电子装置设计

电力电子装置课程设计一、教学目标本课程的教学目标旨在让学生掌握电力电子装置的基本原理、组成结构、工作特性及应用领域。

通过本课程的学习，使学生能够：1.知识目标：了解电力电子器件的类型、特性及工作原理；掌握电力电子装置的电路组成、工作原理和性能指标；熟悉电力电子装置在各领域的应用。

2.技能目标：能够分析电力电子装置的电路结构，进行简单的电路设计；具备电力电子装置的调试、维护和故障排除能力。

3.情感态度价值观目标：培养学生对电力电子技术的兴趣，认识其在现代社会中的重要性，树立正确的技术观念和创新意识。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.电力电子器件：介绍晶闸管、GTO、IGBT等常用电力电子器件的结构、特性和应用。

2.电力电子装置：详细讲解电力电子装置的电路组成、工作原理和性能指标，包括直流电动机调速系统、变频器、电力电子变压器等。

3.应用领域：介绍电力电子装置在工业、交通、家庭等领域的应用案例。

三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法，包括：1.讲授法：通过讲解电力电子器件的原理、特性及应用，使学生掌握基本知识。

2.讨论法：学生针对电力电子装置的实际案例进行讨论，提高学生分析问题和解决问题的能力。

3.案例分析法：分析电力电子装置在实际应用中的典型病例，培养学生解决实际问题的能力。

4.实验法：安排实验室实践环节，让学生亲自动手进行电力电子装置的搭建和调试，增强学生的实践能力。

四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：《电力电子装置原理与应用》等。

2.参考书：提供相关领域的参考书籍，供学生拓展阅读。

3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，丰富教学手段。

4.实验设备：提供电力电子装置实验所需的设备，包括电源、负载、控制器等。

五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化的评估方式，以全面、客观地评价学生的学习成果。

评估方式包括：1.平时表现：通过课堂参与、提问、讨论等环节，记录学生的表现，占总评的30%。

2009年9月山东师范大学学报(自然科学版)sep．2009第24卷第3期J ournal of Shandong N o r m a l U ni ver si t y(N at ur al Sci ence)V01．24N o．3膨化机专用电子0日士六I rm了工装置设计罗建学(上海商学院计算机与电子工程学院，200235，上海／／52岁，女，副教授)摘要介绍一种专为膨化机使用的电子温控装置，与原装置(J D P一75型膨化机的)相比，价廉、质优、高叮靠、多功能．为改进与提高膨化机自动温控装置的结构与性能提供了新的设计与实践依据．关键词膨化机；温控装置；设计中图分类号TM93文献标识码A doi：10．3969／j．i鲫．1001—4748．2009．03．0391概况如何提高膨化机生产性能，保证养殖业饲料品质，降低成本，是膨化饲料厂家极为关心的事．原J D P一75型膨化机有时膨化不均匀或过度熟化，甚至焦化，而影响了产品的质量指标(密度、熟化度、均匀度、色度)，其主要原因是温控仪(X C T一101)存在缺陷：一是继电器开关易磨损造成动作不可靠，二是分立元件产品，控制精度不高．此外在高温生产环境中，继电器开关的机械摩擦还存在火灾隐患．据了解，这种温控仪已被淘汰，而购买现成的通用产品价格较高(约500元一台)．因此，笔者对原温控装置，进行了电路改进设计．2设计新思路和要点1)用双向可控硅取代原装置的继电器开关，实现无触点开关控制；2)用半导体三极管作测温元件取代原装置的热电偶，既大大降低成本，又提高灵敏度；3)用集成运算放大器做主控器件取代分立元件，提高控制精度；4)用集成稳压源取代分立元件，使结构紧凑、可靠，降低成本；5)设置膨化加工的专用功能．3主要设计指标无触点开关控制；控温范围：膨化腔温差≤2℃；开机温度和关机温度可凋：可调范围(150—175℃)；设置预热加料提示功能．4工作原理半导体的理论和实验证明，在一50。

电子负载装置简单设计电子负载是用于模拟负载电流、电压和功率的一种设备。

它可以用于测试电源、电池、电动车、太阳能电池板等电子设备的性能，以及模拟不同的负载条件。

电子负载的基本原理是将电源的电能转化为热能，并通过风扇或者冷却系统散热。

电子负载的主要特点是可以调节工作条件，包括调节负载电流、电压和功率等。

一般来说，电子负载可以分为恒压模式和恒流模式两种。

在设计电子负载装置时，首先需要确定设计目标和需求。

例如，需要调节的最大电压、电流和功率是多少？电子负载应该具有的保护功能是什么？这些因素将影响到整体的设计方案。

随后，应该选择合适的元器件和电路方案。

对于常见的电子负载，其主要组成部分包括负载电阻、电压采样电路、电流采样电路、控制电路和保护电路等。

负载电阻用于实现电流和电压的调节，一般采用功率电阻或者功率管等元器件。

电阻的选择应该考虑到其承载能力、稳定性和功率损耗等因素。

电压采样电路用于检测负载电压，一般采用分压电路或者隔离放大器等元器件。

电流采样电路用于检测负载电流，一般采用电流传感器或者霍尔传感器等元器件。

控制电路用于控制负载的工作状态，一般采用模拟控制电路或者数字控制电路等元器件。

保护电路用于保护负载和电源，一般采用过压保护电路、过流保护电路等元器件。

在设计过程中，需要考虑到电子负载的精度、响应时间和稳定性等因素。

此外，还需要选择合适的散热装置，以保证负载在工作过程中的稳定性和可靠性。

最后，需要进行电路布局和绘制电路图。

应该注意保持信号的良好传输和电路的稳定性。

此外，还应该注意到电源和负载之间的连接方式和接口设计。

总结起来，电子负载装置的设计需要考虑到负载电流、电压和功率的调节范围，选择合适的元器件和电路方案，设计合理的散热装置，并进行电路布局和绘制电路图。

只有综合考虑这些因素，才能设计出满足需求的电子负载装置。

电力电子装置及系统课程设计报告1. 课程设计概述本课程设计的目的是通过对电力电子装置及系统的研究与实践，使学生掌握电力电子技术的基本原理、基本电路和基本器件，培养学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力。

通过实际设计一个电力电子装置或系统，使学生了解电力电子装置在现代工业、交通运输、通信等领域的应用，为今后从事相关工作打下坚实的基础。

介绍电力电子技术的发展历程、基本概念、基本原理和发展趋势，使学生对电力电子技术有一个全面的了解。

介绍常用的电力电子装置及其基本电路，如半桥逆变器、全桥逆变器、谐振变换器等，使学生掌握这些电路的设计方法和工作原理。

介绍常用的电力电子器件，如晶闸管、MOSFET、IGBT等，使学生了解这些器件的结构、工作原理和性能参数。

根据课题要求，设计一个具有一定功能的电力电子装置或系统，并进行实际调试，使学生掌握电力电子装置及系统的设计方法和调试技巧。

指导学生撰写课程设计报告，并进行答辩准备，使学生养成良好的学术写作习惯和团队合作精神。

1.1 课程设计目的与任务本次电力电子装置及系统课程设计的目的是培养学生的工程设计能力和实践操作经验。

通过课程设计，使学生熟练掌握电力电子装置的基本原理、系统构成、运行控制和优化方法，从而能够独立完成电力电子装置的设计、安装、调试和运行维护工作。

课程设计还旨在提高学生的团队协作能力和创新意识，为将来的工程实践和技术创新打下坚实的基础。

电力电子装置的基本原理与设计：学生需掌握电力电子装置的基本原理、主要构成、电路设计及选型计算。

学生还需具备能够根据实际需求独立完成装置的初步设计能力。

系统的运行与控制：学生需理解并掌握电力电子系统的运行特性，包括稳定性、动态响应等。

学生还需掌握系统的控制策略，如PID控制、模糊控制等，并能够根据实际需求设计合适的控制系统。

优化与改进：学生需要根据实际需求和现场环境对电力电子装置进行优化和改进，以提高其性能和使用寿命。

这包括装置的节能优化、抗干扰设计以及可靠性提升等。

课程设计任务书学生姓名： 胡 浩 专业班级： 电 气1003指导教师： 吴 勇 工作单位： 自动化学院题 目: 高频开关电源设计初始条件：输入交流电源：单相220V，频率50HZ。

要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）设计高频开关电源要求达到：1、输出两路直流电压：+15V,-15V。

2、直流输出最大电流1A。

3、完成总电路设计和参数设计。

时间安排：课程设计时间为两周，将其分为三个阶段。

第一阶段：复习有关知识，阅读课程设计指导书，搞懂原理，并准备收集设计资料，此阶段约占总时间的20%。

第二阶段：根据设计的技术指标要求选择方案，设计计算。

约占总时间的40%。

第三阶段：完成设计和文档整理，约占总时间的40%。

指导教师签名： 年 月 日系主任（或责任教师）签名： 年 月 日课程设计任务书学生姓名： 宋 威 专业班级： 电 气1003指导教师： 吴 勇 工作单位： 自动化学院题 目: 1KVA单相逆变器设计初始条件：输入直流电压：48V。

要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）设计容量为1KVA的逆变器，要求达到：1、输出单相220V交流电。

2、完成总体系统设计。

3、完成总电路和电力电子器件电压和电流定额计算。

时间安排：课程设计时间为两周，将其分为三个阶段。

第一阶段：复习有关知识，阅读课程设计指导书，搞懂原理，并准备收集设计资料，此阶段约占总时间的20%。

第二阶段：根据设计的技术指标要求选择方案，设计计算。

约占总时间的40%。

第三阶段：完成设计和文档整理，约占总时间的40%。

指导教师签名： 年 月 日系主任（或责任教师）签名： 年 月 日课程设计任务书学生姓名： 王 凯 专业班级： 电 气1003 指导教师： 吴 勇 工作单位： 自动化学院 题 目: 直流电动机调速系统设计初始条件：输入交流电源：三相380V，频率50HZ。

目录摘要 (1)第一章概述及设计要求 (2)1.1 概述 (2)1.2 设计要求 (3)第二章单相逆变电源的Matlab仿真 (4)2.1 MATLAB的简称 (4)2.2 Simulink的简介 (4)2.3升压环节的建模及仿真 (5)2.4 制作并生成SPWM波形 (7)2.5 逆变环节的建模及仿真 (9)2.6 独立逆变系统总电路的仿真 (11)第三章总结及体会 (13)3.1 总结 (13)3.1.1 设计中的主要成果如下 (13)3.1.2 设计中遇到的主要问题如下 (13)3.2 体会 (13)参考文献 (14)摘要本系统采用“直流升压斩波电路+全桥逆变”的逆变电源设计方案。

在方案选定的基础上，对构成独立逆变系统的升压环节和逆变环节以及PWM装置进行分析，确定其电路原理图以及工作方式，并实现直流升压斩波电路和全桥逆变电路的PWM控制。

在设计中，采用PI控制算法计算控制调制幅度值，控制调节开关管的导通和关断时间发生变化，使输出电压稳定在220V。

然后在Matlab中对独立逆变系统进行仿真、分析。

关键词：直流升压全桥逆变 Matlab仿真第一章概述及设计要求1.1 概述逆变电源是一种采用电力电子技术、控制技术进行电能转换的电力装置，它可将输入的12V或24V等直流电转换成220V/50Hz交流电或其它类型的交流电，它输出的交流电可用于各类设备，最大限度地满足移动供电场所或无电地区用户对交流电源的需要。

目前世界各国电源标准并不统一，各种新兴的能源形式也不断出现，逆变电源有着广泛的用途，它可用于各类交通工具，如汽车、各类舰船以及飞行器，在太阳能及风能发电领域，逆变电源有着不可替代的作用。

有了逆变电源，就可利用直流电(蓄电池、开关电源、燃料电池等)转换成交流电为电器提供稳定可靠得用电保障，如笔记本电脑、手机、手持PC、数码相机以及各类仪器等、小型逆变电源还可利用汽车、轮船、便携供电设备，在野外提供交流电源。

浙江理工大学班级：08电子信息实验班学号：Q08610110姓名：周慧指导老师：陈科2010~2011 第二学期设计题目：温度检测系统设计一、实验内容1、利用板载模拟温度传感器TC1047A实现一温度采集系统；2、间隔1--5s采集一次（步进1 s，可以预设），在液晶屏第一行显示连续的3个采集温度值；3、当最新采集的温度大于这三个温度的平均值温度1℃时，蜂鸣器报警，当温度降低后，解除报警；4、记录报警次数，在LCD上显示,，并将结果存入24LC024。

二、电路原理图以及各功能模块的工作原理1、驱动蜂鸣器APP001开发板上的BUZZER是由RC2控制一个三极管来驱动的，当JP4的跳线开关短路时，RC2管脚输出高电平便会使蜂鸣器发出声音，RC2管脚输出低电平便禁止蜂鸣器发声。

2.字符LCDAPP001开发板配置了一个2*16的字符LCD，它和PIC18F452的接口是RD0-RD3连接到LCD模块的DB4-DB7,用来向LCD模块写入命令和数据，其中DB7可以用来作为LCD模块控制器的忙标志位；RD5是读写控制位；RD4是命令和数据标志位。

RD=0时，RD0-RD3是读取和写入数据到LCD的命令寄存器；RD=1时，RD0-RD3读取和写入的是要显示的数据。

3.温度测量使用模拟温度传感器TC1047A，利用模数转换，将模拟电压转换为数字电压。

对应于相应的温度。

4.键盘使用开发板上的2组按键SW2和SW35. RTC采用Timer 1外接的晶振可以产生精确的1秒计时，从而实现RTC。

7．LCD、LED&ADC按键读取三、主要函数程序流程图函数流程图更新3.温度比较和蜂鸣器四、实验主要源码（1）Main函数：void main(void){int AlarmNum;/*首先初始化*/InitializePORT( );InitializeINTs( );InitializeAD( );InitializeTMR1( );Initialize_I2C_Master( );/*lcd初始化*/OpenLCD( );while(1){Key_Press_Check();if 己学到了很多东西，以后应该会进一步去学习。

一、概述单片机是一种集成了微处理器、存储器和各种外围设备接口的微型计算机系统，能够独立完成某一特定功能的芯片。

在电动机控制领域中，单片机可以通过编程控制电动机的启停、转速、运动方向等参数，从而实现对电动机的精准控制。

异步电动机作为一种常见的电动机类型，具有结构简单、可靠性高的特点，被广泛应用于各种机械设备中。

然而，由于其功率因素低、效率低等问题，需要设计节能装置来提高其运行效率，实现节能环保的目的。

二、异步电动机的工作原理异步电动机是利用交流电磁场感应原理来实现转矩传递的电机。

当给异步电动机加上三相交流电源后，定子绕组内产生旋转磁场，通过磁场感应作用，使得转子产生感应电流，从而产生电磁转矩使得转子开始旋转。

异步电动机具有结构简单、制造成本低、适应性强等特点，因此被广泛应用于工业生产中。

三、异步电动机的节能问题由于异步电动机的功率因素较低、效率较低，在长时间运行中会产生较大的能源浪费。

为了解决这一问题，可以通过装置设计来优化电动机的运行效率，以达到节能的目的。

通过单片机控制异步电动机的运行参数，可以实现对电动机的精准控制，提高其工作效率。

四、单片机控制的异步电动机节能装置设计1.系统框图设计在设计节能装置的第一步是绘制系统框图，明确主要器件和控制连接方式，以便后续的元器件选择和电路连接设计。

系统框图包括单片机、功率电子器件、传感器和电动机等各个部分的连接关系。

2.信号采集与反馈控制通过传感器采集电动机的转速、温度、电压、电流等参数, 将这些参数反馈给单片机系统。

单片机系统通过分析这些参数，实现对电动机的有源功率因素调节、电流控制等功能，进而实现精准控制。

3.功率电子器件选择与驱动电路设计选择适合的功率电子器件，并设计相应的驱动电路以实现对电动机的启停、转速控制。

常用的功率电子器件有晶闸管、场效应管、继电器等，它们与单片机系统结合，可以实现对电动机的精准控制。

4.软件编程通过编程控制单片机系统，实现对电动机的各种运行参数的控制。

电力电子单相交—直—交变频装置设计一、概述随着电力电子技术的发展，交—直—交变频装置在工业和家庭用途中得到了广泛应用。

本文将设计一种单相交—直—交变频装置，用于实现电能的高效转换和调节。

二、设计原理单相交—直—交变频装置由三个部分组成：整流器、逆变器和控制系统。

1.整流器：将交流电转换为直流电。

采用整流桥式电路，由四个二极管组成，能够将输入的交流电转换为恒定的直流电。

2.逆变器：将直流电转换为交流电。

采用全桥逆变电路，由四个开关管组成，能够将输入的直流电转换为可调频率和可调幅度的交流电。

3.控制系统：用于控制和调节逆变器的输出。

采用微处理器控制，通过测量输入信号和反馈信号，对开关管的开启和关闭时间进行调节，从而实现对逆变器输出电压和频率的精确控制。

三、设计要点1.整流器设计：根据输入电压和负载电流确定整流器的参数，选择合适的二极管并进行散热设计，以保证整流器的正常工作。

2.逆变器设计：选择合适的开关管并进行散热设计，以满足逆变器输出电压和频率的要求。

通过改变开关频率和占空比，实现对输出电压和频率的调节。

3.控制系统设计：选用适当的微处理器和控制算法，对逆变器进行精确的控制。

设计辅助电路，包括AD转换和PWM模块等，以实现对输入和反馈信号的测量和处理。

四、设计步骤1.确定输入电压和负载电流，计算整流器和逆变器的参数。

2.设计整流器电路，选择合适的二极管和散热器。

3.设计逆变器电路，选择合适的开关管和散热器。

4.设计控制系统电路，选用适当的微处理器和控制算法。

5.组装和调试整个系统，测试输入和输出电压、频率等参数。

6.进行系统优化和改进，提高系统的稳定性和效率。

五、应用场景1.工业应用：适用于各种电动机的变频调速，如风机、泵等。

2.家庭应用：适用于家电产品的电能调节和控制，如变频空调、变频洗衣机等。

3.新能源应用：适用于太阳能、风能等新能源的变频利用。

六、总结本文设计了一种单相交—直—交变频装置，通过整流器、逆变器和控制系统实现电能的高效转换和调节。

Technology 技术人工影响天气是以云雾降水物理学研究成果为基础，特别是以积云为对象的人工降雨试验。

目前国内外防雹增雨作业工具均经历了由土炮、土火箭到高炮、新型火箭等不同的发展时期。

土炮、高炮进行防雹增雨作业主要是通过炮弹中火工装置的一次性做功，将化学热能转化为动能，克服重力作用将影响天气的物质发射到大气层中，由于炮弹射高偏低，往往达不到预期效果；土火箭、新型火箭均采用火箭发射机理，通过延期点火装置的延时作用待火箭发射至预定高点，延期点火装置作用使火箭完成开伞功能后，持续作用一定时间，能较好地将影响天气的物质散布在预定的大气层，取得良好的防雹增雨效果。

但这种方式，目前普遍存在延时引信瞎火率和断火率高，以及延时短、延时精度差等问题。

随着防雹增雨作业的规范与发展，对防雹增雨作业工具的要求越来越高。

防雹增雨作业技术的发展将会朝着高精度、安全型、高作用性能方向发展，因此也对该项技术的关键作用装置——延期点火装置有了相应的要求：高精度、长延时、安全型。

以可设定高精度安全型延时点火装置的研究与应用为主题，主要解决当前防雹增雨火箭的延时引信瞎火率和断火率高，以及延时短、延时精度差等问题的同时，延期点火装置用于火箭、高炮中，能有效应对火箭、高炮等作业装备和弹药被盗抢或者遗失造成的安全风险。

同时促进延期火工产品在多领域的应用，提升装备的安全性、精准性和环境适应性。

1 电子延时点火装置电子延时点火装置是一种可以任意设定延期时间，并准确实现延期发火的新型点火装置，采用电子延时模块代替现有的化学延期药剂以实现可设定、高精度、高安全性的目的。

电子延时点火装置结构如图1所示。

46751231.管壳；2.加强帽；3.密封垫；4.注塑元件；5.主点火药；6.电子延时模块；7.点火药头图1 电子延时点火装置结构2 电子延时点火装置工作流程图电子延时点火装置工作流程如图2所示。

所有电子延时点火装置开始侦听总线呼叫电子延时点火装置接收并对比自己IDID不匹配：进入等待状态，等待下一次呼叫ID匹配：建立连接，开始通讯通讯内容：1.读取或更改火箭内起爆延时计数器的数据；2.读取芯片的ID信息；3.读取芯片的自测试参数；4.实时时钟核准发送起爆命令，所有电子延时点火装置进入出发状态，异步触发开始敏感中止发火，所有电子延时点火装置回到初始状态收到异步出发信号，计数器开始计时倒计时结束后，切断桥丝短路保护回路后发火，引燃发火药引燃主点火药后，引燃防雹增雨弹中下一级火工药剂图2 电子延时点火装置工作流程电子延时点火装置有以下特点。

装置设计方案一、引言装置设计是指对特定功能或目标的机械和电子设备进行创新和优化，以实现更高效、更节能、更可靠的操作。

本文将介绍一个装置设计方案，旨在提高生产效率和产品质量。

二、背景目前，许多生产线仍然依赖传统的人工操作，这种方式存在效率低下、操作不稳定和人为错误等问题。

为了解决这些问题，我们提出了一种装置设计方案，以替代传统人工操作，提高生产线的自动化水平。

三、方案概述我们的装置设计方案主要包括以下几个关键组成部分：1. 智能感知装置：通过传感器和摄像头等设备，实时监测生产线上的关键参数和产品状态。

2. 控制系统：通过高性能的计算机和程序控制器，对生产线进行实时监控和控制，确保设备按照预定的参数和规范运行。

3. 自动化设备：包括机械臂、输送带、传送机等，用于替代人工操作，自动完成工作，提高生产效率和质量。

4. 数据处理与分析：收集和存储生产线上的数据，进行分析和统计，为生产优化和决策提供依据。

四、方案优势相对于传统的人工操作模式，我们的装置设计方案具有以下几个明显的优势：1. 提高生产效率：自动化设备能够持续高速运行，减少生产周期和等待时间，从而提高生产线的整体效率。

2. 提高产品质量：智能感知装置能够实时监测产品状态，及时发现和纠正生产中的问题，降低次品率和质量问题。

3. 降低劳动强度：自动化设备的投入可以减少人工操作的需求，降低工人的劳动强度和生产线上的人为错误。

4. 灵活可调整：控制系统可以根据不同的产品要求和工艺参数进行调整，适应不同的生产需求，提高生产线的灵活性。

五、实施计划为了顺利实施装置设计方案，我们制定了以下实施计划：1. 设计与制造：我们将与专业的工程团队合作，进行装置的总体设计和制造。

确保设备的稳定性和可靠性。

2. 安装与调试：在设备制造完成后，将进行现场安装和调试，确保设备与生产线的配合良好。

3. 培训与操作：为生产线上的工作人员提供相应的培训与操作指南，确保他们能够熟练操作和维护设备。