一．设计思路
通用型变频器的硬件电路主要由3部分组成:整流电路、开关电源电路以及逆变电路。整流电路将工频交流电整流为直流,并经大电容滤波供给逆变单元;开关电源电路为IPM和计算机控制电路供电;逆变电路是由PM50RSAl20组成。二．控制回路
1.整流电路
整流电路中,输人为380V工频交流电。YRl～YR3为压敏电阻,用于吸收交流侧的浪涌电压,以免造成变频器损坏。输人电源经二极管整流桥6R130G-160整流为直流,并经电的作用。发光二极管用于指示变频器的工作状态。Rl是启动过程中的限流电阻,由El～E4大电容滤波后成为稳定的直流电压,再经电感和电容滤波后作为逆变单元和开关电源单元的电源。R2和R3是为了消除电容的离散性而设置的均压电阻,同时还起到放于E1～E4容量较大,上电瞬间相当于短路,电流很大,尺l可以限制该电流大小,电路正常状态后由继电器RLYl将该电阻短路以免增加损耗。继电器的控制信号SHORT来自于计算机,上电后延时一定时间计算机发出该信号将电阻切除。R1应选择大功率电阻,本电路中选择的是20W的水泥电阻,而且为了散热该电阻安装时应悬空。电路中的+5V、+12V和
±15V电压是由开关电源提供的电压。LVl是电压传感器,用于采集整流电压值,供检测和确定控制算法用。UDCM是电压传感器的输出信号。通过外接插排连接至外接计算机控制电路。
2.开关电路
输出电压进行变换,为IPM模块和外接的计算机控制电路提供电源,提供的
电压为±该电路主要由PWM控制器TL3842P、MOSFETK1317和开关变压器组成,
其功能是对整流电路的流15V、+1直2V、+5v。
3.IPM的控制电路
在电路中,HCPL4504是高速光耦,隔离计算机信号与变频器控制板,LM、UM 是算机输入,控制对应的IGBT导通的控制信号,VNI、WN、F0、VNC为对应IGBT 的信号引脚。P52l是光电隔离器件,其输出信号FOUT是错误信号,表明IPM内部出现错误,通过计算机响应进行错误处理。LA58是电流传感器,用于采集变频器输出U相和W相的电流,为控制算法提供现场数据。在整个电路板中, 与计算机接口信号是通过插排接出的。
三．变频器电路
1.驱动电路
驱动电路是将主控电路中CPU产生的六个PWM信号，经光电隔离和放大后，作为逆变电路的换流器件（逆变模块）提供驱动信号。
对驱动电路的各种要求，因换流器件的不同而异。同时，一些开发商开发了许多适宜各种换流器件的专用驱动模块。有些品牌、型号的变频器直接采用专用驱动模块。但是，大部分的变频器采用驱动电路。从修理的角度考虑，这里介绍较典型的驱动电路。图二是较常见的驱动电路（驱动电路电源见图2.3）。驱动电路由隔离放大电路、驱动放大电路和驱动电路电组成。三源个上桥
臂驱动电路是三个独立驱动电源电路，三个下桥臂驱动电路是一个公共的驱动
电源电路。
2、保护电路
当变频器出现异常时，为了使变频器因异常造成的损失减少到最小，甚至减少到零。每个品牌的变频器都很重视保护功能，都设法增加保护功能，提高保护功能的有效性。
在变频器保护功能的领域，厂商可谓使尽解数，作好文章。这样，也就形成了变频器保护电路的多样性和复杂性。有常规的检测保护电路，软件综合保护功能。有些变频器的驱动电路模块、智能功率模块、整流逆变组合模块等，内部都具有保护功能。
图四所示的电路是较典型的过流检测保护电路。由电流取样、信号隔离放大、
信号放大输出三部分组成。
置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况
，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
3、开关电源电路
开关电源电路向操作面板、主控板、驱动电路及风机等电路提供低压电源。图五为富士G11
型开关电源电路组成的结构图。
直流高压P 端加到高频脉冲变压器初级端，开关调整管串接脉冲变压器另
一个初级端后，再接到直流高压N 端。开关管周期性地导通、截止，使初级直流电压换成矩形波。由脉冲变压器耦合到次级，再经整流滤波后，获得相应的直流输出电压。它又对输出电压取样比较，去控制脉冲调宽电路，以改变脉冲宽度的方式，使输出电压稳定。4、主控板上通信电路
当变频器由可编程（PLC ）或上位计算机、人机界面等进行控制时，必须通过通信接口相互传递信号。图六是LG 变频器的通讯接口电路。
频器通信时，通常采用两线制的RS485接口。西门子变频器也是一样。两线分别用于传递和接收信号。变频器在接收到信号后传递信号之前，这两种信号都经过缓冲器A1701、75176B 等集成电路，以保证良好的通信效果。所以，
通过管线不仅可以解决吊顶层配置不规范高中资料试卷问题，而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中，要加强看护对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行
高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系，根据生产工艺高中资料试卷要求，对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验；对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都电力保护装置调试技术，电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时，需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全，并且尽可能
变频器主控板上的通信接口电路主要是指这部分电路，还有信号的抗干扰电路。5、外部控制电路
变频器外部控制电路主要是指频率设定电压输入，频率设定电流输入、正转、反转、点动及停止运行控制，多档转速控制。频率设定电压（电流）输入信号通过变频器内的A/D 转换电路进入CPU 。其他一些控制通过变频器内输入电路的光耦隔离传递到CPU 中四．辅助电源1.整流器
最近大量使用的是二极管的变流器，它把工频电源变换为直流电源。也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器，由于其功率方向可逆，可以进行再生运转。2.平波回路
在整流器整流后的直流电压中，含有电源6倍频率的脉动电压，此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。为了抑制电压波动，采用电感和电容吸收脉动电压（电流）。装置容量小时，如果电源和主电路构成器件有余量，可以省去电感采用简单的平波回路。3.逆变器
同整流器相反，逆变器是将直流功率变换为所要求频率的交流功率，以所确定的时间使6个开关器件导通、关断就可以得到3相交流输出。以电压型pwm 逆变器为例示出开关时间和电压波形。
控制电路是给异步电动机供电（电压、频率可调）的主电路提供控制信号的回路，它有频率、电压的“运算电路”，主电路的“电压、电流检测电路”，电动机的“速度检测电路”，将运算电路的控制信号进行放大的“驱动电路”，以及逆变器和电动机的“保护电路”组成。
（1）运算电路：将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运算，决定逆变器的输出电压、频率。
（2）电压、电流检测电路：与主回路电位隔离检测电压、电流等。 （3）驱动电路：驱动主电路器件的电路。它与控制电路隔离使主电路器件导通、关断。
（4）速度检测电路:以装在异步电动机轴机上的速度检测器(tg 、plg 等)的信号为速度信号，送入运算回路，根据指令和运算可使电动机按指令速度运转。
（5）保护电路:检测主电路的电压、电流等，当发生过载或过电压等异常时，为了防止逆变器和异步电动机损坏，使逆变器停止工作或抑制电压、电流值。五．变频器的容量计算
1.连续运转时所需变频器容量的计算
由于变频器传给电动机的是脉冲电流，其脉运值比工频供电时电流要大，因此需将变频器的容量留有适当的余量，此时，变频繁器应同时满足以下三个条件：
Pcn≥kPm／nCOSa (kVA) (1)Icn≥KIm (A) (2)
、管路敷设技术通过管线不仅可以解决吊顶层配置不规范高中资料试卷问题，而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中，要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标等，要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式，为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题，合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则：在分线盒处，当不同电压回路交叉时，应采用金属隔板进行隔开处理；同一线槽内强电回路须同时切断习题电源，线缆敷设完毕，要进行检查和检测处理。、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行
高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系，根据生产工艺高中资料试卷要求，对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验；对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作；对于继电保护进行整核对定值，审核与校对图纸，编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案，编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案；对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题，作为调试人员，需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料，并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况
，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术，电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时，需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全，并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围，或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理，尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作，并且拒绝动作，来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此，电力高中资料试卷保护装置调试技术，要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时，需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。
Pcn≥K1.732VmIm×1/1000 (kVA) (3)
式中：Pm、n、COSa、Vm、Im分别为电动机输出功率、效率（取0.85），功率因素（取0.75），电压（V），电流（A）：
K：电流波形的修正系数(PWM方式取1．O5～ 1．1)；
PCN：变频器的额定容量(kVA)；IcN，变频器的额定电流(A)式中IM如按电动机实际运行中的最大电流来选择变频器时，变频器的容量可以适当缩小。
2.加减速时变频器容量的选择
变频器的最大输出转矩是由变频器的最大输出电流决定的，一般情况下，对于短时的加减速而言，变频器允许达到输出电流的130％～150％(视变频器容量)，因此，在短时加减速时的输出转矩也可以增大；反之，如只需要较小的加减速转矩时，也可降低选择变频器的容量。由于电流的脉运原因，此时应将变频器的最大输出电流降低10％后再进行选定。
3.频繁加减速运转时变频器容量的选定
根据加速、恒速、减速等各种运行状态下的电流值，按下式确定：
Icn=[(I1t1+I2t2+…+I5t5)/(t1+t2+…+t5)]Ko
式中：
Icn:变频器额定输出电流（A）;
I1t1+I2t2+…+I5t5:各运行状态平均电流(A);
t1+t2+…+t5:各运行状态下的时间;
Ko:安全系数（运行频繁时取1.2，其它条件下为1.1）。
4.电动机直接起动时所需变频器容量的计算
通常，三相异步电动机直接用工频起动时电流为其额定电流的5～7倍，对于电动机功率小于 10KW的电机直接起动时，可按下式选取变频器：
Icn≥Ik/Kg
Kg：变频器的允许过载倍数Kg=1．3～1．
在运行中，如电机电流不规则变化，此时不易获得运行特性曲线，这时可使电机在输出最大转矩时的电流限制在变频器的额定输出电流内进行选定。
5.轻载电动机时变频器的选择
电动机的实际负载比电动机的额定输出功率小时，多认为可选择与实际负载相称的变频器容量。
以上介绍的是几种情况下变频器的容量计算与选择方法，具体选择容量时，既要充分利用变频器的过载能力，又要不至于在负载运行时使装置超温。
6.变频器的控制电路
给异步电动机供电(电压、频率可调)的主电路提供控制信号的网络，称为控制回路，控制电路由频率、电压的运算电路、主电路的电压、电流检测电路、电动机的速度检测电路，将运算电路的控制信号进行放大的驱动电路以及逆变器和电动机的保护电路等组成。无速度检测电路为开环控，在控制电路增加了速度检测电路，即增加速度指令，可以对异步电动机的速度进行更精确的闭环控制。
六．参数计算与设定
1.载波频率(CFS)载波频率是外接时钟频率和一个倍率系数N的函数，N的十进制值由初始化寄存器中的一个3位的CFS字决定。载波频率fCARR由式（1）决定。
fCARR=fCLK/(512×2 n＋1)（1）
式中：fCLK为时钟输入频率，本系统所选用的晶振为20MHz。取
n=1，CFS=001，实际fCARR==9.766kHz。
2.输出电源频率范围(FRS)频率范围给出了输出频率的上限值。频率范围fRANCE=fCARR×2m/384，取m=1，即FRS=(001)B。
3.死区时间（tpdy）tpdy=（63－PDY）/（fCARR×512）；PDY在0～63之间，取PDY=37=（100101）B；则实际的tpdy=(26/26.2144)5μs=
4.959μs。
4.脉冲取消时间(PDT)经调制后SPWM的脉宽可以很小，但实际上，过小的脉宽没有用，因为时间过短，功率管还没来得及完全打开就关闭了，只增加了功率管的损耗，降低了系统的效率。脉冲取消时间tpd=(127－PDT)/(fCARR×512)；依此公式，若定义最小宽度为3μs，实际最小脉宽为tpd－tpdy，则
tpd=7.959μs，可得PDT=85.272，取PDT=85=（1010101）B，因此，实际
tpd=8.01μs，脉冲最小宽度为tpd－tpdy=8.01μs－4.959μs=3.051μs。
5.波形选择SA866AE有三种标准波形供选择，即纯正弦波，正弦波带三次谐波（增强型）和带死区的三次谐波（高效型）。波形采用对称技术保证每个功率管的开通角度相同。本系统选用带三次谐波的正弦波作为调制波，即有：
WS=（01）B。
6.V/f曲线控制FC用来确定是线性定律还是风扇定律，本系统设定工作在线性曲线状态，即FC=0。图4为SA866AE/AM所提供的线性特性。PED是一个8位参数，用来确定在频率为0时电机上的电压。如果设置PED=255，则VVVF线性特性没用。Pedestal(％)=PED×100/255，本系统的初始值设定为10％，可得PED=25.5，取25，实际的Pedestal(％)=9.8。GRAD为一个8位二进制数，决
定恒转矩区曲线的斜率，根据基频和PED值计算：GRAD=(255－PED)
×fRANGE/（16×fbase）；GRAD 255，取fbase=50Hz；则有
GRAD=15=（1111）B。
7.其他参数由于线性曲线中不用KAY，在此KAY=（0000000）B；A/D转换的零
阈值的控制参数ZTH=（00）B；将上述所有参数字经统计得CHKSUM=（001）
B。AWS=（0000）B。
由上述计算可得到参数分布表如表1所列。
表1 参数分布表
ADDRESS MSB(15～8) LSB(7～0)
001100
00001111
00011001
001101
10010100 10101010 001110
00101001
00000000 表中“＊”表示任意项，在写入时写成01010101
001111 11111110 ＊＊＊＊＊＊＊＊
方案。
硬件总体设计报告 (仅供内部使用) 文档作者：_________________ 日期：____/____/____ 文档校对：_________________ 日期：____/____/____ 管理办：_________________ 日期：____/____/____ 请在这里输入公司名称 版权所有不得复制
硬件总体设计报告 1 引言 1 .1编写目的 软件需求规格说明的目的在于为电能质量数据分析软件项目的开发提供： a．提出软件总体要求；作为软件开发人员和最终使用者之间相互了解的基础。 b．提出软件性能要求，数据结构和采集要求，作为软件设计和程序制作基础。 c．软件确认测试的依据。 1 .2背景 见项目开发计划。 1 .3参考资料 略 1 .4术语和缩写词 略。 特别说明：凡涉及到公司内部秘密的部分用（略）代替 2 概述 2 .1软件总体说明 本软件是一项独立、完整的软件。 本软件的主要功能为对（略）进行分析。 2 .2软件总体描述 ********************************************电能质量分析仪的数据分析软件。 该软件的基本要求有： 1.能够根据要求对所测量的结果文件以图形或表格形式进行分析。 2.软件界面友好，指示明确，显示清晰，易于使用。 3.分析结果可打印输出。
1.打开文件及评估标准设置 使用者选择打开一个测量结果文件（略）。文件选择前，首先出现评估标准设置窗口。设置内容可以存储在一个文件中，设置时也可选择一个已存在的文件。 确定后，可选择测量结果（略）。文件选择后，出现“互感器接法”选择窗口，可选择互感器接法。 评估标准国标规定值： （略）
XX项目 总体设计方案 版本： 拟制： 校对： 审核： 批准： 二零XX年X月制 修订情况记录
目录
一引言 (5) 1.1项目背景及目标 (5) 1.2术语及缩略语 (5) 1.3设计参考文档 (5) 二项目需求分析 (5) 2.1产品需求 (5) 2.2产品定位 (5) 2.3功能要求 (5) 2.4性能要求 (5) 2.5设计思路 (5) 2.6质量目标 (5) 三外观设计方案 (6) 3.1外观设计整体要求 (6) 3.2外观设计注意事项 (6) 四硬件设计方案 (6) 4.1部件选择 (6) 4.2系统连接框图 (6) 4.3系统逻辑框图 (7) 4.4系统接口及资源分配 (7) 五软件设计方案 (7) 5.1开发调试环境 (7) 5.2开发资源需求 (7) 5.3程序设计方案 (7) 5.4程序设计周期 (7) 5.5生产工具 (7) 六结构设计方案 (7) 6.1结构设计方案 (7) 6.2结构件延用情况 (7) 6.3结构设计注意事项 (8) 七可靠性、安全性、电磁兼容性设计 (8) 7.1可靠性设计要求 (8) 7.2安全性设计要求 (8)
7.3电磁兼容性要求 (8) 7.4其它（包装、泡沫等） (8) 八电源设计 (8) 8.1电源电气参数要求 (8) 8.2电源安全设计要求 (8) 8.3电源其它要求 (8) 九散热设计 (9) 9.1整机散热设计 (9) 9.2部件散热设计 (9) 十测试要求 (9) 10.1整机结构方面测试要求 (9) 10.2整机电气方面测试要求 (9) 10.3整机环境方面测试要求 (9) 十一成本估算及控制 (9) 11.1成本估算 (9) 11.2成本控制 (10) 十二项目风险及控制 (10)
第2章 ABB ACS800硬件组成 ABB用R2，R3…直到R8来标记不同的外形规格、技术数据和尺寸图，外形规格不标在传动单元的型号标签上。传动单元的外形规格请参见选型手册技术数据章节的等级表一栏。 ACS800-01 ACS800-04 R2~R6 R7~R8 变频器由以下基本单元组成 1 整流单元
● 2 储能单元 ● 3 逆变单元 ● 4 制动单元 ● 5 控制单元 一整流单元 整流器与供电电网相连，将三相交流电整流为直流电，为中间直流环节提供能量。能量既能从电网流向直流环节，又能从直流环节流向电网。 ? 1 二极管整流 ? 2 二极管+晶闸管整流 ? 3 晶闸管反向并联整流 ? 4 IGBT整流
二储能单元 ? 1 电容储能 ? 2 电感储能 三逆变单元 ?IGBT 四控制单元
RDCU-02C或RDCU-12C RMIO-01C或RMIO-11C RMIO-02C或RMIO-12C 1功率板 AINP+AINT+APOW+AGDR-------R7，R8 + + AINP-01C AINT-02C APOW-01C + = RINT
AGDR-71C 2电路板连接图 主电路：完成对电机提供驱动功率的变换过程 电路板: 控制电路完成计算，通讯，数据采集和电机控制等功能。 3 诊断和控制盘接口板(ADPI) 板上有控制盘的连接座，红色指示灯和绿色指示灯，每个模块可以并联两块这样的电路板(用于平板式安装和书架式安装)，控制盘即插即用，两个控制盘不能同时工作。
4 电机控制和I/O 板(RMIO-02C或RMIO-12C) 5 ACS800-04主电路板(AINT) 它的功能包括：
变频器设计方法 一、变频调速系统设计的一般 性方法 （一）变频调速系统设计的内 容和步骤 变频调速系统设计的主要内容 和步骤如下： （1）控制系统总体方案设计， 明确系统的总体要求及技术条件。包括系统的基本功能、控制方案选 择以及性能指标（响应时间、稳态 精度、通信接口）等； （2）设计主电路拓扑结构，选 定逆变器件类型； （3）确定控制策略和控制方式； （4）选择主控制芯片； （5）选择各物理量的传感器和检测电路； （6）系统硬件设计，包括主电路模块、驱动与保护电路，与CPU 相关的电路、外围设备、接口电路、逻辑电路及键盘显示模块； （7）系统软件设计，包括应用程序的设计、管理以及监控程序的设计； 图4-25 变频调速系统的研发过程
（8）在各单元软硬件调试合格的基础上，进入系统实验与统调阶段。 变频调速系统的研制开发过程如图4-25所示。 （二）变频调速系统总体方案的确定 确定变频调速系统总体方案是设计系统的第一步。总体方案直接影响整个控制系统的投资、性能品质及实施难度。确定控制系统的总体方案必须根据实际应用的要求，结合具体被控对象而定。但在总体设计中还是有一定的共性，大体上可以从以下几个方面考虑。 1.选择主电路拓扑结构根据系统容量的大小以及实际要求选择合理的变频调速系统主电路拓扑结构。20世纪80年代以来，以GTO、BJT、MOSFET为代表的自关断器件得到长足的发展，尤其是以IGBT为代表的双极型复合器件的惊人发展，使得电力电子器件正沿着大容量、高频率、易驱动、低损耗、智能模块化的方向迈进。伴随着电力电子器件的飞速发展，逆变器主电路的结构也日趋多样化。 （1）普通三相变频器通常也称为二电平变频器，即第二章中所讲的交-直-交型变频器，这种拓扑结构比较简单，为了获得大功率可采用器件的串并联来实现。 （2）交-交变频电路普通二电平逆变器直流侧电压通常由交流电整流获得，因为存在直流环节，所以逆变器效率不高，主电路相对复杂。而交-交直接变频电路省去中间直流环节一次功率
项目设计方案
目录 1 项目概述...................................................................................................................... 错误!未定义书签。 1.1项目背景(企业网/智能化校园) ....................................................................... 错误!未定义书签。 1.2当今“企业网络/智能化校园网络”建设面临的问题 ................................. 错误!未定义书签。 1.3“企业网络/智能化校园网络”设计开发原则 .............................................. 错误!未定义书签。 2 项目需求分析说明...................................................................................................... 错误!未定义书签。 2.1项目总体需求分析........................................................................................... 错误!未定义书签。 3 项目方案设计说明...................................................................................................... 错误!未定义书签。 3.1 网络设计思想.................................................................................................. 错误!未定义书签。 3.1.1................................................................................................................ 错误!未定义书签。 3.1.2................................................................................................................ 错误!未定义书签。 3.2 网络技术.......................................................................................................... 错误!未定义书签。 .......................................................................................................................... 错误!未定义书签。 .......................................................................................................................... 错误!未定义书签。 3.3 网络结构.......................................................................................................... 错误!未定义书签。 .......................................................................................................................... 错误!未定义书签。 .......................................................................................................................... 错误!未定义书签。 .......................................................................................................................... 错误!未定义书签。 .................................................................................................................. 错误!未定义书签。 .................................................................................................................. 错误!未定义书签。 .................................................................................................................. 错误!未定义书签。 .................................................................................................................. 错误!未定义书签。 3.4 网络系统详细设计说明.................................................................................. 错误!未定义书签。 .......................................................................................................................... 错误!未定义书签。 .......................................................................................................................... 错误!未定义书签。 .......................................................................................................................... 错误!未定义书签。 .......................................................................................................................... 错误!未定义书签。 .......................................................................................................................... 错误!未定义书签。 .......................................................................................................................... 错误!未定义书签。 .......................................................................................................................... 错误!未定义书签。 4 核心设备性能说明...................................................................................................... 错误!未定义书签。 4.1核心层设备性能说明....................................................................................... 错误!未定义书签。 4.2汇聚层设备性能说明....................................................................................... 错误!未定义书签。 4.3接入层设备性能说明....................................................................................... 错误!未定义书签。 4.4广域网互联设备性能说明............................................................................... 错误!未定义书签。 4.5无线接入设备性能说明................................................................................... 错误!未定义书签。 4.6服务器设备性能说明....................................................................................... 错误!未定义书签。 4.7系统软件性能说明........................................................................................... 错误!未定义书签。 4.8工具软件性能说明........................................................................................... 错误!未定义书签。 4.9机房关键设备性能说明................................................................................... 错误!未定义书签。
硬件总体设计方案
修订记录 目录
1概述 (7) 1.1文档版本说明 (7) 1.2单板名称及版本号 (7) 1.3开发目标 (7) 1.4背景说明 (7) 1.5位置、作用、 (7) 1.6采用标准 (8) 1.7单板尺寸（单位） (8) 2单板功能描述和主要性能指标 (8) 2.1单板功能描述 (8) 2.2单板运行环境说明 (8) 2.3重要性能指标 (8) 3单板总体框图及各功能单元说明 (9) 3.1单板总体框图 (9) 3.1.1单板数据和控制通道流程和图表说明 (10) 3.1.2逻辑功能模块接口和通信协议和标准说明 (10) 3.1.3其他说明 (11) 3.2单板重用和配套技术分析 (11) 3.3功能单元－1 (11) 3.4功能单元－2 ........................................................................................ 错误！未定义书签。3.5功能单元－3 ........................................................................................ 错误！未定义书签。 4关键器件选型 (12) 5单板主要接口定义、与相关板的关系 (13) 5.1外部接口 (13) 5.1.1外部接口类型1 (13) 5.1.2外部接口类型2 (13) 5.2内部接口 (13) 5.2.1内部接口类型1 (14) 5.2.2内外部接口类型2 (14) 5.3调测接口 (14) 6单板软件需求和配套方案 (14) 6.1硬件对单板软件的需求 (14) 6.1.1功能需求 (14) 6.1.2性能需求 (15) 6.1.3其他需求 (15) 6.1.4需求列表 (15) 6.2业务处理软件对单板硬件的需求可实现性评估 (15) 6.3单板软件与硬件的接口关系和实现方案 (16) 7单板基本逻辑需求和配套方案 (16) 7.1单板内可编程逻辑设计需求 (16) 7.1.1功能需求 (16) 7.1.2性能需求 (17) 7.1.3其他需求 (17) 7.1.4支持的接口类型及接口速率 (17) 7.1.5需求列表 (17) 7.2单板逻辑的配套方案 (18) 7.2.1基本逻辑的功能方案说明 (18)
总体设计方案
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1概述 【这部分描述整个系统的设计目标，明确哪些功能是系统决定实现哪些是不准备实现的。对于性能的需求，可用性和可扩展性都需要提及。必须清晰的描述出系统的全貌，使读者能清楚将实现的系统有什么特点和功能。】 1.1项目背景 【编写背景，包括用户环境】 1.2定义 【对文档中使用的各种术语进行说明】 2主要功能 【产品主要完成的功能】 3架构设计图 【如果是同时具备软件和硬件的产品，需要在此画出产品的架构，详细表组各个模块之间的关系，接口，数据流向，软件模块，硬件模块。标识出组件之间的调用和被调用关系】 4软件设计 4.1运行环境 【指出产品运行的软硬件环境。明确产品正常运行的所要求的基本硬件配置；明确系统要求的软件环境（例如，WINDOWS版本号，是否需要.NET支持等）。FPGA没有】 4.2架构设计图 【单纯软件产品在此画出架构设计图。明确模块之间的关系，接口，数据流向。标识出模块之间的调用和被调用关系。结构设计包含模块的划分，模块的划分应该按照上一步
分解出的功能点，尽量使一个特定模块对应一个功能点。在模块划分完成以后，需要识别出该模块的输入输出数据。模块和模块之间应该使用高内聚，低耦合的原则。高内聚是要求模块做所完成的工作尽量单一，理想内聚的模块只做一件事情。耦合是影响软件复杂度的一个重要度量，耦合的强弱直接决定接口的复杂程度，在设计中应该尽量做到低耦合，低耦合即模块间传递的是简单的数据（不是控制参数、公共数据结构或外部变量）。】 4.3模块说明 【各软件模块的输入，输出，依赖关系的说明】 4.4模块性能指标 【详细说明各模块性能指标】 4.5界面设计 如果客户在需求阶段没有明确的界面需求，在概要设计阶段还应设计出用户界面，用户界面风格一般情况下应该遵循WINDOWS的操作风格。各控件的使用参照《用户界面设计规范》。 【界面设计截图FPGA可不填写】 4.6数据库模块指标 如果《技术解决方案》中包含数据库，则此时应该对数据库进行设计，包括数据库表结构，索引。并编写数据字典。需要填写《数据库说明书》 【如果产品使用数据库，列出数据库需要达到的性功能指标，存储和查询，部署方式，FPGA可不填写】 4.7接口设计 模块之间的接口是软件的内部接口，各模块之间通过接口传递数据和控制信息。系统和外部设备，程序，或是用户输入输出的接口是系统的外部接口。外部接口通常是接受数据，控制命令和输出数据的通道。在设计阶段必须严格按照需求定义出外部接口。接口设计可参见《接口设计指南》
摘要 使异步电动机实现性能好的调速一直是人们的理想,过去如变极调速、绕线转子异步电动机转子回路串电阻调速均属于有级调速；而调压调速虽能平滑调速,但调速范围不大,耗能多,仅限于小功率,无法和直流调速系统相比。随着新技术、新理论的不断发展,变频调速技术应运而生,其控制方式完全可以和直流调速系统相媲美。因此变频器的应用日益广泛，变频器性能的优劣直接影响着电机的运行特性，所以如何提高变频器的优化控制成为变频技术的关键。在变频调速中关键的一项就是控制端SPWM波的产生,它不仅要求电压和频率变化呈线性关系,而且要求输出波形尽可能接近于正弦波,特别是对于一些性能指标要求较高的全控型开关器件如IGBT等,其开关频率很高,因此就要求SPWM波发生器要达到一定的开关频率,基波频率也要求相对较高。为了解决这个问题,可以利用SLE4520这块集成芯片,来生成满足要求的SPWM波。本设计就是利用AT89C51单片机作为控制主机，与三相PWM集成芯片SLE4520配合工作，设置一种SPWM波生成的算法，通过单片机的定时模块产生脉冲，并将其送入SLE4520中，最后将SPWM脉冲送至逆变桥臂上下的IGBT中来控制逆变电路。本设计的优势在于可以通过键盘/显示来进行变频器的智能控制。在不同的工作状态下，可以显示不同的数据，再配合上各种故障保护电路，可以使得变频器安全的工作。 关键词：SLE4520 单片机 SPWM脉冲
ABSTRACT To achieve good performance asynchronous motor speed is ideal, such as speed regulating pole change motor rotor asynchronous and winding speed rotor circuit resistance of all belong to have stepless speed regulation, And although speed regulating speed can be smooth, but not more than energy-consuming, speed limits, only small power, compared with dc speed control system. With the new technology, the new theory of frequency conversion technology unceasing development, the control mode, and can completely Dc speed control system. But in the frequency conversion control is one of the key is the wave of SPWM not only requires the voltage and frequency variation, and the requirements of a linear relationship between output waveform in sine as close as possible, especially for some performance index to demand higher all-controlling switching device IGBT etc, such as the high frequency switching, so requires SPWM wave generator to reach a certain switching frequency wave frequency also require relatively high. In order to solve this problem, you can use SLE4520 this integration chip, to meet the requirements of SPWM wave generated.This design is to use AT89C51 as host, and three-phase PWM control SLE4520 integrated chips, setting an SPWM wave generated by MCU timing algorithms, and will produce pulses module to SLE4520, finally will SPWM inverter pulse to bridge the arm upper-and-lower IGBT inverter circuits to control. The design of the keyboard/strengths can display for converter intelligent control. In different working conditions, can show the different data, combined with the various fault protection circuit, can make the job security. Keywords：SCM（Single Chip Microcomputer）SLE4520 SPWM(Sinusoidal Pulse Width Modulation)
一．设计思路 通用型变频器的硬件电路主要由3部分组成:整流电路、开关电源电路以及逆变电路。整流电路将工频交流电整流为直流,并经大电容滤波供给逆变单元;开关电源电路为IPM和计算机控制电路供电;逆变电路是由PM50RSAl20组成。二．控制回路 1.整流电路 整流电路中,输人为380V工频交流电。YRl～YR3为压敏电阻,用于吸收交流侧的浪涌电压,以免造成变频器损坏。输人电源经二极管整流桥6R130G-160整流为直流,并经电的作用。发光二极管用于指示变频器的工作状态。Rl是启动过程中的限流电阻,由El～E4大电容滤波后成为稳定的直流电压,再经电感和电容滤波后作为逆变单元和开关电源单元的电源。R2和R3是为了消除电容的离散性而设置的均压电阻,同时还起到放于E1～E4容量较大,上电瞬间相当于短路,电流很大,尺l可以限制该电流大小,电路正常状态后由继电器RLYl将该电阻短路以免增加损耗。继电器的控制信号SHORT来自于计算机,上电后延时一定时间计算机发出该信号将电阻切除。R1应选择大功率电阻,本电路中选择的是20W的水泥电阻,而且为了散热该电阻安装时应悬空。电路中的+5V、+12V和±15V电压是由开关电源提供的电压。LVl是电压传感器,用于采集整流电压值,供检测和确定控制算法用。UDCM是电压传感器的输出信号。通过外接插排连接至外接计算机控制电路。 2.开关电路 输出电压进行变换,为IPM模块和外接的计算机控制电路提供电源,提供的 电压为±该电路主要由PWM控制器TL3842P、MOSFETK1317和开关变压器组成, 其功能是对整流电路的流15V、+1直2V、+5v。
xxx硬件详细设计方案 2010年11月26日
目录 xxx硬件详细设计方案 (1) 1 产品概述 (3) 2需求描述（来自于需求规格书） (3) 2.1功能描述 (3) 2.2性能描述 (3) 2.3 其它需求描述 (3) 3硬件总体框图和各功能单元说明 (3) 3.1硬件总体框图 (3) 3.2功能单元1 (3) 3.3功能单元2 (3) 3.4功能单元3 (3) 3.5其它 (4) 3.5.1 其它 (4) 4硬件外部接口描述 (4) 4.1硬件主要外部接口 (4) 4.2外部接口1 (4) 4.3外部接口2 (4) 5硬件的软件需求 (4) 5.1系统软件 (4) 5.2配置软件 (4) 5.3应用软件 (5) 6硬件的产品化 (5) 6.1可靠性设计 (5) 6.2电源 (5) 6.3电磁兼容设计与安规设计 (5) 6.4环境适应性与防护设计 (5) 6.5工艺路线设计 (5) 6.6结构设计 (5) 6.7热设计 (5) 6.8监控设计 (6) 6.9可测试性与可维护性设计 (6) 7硬件成本分析 (6) 8硬件开发环境 (6) 9其它 (6)
1产品概述 2需求描述（来自于需求规格书） 2.1功能描述 2.2性能描述 2.3 其它需求描述 3硬件总体框图和各功能单元说明3.1硬件总体框图 3.2功能单元1 3.3功能单元2 3.4功能单元3
3.5其它 3.5.1其它 4硬件外部接口描述4.1硬件主要外部接口 4.2外部接口1 4.3外部接口2 5硬件的软件需求5.1系统软件 5.2配置软件
5.3应用软件 6硬件的产品化 6.1可靠性设计 6.2电源 6.3电磁兼容设计与安规设计6.4环境适应性与防护设计6.5工艺路线设计 6.6结构设计 6.7热设计
选题描述题目： 教学目标： 大纲 :
讲义（ 500-1000 字）
策划脚本 总体设计： 课件的颜色力求鲜艳，通过对色块的使用来区分并强化知识点。 环节旁白内容音效画面描述素材来源 片头音效炫目片头，推出课件标题“ 服装色彩的采集与重构” AE制作 导入服装的色彩究竟是从何而来的？真的是设计师胡编乱旁白（女）配合旁白，逐一叠加呈现服装展示的图片PPT录屏造设计来的么？ 错！服装的色彩，来源于我们的生活。旁白（女）老师形象从右侧进入，以上图片变模糊变灰，在此PPT录屏 背景上呈现醒目对话框，其中显示：“ 服装的色彩， 来源于我们的生活。” 讲解知识点：常常，我们看着某件新衣服，不知怎么的就是特别喜旁白（女）老师形象、对话框、图片都消失。PPT录屏采集欢，有时候，还会觉得这件衣服似曾相识。其实，这配合旁白，呈现各种鲜艳漂亮的衣服，左侧进入一 重构就是我们常说的由物引发的联想。个欣喜的女孩形象。并且适时出现字幕：“ 由物引 发的联想” 我们身边充满丰富的色彩资源，今天我们要学习色彩旁白（女）以上画面清空。AE 制作 设计的一种方式——色彩的采集与重构设计法。画面中呈现四个区域，红色、黄色、绿色、蓝色， 并纷纷在这些框中呈同色系的自然界的物体。 之后，画面融合转场换为醒目标题：“ 色彩的采集 与重构设计法” 什么叫做采集？采集是从色彩搭配和谐的各种视觉材标题中其他字淡化，“采集”两字高亮，并在其下 料中获得服装色彩设计的灵感。显示文字：“采集是从色彩搭配和谐的各种视觉材 料中获得服装色彩设计的灵感。” 比如， kenzo 从海洋中获得蓝色和白色。 画面的空白处依次出现两张图片：海洋；KENZO的 产品 旁白（女）图片消失，“采集”两字淡化，“重构”两字高亮，AE 制作
1通用变频器的硬件电路设计 1.1通用变频器的总体设计 本设计的系统以TI公司的TMS320LF2407A为控制核心，由主电路、系统保护电路和控制电路组成，其总体设计图如图3.1所示。 图1.1 基于DSP的通用变频调速系统总体设计图 其中主电路部分由整流电路、滤波电路、逆变电路(IPM)和IPM驱动电路与吸收电路组成。其工作原理是把单相交流电压通过不可控整流模块变为直流电压，整流后的脉动电压再经过大电容C1，C2平滑后成为稳定的直流电压。IPM逆变电路对该直流电压进行斩波，形成电压和频率均可调的三相交流电，提供给电机。
系统保护电路包括过压、欠压保护、限流启动、IPM故障保护与泵升控制等。过压、欠压保护是利用电阻分压采集母线电压，与规定值相比较；限流启动是由于开启主回路时，大电容充电瞬间引起的电流过大，这样可能会损坏整流桥，因此在主回路上串联限流电阻R1，当电容电压达到规定值时，启动继电器把R1短路，主回路进入正常工作状态；IPM故障保护是IPM内部集成的各种保护功能，包括过电流保护功能、短路保护功能、控制电源欠电压保护和管壳及管芯温度过热保护。把上述各种故障信号进行综合处理后形成总的故障信号送入DSP(TMS320LF2407A)的PDPINTA故障中断入口，进而封锁DSP的PWM波输出。 控制电路包括DSP最小系统电路、频率输入电路、光耦隔离电路等。最小系统由DSP本身和外扩的数据SRAM、程序SRAM、复位电路、晶振、译码电路、电源转换电路和仿真接口JTAG电路组成，仿真接口JTAG电路是为了实现在线仿真，同时在调试过程装载数据代码和程序代码；频率输入电路可以设置系统要输出的SPWM波的频率；光耦隔离电路是为了把DSP输出的弱电信号和主电路的强电信号进行可靠隔离。 1.2主电路的设计
伺服驱动器硬件设计方案 伺服驱动器的硬件研发主要包括控制板和电源板的设计，控制板承担与上位机进行交互和实时生成精准的PWM信号。电源板的作用根据PWM信号，利用调制的原理产生特定频率，特定相位和特定幅值的三相电流以驱动电机以达到最优控制。 一控制板研发 1）控制板的架构主要的任务就是核心器件的选择。 安川、西门子等国际知名的公司都是采样ASIC的方式的芯片，这样就可以按照自己 的设计需要来制造专用于伺服控制的芯片，由于采样ASIC方式，所以芯片的运行速 度非常快，那么就比较容易实现电流环的快速响应，并且可以并行工作，那么也很 容易实现多轴的一体化设计。采样ASIC的方式有很多的好处，比如加密等。但是采 样ASIC的风险和前期的投入也是非常的巨大的，并且还要受该国的芯片设计和制造 工艺的限制。 根据我国的实际的国情和国际的因素等多种原因，核心芯片比较适宜采样通用的 DSP，ARM等处理器，比如Ti的C2000飞思卡尔的K60，英飞凌的XE164等。研究 台达的伺服驱动器发现其架构是采用Ti的DSP 2812+CPLD，这和我们公司GSK的方 案基本一样。我们也是采用DSP2812加CPLD(EPM570T144)来实现核心的控制功能。 2）核心器件的控制功能的分工。 DSP实现位置环、速度环、电流环的控制以及利用事件管理器PWM接口实现产生特 定的PWM信号。可以利用其灵活的编程特性快速的运算能力实现特定的控制算法等，还可以利用其自身的A/D完成对电机电流的转换，但是DSP自身的A/D精度普遍较 低，并且还受基准电压电源的纹波PCB的LAYOUT模数混合电路的处理技巧影响， 所以高档的伺服几乎都采用了外部A/D来完成电流采样的处理。比如路斯特安川等。 也有一些高档的伺服使用一些特殊的电流传感器，该传感器的输出已经是数字信 号，这样就可以节省了外部A/D芯片和增强抗干扰能力。如西门子的变频器采用 ACPL7860，发那克用于机器人的六驱一体的伺服也是采用了ACPL7860，西门子的伺 服S120采用了Ti的芯片AMC1203。 CPLD的作用是用来协助DSP以减少其自身的开销，比如完成速度的计算，位置的 计算，控制外部A/D对电机电流进行转换，因此当实现位置环速度环电流环所需要 的位置数据，速度数据，电流数据，那么DSP就可以直接从CPLD/FPGA处读取，不 需要耗费DSP的宝贵时间来计算这些数据。如果是增量式编码器采用M/T法测速效 果是最好的，但M/T法对DSP处理器的资源开销很大, 而CPLD/FPGA可以非常方便 使用M/T法进行测速。如果是绝对式编码器也可以非常方便采用CPLD/FPGA来解 析通信协议，并实现测速。一些高档的伺服也采用了CPLD/FPGA实现总线和以太网 功能。
网络设计方案模板
目录 第1章设计概述.......................................................... 错误!未定义书签。 1.1现状分析 ................................................................ 错误!未定义书签。 1.2网络需求分析 ........................................................ 错误!未定义书签。 1.3信息点统计 ............................................................ 错误!未定义书签。第2章网络系统设计 .................................................. 错误!未定义书签。 2.1设计思想 ................................................................ 错误!未定义书签。 2.2设计目标 ................................................................ 错误!未定义书签。 2.3网络三层架构设计................................................. 错误!未定义书签。 2.3.1 核心设备选型................................................... 错误!未定义书签。 2.3.2 汇聚设备选型................................................... 错误!未定义书签。 2.3.3 接入设备选型................................................... 错误!未定义书签。 2.4网络总体规划 ........................................................ 错误!未定义书签。 2.4.1 XX拓扑图 ......................................................... 错误!未定义书签。 2.4.2 总体规划 .......................................................... 错误!未定义书签。 2.5IP地址及VLAN划分.............................................. 错误!未定义书签。 2.6网络安全管理 ........................................................ 错误!未定义书签。 2.6.1 威胁网络安全因素分析 ................................... 错误!未定义书签。 2.6.2 网络管理的内容............................................... 错误!未定义书签。 2.6.3 安全接入和配置............................................... 错误!未定义书签。 2.6.4 拒绝服务的防止............................................... 错误!未定义书签。
第三章 系统的硬件设计及其实现 3.1系统硬件结构总体设计 硬件部分包括主电路、保护电路、驱动电路、控制电路。 本文所涉及到的主电路的参数是三相完全对称的，其中整流部分采用二极管不可控整流，逆变部分采用的功率器件是IGBT 。系统结构框图如图3- 1所示。380V 三相交流电输入到整流器主电路，调节交流输入变压器使输出直流电压稳定在540V 左右。DSP 的主要任务是输出SVPWM 触发脉冲对逆变器的输出进行控制。在实际的系统组成中，分为强电部分和弱电部分。强电部分和弱电部分相互隔离分开能够减少强电部分对弱电部分的影响，这点对于DSP 的正常运行，变频器的正常工作有很重要的影响。 图3-1系统硬件结构总框图 主电路:采用交一直一交电压型变频装置。它主要由整流电路、滤波电路、逆变器三部分组成。整流电路是利用二极管三相桥式不可控整流模块将三相工频交流电整流成直流电;滤波电路采用电容滤波，将整流输出的脉动电压转化为平直的直流电压Vdc;逆变器是由IGBT 构成的三相全桥式逆变器。 3.2主电路工作原理 在交流变频调速系统中，主回路作为直接执行机构，其可靠性及稳定性直接影响整个系统的运转。主电路一般是由整流电路、中间滤波电路和逆变器三部分组成。本课题选用的是电压型交一直一交变频装置。它包括不可控整流器、大电容滤波、三相桥式逆变器、采样电路、保护电路以及能耗制动电路，其电路原理整流器 TMS320F2812 DSP 直流 母线 逆变器 开关电源 CT1 CT2 M 光耦隔离 驱动电路 过流保护 滤波电路 光电 编码器 上位机 键盘 A B C 六路PWM 信号
图如图3-2 图3-2系统硬件主电路图 主电路主要包括整流器和逆变器，需要用到整流桥、滤波电容器组、限流电阻和开关、电源指示器、整流二极管等器件。 三相交流电源经三相整流桥全波整流成直流电，如电源的线电压为，则三相全波整流后平均直流电压的大小是=1.35UL ，我国三相电源的线电压为380V ，考虑滤波电容的因素，全波整流后的电压是=1.414UL ，故直流电压大约为540V 。滤波电容的功能主要有两点:一是滤平全波整流后的电压纹波;二是当负载变化时，使直流电压保持平稳。由于受到电解电容的电容量和耐压能力的限制，滤波电路通常由若干个电容器并联成一组，又由两个电容器组串联而成，由于电解电容器的电容量有较大的离散性，故电容器组和的电容量不能完全相等，这将使它们承受的电压不相等，为了使它们承受的电压相等，在和二旁各并联一个阻值相等的均压电阻和。 限流电阻和开关，当变频器合上电源的瞬间，滤波电容器的充电电流是很大的。过大的冲击电流可能使三相整流桥的二极管损坏，同时也使电源电压瞬间下降而受到“污染”。为了减少冲击电流，在变频器刚接通电源后的一段时间里，电路内串入限流电阻，其作用是将电容器的充电电流限制在允许范围之内。当充电到一定程度时，令开关接通，将电阻短路掉。电源指示, 除了表示电源是否接通以外，还有一个十分重要的功能，即在变频器切断电源后，指示滤波电容器上的电荷是否己经释放完毕。由于的容量较大，而切断电源又必须在逆变电路停止工作的状态下进行，所以没有快速放电的回路，其放电时间长达数分钟。又由于上的电压较高，如不放完.对人身安个将构成威胁。 3.2.1整流二极管及IGBT 的选择 (1)整流二极管的选择 a.确定电压额定值整流二极管的耐压按式((6-1)确定。根据电网电压，考虑A B C M 整流桥