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          • 并行ADC的原理是什么?流水线ADC与其它ADC有何区别?

            并行ADC的原理是什么?流水线ADC与其它ADC有何区别?

            为增进大家对ADC的认识和了解,本文将基于两方面对ADC予以介绍:1.什么是并行ADC,并行ADC的基本原理是什么?2.流水线ADC与其它ADC有何区别。如果你对ADC具有兴趣,本文无疑是您的福利。通过本文,小编希望大家对ADC具备更为深入的理解。 一、并行ADC 1.ADC简介 背景知识:模数转换器(Analog to digital Converter,简称ADC)是模拟与数字世界的接口,为了适应计算机、通讯、多媒体技术的飞速发展以及高新技术领域的数字化进程的不断加快,ADC正朝着低功耗、高速、高分辨率方向发展。目前市场化的ADC有很多种类型。 近年来,我国在有限的工艺水平条件下积极开展了对ADC的研究,并取得了令人鼓舞的成果,但是与国际水平相比尚有差距,电路结构设计也略显单调,折叠式、流水线型、E一△型结构鲜见报道。统计资料表明,8-12位精度范围的高速A/D转换器是应用最广泛、需求最迫切的品种,因此研制出我国具有自主知识产权的高速高精度、高速、低功耗的ADC具有十分重要的意义。目前市场化的ADC有多种结构,如并行(Flash,或称Parallel)A DC,逐次逼近型ADC、积分型ADC,压频变换型ADC以及流水线型ADC和Delta-Sigma型ADC等,其中后两种ADC是新发展起来的,这些ADC各有各的特点,根据不同的应用场合,选用的ADC的结构也是不同的。 2.基本原理 并行ADC转换器是目前速度很快的一种结构。该结构在设计思想很容易理解。一个n位的并行ADC包含2n-1个比较器和2n-1个参考电压值(对于一般的电压模电路,对于电流模电路,是参考电流值)。每一个比较器对输入信号采样并把输入信号与参考电压相比较,然后每一个比较器产生一位输出,表明输入信号比参考电压大还是小。2n-1个比较器输出通常称为温度计代码。该名称的来源是,如果把比较器的输出根据参考电压值的大小顺序排成一列,所有的1都在下面,所有的0都在上面,0和1的分界线表示信号值所在的范围,由于和水银温度计表示温度的方法相类似,因此称为温度计代码。如图为一个简单的3位并行ADC的结构图。译码器把比较器产生的温度计代码转换成如表所示的二进制代码。如图所示,所有的比较器并行工作。因此,转换速度仅仅受比较器的速度或采样速度的限制,所以并行ADC具有很高转换速度。 并行ADC的不足之处是硬件需求量大和对比较器偏移比较敏感。上面己经提到,一个n位的ADC需要2n-1个比较器。因此,高分辨率的并行ADC需要较大的芯片面积,这样电路的功耗也增加很多。此外,大量的比较器使采样电路要驱动很大的电容。n位分辨率的并行ADC要求比较器的偏移小于VR/2n。在较高的分辨率下,这要求比较器的偏移非常小。由于小偏移的比较器设计难度大、价格高,而且所用的比较器数量很大,因此超过8位的ADC很少用全并行结构。 二、流水线ADC和其它ADC的比较 1. 与逐次逼近型比较 在逐次逼近(SAR)ADC中,用一个高速高精度比较器将模拟输入和前一次得到的模数转换结果通过DAC后的输出相比较,依次得到MSB到LSB的每一位,逐渐逼近输入模拟信号。SAR的这一串行工作方式从本质上限制了它的工作速度,最高约为几Msps左右,对更高的分辨率(14到16位)速度就更低。流水线ADC则不同,它是并行结构,各级同时以逐次方式得到1位或几位。虽然SAR中只需一个比较器,但是这个比较器必须高速工作(速率约为总位数×采样速率),其精度必须与ADC本身一样高,相反,流水线ADC内的比较器则不需要这一速度和精度。 当然,流水线ADC通常比相同位数的SAR占据更多的硅片面积。SAR只需一周期的延迟时间(=1/Fsample)就得到结果,而流水线ADC需要3或更多周期的延迟。与流水线ADC一样,12位精度以上的SAR也需要某些形式的校正和标定。 2. 与闪速型比较 尽管流水线ADC是并行机制,但它还需要DAC的精密转换和级间增益放大,因此存在建立时间问题。纯闪速型ADC不同,它有大量的比较器,每个比较器由宽带,低增益前置放大和锁存器构成。该前置放大器不像流水线ADC中的放大器,它只需提供增益,不需要线性和精度,只是比较器的触发点要很精确。因此流水线ADC速度根本比不上设计得很好的闪速型ADC. 虽然超高速8位闪速ADC(及各种合并/插值变体)的采样速率高达1.5Gsps(比如MAX104/MAX106/MAX108),但是很难找到10位的闪速ADC,特别是12位及高于12位的ADC还没有商用化。这是因为闪速ADC分辨率每增加1位,比较器数量就增加1倍,同时每个比较器的精度必须增加1倍。流水线ADC则不同,它的复杂性随分辨率线性增加,不是指数增加。 在相同的采样速率下,流水线ADC比闪速ADC消耗功率少得多。流水线ADC不易受比较器亚稳态的影响。闪速ADC中的比较器亚稳态会导致火花码错误(即ADC输出不可预测、不稳定结果的情况)。 3. 与Σ-Δ型比较 过采样/Σ-Δ型ADC多用于带宽限于22KHz以内的数字音响中。但是最近一些Σ-Δ型转换器已经在12到16位的分辨率下达到了1至2MHz的带宽。它们通常是高阶的Σ-Δ调制器(比如4阶或更高),同一个多位的ADC和多位的DAC一起工作,主要应用于ADSL。Σ-Δ型转换器无需校正/标定,即使是16到18位分辨率,也不需要模拟输入前的陡峭滚降的抗混叠滤波器,因为它的采样频率远远高于有效带宽,它由后端的数字滤波器来处理混叠问题。Σ-Δ型转换器的过采样本质还把模拟输入中的任何系统噪声“平均滤除”。 但是Σ-Δ型转换器是以牺牲速度换取分辨率的。每输出一次采样结果都需要对输入采样很多次(比如至少16次,甚至更多),这就需要Σ-Δ调制器中模拟元件的工作速率要比最终数据输出速率快很多。数字滤波器的设计比较繁琐,另外,它也占据了一些硅片面积。目前,最快的高分辨率Σ-Δ型转换器还达不到几MHz的带宽。像流水线ADC一样,Σ-Δ型转换器也有延迟。 以上便是此次小编带来的“ADC”相关内容,通过本文,希望大家对并行ADC的基本原理以及流水线ADC和其它ADC的区别具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

            时间:2020-11-02 关键词: adc 指数 流水线adc

          • 什么是高速ADC,流水线ADC结构剖析

            什么是高速ADC,流水线ADC结构剖析

            ADC是电子电路中常用器件,大家对于ADC也较为熟悉。为增进大家对ADC的了解,本文将对高速ADC以及流水线ADC结构予以介绍。如果你对ADC具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。 一、高速ADC 1.背景知识 随着计算机技术、通信技术和微电子技术的高速发展,大大促进了ADC技术的发展,ADC作为模拟量与数据量接口的关键部件,广泛应用于各领域,在信息技术中起着重要作用。ADC同计算机一样,经历了低速到高速的发展过程。ADC的低速(转换时间大于300uS )结构有积分型、斜坡型、跟踪型;ADC的中速(转换时间在1uS-300uS )结构有逐次逼近型;ADC的高速(转换时间小于1uS)结构有闪烁型、分区式以及高分辨率结构的∑-△型。这些不同的结构满足了实际应用的广泛性和多样性的需求,其中高速ADC已成为决定诸如雷达、通信、电子对抗、航天航空、导弹、测控、地展、医疗、仪器仪表、图像、高性能控制器及数字通信系统等现代化电子设备性能的重要环节。 2.基本原理 目前的高速ADC主要采用了以下两种结构形式。一种是全并行结构,也叫Flash结构。这种结构的ADC至少有2"-1个比较器,例如,一个八位ADC就至少有255个比较器。当ADC分辨率增加时,不仅电路体积庞大,而且功耗猛增,也易出现“火花码’,,因而一般用于分辨率较低的ADC,如六位、八位ADC.另一 种 结 构形式称为分区式结构或折叠式结构,如两步法、多步法。其电路结构主要包含了S/H(或T/H)放大器、Flash A/D转换器、时标电路及数字误差校正电路等。分区式结构ADC克服了纯Flash结构ADC随着分辨率增加,电路体积庞大、功耗猛增的缺点但又带来另一个问题,即差分放大器和其中与第二次转换处理输入电压有关的电路引入的误差,这些误差将超过转换器允许的误差,因此必须引入数字误差校正。 当前又有一种名为“流水线”的结构,它也是基于Flash结构的多步转换结构(分区式),它是SAR和Flash两种相结合的一种结构。这种结构实际上是牺牲ADC的速度来换取精度,因此适于较高精度的高速ADC. 二、流水线ADC结构 下图为12位流水线ADC的结构图。输入Vin首先被采样/保持(S&H)电路所采样,同时第一级的闪速ADC把它量化为3位,此3位输出送给一3位的DAC(具有12位精度),输入信号减去此DAC的输出,放大4倍送给下一级(第二级),继续重复上述过程,每级提供3位,直到最后一级4位闪速ADC。对应某一次采样,由于每级在不同的时间得到变换结果,因此在进行数字误差校正前用移位寄存器对各级的结果先按时间对准。注意只要某一级完成了某一采样的变换,得到结果并把差值送给下一级,它就可以处理下一个采样。因此流水线操作提高了处理能力。 1. 延迟时间 由于每个采样必须通过整个流水线才能得到数字误差校正所需的各个位,因此流水线ADC有数据延迟。在图1的例子中,大约要延时3个周期(见下图)。 2. 数字误差校正 大多数现代流水线ADC采用“数字误差校正”技术来大大降低对闪速ADC(即内部的每个比较器)的精度要求。3位的差值输出其动态范围是输入信号Vin的1/8,然而随后的增益只有4,因此给第二级的输入只有第二级ADC 3位范围的一半(在第一级的3位变换没有误差的情况下)。 如果第一级的3位闪速ADC的某一个比较器有很大的失调,同时输入电压又正处于此比较点上,那么就会产生不正确3位码和不正确的3位DAC输出,此时产生了不同的差值。可以证明,只要放大后的差值没有超出后续的3位ADC的范围,以后产生的LSB码加上前面不正确的3位MSB码同样能产生正确的ADC结果。实际上,四级流水线中的第一级3位闪速ADC只需4位的精度。数字误差校正不能修正最后4位闪速转换器产生的误差。但是,这里产生的任何误差要除以前面的累积增益(44),因此只要求最后一级的精度大于4位。 在本节第一张图的例子种,虽然每级产生3位,但由于级间的增益是4,每级(第一级至第四级)的有效分辨率为2位。额外的位只是用于使尾数减半,使下一级3位ADC有额外的范围进行数字校正。这种方法被称之为级间“1位重叠”。因此整个ADC的有效位数是2+2+2+2+4=12位。 3. 元件精度 数字校正不能修正每个DAC和增益放大器的增益和线性特性。特别是前端的采样保持电路,DAC需要12位的精度。但是随后各级的元件只需较低的精度(如,第二级10位精度,第三级8位,等等),因为他们的误差要除以前面的级间增益。通常利用这一事实把流水线逐级做小来进一步降低功耗。 在大多数采用CMOS和BiCMOS技术的流水线ADC中,采样/保持、DAC、加法器和增益放大器通常用乘法DAC(MDAC)的单开关电容电路来实现。限制MDAC精度的主要因素是内在的电容不匹配。纯双极型实现方法更加复杂,主要受电流源DAC和级间增益放大器中电阻不匹配影响。通常12位或更高精度都需要阻容修正和数字校正,特别是第一级。 4. 数字标定 MAX1200/MAX1201/MAX1205系列(16位1Msps、14位1Msps和2Msps ADC)采用数字标定来保证其优越的精度和动态性能。MAX1200系列是CMOS流水线ADC,它由四级4位(其中一位重叠)和最后的5位闪速ADC构成,总位数是3+3+3+3+5=17位(参见图3)。额外的1到3位是数字标定用来量化误差项来达到更高的精度,舍掉它们后,最后得到14位或16位的精度。 标定从第三级的MDAC开始。第三级以上的MDAC误差已经足够小,不必标定。第三级的输出经剩余的流水线ADC数字化后,误差项存入片内的RAM中,第三级标定后,就可以用同样的方式由第三级来标定第二级,同样,第二级标定后,再标定第一级。为了使标定免受噪声的影响,采用取平均的方法(特别是第一和第二级的MDAC)。在正常转换期间,从RAM中取出标定的误差项来调整数字误差校正后的输出结果。 以上便是此次小编带来的“ADC”相关内容,通过本文,希望大家对高速ADC以及流水线ADC结构具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

            时间:2020-11-02 关键词: adc 指数 流水线adc

          • 什么是管道ADC,管道ADC优缺点+原理详解

            什么是管道ADC,管道ADC优缺点+原理详解

            ADC也即数模转换器,在现实中,ADC具备重要作用。对于ADC,电子相关专业的朋友想必相当熟悉。为增进大家对ADC的认识,本文将对管道ADC以及其原理予以介绍。如果你对ADC具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。 一、管道ADC简介 人们都习惯把管道ADC称为流水线ADC,流水线结 构中各模数转换级处于并行工作状态,提高了转换速率;如果要增加A/D转换的分辨率,只需在流水线结构级联更多的转换级,这样,芯片面积和功耗是随着分辨率的增加而线性增加的,与全并行结构相比,在高精度的应用中会明显地减少芯片面积和降低功耗;由于使用了输入采样保持电路,能精确地对高频信号进行采样,并且由于级间放大器的增益大于1,后级的非线性效应会被前级的增益所衰减;通过采用冗余自校正设计,可以把电路非理想因素对线性的影响减到最小。因此,它与其他高速结构相比更适合用于高分辨率ADC。 二、管道ADC优点 ?用到的器件数目与转换位数成正比,功耗得到了限制; ?通过数字校正电路实现了较高的精度,但对所用到的功能电路的性能要求不高; ?每一级的冗余位优化了重叠误差的纠正。每一级具有各自独立的采样放大器,前一级电路的采保可以释放出来用子处理下一次的采样,因此允许流水线各级同时对多个采样进行处理; ?速度更高,价格更低,设计时间更少,难度更小; ?模拟信号要经过多级转换,但模拟信号之间为并行处理,可达到高的转换速度: ?很少有比较器进入亚稳态,从根本上消除了火花码和温度计气泡。 三、管道ADC缺点 ?复杂的基准电路和偏置结构; ?输入信号必须穿过数级电路,造成流水线延迟; ?同步所有输出需要严格的锁存定时; ?对工艺缺陷比较敏感,会影响增益非线性、失调以及其他参数; ?与其他转换器相比,对印制线路板布线更敏感。 四、管道ADC基本原理 基本上,人们都习惯把管道ADC称为流水线ADC,因为,“流水线”更符合于他的原理。ADC的原理图如图所示: 流水线模数转换器也叫子区式模数转换器,它的每个子区具有独立的采样保持电路,形成流水线工作方式。当某一级子区的转换任务完成之后,会将电压余量传到下一级,同时该级子区对上一级传递过来的模拟值进行采样,因此,从整个转换过程来说是串行的,但是就每一步来说却是并行的,所以整个流水线的转换速率是由单级的最高速率所决定的,与流水线的级数无关。如图的流水线模数转换器的原理框图所示,每一级流水线结构都会包括一个采样/保持(Sample and Hold)电路、一个低精度子模数转换器(Sub-ADC),一个子数模转换器(Sub-DAC )、一个模拟减法电路、还有一个增益电路。流水 线 模数转换器的数字部分一般是用来进行数字校正或是数字校准,当只有数字校正的时候,数字电路只需要一些延迟寄存器和进位全加器,而当采用数字校准技术的时候数字电路就很复杂了,其中会包括时序产生电路、误差系数RAM,累加器,有时还会需要乘法或除法器。 流水线模数转换器的第一级所需要的精度要求最高,也可以说它决定着整个流水线模数转换器的精度。在第一级之后的各级可以逐级减小精度要求而基本不会影响整体的精度。所以,流水线的各级尺寸通常会被设计成逐级减小形式,其目的是降低功率消耗和节省芯片面积。一般来说,流水线单级采用什么样的结构以及采用多少位数是根据总的位数及功耗、速度等要求来决定的。流水线各级的工作是在两相不交迭时钟的控制下完成的,当一级处于采样保持状态时,其相邻的两级就是增益放大状态,而当它处于增益放大状态时,其相邻两级就处于采样保持状态。 以上便是此次小编带来的“ADC”相关内容,通过本文,希望大家对管道ADC的基本知识、管道ADC优缺点以及管道ADC的基本原理具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

            时间:2020-11-02 关键词: 管道adc adc 指数

          • 耗电量恐怖! 苹果 iPhone 12 3D 游戏测试反而衰退

            耗电量恐怖! 苹果 iPhone 12 3D 游戏测试反而衰退

            众所周知,苹果 iPhone 12 已经发售了近一周时间,在这一周时间里,苹果 iPhone 12也经历了过山车,从预售时的大热,到这几天跌破发行价,同时,外媒 PhoneArena 也对该系列机型进行了续航测试,日常使用方面与之前的测试结果相差不大,但在 3D 游戏方面却有一定程度的明显弱化。 外媒在这一系列测试中进行了多次测试,并不断玩各种游戏,如使命召唤手游和我的世界等,在这种情况下,新 iPhone 发热比较严重,电池电量的下降速度是令人难以置信的快。 奇怪的是,当停止游戏后,iPhone 12/Pro 在短时间内就可以恢复到正常温度和电量消耗速度,因为外媒推测可能是由于这些游戏对苹果 A14 仿生芯片的优化不到位问题所致。 从以下图中可以看出,苹果 iPhone 12 系列的正常使用情况下耗电量并没有以上一般恐怖,因此不排除某些 bug 的可能。 iPhone 12 Pro 和 iPhone 12 在 3D 游戏测试中续航表现有所衰退。令人意外的是,两者续航大约为三个小时,远远落后于竞争对手的机型,甚至远远落后于去年的 iPhone11 系列。对此,是不是非常惊讶呢?

            时间:2020-11-01 关键词: 苹果 iphone12

          • 关于生活中低压线路故障停电的可能性因素有哪些?

            关于生活中低压线路故障停电的可能性因素有哪些?

            什么是低压线路?额定电压为1kV及以下的电力线路。低压线路包括低压架空线路、低压架空绝缘线路、低压电缆线路和室内配电线路,用于直接向低压用电设备输送电能,是低压配电系统(见低压配电)的重要组成部分。那么你知道低压线路的故障可能有哪些吗? 1、低压线路设备老化严重,不易消除设备固有隐患,由于特别是在季节交替时期,普遍发生线路跳闸现象。 2、在空旷区域布设低压线路容易招雷击,加之,配电线路通常没有避雷线或者是变压器避雷器损坏,线路直击雷或感应雷过电压将在线路设备的薄弱部位寻找出路,致使损害。 3、由于配电绝缘子打压相对不易,低值和零值绝缘子长时间运行,不能得到及时的更换,绝缘子质量不达标亦或存在安全隐患而运行,在雷击的情况下很容易造成线路接地。特别是在春季和秋季检修时可以发现绝缘子击穿的现象,因此。低值、零值绝缘子也会造成故障。 4、各类低压配电线路交跨距离不合适,某些线路存在过大的档距,导线弧垂相对较大,在大风的情况下,很容易混线,导致相间短路故障。 5、一些配变台变故障跌落烧毁、配变烧毁等导致的低压线路故障。 6、导线断线产生的故障。一些线路设备工艺不符合国家相关标准,绝缘子同导线的绑扎部位以及引流绑扎处扎线脱落,致使引流断或者烧断导线。 低压线路故障停电检修注意事项 1、低压配电盘、配电箱和电源干线上的工作,应填用变电站(发电厂)第二种工作票。在低压电动机和在照明回路上工作可不填用工作票,应做好相应记录,该工作至少由两人进行。 2、低压回路停电的安全措施 2.1将检修设备的各方面电源断开取下可熔保险器,在开关或刀闸操作把手上挂“禁止合闸,有人工作!”的标示牌; 2.2工作前必须验电; 2.3根据需要采取其他安全措施。 3、停电更换保险器后,恢复操作时,应戴手套和护目眼镜。 4、原则上不允许带电作业。以上就是生活中常见的低压线路故障停电的可能因素,需要在实现安装过程中要考虑多方面因素,并且要规范作业,这压根才能保证线路的高效稳定运行。

            时间:2020-11-01 关键词: 低压 故障 低压线路

          • 关于电力系统中的消谐装置的工作原理,你知道吗?

            关于电力系统中的消谐装置的工作原理,你知道吗?

            什么是消谐装置?消谐装置是专用于低压电网3次、5次、7次、11次、13次及以上的谐波无源滤波装置。适用于中频冶炼、变频、轧钢、整流设备等的环境。电力系统中有许多铁芯电感元件,例如变压器、电压互感器、消弧和并联补偿电抗器,这些大都为非线性元件,它和系统的电容组成许多复杂的振荡回路,如果满足一定的条件,就可激发起持续时间较长的铁磁谐振过电压。 发生铁磁谐振时产生的较高过电压和较大的过电流,极易使电力设备的绝缘损坏,严重情况下危及运行人员的安全。微机消谐装置实时监测电压互感器PT开口三角处电压和频率,当发生铁磁谐振时,装置瞬时启动无触点消谐元件,产生强大阻尼,从而消除铁磁谐振。 消谐装置工作原理 微机消谐装置采用高性能的单片微机作为核心元件,对PT开口三角电压(即零序电压)进行遁环检测。正常工作情况下,该电压小于30V,装置内的大功率消谐元件(固态继电器)处于阻断状态,对系统运行不产生影响。当PT开口电压大于30V时,系统出现故障。消谐装置开始对此信号进行数据采集,通过电路对信号进行数字测量、滤波、放大等数字信号处理技术,然后对检测到的数据进行分析、计算,得出故障类型。 如果当前是铁磁谐振,系统立即启动消谐电路,使固态继电器导通,让铁磁谐振在阻尼作用下迅速消失。此时,CPU系统进行记录、存贮,并自动报警、显示谐振信息(时间、频率、电压值)。如果电路是过电压或单相接地故障,微机系统检测后,分别给出显示和报警,并记录、存贮有关故障信息.CPU系统处理完最后,返回起始状态,并继续检测电路中的状态。 微机消谐装置工作原理 二次消谐是在电压互感器的二次开口三角绕组装设的微机消谐装置,大多采用单片机作为核心元件,对PT开口三角电压进行实时循环检测。正常工作情况下,该电压较小,装置内的大功率消谐元件(可控硅)处于阻断状态,对系统无任何影响。当检测到开口三角电压大于30V时,表示有故障发生,于是装置开始对开口三角电压进行数据采集。通过数字测量、滤波、放大等数字信号处理技术,对数据进行分析、计算,判断出当前的故障状态。如果出现某种频率的铁磁谐振(一般在17~150Hz之间),CPU立即启动消谐电路(使可控硅导通),让铁磁谐振在强大的阻尼下迅速消失。在开口三角处并联消谐电阻,若消谐装置内部可控硅出现故障,报警接点导通启动交流接触器,接触器启动大容量电阻,从而消除谐振。系统发生铁磁谐振时,装置瞬时启动消谐元件,将PT开口三角绕组瞬间短接,产生强大阻尼,从而消除铁磁谐振,如图: 从工作原理上看,两种消谐装置都能起到很好的消谐作用,在电网中得到了广泛运用,目前,系统中消谐装置存在三种模式: (1)安装一次消谐器; (2)安装二次微机消谐装置; (3)同时安装一次消谐和二次微机消谐装置。 根据实际运行经验显示,在系统中装设了一次消谐器后,会引起较大的二次侧谐波(以三次谐波为主),使得二次开口电压的升高,造成中性点位移,产生零序电压分量,出现虚幻接地现象,使绝缘监察装置误发接地信号,并且消谐器阻值越大,位移越大。对系统造成一定影响。而单独安装二次微机消谐,同样也存在一些不足,这是由于铁磁谐振一般是分频谐振,装置检测时间相对较长,投运速度就比较慢,在频繁发生分频谐振或持续存在铁磁谐振的时候,不能完全避免谐振,从而引起一定的后果。但二次微机消谐装置能够有效消除三次及其它高次谐波。因此,同时安装两种消谐装置,可以做到功能互补,抑制系统中的铁磁谐振。 3、据了解,目前市场上一次消谐器体积较小,安装方便。二次微机消谐装置一般安装于开关柜或控制屏面板上,体积小,接线简单,便于运行维护。另外10kV、35kV一次消谐器价格在900元左右,二次消谐装置价格在3000元左右,同时安装一、二次消谐装置,增加的投资有限。 根据以上分析,为了有效地抑制中性点不直接接地系统中铁磁谐振带来的系列危害,在电磁式电压互感器的一次中性点安装一次消谐器的同时,在其二次开口三角处安装微机,消谐装置,是目前效果最好的方式。以上就是消谐装置的工作原理解析,希望能给大家帮助。

            时间:2020-11-01 关键词: 电力系统 消谐装置 二次消谐

          • 关于市场上常见的逆变电源拓扑结构,你了解吗?

            关于市场上常见的逆变电源拓扑结构,你了解吗?

            什么是逆变电源拓扑结构?你了解吗?关于逆变电源拓扑结构的未来发展趋势,你知道吗?随着世界对于能源问题的重视,人们对绿色能源的期望越来越高,促进了可再生能源,尤其是太阳能的开发利用。以太阳能发电为基础的光伏发电系统,具有系统安全、无污染、可靠性高等诸多优点。 其中的关键部件逆变电源将阵列输出的直流电流转化称为交流电,并上传至电网。逆变电源:利用晶闸管电路把直流电转变成交流电,这种对应于整流的逆向过程,定义为逆变。例如:应用晶闸管的电力机车,当下坡时使直流电动机作为发电机制动运行,机车的位能转变成电能,反送到交流电网中去。又如运转着的直流电动机,要使它迅速制动,也可让电动机作发电机运行,把电动机的动能转变为电能,反送到电网中去。 逆变电源的原理: 把直流电逆变成交流电的电路称为逆变电路。在特定场合下,同一套晶闸管变流电路既可作整流,又能作逆变。变流器工作在逆变状态时,如果把变流器的交流侧接到交流电源上,把直流电逆变为同频率的交流电反送到电网去,叫有源逆变。如果变流器的交流侧不与电网联接,而直接接到负载,即把直流电逆变为某一频率或可调频率的交流电供给负载,则叫无源逆变。交流变频调速就是利用这一原理工作的。有源逆变除用于直流可逆调速系统外,还用于交流饶线转子异步电动机的串级调速和高压直流输电等方面。 常见的逆变电源拓扑结构有三种:一种是带低频变压器的逆变电源、二是带高频变压器的逆变电源、三是无变压器逆变电源。逆变电源最初的功率等级约为1kw。而发展至今,大多数的系统已经是5kw或者更高的功率等级。逆变电源的功率等级也将继续朝着更大的方向发展,同时其效率也会变得更高。 SiC、CAN、性能优异的DSP等各种新型器件和新型拓扑的应用,促使逆变电源的效率不断提高,目前逆变电源的最大效率已经达到99%,下一个目标是99.5%;中国效率已经达到A级,下一个目标是A+,A++。 2.5MW等更大功率等级的逆变电源将广泛应用,与1MW方阵相比,2.5MW的方案可降低成本约0.1元/W,即100MW的电站可降低1000万初始投资。此外,通过电缆匹配后,保证直流部分的损耗一致。 值得一提的是,1500V系统将是大型电站的发展趋势。相比1000V系统,除组件外可以节省0.2元/W的投资,相当于100MW电站可节约投资2000万。同时,系统损耗可降低约0.27%。 组串型逆变电源的功率不断加大,目前最大功率已经做到80kW,功率密度也在不断提高,重量不断降低,以适应安装维护困难的复杂应用环境。阳光电源的40kW组串式逆变电源已经做到了39kg,是目前业内最轻的40kW产品。在散热方面,阳光电源一直坚持智能风扇散热的方式,以进一步降低内部元器件的温升,提升逆变电源在高温环境下的过载能力。所采用的风扇防护等级为IP65,寿命可以达到7万小时,同时风扇可以提供20年的质保。 组件级的产品种类越来越丰富,如以Enphase为代表的微型逆变电源,以美克能源为代表的功率优化器等。据行业研究机构GTM预计,组件级别电力电子(MLPE)设备的出货量将从2013年的1.1GW增加至2017年的5GW以上。 漏电流保护、SVG功能、LVRT、直流分量保护、绝缘阻抗检测保护、PID防护、防雷保护、PV正负反接保护等不断完善的功能,逆变电源对电网的适应能力进一步增强,不断完善的保护功能,让系统更加安全可靠。 为了得到更高的效率,采用无变压器的拓扑形式的逆变电源将逐渐称为主流。对于像美国这些规定必须采用变压器或阵列接地等标准的国家而言,以后逐步修改这些规定成为迫在眉睫需要解决的问题,以满足无变压器逆变电源市场发展的需求。 所有新开发的逆变电源项目,将它们的目标寿命都会提升至至少20年,并且产品价格会逐步降低。中期研究目标是通过滤除谐波和控制无功来提高整个电网电能质量。以上就是逆变电源拓扑结构的解析以及它的未来的发展趋势,希望能给大家一定的参考价值。

            时间:2020-11-01 关键词: 电路 晶闸管 逆变电源

          • 关于逆变器中的二极管,你真的知道它的作用吗?

            关于逆变器中的二极管,你真的知道它的作用吗?

            二极管大家都知道,那么你知道逆变器中的二极管有什么作用吗?在家电应用中,最主要的就是高效率和节能,三相无刷直流电机正是因为具有效率高、尺寸小的优点,被广泛的应用在家电设备及其他很多应用中。除此之外,由于还将机械换向装置替换成电子换向器,三相无刷电机进而被认为可靠性比原来更高了。 标准的三相功率级(power stage)被用来驱动一个三相无刷直流电机,如图1所示。功率级产生一个电场,为了使电机很好地工作,这个电场必须保持与转子磁场之间的角度接近 90°。六步序列控制产生6个定子磁场向量,这些向量必须在一个指定的转子位置下改变。霍尔效应传感器扫描转子的位置。为了向转子提供6个步进电流,功率级利用6个可以按不同的特定序列切换的功率MOSFET。下面解释一个常用的切换模式,可提供6个步进电流。 MOSFET Q1、Q3和Q5高频(HF)切换,Q2、Q4和Q6低频(LF)切换。当一个低频MOSFET处于开状态,而且一个高频MOSFET 处于切换状态时,就会产生一个功率级。 步骤1) 功率级同时给两个相位供电,而对第三个相位未供电。假设供电相位为L1、L2,L3未供电。在这种情况下,MOSFET Q1和Q2处于导通状态,电流流经Q1、L1、L2和Q4。 步骤2) MOSFET Q1关断。因为电感不能突然中断电流,它会产生额外电压,直到体二极管D2被直接偏置,并允许续流电流流过。续流电流的路径为D2、L1、L2和Q4。 步骤3) Q1打开,体二极管D2突然反偏置。Q1上总的电流为供电电流与二极管D2上的恢复电流之和。  显示出其中的体-漏二极管。电流流入到体-漏二极管D2(见图1),该二极管被正向偏置,少数载流子注入到二极管的区和P区。 当MOSFET Q1导通时,二极管D2被反向偏置, N区的少数载流子进入P+体区,反之亦然。这种快速转移导致大量的电流流经二极管,从N-epi到P+区,即从漏极到源极。电感L1对于流经Q2和Q1的尖峰电流表现出高阻抗。Q1表现出额外的电流尖峰,增加了在导通期间的开关损耗。 为改善在这些特殊应用中体二极管的性能,研发人员开发出具有快速体二极管恢复特性MOSFET。当二极管导通后被反向偏置,反向恢复峰值电流Irrm较小。 结合一种简单的逆变器电路图分析PWM逆变器电路的工作原理 电阻R2和电容C1套集成电路内部振荡器的频率。预设R1可用于振荡器的频率进行微调。14脚和11脚IC内部驱动晶体管的发射极终端。的驱动晶体管(引脚13和12)的集电极终端连接在一起,并连接到8 V轨(7808输出)。可在IC的引脚14和15两个180度,淘汰50赫兹脉冲列车。 这些信号驱动器在随后的晶体管阶段。当14脚的信号为高电平,晶体管Q2接通,就这反过来又使晶体管Q4,Q5,Q6点从目前的+12 V电源(电池)连接流一个通过的上半部分(与标签的标记)变压器(T1)中,小学通过晶体管Q4,Q5和Q6汇到地面。 因此诱导变压器二次电压(由于电磁感应),这个电压220V输出波形的上半周期。在此期间,11脚低,其成功的阶段将处于非活动状态。当IC引脚 11云高的第三季度结果Q7的获取和交换,Q8和Q9将被打开。从+12 V电源通过变压器的初级下半部和汇到地面通过晶体管的Q7,Q8,Q9,以及由此产生的电压,在T2次级诱导有助于的下半部周期(标签上标明)电流流 220V输出波形。 逆变电路的输出电压调节部分的工作原理 逆变器输出(T2的输出)挖掘点的标记为B,C,并提供给变压器T2的主。在变压器T2的下降这个高电压的步骤,桥梁D5整流它和这个电压(将逆变器的输出电压成正比)是提供的PIN1通过奥迪R8,R9,R16和(该IC的内部错误放大器的反相输入)这个电压与内部参考电压比较。 此误差电压成正比的输出电压所需的值和IC调节占空比的驱动信号(引脚14和12)为了使输出电压为所需的值的变化。R9的预设,可用于调节逆变器输出电压,因为它直接控制变频器的输出电压误差放大器部分的反馈量。 二极管D3和D4续流二极管,保护驱动级晶体管的开关变压器(T2)初选时产生的电压尖峰。R14和R15限制基地的第四季度和Q7。R12和 R13为第四季度和Q7防止意外的开关ON下拉电阻。C10和C11是绕过从变频器的输出噪声。C8是一个滤波电容的稳压IC 7805。R11的限制限制了电流通过LED指示灯D2的。 电力逆变器中的二极管作用 高效率和节能是家电应用中首要的问题。三相无刷直流电机因其效率高和尺寸小的优势而被广泛应用在家电设备中以及很多其他应用中。此外,由于采用了逆变器电子换向器代替机械换向装置,三相无刷直流电机被认为可靠性更高。 标准的三相功率级(power stage)被用来驱动一个三相无刷直流电机。功率级产生一个电场,为了使电机很好地工作,这个电场必须保持与转子磁场之间的角度接近90°。六步序列控制产生6个定子磁场向量,这些向量必须在一个指定的转子位置下改变。霍尔效应传感器扫描转子的位置。为了向转子提供6个步进电流,功率级利用6个可以按不同的特定序列切换的功率MOSFET。下面解释一个常用的切换模式,可提供6个步进电流。 MOSFET Q1、Q3和Q5高频(HF)切换,Q2、Q4和Q6低频(LF)切换。当一个低频MOSFET处于开状态,而且一个高频MOSFET 处于切换状态时,就会产生一个功率级。 步骤1) 功率级同时给两个相位供电,而对第三个相位未供电。假设供电相位为L1、L2,L3未供电。在这种情况下,MOSFET Q1和Q2处于导通状态,电流流经Q1、L1、L2和Q4。 步骤2)MOSFET Q1关断。因为逆变器电感不能突然中断电流,它会产生额外电压,直到体二极管D2被直接偏置,并允许续流电流流过。续流电流的路径为D2、L1、L2和Q4。 步骤3)Q1打开,体二极管D2突然反偏置。Q1上总的电流为供电电流(如步骤1)与二极管D2上的恢复电流之和。 显示出其中的体-漏二极管。在步骤2,电流流入到体-漏二极管D2(见图1),该二极管被正向偏置,少数载流子注入到二极管的区和P区。 当MOSFET Q1导通时,二极管D2被反向偏置, N区的少数载流子进入P+体区,反之亦然。这种快速转移导致大量的电流流经二极管,从N-epi到P+区,即从漏极到源极。电感L1对于流经Q2和Q1的尖峰电流表现出高阻抗。Q1表现出额外的电流尖峰,增加了在导通期间的开关损耗。图4a描述了MOSFET的导通过程。 为改善在这些特殊应用中体二极管的性能,研发人员开发出具有快速体二极管恢复特性MOSFET。当二极管导通后被反向偏置,反向恢复峰值电流Irrm较小。 在电力逆变电源中我们对比测试了标准的MOSFET和快恢复MOSFET。ST推出的STD5NK52ZD(SuperFREDmesh系列)放在Q2(LF)中,如图4b所示。在Q1 MOSFET(HF)的导通工作期间,开关损耗降低了65%。采用STD5NK52ZD时效率和热性能获得很大提升(在不采用散热器的自由流动空气环境下,壳温从60°C降低到50°C)。在这种拓扑中,MOSFET内部的体二极管用作续流二极管,采用具有快速体二极管恢复特性MOSFET更为合适。 SuperFREDmesh技术弥补了现有的FDmesh技术,具有降低导通电阻,齐纳栅保护以及非常高的dv/dt性能,并采用了快速体-漏恢复二极管。N沟道520V、1.22欧姆、4.4A STD5NK52ZD可提供多种封装,包括TO-220、DPAK、I2PAK和IPAK封装。该器件为工程师设计开关应用提供了更大的灵活性。其他优势包括非常高的dv/dt,经过100%雪崩测试,具有非常低的本征电容、良好的可重复制造性,以及改良的ESD性能。 此外,逆变器与其他可选模块解决方案相比,使用分立解决方案还能在PCB上灵活定位器件,从而实现空间的优化,并获得有效的热管理,因而这是一种具有成本效益的解决方案。以上就是逆变器中的二极管的作用解析,希望能给大家参考。

            时间:2020-11-01 关键词: 电感 二极管 逆变器

          • 关于常见的磷酸铁锂电池充电的一些步骤,你知道吗?

            关于常见的磷酸铁锂电池充电的一些步骤,你知道吗?

            什么是磷酸铁锂电池?充电过程中,磷酸亚铁锂中的部分锂离子脱出,经电解质传递到负极,嵌入负极碳材料;同时从正极释放出电子,自外电路到达负极,维持化学反应的平衡。放电过程中,锂离子自负极脱出,经电解质到达正极,同时负极释放电子,自外电路到达正极,为外界提供能量。磷酸铁锂电池的全名是磷酸铁锂锂离子电池。由于它的性能特别适于作动力方面的应用,则在名称中加入“动力”两字,即磷酸铁锂动力电池。也有人把它称为“锂铁动力电池”,而磷酸铁锂的充电技巧你们都了解了吗?下面就为您介绍一下磷酸铁锂电池的充电技巧。 1、在解决问题之前,首先我们需要了解磷酸铁锂电池的结构和工作原理LiFePO4作为电池的正极,由铝箔与电池正极连接,中间是聚合物的隔膜,它把正极与负极隔开,但锂离子可以通过而电子不能通过,右边是由碳(石墨)组成的电池负极,由铜箔与电池的负极连接。电池的上下端之间是电池的电解质,电池由金属外壳密闭封装。磷酸铁锂电池在充电时,正极中的锂离子通过聚合物隔膜向负极迁移;在放电过程中,负极中的锂离子通过隔膜向正极迁移。锂离子电池就是因锂离子在充放电时来回迁移而命名的。 2、电池充电时,锂离子从磷酸铁锂晶体的面迁移到晶体表面,在电场力的作用下,进入电解液,穿过隔膜,再经电解液迁移到石墨晶体的表面,然后嵌入石墨晶格中。与此同时,电子经导电体流向正极的铝箔集电极,经极耳、电池极柱、外电路、负极极柱、负极耳流向负极的铜箔集流体,再经导电体流到石墨负极,使负极的电荷达至平衡。锂离子从磷酸铁锂脱嵌后,磷酸铁锂转化成磷酸铁。 3、电池放电时,锂离子从石墨晶体中脱嵌出来,进入电解液,穿过隔膜,再经电解液迁移到磷酸铁锂晶体的表面,然后重新经面嵌入到磷酸铁锂的晶格内。与此同时,电池经导电体流向负极的铜箔集电极,经极耳、电池负极柱、外电路、正极极柱、正极极耳流向电池正极的铝箔集流体,再经导电体流到磷酸铁锂正极,使正极的电荷达至平衡。 注意事项:再次提醒磷酸铁锂电池在使用时要注意防水防尘,所以储存的地方不能有水,这样会影响电池的性能和使用寿命。 磷酸铁锂电池组正确充电方法 磷酸铁锂电池组的充电建议使用CCCV充电方式,即先恒流后恒压。恒流建议0.3C。恒压建议3.65.即恒流过程中0.3C电流充,当电池电压到达3.65V后,采用3.65V电压恒压充电,当充电电流低于0.1C(或0.05C)时停止充电,即电池已经充满。当您用衡压电源充电时,也要看充电电流,建议不要用太高的电压充,调整电压后,保证充电电流在0.5C以下,这样对电池好。 一般磷酸锂铁电池充电上限电压3.7~4V,放电下限电压2~2.5V,综合考虑放电容量、放电中值电压、充电时间、恒流容量百分比、安全性这5个方面,采用恒流恒压的充电方案,对于磷酸铁锂电池组,充电限制电压设定在3.55~3.70V较合理,推荐值为3.60~3.65V,放电下限电压2.2V~2.5V。 磷酸铁锂电池组的充电器与普通锂电池是不同的。锂电池的最高终止充电电压是4.2伏;磷酸铁锂电池组是3.65伏。磷酸铁锂电池组充电的时候,是平衡充电板接的排线,一般是从两端直接串联整体充电,充电器电压是大于电池组电压的。而排线检测每个单体电芯的电压,相当于并联个稳压管,单体充电电压不会超过稳压值,而其他单体电池继续充电通过稳压管旁路充电。 因为此时每个单体的电量已经接近充满了,只是在平衡每个单体,所以充电电流小,补充平衡每个电芯充满。充电器只能是保护整个电池组端电压,平衡充电板是保证每个单体个过充电又是每个单体都充满,不能因为有一个电芯充满而造成停止整个锂电池组充电。 磷酸铁锂电池组充电方式 (1)恒压充电法:在充电过程中,充电电源的输出电压保持恒定。随着磷酸铁锂电池组的荷电状态的变化,自动调整充电电流,如果规定的电压恒定值适宜,就既能保证动力电池的完全充电,又能尽量减少析气和失水。这种充电方法只考虑电池电压这一单一状态的变化,不能有效的反映电池的整体充电状况。它的起始充电电流过大,往往造成动力电池的损坏。鉴于这种缺点,恒压充电很少采用。 (2)恒流充电法:在整个充电过程中,通过调整输出电压使充电电流保持恒定。保持充电电流不变,其充电速率相对来讲都比较低。恒流充电控制方法简单,但由于锂电池组的可接受电流能力是随着充电过程的进行而逐渐下降的,到充电后期,动力电池受电能力下降,充电电流利用率大大降低。这种方法的优点是操作简单,方便,易于实现,充电电量容易计算。 (3)恒流恒压充电法:这种充电方法是上述两者的简单结合。第一阶段采用恒流充电方法,避免了恒压充电刚开始时的充电电流过大。第二阶段采用恒压充电方法,避免了恒流充电时导致过充电的现象。磷酸铁锂电池组和其它任何密封式可充电电池一样,要对充电进行控制,不能滥充,否则就容易损坏电池。磷酸铁锂电池一般采用先恒流后限压的充电方法。 (4)斩波充电法:采用斩波的方法进行充电。这种方法下,恒流源的电流不变,而开关管进行控制,使其开通一段时间后再关断一段时间,循环往复,这种方法的优点在于:当通过外部电路对电池充电时,电池内部的离子产生需要有一定的响应时间,如果持续不断的对它进行充电,可能会降低其容量的潜能。 而在充电一段时间后,加入一个关断的时间,就可以让电池两极产生的离子有一个扩散的过程,使得电池有了一个“消化”的时间,这会使电池的利用率大大增加,改善充电效果。以上就是磷酸铁锂电池的充电方式的详细介绍,希望能给大家帮助。

            时间:2020-11-01 关键词: 锂电池 充电 磷酸铁锂电池

          • 具有专用保护零线的中性点直接接地的系统设计规则

            具有专用保护零线的中性点直接接地的系统设计规则

            什么是三级配电系统,它有什么作用?具有专用保护零线的中性点直接接地的系统叫TN-S接零保护系统,俗称三相五线制系统,整个系统的中性导体和保护导体是分开的。三级配电即总配、分配、开关箱三级,三级配电,逐级保护,达到“一机、一闸、一漏、一箱、一锁”。 三级配电系统设计必要规则 1、分级分路 (1)从一级总配电箱(配电柜)向二级分配电箱配电可以分路,即一个总配电箱(配电柜)可以分若干分路向若干分配电箱配电; (2)从二级分配电箱向三级开关箱配电同样可以分路,即一个分配电箱可以分若干支路向若干开关箱配电。 (3)从三级开关箱向用电设备配电实行“一机一闸”制,不存在分路问题。即每一开关箱只能连接控制一台与其相关的用电设备(含插座)。 按照分级分路原则的要求,在三级配电系统中,任何用电设备都不得越级配电,总配电箱和分配电箱不得挂接其它任何设备,否则,三级配电系统的结构形式和分级分路原则将被破坏。 2、动照分设 动力配电箱与照明分配电箱宜分别设置。当动力和照明合并设置于同一配电箱时,动力和照明应分路配电,动力和照明开关箱必须分别设置,不存在共箱分路设置问题。 3、压缩配电间距 压缩配电间距原则是指各配电箱、开关箱之间的距离应尽量缩短。总配电箱应设在靠近电源的区域,分配电箱应设在用电设备或负荷相对集中的区域,分配电箱与开关箱的距离不得超过30m,开关箱与其控制的固定式用电设备的水平距离不宜超过3m。 4、环境安全 环境安全是指配电系统对其设置和运行环境的安全要求,包括三种环境要求:使用环境、防护环境和维修环境。要求如下: (2)防护环境:应装设在干燥通风及常温场所,不得装在有严重损伤作用的瓦斯、烟气、潮气及其它有害介质中,亦不得装设在易受外来固体撞击、强烈振动、液体浸溅及热源烘烤场所。否则,应予清除或做防护处理。 (3)维修环境:配电箱、开关箱周围应有足够二人同时工作的空间和通道,不得堆放任何妨碍操作、维修的物品,不得有灌木、杂草。 (4)使用环境:满足压缩配电间距原则。以上就是三级配电系统的详细规则介绍,希望大家在设计过程中严格按照规范,减少事故发生的几率。

            时间:2020-11-01 关键词: 配电系统 规则 三级配电

          • 在低压配电系统设计的时候,需要注意的小细节

            在低压配电系统设计的时候,需要注意的小细节

            什么是低压配电系统?你知道在设计低压配电系统的时候,有哪些需要注意的地方吗?低压配电系统由配电变电所(通常是将电网的输电电压降为配电电压)、高压配电线路(即1千伏以上电压)、配电变压器、低压配电线路(1千伏以下电压)以及相应的控制保护设备组成。 低压配电系统设计规范 1、设计范围:项目专业工程师提出整体供配电系统规划方案,深化设计由当地供电公司设计院完成,建筑设计院完成单体建筑供电柜到分户室内配电系统的详细设计。 2、各功能区应设单独计量,如:幼儿园、商业网点、物业管理用房、具有单独使用条件的各功能房及物业办公区等处应分别计量,并根据各功能房间性质配置电源(如:维修用房应有动力电)。 3、100KW及以下装机容量水泵房和换热站,应由局维变电所单独提供一路电源供电,在水泵房和换热站内设受电柜和配电箱,并在受电柜内设置计量单元,单独计量用电量;超过100KW的,应设独立自维变电所单独供电; 4、水泵房生活用水与消防用水设备需分开配电及计量。 5、消防报警系统及消防风机、泵类、电梯设双回路供电柜(箱)供电且满足在末端切换,末端多部电梯及各类风机可合用双电源切换柜(箱),设单独计量 6、依据按万科集团战略采购标准,分户箱配电采用施耐德E9-K系列产品,分户箱以外配电采用上海良信系列产品;集中表箱采用上海良信系列产品; 7、多层住宅每个单体楼单独设楼道设公共计量箱,直接由供电柜配电,供楼道人体感应灯、可视对讲系统,有线电视系统及IP宽带等公共用电,高层住宅由自维变回路供电并设内部独立计量;封闭的单体车库设计量电表,并在公共区域设集中表箱,按车库编号循序排序供电,便于查验。 8、高层屋顶平台需考虑亮化、广告及吊装等现场用电需要,预留配电箱;100米及以上高层建筑周边单体建筑,预留航空障碍灯供电回路。 低压配电系统设计注意事项 1、计费问题 供电部门对不同负荷,有不同的收费标准。很多工程要求对同类的负荷进行集中计费,这时设计者应与业主及供电部门协商,在满足有关规范的条件下,形成一个折中方案,不完善之处,采用一些其它可行措施进行补救。 2、设计与用户的协调处理 设计者从规范技术方面考虑的多,与运行部门日后的操作、管理等方面经常存在矛盾。准时设计应与运行部门进行协谈,达到一致共识,取得一个合理的有效的方案。 3、供电系统可靠性的问题 设计出来的系统,可靠性有多高,不能单看系统的自动化程度,供电系统可靠性与系统的结线方式、设备元件及线路等有关。对一个系统来说简单就是可靠,在满足规范的要求下应尽量简单,使用过多的联络开关设备(或线路),反而会使系统复杂化,可靠性降低。对供电系统的可靠性,应进行系统性的分析(必要时需进行定量化计算分析),找出影响系统可靠性的关键因素,采取相关措施,使系统更加可靠。 4、柴油发电机组电源(以下简称机组电源)问题 在正常电源失电又没有应急电源时,应向部分或全部重要负荷(保证负荷)提供机组电源。具体接人容量应根据体机组的容量确定。机组电源及正常电源应能分别计费,以免因计费而发生纠纷。以上就是低压配电系统的一些注意事项的详细资料,希望大家认真阅读,在实际操作中要严格遵守安全规范。

            时间:2020-11-01 关键词: 低压 配电 配电系统

          • 关于驱动LED照明的一些最好的做法,值得你学习

            关于驱动LED照明的一些最好的做法,值得你学习

            现在的LED越来越多,不断地装饰着我们的生活,那么你知道LED驱动吗?它有什么作用?LED技术推动照明领域的一场革命。因结合小型、低功耗、高可靠性和低成本,使得照明可以在不可能使用白炽灯或荧光灯技术的地方实现。因此,LED照明在办公室、家庭甚至在汽车上激增。目前固态照明方案的主要缺点不是LED本身,而是提供照明能量的电源。 这些开关电源(Switched-Mode Power Supplies;SMPS)的预期寿命比LED短得多,主要是因为它们所含的磁性组件(magnetic components)和电解电容(electrolyTIc capacitors)的使用寿命。此外,含有风扇等主动(acTIve)冷却设备的开关电源尤其易受到在初期故障影响,而另一个缺点是SMPS的体积庞大,是电磁干扰(Electro-MagneTIc Interference;EMI)的主要原因。考虑到尺寸和有限的照明安装空间,SMPS不太可能与LED安装在相同的PCB上,因此需要互连和引线,这是另一个潜在的故障原因。 然而,电力技术和拓扑的最新进展包含交流直接驱动(Direct AC Drive;DACD)电源方案的出现。这种新方法完全无需传统的SMPS,在成本、体积、使用寿命及可靠性方面提供多种优势,然而,并不是所有的DACD方案都相同。 DACD拓扑 所有DACD方案的共同之处是输入桥式整流器(bridge rectifier),使用经典的4个二极管配置,将50/60Hz输入交流波形(AC waveform),校正为100/120Hz半正弦波(half-sine wave)。峰值振幅(peak amplitude)从110V交流输入的155V左右变化到230V交流输入的325V,但原理保持不变。 用于LED驱动的DACD拓扑通常分为两种配置,每一种都各有优缺点(图1)。 图1 典型的DACD拓扑及其主要的特点。 这两种方法都支持采用单板(single board)方案,而不是SMPS方案所需的双板方案。分流型(shunt type)DACD采用单片IC,降低物料清单(Bill of Material;BOM)成本,并且还具有可扩充的优点,但散热性能相对较差。 相比之下,旁路类型(bypass type)倾向于使用多个IC,因而导致更高的BOM成本,这种方法更适合需要许多LED灯串的应用。与分流法相比,虽然扩展性有限,但电气性能(electrical performance)更好,总谐波失真率(Total Harmonic DistorTIon;THD)通常小于10%,而分流法为30%左右。 虽然与传统的开关电源法相比,DACD法有显著的进步,但并不是驱动现代LED应用的理想方案。目前市场上仍有许多IC的DACD方案,但这些方案在线路电压调整(line regulation)、散热性能(thermal performance)、突波电阻(surge resistance)、调光能力和成本方面都能改进。 图2显示DACD方案的基本工作模式。当交流线路电压通过半正弦时,IC内的开关指示电流(ILEDn)照亮每个LED。但这种线性开关法有一个主要的缺点,即高THD。 图2 基本工作波形和电路图。 最新的好方法 最新的DACD方案之一是安森美半导体的NCL30170。基于分流拓扑,它提供前述方法的所有优点,包含:是单个IC方案,具有较低的BOM成本及易于扩展功率。此种新方案的一个独特性是能够驱动多个外部MOSFET开关,支持多个LED灯串连接,功率能从10W扩展到200W,连接的LED灯串总数和外部开关仅受最高功率水平的限制。 图3 NCL30170是单输出、多串、分流DACD方案。 在大多数应用中,尽管电源电压波动,但LED亮度保持不变是很重要的。通常,DACD驱动器能够实现±10%的稳压,而新组件可达到±1%,这是非常显著的提升,因而确保连接LED的持续光输出。 新组件用一种特有的方法来调节电流,而不是用于传统DACD方案的线性方法。电压触发点保持不变,但以此种方式调节电流使其不再是一个阶梯形状,因而产生平滑的正弦波电流(sinusoidal current)(图4右),导致低于10%的极佳THD水平。 图4 专有的电流平滑/整形提供平滑的正弦波形。 除了极佳的THD,新CACD方案还提供较佳的功率因子校正(Power Factor Correction;PFC)性能,超过0.98。 有效调光的重要性 在许多应用中,能进行LED调光很重要,能透过脉冲宽度调变(Pulse Width Modulation;PWM)技术(通常称为切相)或模拟控制来实现。PWM提供大范围的调光能力,但亦有明显的缺点,包括闪烁,这已被证实会造成处于这种视线环境的人头痛,高电频的PWM调光也会导致在室内使用时产生不受欢迎的声频噪声(audible noise)。 虽然许多DACD方案能调低到10%,新方案能够提供5%的模拟调光,进而满足具有挑战性的现代应用需求。该设备在整个亮度范围内保持稳压,进而确保即使在低功率下,从LED发出的光仍然保持不变。 对于使用TRIAC的切相调光器,新CACD方案的PWM性能确保照明方案非常适用于改装应用。 总结 LED照明在目前照明方案中占很大比重。由于现代应用的低功耗、低成本和小尺寸的要求,将使这比例增长,用更加灵活和通用的LED照明汰换旧的白炽灯装置亦将是未来成长的重要推力。 直到最近,SMPS一直被用于为LED装置供电,但存在耐用性和使用寿命的问题,而且体积庞大,使得在受限空间安装LED方案变得复杂与受限。近期,DACD已成为一种为LED灯串供电的可行技术。这项技术解决SMPS的许多缺点,特别是耐用性和使用寿命、大小和成本,且未来将大幅促进更多的LED照明装置。 现在,业者开发的新CACD组件有助于交流直接技术提供应用所需的性能、灵活性和耐用性,应用于许多终端市场领域。以上就是驱动LED的游戏额比较好的方法,希望能给大家一定的参考意见,帮助大家在选择的时候可以节约时间。

            时间:2020-11-01 关键词: LED 照明 驱动led

          • 电力系统中的变电运行故障处理方法,你知道有哪些吗?

            电力系统中的变电运行故障处理方法,你知道有哪些吗?

            有人的地方就会有电的存在,那么就必然会存在电力系统,就会出现一些电力问题,那么你知道变电运行的那些故障吗?在实际中,很大一部分变电设备为户外设备,没有任何的防护装置,这就为外界环境的破坏提供了首要基础。外界环境复杂、多变,很容易导致变电运行设备出现问题,无法正常工作。 相应的简单措施如:有关部门划出部分基金在变电运行设备处建立防护装置,并且在恶劣的环境中,注意要对变电运行装置进行细致的检查、维护,给重要的变电设备一个良好的运行环境。 2、负载出现短路故障 变电运行设备的负载如果出现短路就很可能对设备的正常运行造成影响,当负载出现短路,就会有大量的短路电流流经变电设备,而变电运行设备又有极大的电压,这就会导致变电运行设备毁坏。对于此种情况,提出的简单建议就是要在变电运行设备的维修工作中采用短路保护的方式,另外,还应该在电路的输送中添加一个跌落式熔断装置,该装置能够在负载出现电路后,及时的断开故障电路,保证变电运行设备的完好。 3、频繁拉合、掉闸故障 在变电运行设备工作中,如果出现频繁的拉合或是掉闸现象,就意味着变电运行装置存在不安全的隐患,很可能会影响到变电运行装置的正常工作。针对此种现象,建议有关工作部门以及相关工作人员进行严格的巡检,对变电运行装置进行长期的不定时的维修、清洁。 变电运行故障处理 1、一般故障 电力系统中比较常见的一般故障有系统接地、PT熔断等问题,如果变电运行过程中出现故障,小电流接地系统电压继电器将会自动与母线中辅助线的开口相连接,这样系统才能保持三线平衡。如果开口位置的三角电压为零,这时变电设施将会出现光字牌,但是在判断变电运行故障时,不能按照光字牌来下定论,还要注意结合其他因素对具体故障类型进行准确判断。 处理办法: 对于变电运行过程中出现的一般故障,首先应对故障性质及相关问题进行分析,并将分析结果作为处理故障的重要依据。如果故障属于PT保险熔断,应该首先检查线路中的二次电压,然后结合检查对保险熔断故障类型进行判断,如果属于接地故障,应该对设施进行全方位检查,同时在处理断线故障时,应将线路调度通报等工作做好,安排工作人员对其展开全面检查,避免未来的工作中出现问题。 2、跳闸故障 在分析跳闸故障时,首先应对线路跳闸故障加以注意,可以结合保护动作来判断。在检查故障时应该从线路中的CT开始检查,一直到线路出口位置结束。主要应检查跳闸的开关,重点检查消弧圈的情况,例如对拐臂位置和位置显示进行重点检查,如果开关结构属于电磁型,还需对开关动力保险与弹簧机构进行检查,如果属于液压型,则需要对压力进行重点检查。所以,在实际检查工作中必须保证检查项目没有异常现象,并进行强送;其次,对主变低压侧开关跳闸现象进行检查,如果存在主变低压侧开关跳闸问题,其中包含母线跳闸、开关误动、越级跳闸等问题,在这些故障检查过程中,必须对设备的实际情况进行检查,避免出现主观错误。除此外,还要对主变低压侧设备保护动作进行检查;最后,应对主变三侧跳闸故障进行检查,这一故障中包含主变内部故障与主变差动区故障,在检查过程中操作人员必须对设备的情况进行保护。 变电运行设备是电力企业中输送电能最关键的设施,其日常维护工作非常关键,不仅影响着整个变电系统的正常运行,同时也对整个社会的正常发展产生了重要影响。从上文的描述中可以看出,变电运行过程中有很多故障存在,因此下面我们针对这些故障提出一些处理对策,以保证变电设备的正常运行。 跳闸故障的处理方法: 在变电运行故障检查过程中,必须做到以下两点:第一,及时转变线路运行方法,转移线路负载;第二,对线路保护动作进行检查,如果有潜油泵的情况,应立即将其停止,还要详细检查相关线路,看是否存在跳闸时变压器过载、线路动作不正确等问题。如果跳闸问题是由于线路负载引起的,应降低其实际负载,如果是由于馈线、设备等导致的越级故障,同时变压器外部没有异常情况,应切除线路故障设备,使其运行恢复到正常状态中。在保护挂牌没有发生动作时,检查人员应该检查机电保护器,查看开关机构和二次回路中是否存在错误动作。一旦发现存在错误应立即将其清除,使变压器迅速恢复运行。如果检查不出来故障的原因,应该测量变压器的直流电阻与绝缘电阻,查看变压器中是否存在游离碳。 主编低压侧跳闸的处理方法: 如果主变低压侧出现跳闸过程,这时首先应对保护工作的实际情况进行检查,具体来说应该对线路保护工作、主变保护等进行检查,检查过程中应该排除线路开关拒绝动作等故障,完成设备检查分析以后对故障类型进行判断。 在检查二次设备的过程中,必须对所有设备进行全面地检查,将检查的重点放在线路保护压板上,看其是否存在漏投、熔断等现象。但是在检查一次设备时,必须对主变压侧过流保护区进行检查,注意从主电压CT开始,到母线位置结束,并连接母线设备。以上就是变电运行的那些故障解决方法,希望能给大家在解决问题的时候提供一定的帮助。

            时间:2020-11-01 关键词: 系统 电力 变电设备

          • 关于对电力系统的一种简单的测试的验电,你了解吗?

            关于对电力系统的一种简单的测试的验电,你了解吗?

            现在的社会离不开电力系统,有了电力系统距离不开各种各样的维护,其中就有一项,叫验电,那么什么是验电呢?验电是对电力系统的一种简单的测试,通过这种测试可以确定停电设备是否无电压,以保证装设接地线人员的安全和防止带电装设接地线或带电合接地隔离开关等恶性事故的发生。 电气设备验电的要求 1、高压验电,操作人必须戴绝缘手套。 2、验电时,必须使用试验合格、在有效期内、符合该系统电压等级的验电器。特别要禁止与不符合系统电压等级的验电器混用。因为祥泰电气提示在低压系统使用电压等级高的验电器,有电也可能验不出来;反之,操作人员安全得不到保证。 3、雨天室外验电,禁止使用普通(不防水)的验电器或绝缘拉杆,以免受潮闪络或沿面放电,引起人身事故。 4、先在有电的设备上检查验电器,应确证良好。 5、在停电设备的两侧(如断路器的两侧、变压器的高低压侧等)以及需要短路接地的部位,分相进行验电。 电气设备验电的方法 (1)在装设备接地线或合接地隔离开关处对各相分别验电。 (2)高验电必须戴绝缘手套,验电器的伸缩式绝缘棒长度必须拉足,验电时手必须握在手柄处不得越过护环,人体与验电设备保持安全距离。雨雪天气时不得进行户外直接验电。 (3)对无法进行直接验电的设备,可以进行间接验电,即检查隔离开关的机械指示位置,电气指示、仪表及带电显示装置指示的变化,且至少应有两个及以上指示同时发生对应变化,若进行遥控操作,则必须同时检查隔离开关的状态指示,遥测、遥信信号及带电显示装置的指示进行间接验电。 (4)330kV及以上的电气设备,可采用间接验电方法进行验电。 电气设备验电注意事项 (1)必须使用电压等级合适、经试验合格、试验期限有效的验电器或绝缘杆。 (2)进行高压验电必须戴绝缘手套。 (3)10千伏及以下线路,以及无轨直流线路,应使用验电器验电;35千伏及以上线路,可使用绝缘杆放电。 (4)同杆架设的多层线路,应先验低压,后验高压;先验下层,后验上层。 (5)验电必须在电气设备两侧的各相上分别进行,以防止一侧或其中一相带电而发生意外事故。以上就是常用的验电的方法,希望能给大家一定的帮助,不断改进安全优化,这样才能促进电力系统的快速发展。

            时间:2020-11-01 关键词: 设备 电气 验电

          • 关于电气设备的各种绝缘耐温等级,值得你了解

            关于电气设备的各种绝缘耐温等级,值得你了解

            生活中有各种各样的电气设备,为我们的生活带来便利,但是有电的地方也会有危险,比如设备的温度升高,那么你知道电气设备的危险温度吗?电气设备的温度 1、绝缘耐温等级的最高允许温度 电气设备的各种绝缘耐温等级的最高允许温度如表1所示 电气设备的最高允许温度不应超过制造厂的规定,如无规定的,可参照表?2?执行(环境温度?40℃)。 2、电气设备的最高允许温度 电气设备的最高允许温度不应超过制造厂的规定,如无规定的,可参照表?2?执行(环境温度?40℃)。 电气设备产生危险温度的原因 (1)短路 短路时线路中的电流一般增加几倍至几十倍,急剧产生大量热能,这些热量可使导体的绝缘立即烧穿;假如热能传到四周的可燃物,可引起燃烧。发生短路的原因是设备的绝缘老化或受高温、潮湿、腐蚀作用而失去绝缘能力,或者在电气设备的安装中绝缘受到机械损伤。此外,雷击过电压击穿绝缘以及接线错误、碰壳等都可能造成短路故障。 (2)过载 设计时选用导线和设备不合理或载流超过额定值,都会引起设备过载发热。 (3)接触不良 导线接头连接不牢、活动触头接触不良、铜铝接头电解腐蚀都会导致过热。 (4)铁芯发热 变压器和电动机等设备的绝缘损坏或长时间过电压,涡流损耗和磁滞损耗增加都会引起变压器和电动机的铁芯发热,从而易出现过热现象。 (5)散热不良 各种电气设备一般都有一定的散热或通风措施,若这些措施受到破坏,就可能造成设备过热。 (6)直接利用电流产生的热量工作的电灯和电炉等电器,若安装场所或使用不当,也可能过热。假如电气设备由于以上原因或其他原因过热而使导体温度升高,并加热四周可燃材料或物体,可能引起火灾。 温湿度对电气设备的影响 湿度过高,降低电气设备的绝缘强度。一方面湿度过高,使空气的绝缘性能降低,开关设备中很多地方是靠空气间隙绝缘的。另一方面空气中的水分附着在绝缘材料表面,使电气设备的绝缘电阻降低,特别是使用年限较长的设备,由于内部有积尘吸附水分,潮湿程度将更严重,绝缘电阻更低。设备的泄露电流大大增加,甚至造成绝缘击穿,产生事故。 湿度与霉菌:潮湿的空气有利于霉菌的生长。实践表明当温度为25-30度,相对湿度为75%——95%时,是霉菌生长的良好条件。所以,如果通风不好将会加快霉菌的生长速度。霉菌中含有大量的水分,使设备的绝缘性能将大大降低。对一些多孔的绝缘材料,霉菌根部还能深入到材料的内部,造成绝缘击穿。霉菌的代谢过程中所分泌出的酸性物质与绝缘相互作用,使设备绝缘性能下降。 湿度与金属锈蚀:潮湿空气将使电力设备中的导电金属,导磁硅钢片,以及金属外壳锈蚀。将降低设备的性能和使用寿命,甚至造成电气故障。 温度过高的影响:设备由于内部损耗使设备具有一定的温度。如果周围环境温度过高,或空气流动性差,使设备的热量不能及时散开,将会使设备由于过热跳闸,甚至烧坏设备。 配电箱内的产品如剩余电流动作保护器、电子型计量表,在高温下运行时就会严重影响到产品的使用寿命,还会影响到保护器性能的稳定性和动作的可靠性以及计量的准确性。在高温下运行的无功补偿器、熔断器也会缩短寿命。 对导体材料的影响:温度升高,金属材料软化,机械强度将明显下降。如铜金属材料长期工作温度超过200℃时,机械强度明显下降。铝金属材料的机械强度也与温度密切相关,通常铝的长期工作温度不宜超过90℃,短时工作温度不宜超过120℃。 温度过高,有机绝缘材料将会变脆老化,绝缘性能下降,甚至击穿。这就需要大家在使用电气设备的过程中要更加小心,防止发生意外,同时也需要设计人员在设计的时候尽可能保证安全事故的可能性。

            时间:2020-11-01 关键词: 短路 危害 电气设备

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