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电源设计要求范文1
一、电化教育的硬件要求
过去的电化教育主要是“新三室”的建设，即多媒体电教室、语音室、计算机室的建设，而如今的学校电化教育建设主要表现在信息技术与网络运用开发上。如学校计算机局域网与互联网、校园广播电视网、语音室、电教室、计算机室、校园电视台、校园网站、多媒体教育教学资源库、虚拟课堂、高档电教设备的有效应用与开发则是当今电化教育的主要工作内容、任务及目标。一所合格的学校在电化教育的硬件装备上必须拥有完全能满足全校师生教育教学需要的、有一定规模的、有一定档次的计算机室、语音室、多功能电教室；拥有校园局域网、互联网、学校网站、校园广播电视网；拥有丰富的教育教学多媒体资源库及多媒体阅览室；更要有数量可观的高档电教设备，同时还要培养出懂电教技术与热爱电教工作的教师。因此要求我们教育的领导者，要站在教育未来发展的较高点上关注电化教育发展。教育行政部门制定出切实可行的各级各类学校电化教育发展达标细则，下拨专门购置电教硬件资金，督促、检查学校电教工作；我们的各级学校要重视电化教育，加强管理，加大投资，加大使用率；我们的教师，特别是电教工作者，更是要学好专业知识与技术，加大课堂教学整合力度，成为新一代的多面手教育者。
二、电化教育的设计原则
电化教育是现代化教育技术的重要组成部分，内容丰富，形式多样，要真正做到充分发挥电化教育的优势，为提高教育服务，需要在进行电化教育设计的过程中，既要遵循教学的一般原理，也要遵循电化教育的基本理论、原则，体现出电化教育技术的特点。电化教育设计中应遵循的原则很多，归纳起来，核心的有以下几条。
1，教学目标的整体性原则。所谓整体性，指教学的内容各部分的有机组合。电化教育中，各种教学内容、教学方法、教学形式以及不同的教学对象都各自具有自己的特点，要将这些部分较好地组织起来，构成一个良好的系统，并给予较好的控制，才能达到预期的教学目的。各门学科的教学内容、教学特点是有区别的，因此电化教育也应视特点而变化，在设计中将各种因素考虑进去，做到教学形式与功能的―体化，为达到教学目标服务。
2，师生共同参与的原则。电化教育与传统教学的最大区别是教师与学生的教学关系形式的变化。传统教学中。教师与学生之间直接接触，教师在课堂授课时可以根据课堂情况改变自己的授课形式和内容，但在电化教育中，课堂教学形式是教师一机器一学生。在这种形式中，教师与学生并不直接接触，这样就会出现人机矛盾和师生矛盾。教师听不到学生的建议，学生认为教师不在面前而不专心听课，丢失电化教育的意义。为解决这个问题，在设计电化教育时，应从教师和学生两方面考虑问题，教师不能以传统面授形式授课，如何能保持吸引学生注意力的特点：学生看到教师不在课堂，如何消除他们心理中“这不是正规上课”的心态，让学生严肃认真对待电教课。考虑了这些问题，不但有利于解决人机矛盾、师生矛盾，也有利于解决教师教法同学生学法之间的矛盾。
3，多媒体组合的优化原则。电化教育的形式多种多样，幻灯、录相、语音教学及电视教学等，各种形式有各自的特征，不能忽视，也不能相互混淆和取代。在设计电化教育课时，要将媒体特有教授内容的特征结合起来，丰富多彩、生动形象又具有较强视觉效果的实验课不应采用录音的形式，而语音练习以及一些文科教学，可以适当不用画面，这样既满足教学要求，又做到经济实惠。
4，及时反馈的原则。在电化教育中，由于教师和学生之间有机器相互隔离，就不如传统的课堂教学那样有利于师生的交流。反馈是控制系统的枢纽部分，如果反馈中断，系统失去调节，就可能失去控制。在电化教育中。教师、机器和学生的相互协调是通过反馈完成的，因此。要及时进行教学效果反馈，以便调整教学中设计不合理的部分。有许多电化教育的内容是预先制作好的，修改较困难，这样就更加需要电教的设计过程有反馈地进行和完成。
5，时间性原则。教学安排是具有科学性的，排课必须按照学生的学习特点和心理、生理特点而定。一般而言，电化教育要求学生充分集中精力，不能有一丝松懈，不然。就接不上教师的思路。相比之下，学生的精神紧张度和疲劳程度较传统的课堂教学高。根据这一特点，电化教育课，尤其是内容较深的理科课，在排课时应尽量放前，以免学生精力不济，影响教学效果。
电化教育的设计不仅仅包括教学形式和内容的设计，而且还包括授课的安排和时机的设计。
电源设计要求范文2
关键词：消防电源 消防设备 消防配电 消防应急电源
本文对消防电源供配电系统的组成，消防电源应用对象，供配电要求，以及消防应急电源进行简要分析，为进行消防系统的设计，施工和检测梳理出实际可用的对象和标准，以便更快和清晰的完成消防系统的设计和检测工作。
一、消防电源的组成
消防电源是指建筑物、构筑物中的消防控制室、火灾自动报警系统、自动灭火系统、消防水泵、消防电梯、防排烟系统、应急照明、疏散指示标志和电动防火门、窗、卷帘、阀门等消防用电设备供电的电源。
消防电源包括消防用电设备的主电源（工作电源）和备用电源。当工作电源因故障停电时，备用电源应继续连续供电，以确保建筑的各种消防设备和消防控制室的运行。
《建筑设计防火规范》第10.1.3条：消防用电设备应采用单独的供电回路，并当发生火灾切断生产、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。
一般来说，消防电源系统由电源部分、高低压配电装置和消防设备三部分组成。
二、消防电源的应用对象
按照消防设备电气功能和电压等级来分，消防供电设备有两大类：一类是为建筑物提供照明、动力，即电力（强电）设备；另一类是传递信息和控制信号，即电子（弱电）设备。这两类设备按需要组合成若干功能性子系统，进而构成整个建筑的功能复杂、完备的消防供电电气系统。具体来说消防电源应用的对象包括下述部分：
（1） 火灾报警及联动系统：包括现场的各种信号探测器，接口以及设在消防控制室的火灾报警联动控制设备等。
（2） 各种消防用水泵：喷淋泵、消火栓泵、自动灭火系统、消防增压泵、阀门等。
（3） 各种消防风机：防排烟风机、正压风机。
（4） 应急照明、疏散指示标志。
（5） 其它各种消防用电设备：如消防电梯、电动防火门、电动防火卷帘门等。
三、消防电源配电要求
（一）消防用电设备负荷的划分
消防用电设备的供电 ，是根据建筑的高度、使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度等 ，按负荷等级划分为一级负荷、二级负荷、三级负荷。不同的消防负荷等级主电源的供电要求也不同 ，其目的是为了保证消防用电设备的正常工作 ，有效地发挥自动消防系统自动自救的作用 。
在GB 50045《高层民用建筑设计防火规范》中规定：一类高层建筑应按一级负荷要求供电，二类高层建筑应按二级负荷要求供电。
在GB 50016《建筑设计防火规范》中规定：
1、除粮食仓库及粮食筒仓工作塔外，建筑高度大于50m的乙、丙类厂房和丙类仓库的消防用电应按一级负荷供电；2、下列建筑物、储罐（区）和堆场的消防用电应按二级负荷供电：
1）室外消防用水量大于30L/s的工厂、仓库；
2）室外消防用水量大于35L/s的可燃材料堆场、可燃气体储罐（区）和甲、乙类液体储罐（区）；
3）座位数超过1500个的电影院、剧院，座位数超过3000个的体育馆、任一层建筑面积大于3000 m2的商场、展览建筑、省（市）级及以上的广播电视楼、电信楼和财贸金融楼，室外消防用水量大于25L/s的其它建筑；
2、除上面 1、2 款外的建筑物、储罐（区）和堆场等的消防用电可采用三级负荷供电。
GB 50098《人民防空工程设计防火规范》中规定∶建筑面积大于5000m2的人防工程，其消防用电按一级负荷要求供电；建筑面积小于5000m2的人防工程消防用电可按二级负荷的要求供电。
GB 50160《石油化工企业设计防火规范》中规定∶石油化工企业生产区消防水泵房用电设备的电源，应满足一级消防负荷供电要求。
GB 50067《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》中规定∶1）Ⅰ类汽车库、机械停车设备以及采用升降梯作车辆疏散出口的升降梯用电应按一级负荷供电；2）Ⅱ、Ⅲ类汽车库和Ⅰ类修车库应按二级负荷供电。
（二）消防电源的供电原则
一级负荷由两个独立的电源供电。两个电源的要求，应符合下列条件之一：
1.两个电源间无联系。
2.两个电源间有联系，但是应满足两电源不应同时失电。
（1）发生任何一种故障时，两个电源的任何部分应不致同 时受到损坏。
（2）发生任何一种故障且保护装置动用正常时，有一个电源不中断供电，并且在发生任何一种故障且主保护装置失灵以致两电源均中断供电后，应能在有人值班的处所完成各种必要操作，迅速恢复一个电源供电。
对于特别重要的建筑应考虑一电源系统检修或故障时，另一电源又发生故障的严重情况，此时应从电力系统取得第三电源或自备电源，自备发电设备应设有自动启动装置，并能在30s内供电。
二级负荷宜由双回路供电。二级负荷应尽量做到当发生电力变压器故障或电力线路常见故障时不致中断供电（或中断后能迅速恢复）。因此当地区供电条件允许且投资不高时，二级负荷宜由两个电源供电。在负荷较小或地区供电条件困难时，二级负荷可由6Kv及以上专用架空线供电。如采用电缆时，应敷设备用电缆并经常处于运行状态。二类高层民用建筑有自备发电设备时，当采用自动启动有困难时，可采用手动启动装置。
三级负荷无特殊要求。应设有两台变压器，一用一备。
四、消防应急电源
消防应急电源可以由电网电源、自备柴油发电机组、蓄电池、UPS等电源组成。它主要是为了保证火灾扑救工作的成功，担负向消防用电设备供电的独立电源。按照符合类型可以分为：照明型、照明/动力混合型、动力变频型。在JGJ 16-2008《民用建筑电气设计规范》中规定各消防设备在火灾发生期间的最小持续供电时间如下：火灾自动报警装置 10min，消火栓、消防泵及水幕泵 180min，自动喷水系统 60min，防、排烟设备 180min，火灾疏散标志和照明 30min 。
五、小结
消防电源供配电系统设计是消防设计中较为复杂的环节，也是消防系统的重点，在工程中应该充分考虑到其适用的具体规范，在了解供配电的原则的情况下，实施具体的电源供电方式，以满足消防设备的供电要求，保证消防系统准确、可靠的运行。
参考文献：
[1]民用建筑电气设计规范.JGJ/T16-2008
[2]建筑设计防火规范.GB 50016―2006
[3]GB 50160-2008.《石油化工企业设计防火规范》
电源设计要求范文3
关键词：单片机；数据采集；电源模块；设计
中图分类号：TP303+.3 文献标码：B 文章编号：1009-3044(2007)06-11690-01
1 引言
电源模块是单片机应用系统或数据采集系统中不可缺少的部分，但不同系统会有不同要求，本文就针对该模块的设计作些探讨。
2 相关知识
设计时通常提倡采用“器件解决”途径（即尽量寻找合适电源芯片来解决难题）的指导思想，故对电源器件的了解是很必要的。为讨论方便现先给直流电源器件做个分类：
2.1 按原理分类[1]
a)线性稳压电源
线性电源是调整管工作在放大区域的电源，它通过改变调整元件的控制信号强弱来调节其等效电阻大小，从而稳定输出电压。其特点是纹波系数小，但效率低，一般适用于小功率的电子电路。
b)开关稳压电源
开关电源是调整管工作在开关状态，通过改变开关管的导通时间，来得到稳定的电压输出。其特点是纹波系数大，电磁兼容性差、但效率高，过载能力强，一般适用于大功率或要求效率高的场合。
2.2 按用途分类
a)通用型：常用的有线性类型的稳压电源器件、开关类型的变换电源器件；
b)专用型：一些多功能的、专门用途的电源器件。
3 模块设计
实际中给系统供电的一般是已经过工频整流、滤波、一次稳压的直流电源，或直接采用各种电池，故此处就不讨论这部分。
3.1 方案确定
对一个需要多组电源电压的系统来说，通常有以下几个方案[2]:
1)采用一个具有多路输出的隔离型DC/DC模块;
该方案实际是一个区域的集中式供电，存在着集中式供电的一些弱点，另外也很难获得满足系统实际需求的商品化多路输出DC/DC模块，参见图1（a）。
2)采用多个不同的隔离型DC/DC模块获得多组电源;
该方案最为简单，只须根据系统要求购买合适的商品化模块，然后按照制造商的规定将其安装到系统中，不需要太多设计就可达到过压、过流保护、热管理等方面的系统要求。缺点是成本过高，原因是每个模块都有独立的隔离变压器、反馈环路及其它一些相关元件,参见图1（b）。
3)采用一个隔离型DC/DC获得系统主电源，然后由系统利用多个非隔离DC/DC变换模块获得各种电源。
该方案可以获得最低的成本。由一个DC/DC转换器提供隔离及系统主电源，其它电源采用廉价的拓扑变化获得。一般来说，除主电源之外的其它辅助电源功率相对较低，且多数不需要和主电源隔离，因此实际实现起来比较容易，成本廉价，使系统成本得以优化，参见图1（c）。
3.2 几个关键环节的处理
1）二次稳压处理
对数字器件或稳定性要求较高的器件，通常需采用二次稳压处理。与此相关的可选用电源器件为线性稳压源类型，常用的如三端稳压源CW78XX,CW79XX等，示例[3]见图2（a）。设计中基本都要用到二次稳压处理。
2）升降压和倒相变压处理
在系统中一般都需要设计多个电压等级，如典型的有+/-3.3V用于微耗芯片供电；+/-5V用于单片机IC供电；+/-12V或+/-15V则为数据采集AD芯片所用，这时就需要采用升降压办法来变换电压值大小，而用倒相方式改变电压极性。与此相关的可选用电源器件多为开关型电压变换器件，如MAX系列电源芯片等，示例[3]见图2（b）、（c）、（d）。在设计中是必定要用到升降压和倒相变压处理的。
3.3 几个方面的考虑
(1)电源功率及效率考虑
功率和效率二者是所设计电源的质量参数，它们关联到驱动能力，低耗设计，系统安全运行，散热等问题。二者的含义[1]为(在电源正常输出时)：
。┑缭垂β=输出电压 输出电流；
）电源效率=电源输出的功率/进入电源的功率。
设计中要求具有一定的过载能力。
(2)抗干扰能力：要求具有良好的电磁兼容性，常采用的措施如电源滤波、屏蔽与隔离、接地等[4]；
(3)电源监测及过欠压检测功能:目的是防止电源出现故障、过压或欠压，尤其对电池供电型系统是很必要的；
(4)低耗、散热考虑。
以上功能一般可通过选用专用型电源器件得到实现，请参看相关资料[5]。
4 结语
单片机应用系统或数据采集系统拥有一个优质的电源模块是其能稳定、安全工作的重要保障。本文分析了在设计电源模块时应掌握的一些要点，首先应根据系统的要求确定设计方案，文中介绍了三种常用方案 ；其次是稳压和变压这些关键环节的处理；最后介绍了为获得高性能电源模块需作的一些考虑等等。希望能给需进行电源模块设计的初学者带来有益帮助。
参考文献：
[1]李哲英.电子技术及其应用基础（模拟部分）[M].北京：高等教育出版社,2003：328-333.
[2]郭锥.基于单片机的膛壁温度报警系统设计[D].南京：南京理工大学(硕士论文)，2006.
[3]林慧.智能电气阀门定位器的研究开发[D].天津：天津大学(硕士论文)，2003.
[4]刘光斌，刘冬，姚志成.单片机系统实用抗干扰技术[M].北京：人民邮电出版社，2003：108-138.
电源设计要求范文4
关键词：煤矿；安全开关；电源；设计
煤炭在我国的能源结构中占有重要地位，我国的煤炭产量占世界煤炭总产量的35%以上。但是，在煤炭的生产过程中，由于各种因素的影响，矿井下会产生大量的易燃易爆气体以及粉尘等，极易引发爆炸以及火灾等事故，对煤矿生产以及工人的生命财产安全造成严重影响。近年来，随着科学技术的快速发展，很多检测仪器、通讯设备、监控系统以及报警装置等被广泛运用到煤矿井下生产过程中。这些用电设备在煤矿生产中，由于各种因素的影响，可能会产生短路、漏电以及电火花等事故，煤炭井下用电安全问题已经引起社会的高度关注。
1 煤矿井下安全开关电源电路放电特性分析
在当前我国的能源结构中，煤矿仍然是支撑我国经济社会发展的重要组成部分。在煤矿井下生产过程中，由于各种因素的影响，难免会发生爆炸等危险，造成严重的人员伤亡以及财产损失等。因此，在煤矿井下生产中，应当高度重视安全开关电源设计。根据煤矿井下安全开关电源的要求，应当严格控制电路的火花放电能量，包括电路放电的电流、电压以及放电时间等。同时，煤矿井下安全开关电源还应当具有稳压、限流等功能，并且能够在特殊情况下采取快速切断保护措施，确保满足煤矿安全生产的相关要求。而由于煤矿井下安全开关电源电路中含有很多电容、电感等储能元器件，这些元器件会对电源电流的输出产生直接影响。因此，在对煤矿井下安全开关电源进行设计的时候，首先应当熟悉电容、电感放电等过程，掌握其放电的基本原理，在此基础上，才能设计出符合安全要求的煤矿井下安全开关电源。
1.1 煤矿井下电路产生电火花的规律
在易燃、易爆的环境下，电气设备在运行过程中产生出大量的电火花，在达到爆炸性气体临界值的状态下，会引燃周围爆炸性物质，造成严重的后果。因此，必须要重视研究煤矿井下电路电火花的规律，努力从源头消除其危害。大量研究表明，煤矿井下电路放电主要包括三种类型：电弧放电、辉光放电以及火花放电，或者这三种类型同时出现。一般来说，电弧放电是在电压以及电流都不高的情况下出现的，由于某种不稳定的放电经过转化产生。在电流很小而且处于低电压的状态下，因为开关器件所具有的特殊性质，电路发生切换时会产生电弧放电现象。而辉光放电则是在高电压、小电流的情况下产生的。由于这种情况很特殊，在实际的煤矿井下电路运行中非常少见。由于煤矿井下电源电路在一般情况下带有电容和电感的，电路在导通以及断开的过程中，由于击穿了放电间隙，会发生电火花放电现象，这就是火花放电产生的主要原因。
1.2 电容性电路放电特性
煤矿井下安全开关电源应当充分满足电气设备性能指标的要求，确保电气设备的安全运行。其中，电容、电感的影响较大。如果取值太大，那么相应的输出短路释放出的能量就会显著增加，而如果取值太小，就会增加开关管中的电流应力，导致输出纹波电压变大，严重影响到输出电压的稳定性。所以，在取值过程中，应当充分考虑到电气设备性能指标的要求，合理的取值是影响煤矿井下安全开关电源设计的关键性因素。在一般情况下，煤矿井下安全开关电源的输出端，会存在较大的输出电容，当出现输出短路等问题时，就会对电源安全性能产生较大危害。一般来说，要想在电容性电路放电过程中点燃气体混合物，就必须要同时满足能量、功率等要求，如果仅仅满足单个条件，即使放电时间很长，也无法点燃气体混合物。在很多时候，人们把电容性电路放电过程分为火花放电、放电维持以及极间放电结束等阶段。大量研究成果表明，在电容性电路整个放电过程中，第一阶段的能量变化最大，因而也是最有威胁性的。随着放电间隙的击穿，放电电流以及瞬时功率几乎在同一时达到最大值。可见，由于电容性电路的放电具有电压变化快、电流变化显著以及放电能量集中等特征，因此，放电引爆混合性气体的破坏后果非常严重。
1.3 电感在电容火花放电中的影响
由于煤矿井下安全电源线路回路中同时存在电容、电感这两种储能元器件，而电感的存在会对煤矿井下安全开关电源的设计产生出一定的影响。因此，要高度重视电感及其在电容火花放电中的影响进行研究。研究表明，煤矿井下安全电源电路中的初始电压以及所选取的电感数值的不同，都会对电容火花放电过程中电流的变动情况产生出明显的影响。而由于电阻的存在，会对电容火花放电造成一定的能量损耗，因此，通过串联电感能够在一定程度上减缓电容火花放电的电流增长速率，使其延迟达到电流峰值的时间，从而避免煤矿井下危险环境中可燃气体的爆炸。
2 煤矿井下安全开关电源的设计
由于在煤矿井下的易燃易爆的危险环境下工作，因此，与一般的开关电源相比，安全开关电源具有特殊要求。首先，必须有安全保护电路限制能量。依靠安全保护电路，煤矿井下安全开关电源可以有效限制故障状态下火花放电能量，包括限制放电电压、电流以及放电时间等。在安全开关电源的输出功率小，对电压的稳定性要求不高的时候，可以通过在电源输出端进行串联限流电阻的方式降低放电能量。如果安全开关电源的输出功率较大，就应当加入过流、过压多重保护电路，确保安全开关电源的安全输出。其次，重视电气隔离。电气隔离指的是安全开关电源的输出端与输入端要有电气隔离，防止能量由非本安的输入端传递至输出端，对输出端的安全性能产生不利影响。在多路输出时，一定要进行隔离处理，以限制火花放电的能量，充分满足电源线路的安全运行要求。再次，确保不间断供电。在煤矿井下承担着检测、监控以及报警等职能的电器设备必须能够在电网断电之后可以继续工作。然而，煤矿井下的供电质量比较差，经常会出现电网断电的情况，这就要求安全开关电源能够不间断供电，以确保矿井下电气设备的正常工作与运行，提高煤矿生产安全性能。最后，煤矿井下电源电路能够提供多重化保护。电源的隔离、保护以及可靠性组件的设计要确保安全等级的双重化或多重化，根据相关国家标准，煤矿井下电气设备必须满足ib等级要求，保护电路要进行多重化设计。
2.1 煤矿井下安全开关电源技术指标及结构设计
根据煤矿井下安全开关电源的工作需要，其设计技术指标主要包括：额定输入电压127VAC，频率50HZ；额定输出电压12V；纹波电压小于2%Vo；开关频率200kHZ。煤矿井下安全开关电源将交流电127V转变成直流电12V。电源结构图如图1所示。交流电经过整流、滤波等环节，成为纹波较大的直流电。在Buck-Boost变换器的作用下，经双重过压、过流保护电路之后，输出12V直流电。由于安全开关电源主要是在煤矿井下这种危险性的条件下使用，因此，为了安全的需要，必须要有双重过压、过流保护电路。煤矿井下安全开关电源结构主要包括输入滤波电路、整流滤波电路、备用电源、Buck-Boost变换器、多重过压、过流保护电路等，最终实现安全输出。其总体结构框图如图1所示。
图1 电源总体结构框架图
2.2 电路参数设计及选型分析
电路参数设计的主要内容包括功率器件的选型、备用电源以及控制芯片的选取等
首先，功率器件的选型包括开关管和二极管的选型。开关管在进行选型时，Buck-Boost变换器的开关管S选型必须符合下列要求：首先，开关管输出电流的额定值Ivt>ILp=1.1A；其次，开关管漏极与源极之间所承受的最大电压UDS，max>1.5（Vi，max+Vo）。而Buck-Boost变换器中二极管的选型应当满足下列条件：峰值电流必须大于变换器的输出电流（1A）；反向最大耐压值应大于输出电压的最大值1.5 （Vimax+Vo）≈50V。
其次，关于备用电源的选取。对于煤矿井下安全防爆电源来说，备用电源与主电路之间有很多不同的接线方法，备用电源的种类也非常多，比较常见的是锂电池和铅蓄电池。在很多煤矿井下安全开关电源设计中，电路选用的是额定电压为24V，容量2Ah的蓄电池，这种蓄电池在充电完成之后，可达到2小时的工作时长。
最后，在选取控制芯片过程中，通过电压控制技术实现PWM，这只是通过输出电压进行信号反馈，是一个单环控制。在此基础上，通过电流控制型PWM，采用电流控制技术来调节脉宽，在电路结构上增加了电流反馈环，达到控制开关管峰值电流的目的。如果在运行中出现故障，可以限制瞬时峰值电流。由于采用电压和电流两种控制手段，所以，对于电压调整率、负载调整率以及瞬态响应等进行了改善与处理，这是一种比较有效的控制器件。
2.3 电容、电感的选取
在煤矿井下安全开关电源的设计过程中，使用到了很多电容和电感，这些电容电感会对电源的安全稳定运行起到极为重要的作用。因此，要高度重视电容、电感的选取。电容有很多类型，包括安规电容、涤纶电容、云母电容以及电解电容等。不同类型的电容会对煤矿井下安全开关电源的性能产生直接影响。例如，使用滤波电容，将会影响到安全开关电源输出电压的稳定性以及抗干扰能力。因此，应该根据容量、特点以及应用场合等的需要选择不同的电容。在电感的设计中，由于电感是煤矿井下安全开关电源常用的元件，一般用作蓄能元件，或者与电容一起用在滤波电路中。煤矿井下安全开关电源设计，在输入整流滤波电路和输出整流电路中，都会使用到电感元件，主要用于平滑电流，避免产生较大电压。
3 结束语
安全开关电源是煤矿井下生产的关键性设备，其安全、高效以及稳定等特点，成为煤矿井下供电的重要供电电源。因此，在设计煤矿井下安全开关电源时，应当充分考虑到电路放电特性，研究安全开关电源技术指标，分析电路参数，合理选择电容和电感，确保电路安全运行和煤矿的安全生产。
参考文献
[1]周亚夫，许辰雨.矿用本安电源保护电路的优化设计[J].中国煤炭，2015（1）.
[2]林引.矿用高可靠性本安型传感器电源电路设计与实现[J].煤炭科学技术，2013（6）.
电源设计要求范文5
【关键词】AP8012H 电能表 开关电源
现阶段，由于线性电源具有可靠高、设计简单等优点被单相电能表广泛采用，然而功耗高、效率低是它显著的缺点，这给国家电网公司每年浪费了大量的能源。国家电网公司为了倡导节能减排，对电能表的功耗开始严格的限制。线性电源方案的电能表已经无法满足国家电网的功耗要求，然而开关电源方案的电能表具有功耗低、效率高等优点，恰好可以弥补线性电源的缺点。
1 电能表对电源的指标要求
电源的输入从电网取电，电网的额定电压为：220VAC，由于电网的环境比较复杂，所以要求电源能够在85VAC～265VAC的电压环境下工作，并且具有抗雷击信号、脉冲群信号的能力。
电源的输出主要给电能表的各个模块供电，电能表的模块包括：计量模块、MCU及模块、继电器控制模块、载波通信模块、RS-485通信模块等，模块的具体要求如表1所示。
2 AP8012H介绍
AP8012H是无锡芯朋微电子股份有限公司（Chipown）研发的一款反激式开关电源控制芯片，内部集成了PWM控制器和800V高压MOSFET，采用SOP8封装，适用于6W以下的离线式开关电源。该芯片具有过流保护、过压保护、欠压保护、过温保护，并且还集成了高压启动模块等功能。其特点是：低待机功耗、电路简单、固定工作频率、宽工作电压、完善的保护功能等。
3 基于AP8012H设计的开关电源原理
根据指标要求，原理框图如图1所示。
3.1 EMC处理设计
EMC处理电路主要有两个作用：
（1）滤除来自电网的雷击干扰、脉冲群干扰等，保护电源模块不被损坏；
（2）滤除开关电源自身产生的高频信号，避免污染电网和无线电。
主要通过压敏电阻、安规电容、共模电感组成滤波网络来实现，对于220Vac输入的电压，压敏电阻可以选用TDK品牌的20K420，安规电容可以选用0.1uF，共模电感可以选用33mH。
3.2 输入整流滤波电路设计
输入整流滤波主要的作用是：把电网50Hz的交流电压转换为直流电压。主要通过整流桥和高压电解电容来实现，电解电容的容量的设计可以根据以下公式取得：
式中，VDCmax一般取最小交流输入的0.15倍，Pin为输入功率，Dch为输入整流滤波电容的占空比，一般取0.2，Vlinemin为最小交流输入电压，fL为电网的频率，CDC为电容的容量。
3.3 高频变压器设计
根据电能表的指标要求，电源的最大功率为3.3W，初步评估高频变压器可以选用EE16磁芯，由于变压器的设计过程较为复杂，具体的参数设计不再介绍，最终设计的变压器初级圈数为：120圈，电感量为2mH，三个次级输出，圈数分别为：26圈、15圈、15圈，一个辅助绕组，圈数为28圈。
3.4 输出整流滤波电路设计
主要由整流二极管和电容组成。二极管选型的额定电流一般取输出电路的3倍，耐压根据输入电压的最大值，再根据变压器的匝比来计算，整流二极管的反向恢复时间也是很重要的一个参数，一般选用快恢复二极管；电容的容量大小主要决定了输出电压的纹波大小，主要根据输出电流和脉冲电压的频率取得。
3.5 LDO型号选择
LDO为低压差的三端稳压器，主要用于稳压输出，本原理框图的3个LDO输出电压为5V，电流在30mA到100mA之间，明达微品牌下的MD7550可以满足上述3个LDO的需求。MD7550的静态电流仅1.2uA，输入与输出的压差仅10mV，输出电流为100mA，非常适合低功耗的电源设计。
4 典型设计
如图2所示。
5 结束语
本文介绍了基于AP8012H设计的电能表开关电源，此电源已经在单相远程载波电能表上得到应用，并且已经通过了国家电网公司的检验测试，在测试的报告中，电能表的工作功耗仅0.4W，相比线性电源方案的电能表，功耗降低了50%，未来的使用，将为电力公司节约电能打下了基础。
⒖嘉南
[1]王志强等译.Switching Power Supplies A to Z精通开关电源设计[M].北京：人民邮电出版社
[2]卢佳慧.开关电源在电子式电能表中的应用[J].机电技术，2005.
电源设计要求范文6
【关键词】设计；电源；插座；配置
【中图分类号】TU751 【文献标识码】【文章编号】1674-3954（2011）03-0192-01
住宅电气设计是一项政策性很强的工作，它与人民群众的生活密切相关。随着人民生活水平的提高，住宅用电水平也不断增长。住宅内活动人员复杂，从老年人、残疾人到儿童，电气安全事故多发。因此，住宅电气设计应以人为中心，以保证用电安全为基础，满足一般的居住使用要求，以及老年人、残疾人和儿童等的特殊使用要求。
家庭内移动式或手持式家用电器广泛使用，且多用电源插座供电。随着用电水平不断提高，为用电方便，避免乱拉临时线或乱接插座板，住宅内电源插座的设置数量不断增多，电源插座成了影响用电安全的主要因素。
本文讨论住宅电气设计中电源插座配置的有关问题。
一、插座回路的划分
国标《住宅设计规范》(GB50096―1999)中6.5.2条规定；每套住宅的空调电源插座，电源插座与照明，应分路设计；厨房电源插座和卫生间电源插座宜分路设计；厨房电源插座和卫生间电源插座宜设置独立回路。据此，住宅内插座回路至少可划分为：
1、二路：空调电源插座，其它电源插座；
2、三路：空调电源插座，厨房电源插座和卫生间电源插座，其它电源插座；
3、四路：空调电源插座，厨房电源插座，卫生间电源插座，其它电源插座。
分支回路的增加可使用住宅内负荷电源分流，可减少线路温升和谐波危害，从而延长线路寿命和减少电气火灾。卫生间电源插座多了对安全不利，通常设置数量少，笔者认为单独设置回路显得浪费，宜与厨房电源插座同一回路。落地式柜式空调器容量大，一般在2P及以上，宜与其它空调电源分回路供电。
每个插座回路所带插座数量在《民用建筑电气设计规范》(JGJ／T16― 92)第11.8.11条有规定，虽将住宅排除在外，但仍可作为参考，数量不宜超过10个(组)。
二、插座计算负荷的确定
国标《通用用电设备设计规范》(GB50055―93)中8.0.6条规定：未知使用设备者，每插座出线口按100W计。但在住宅电气设计中，此数值使用不多，因国标GB50096―1999中已规定了不同类别住宅套型的用电负荷标准，普通电源插座回路通常配置2.5mm2截面的铜线。但在回路插座数量较多时，应利用此数值核算2.5mm2截面的铜线载流量是否足够。
三、插座回路是否设漏电保护装置
国标GB50096―1999第6.5.2条规定：除空调电源插座外，其它电源插座回路应设置漏电保护装置。原因是空调器不是手持式电器，一般为绝缘外壳，且安装位置较高，故不必设置漏电保护装置。
四、插座的设置数量
据北京市对住宅插座使用情况的一项调查，居民普遍反应目前住宅设计的固定插座数量偏少，为解决固定插座不够用的问题，长期使用插座板的人占85.5％。用户在装修时不同程度地增加了墙上的固定插座。
插座板影响居室美观和给日常生活带来的不便暂且不说，插座板的质量就令人不放心。据2000年有关报导，插座板质量的抽查结果合格率很低，部分人在使用插座板时曾有被电击的经历，可见劣质插座板已构成对人身安全的威胁；一部分插座板存在不同程度被烧焦现象，表明家庭中存在重大的安全隐患。同时，乱接插座板易导致电气短路或异常高温而发生火灾。
住宅设计应充分充分未来家用电器的发展，配置数量足够的固定电源插座消除因使用插座板而带来的种种安全隐患。国标GB50096―1999中就在国标基础上根据实际情况适当增加电源插座的设置数量。
在固定用设备处均需设置专用电源插座。如空调器、洗衣机、冰箱、抽油烟机、电热水器等处。
在用电点集中之处增加电源插座的设置数量，尽量减少或避免插座板的使用，如客厅电视柜和书房书桌处，此两处用电设备多。客厅电视可能的用电设备有电视机、音响设备、VCD机、DVD机、录象机、电话机等；书房书桌处可能有台灯、电脑主机、电脑显示器、调制解调器(Modem)、电话机等。
在电视和电话插座旁均应设电源插座。电视插座旁应考虑增加电源插座的设置数量，至少设置三个。因为此处可能会设有家庭影院设备。
五、插座的额定电压和额定电流
1、插座额定电压和额定电流
现普通住宅均为单相电源进线，插座额定电压选交流250V。插座的额定电流，国标GB50055-93中第8.0.6条规定；已知使用设备者，应大于设备额定电流的1.25倍；未知使用设备者，不应小于5A。考虑到部分家电功率大，设计中通常应选为不小于10A。
2、插座的防护形式和安装高度
因家庭中不可避免有儿童活动，若插座安装高度在距地1.8m及以上时，可采用一般型插座；低于1.8m时，应采用安全型插座。
在潮湿场所等级分类中Ⅲ区外，电热水器专用插座安装高度建议不低于1.8m。
分体空调器专用插座安装高度建议为1.8-2.Om。柜式空调器专用插座安装高度可为0.3m。抽油烟机插座安装高度建议为1.8-2.Om。
起居室(厅)电视音响插座为方便使用，安装高度以高于电视柜的高度为佳，建议为0.8―1.Om。其它普通电源插座安装高度通常为0.3m。 5.3.插座的接地孔家用电器按防触电保护措施共分为四类， O、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ在住宅中，当已知使用设备者，应按设备要求配置插座，需要连接带接地线的家用电器的插座，必须带接地孔。
普通插座应使用户能任意使用Ⅰ或Ⅱ类家用电器。Ⅰ类电器为基本绝缘加接地保护，Ⅱ类电器为双重绝缘不要求接地保护，为满足Ⅰ或Ⅱ类家用电器的使用，普通插座宜选用单相二线和单相三线组合插座。
3、插座的开关和电源指示
国标GB5055-93中第8.0.7条规定，对于插拔插头时触电危险性大的日用电器，宜采用带开关能切断电源的插座。此规定的目的应是尽量减少插拔插头来断电，而利用插座所带开关断电，这样较安全。
带开关的插座为便于清楚指示电源情况，建议均带电源批示。因此，洗衣机插座、厨房小家电插座和电热水器插座应带开关和电源批示。另外可能经常开关的固定用电设备插座，如起居室电视音响插座、空调插座，建议也带开关和电源指示。
六、电源插座与电视、电话插座的间距
设计标准中均无明确规定，为避免干扰，电源插座与电话、电视插座间应保持一定的间距，建议为15-50cm，同时强电线路与电话、电视线路不应同管敷设。
