Designer 是业界首例将设计流程、电路仿真、集成化 PCB 设计、可编程器件（如 FPGA）设计和基于处理器设计的嵌入式软件开发功能整合在一起的产品，一种同时进行PCB和FPGA设计以及嵌入式设计的解决方案，具有将设计方案从概念转变为最终成品所需的全部功能。
这款最新高端版本Altium Designer 9除了全面继承包括99SE，Protel2004在内的先前一系列版本的功能和优点以外，还增加了许多改进和很多高端功能。Altium Designer9拓宽了板级设计的传统界限，全面集成了FPGA设计功能和 SOPC设计实现功能，从而允许工程师能将系统设计中的FPGA与PCB设计以及嵌入式设计集成在一起。
