一种实用的实验室电源的设计
实验室建设方案中的电力供应和配电系统设计
实验室建设方案中的电力供应和配电系统设计在实验室的建设方案中,电力供应和配电系统是至关重要的组成部分。
一个良好设计和高效的电力供应系统能够确保实验室设备的正常运行,并提供稳定可靠的电力,同时还能满足实验室对电能的高质量要求。
本文将从实验室建设的角度,探讨电力供应和配电系统的设计要点。
一、电力供应系统设计1.标准电压和频率:实验室设备通常对电压和频率有一定的要求,因此电力供应系统需要根据设备需求提供标准的电压和频率。
一般来说,欧洲大陆地区的标准电压为230V,50Hz,而在美洲地区为120V,60Hz。
在设计电力供应系统时,需要根据实验室所处的地区选择合适的电压和频率。
2.备用电源:由于实验室中的一些实验和设备对电力供应的稳定性要求较高,因此备用电源是必不可少的。
备用电源一般采用UPS(不间断电源)或发电机,并与主电源系统进行切换。
在设计备用电源时,需要考虑实验室设备的负载情况和长时间使用的需要。
3.电力质量:实验室对电力质量的要求较高,特别是对电压稳定性、频率稳定性和电源的纹波幅度要求较严格。
因此,在电力供应系统设计中,需要考虑采取一些措施,如使用稳压器、滤波器等,以确保电力供应稳定可靠。
二、配电系统设计1.主配电系统:主配电系统主要包括主电源进线、电力仪表和主配电盘。
主电源进线部分需要根据实验室的总负荷大小选择合适的线缆和断路器进行配置。
电力仪表用于监测和记录实验室用电情况,主配电盘则用于分配电能到各个回路。
2.配电回路设计:根据实验室设备的功率和负载需求,将实验室划分为不同的配电回路。
每个回路的设计应该合理分配电能,并考虑到实验室未来的扩展需求。
在设计配电回路时,应注意平衡负载,避免回路过载。
3.安全保护措施:在实验室的配电系统设计中,安全是关键考虑因素之一。
应在每个回路上安装过载保护装置和漏电保护装置,以确保实验室人员的安全。
此外,还应注意防雷和接地保护,并配备紧急断电装置,以应对紧急情况。
实验室配电设计标准
实验室配电设计标准
首先,实验室配电设计需要满足国家或地区相关的电气安全法规和标准,例如国家标准《实验室建筑设计规范》、《建筑电气设计规范》等。
这些标准规定了实验室电气系统的基本要求,包括电压等级、线路布置、设备选型等方面的规定,以确保实验室电气系统的安全可靠。
其次,实验室配电设计需要根据实验室的具体用电需求进行合理规划。
这包括对实验室设备的用电量、用电特性进行评估,合理确定配电系统的容量和等级。
同时,还需要考虑实验室用电设备的特殊要求,例如对电源稳定性、电磁干扰的要求等,确保配电系统能够满足实验室的实际需求。
另外,实验室配电设计还需要考虑到实验室内部的安全要求。
这包括对电气设备的接地、漏电保护、过载保护等方面的设计,以及对配电线路的布置、标识等方面的规定,确保实验室电气系统在安全可靠的状态下运行。
此外,还需要考虑实验室配电系统的可维护性和可操作性。
合理的布线设计、设备选型以及配电系统的标识和记录等都是确保实
验室电气系统长期稳定运行的重要因素。
总之,实验室配电设计标准是一个综合性的指南,需要综合考虑实验室的用电需求、安全要求、法规标准等多方面因素,以确保实验室电气系统的安全、可靠和高效运行。
直流可调稳压电源的过压过流保护技术
直流可调稳压电源的过压过流保护技术直流可调稳压电源是一种广泛应用于实验室、仪器仪表和电子设备等领域的电源设备。
然而,由于电路设计或使用不当,过压和过流问题可能会导致电源设备的破坏,甚至对用户的安全构成威胁。
因此,过压过流保护技术在直流可调稳压电源中起着至关重要的作用。
本文将探讨几种常用的过压过流保护技术,以及它们的原理和应用。
1. 过压保护技术过压是指电源输出电压超过额定值的情况。
当过压发生时,保护系统应该能够迅速检测到,并采取相应的措施来保护电源设备。
以下是两种常见的过压保护技术:1.1 瞬时过压保护(OVP)瞬时过压保护是一种通过检测电源输出电压,一旦超过设定的阈值,立即采取措施限制电压的上升。
在这种技术中,一般会采用比较器和触发器等元件,通过反馈电路实现对电压的检测和控制。
1.2 渐变过压保护(SVP)渐变过压保护技术是一种在过压情况下逐步限制输出电压上升的技术。
通过控制电源输出电压的增加速度,以减轻过压对电源设备的冲击。
这种技术可以采用电源控制芯片来实现,通过软启动电路来限制电压的上升速度。
2. 过流保护技术过流是指电源输出电流超过额定值的情况。
类似于过压保护技术,过流保护技术也是非常重要的一种保护机制。
以下是两种常见的过流保护技术:2.1 瞬时过流保护(OCP)瞬时过流保护技术是一种通过检测电源输出电流来限制电流超过额定值的技术。
当电流超过设定的阈值时,瞬时过流保护会迅速切断电源输出,以避免电源设备和负载的损坏。
通常会采用电流检测电阻和比较器等元件来实现。
2.2 渐变过流保护(SCP)渐变过流保护技术是一种在过流情况下逐步限制输出电流上升的技术。
它类似于渐变过压保护技术,通过控制电源输出电流的增加速度来减轻过流对电源设备和负载的影响。
这种技术可以通过电流限制电路和反馈控制电路来实现。
在实际应用中,过压和过流保护技术往往是同时采用的,以确保电源设备和负载的安全。
此外,还可以结合其他保护技术,如温度保护、短路保护等,来进一步增强电源设备的安全性和可靠性。
设计高品质实验室电源的要点与技巧
设计高品质实验室电源的要点与技巧实验室电源作为科学研究和工程实践的重要工具,对于科研人员和工程师来说至关重要。
设计高品质实验室电源需要考虑多个因素,包括可靠性、稳定性、安全性和易用性等方面。
本文将探讨设计高品质实验室电源的要点与技巧,并提供一些实用建议。
首先,对于实验室电源的设计,可靠性是最重要的考量因素之一。
一个可靠的电源应当具备稳定的输出电压和电流特性,以及较长的使用寿命。
在电源设计时,应选用质量可靠的元器件,并进行合理的散热设计,以保证电源的稳定性和可靠性。
其次,稳定性也是设计高品质实验室电源的关键要素之一。
实验室电源的输出应当能够在负载变化的情况下保持稳定,以满足实验和测试的要求。
在设计中,应采用负反馈控制技术和滤波技术,以减少输出的纹波和噪声,并提高电源的稳定性。
另外,安全性是设计高品质实验室电源时必须考虑的因素。
实验室电源应符合相关的安全标准,并采取适当的保护措施,如过载保护、过压保护和短路保护等,以确保实验室人员的安全。
此外,易用性也是一个重要的考虑因素。
设计一个易于操作和控制的电源可以提高实验人员的工作效率。
在设计时,应考虑使用人员的需求,提供直观的控制界面和操作手册,并提供便利的远程控制和监测功能。
在设计高品质实验室电源时,还需要考虑功率因数纠正和能效优化。
功率因数纠正技术可以提高电源的能效,减少对电网的污染;而能效优化技术可以降低电源的功耗,并延长电源的使用寿命。
因此,应在设计中采用适当的电路和控制方法,以提高电源的功率因数和能效。
此外,为了满足特定实验和应用的需求,实验室电源还需要具备一定的可调性和扩展性。
设计时,应考虑电源的输出特性和控制能力,以及是否允许用户扩展和调整电源的参数。
这样可以更好地适应不同实验和应用的需求,提高电源的实用性和灵活性。
最后,在设计高品质实验室电源时,还需要重视电源的维护和管理。
电源的维护和管理非常重要,可以延长电源的使用寿命,并减少因故障而导致的影响和损失。
智能实验室管理系统的设计——智能电源控制系统的设计
智能实验室管理系统的设计——智能电源控制系统的设计智能实验室管理系统的设计--智能电源控制系统的设计摘要紧跟人才市场的需求,各大高校日益注重实践教学,培养创新型、实用型人才。
其中,实验室作为培养学生动手能力的场所,在教学过程中扮演着重要的角色。
为了更高效率地配合教学,摆脱传统实验室繁琐混乱的管理模式,本文将从实验室的电源改造开始,进行实验室智能电源控制系统的设计。
本次设计选择STM32系列单片机为主控制器。
以机智云为云服务平台,手机APP为客户端,基于WIFI模块与云服务平台进行通信,构建物联网。
实现实验室各个电源开关的远程控制。
运用RFID技术,配合校园卡,只有刷卡验证通过,给设备上电的插座才能通电。
实现刷卡取电和记录使用者的信息。
关键词:STM32; WIFI模块;远程控制;RFID技术;Design of Intelligent Laboratory Management System--Design of Intelligent Power Supply Control SystemAbstractKeeping up with the demands of the talent market, major universities are increasingly focusing on practical teaching, to train innovative, practical talents. Among them, the laboratory as a place to train students hands-on ability, as an important role in the teaching process. In order to cooperate with teaching more efficiently and get rid of the tedious and chaotic management mode of the traditional laboratory, this paper will start with the power supply transformation of the laboratory and design the laboratory intelligent power supply control system.This design chooses the STM32 series single chip microcomputer as the main controller. With Gizwits as the cloud service platform, and the mobile APP as the client,communication with cloud service platform based on WIFI module , build the Internet of Things. Realize the remote control of each power switch in the laboratory. Using the RFID technology and thecampus card, the socket that powers on the device can only be powered if the card is verified. Realize swiping card to get electricity and record user information.Keywords: STM32; WIFI module; remote control; RFID technology;目录第一章绪论 (1)1.1 研究的背景及意义 (1)1.2 国内外发展现状 (1)1.3 本设计研究内容和主要工作 (2)第二章相关技术与设计方案 (2)2.1 技术分析 (2)2.1.1 WIFI通信技术 (2)2.1.2 云平台 (3)2.1.3 RFID无线射频识别技术 (4)2.2 总体设计方案 (4)第三章智能电源控制系统的硬件设计 (6)3.1 主控部分 (6)3.2 模块部分 (8)3.2.1 ESP8266-01S (8)3.2.2 RFID—RC522 (10)3.2.3 光耦继电器 (12)3.2.4 电压转换模块 (13)3.3 硬件电路图 (14)第四章智能电源控制系统的软件系统设计 (14)4.1 机智云平台 (15)4.2 机智云开发流程 (15)4.3 程序移植 (18)4.3.1 使用STM32CubeMX软件辅助生成驱动文件 (18)4.3.2 用KEIL 5软件完善程序 (20)4.4 WIFI模块烧录机智云固件 (24)4.5 RFID-RC522模块的功能设计 (27)4.6 本章小结 (28)第五章系统调试 (28)5.1 模块调试 (28)5.1.1 调试WIFI模块 (28)5.1.2 调试RFID模块 (30)5.2 完整的硬件调试 (31)5.3 调试总结 (32)第六章结论 (33)第七章展望 (33)参考文献 (35)谢辞 (36)附录 (37)第一章绪论1.1 研究的背景及意义随着国内经济和科技的发展速度不断加快,社会需要各个领域的人才不断地融入市场。
LM317和LM337可调电源
摘要:设计并制作了一款适合物理和电子实验室使用的直流稳压电源。
该电源利用三端稳压器件LM317、LM337实现3~37V输出可调的正负直流电压,输出电流可达1.5A;使用LM7805、LM7905、ASM1117实现+5V、-5V、+3.3V的直流稳压输出。
整个电源主要由变压器、整流电路、滤波电路,以及稳压电路几部分组成,采用Altium Designer软件设计了电路PCB,用热转印技术和化学腐蚀方法进行了PCB板制作,其体积小,稳定性好且性价比较高。
实测数据和实验结果表明该电源可调性灵活、精度高、正负电源对称性好,具有极高的实用性及经济性。
该电源除了可用于物理、电子实验室外,还可给各类电子设计提供稳定、可靠和廉价的电源,具有广泛的实用价值。
关键词:稳压电源;正负可调;PCB设计;Altium Designer;热转印;化学腐蚀Abstract: DC power supply is designed and fabricated in order to adapt to the use in a physical and electronic laboratory. The power supply device makes use of a three terminal regulator LM317, LM337 to achieve positive and negative output adjustable DC power supply between 3V and 40V, and puts to use LM7805, LM7905, ASM1117 to achieve DC power supply of +5 V, -5V, +3.3V, whose output current can come up to 1.5A. The whole power supply is mainly made of the power transformer, rectifier, filter circuit and voltage regulator circuit, designed by adopting Altium Designer software of the circuit PCB. PCB boards are fabricated in the power supply by using the methods of thermal transfer technology and chemical corrosion methods because of owing to small sizes, good stability and higher cost-effective. Measured data and experimental results show that the power adjustable is flexible and has high precision and good symmetry of positive and negative power, which is highly practical and economical. The power supply can be used not only in physical and electronic laboratories, but also to provide stable, reliable and affordable power supply for all types of electronic design, with a wide range of practical value.Keywords: Power supply; Positive and negative adjustable; PCB design; Altium Designer; Heat transfer; Chemical corrosion0 引言在电子线路的相关应用中,电源是其必不可少的部分,电源系统质量的优劣和性能的可靠性直接决定着整个电子设备的质量。
可调直流稳压电源设计
目录一、设计的任务与要求 (3)1.1 设计任务 (3)1.2 设计要求 (3)二、方案的选择 (3)2.1 方案设计 (4)2.2 方案论证与比较 (4)三、系统工作原理 (5)3.1 电源变压器 (6)3.2整流电路 (6)3.3滤波电路 (7)3.4稳压电路 (8)四、实现中出现的问题 (9)五、实验数据及处理 (10)六、收获体会 (11)七、参考文献 (11)一、设计的任务与要求1.1 设计一个直流稳压电源,满足:(1)当输入电压在220V 交流时,输出直流电压+3V~+9V;(2)最大输入电流: Io max=800mA(3)稳压系数﹤=0.003;1.2. 通过设计集成直流稳压电源,要求掌握:(1)如何选择变压器,整流二极管,滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源。
(2)掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测试方法二、方案的选择2.1.电路设计方案设计主要在可调电压输出部分,要求输出电压从0V开始连续可调。
因此,以下主要对三种方案进行论证与选择。
方案一:晶体管串联式直流稳压电路输入交流电压经过蒸馏滤波后,得到平滑的直流电压,作为稳压电路的输入电源输入,同时,运用了比较放大电路,它的核心是调整管,输出电压的稳定是管的降压相应改变,使输出电压保持稳定方案二:采用三端集成稳压器采用输出电压可调且内部有过载保护功能的三端集成稳压器,输出电压调整范围较宽,设计一电压补偿电路可实现输出电压1.5V起连续可调,因要求电路具有较强的带负载能力,该电路所用的器件较少,成本低且组装方便,可靠性高2.2方案论证与比较方案一:结构简单,用的元器件大多是常用的,在实验室可以容易获取,造价成本也不会高,但电路复杂,元器件太多,不利于实际操作,且精确度不太高;方案二:稳压部分采用一块三端稳压器,其他分立元器件,元器件先进,技术成熟,完全能达到题目要求,虽然成本比方案一高点,但精确度较方案一高,且电路相对没那么复杂。
一种适用于开关电源的内部供电电路设计
( S t a t e K e y L a b o f E l e c t r o n i c T h i n F i l m s a n d I n t e g r a t e d D e v i c e , U n i v e r s i t y o f E l e c t r o n i c S c i e n c e& T e c h n o l o g y o f C h i n a , C h e n g d u 6 1 0 0 5 4 ,C h i n a )
进行 了仿真 验证 仿 真 结果表 明, 该 电路在 - 4 0 ℃ ~1 2 5 ℃应 用环境 温度 范 围 内都 能够 实现 高精 度 的
输 出电压 , 具有 较 强的稳 定性 。 关键 词 : 内部 电 源; 高输入 电压 ; 开 关 电源
De s i g n o f An I n t e r n a l Po we r S u p p l y Ci r c u i t f o r S wi t c h i n g Po we r S u p p l y
v o l t a g e wi t h i n t e mp e r a t u r e r a n g e一 40 t o 1 5 0 ̄ C.
Ke y wo r d s : i n t e r n a l p o w e r s u p p l y ; h i g h i n p u t v o l t a g e ; s w i t c h i n g p o w e r s u p p l Y
简易数控充电电源的设计
片机 实现 ,给 电路实验 带 来极大 的方便 ,提 高 了工作效 率 。
±1V 5系 统所 需 电压 ,稳 压稳 流 部分 采用 串联 型 电压 电流 负反 馈 ,实 5 、+V
用非 常的 广泛 。在 电子 设备 中 ,直流 稳 压 电源 的故障 率是 最 高的 ( 期工 长 作在 大 电流和 大 电压下 , 电子元 器件 很 容易 损坏 )但 在直 流稳 压 电源 中 , 通过 整流 、滤 波 电路所 获得 的直 流 电源 的 电压 往 往是 不稳 定 的。输 出电压
在 电网 电压 波 动或 负载 电流 变化 时也 会 随之有 所 改变 。 电子设 备 电源 电压 的不 稳定 ,将 会引起 很 多 问题 。设计 出质 量优 良的直 流稳 压 电源 ,才 能满 足 各种 电子线 路的要 求 。因 此 ,直流 稳压 电源 的研 究就 颇 为重 要 。 目前 产 生 直流 稳压 电源 的方 法 大致 分为 两种 :一 种是 模拟 方法 ,另一 种是 数字 方
1方案 设计
本 系 统主要 由控 制器 模块 、 电源模 块 、电压 源模块 、电流源 模块 、键
盘显 示模块 构成 。
2系统曩 件设 计
系 统方 框 图如下 图所 示 。它 由控 制 部分 稳压 稳流 部 分、 电压 电流检 测部 分、温 度检测 部分 及 电源 部分 等组 成 。
系统 总体 方框 图
信息与控制学院电工 电子教学中心 。
V A
■÷【 研 】 I 技 发 术
实验室开关电源设计_本科毕业论文(设计)
河南科技学院本科毕业论文(设计)论文题目:实验室开关电源设计所在院系:机电学院所学专业:电气工程及其自动化摘要目前,开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用于以电子计算机为主导的各种终端设备、通信设备等几乎所有的电子设备,是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。
现在多数直流电子负载均由标准电源供电,但标准电源电压未必能够满足微处理器,电机、LED,以及其它的负载所需电压,尤其是这个电源电压是不稳定的。
由电池供电的设备就是反应这个问题最好的例子:在日常使用中,标准LI离子或者NIMH电池的电压要么太高,要么太低,或者是在使用放电中,电压下降过多。
用开关电源来实现DC-DC能量转换,是目前流行的选择,有时候甚至是必要的选择。
考虑到种类繁多的电子设备对直流电压的需求也是多样的,因此,设计者需要把标准的电源电压转换成负载所需要的电压。
电压转换必须是一个通用高效并且可靠的过程。
本文设计了一款开关电源,对电源的结构和主要电路作了详细的讨论。
本电源设计采用全桥整流电路,全桥逆变电路,桥式可逆变斩波电路及全波可控整流电路。
其脉宽调制波产生芯片选用的是KA7500B。
关键词:KA7500B,开关电源,全桥逆变电路AbstractCurrently, switching power supply to small, Light volume and the characteristics of high efficiency has been widely used in electronic computer-driven variety of terminal equipment, Communications equipment almost all electronic equipment, the electronic information industry indispensable to the rapid development of a power mode.The majority of electronic DC loads are supplied from standard power sources. Unfortunately, standard source voltages may not match the levels required bymicroprocessors, motors, LEDS, or other loads, especially when the source voltage is not regulated. Battery-powered devices are prime examples of the problem: the typical voltage of a standard Li+ cell or NIMH stack is either too high/low or drops too far during discharge to be used in conventional applications.Switch-mode power supplies are a popular and sometimes necessary choice for DC-DC power conversion. Considering the multiple DC voltage levels required by many electronic devices, designers need a way to convert standard power-source potentials into the voltages dictated by the load. V oltage conversion must be a versatile, efficient, reliable process.This paper introduces a kind of the design of switching power supply ,the structure of the main circuit and the control circuit are discussed and analyzed in detail.The power supply use Full-Bridge Converter, Single-Phase Full-Bridge Inverter,Bridge Reversible Chopper and Single-Phase Full-Bridge Controlled Rectifier. The PWM controller is KA7500B.Keywords:KA7500B, Switching Power Supply, Full-Bridge Inverter目录第1章绪论 (1)1.1 课题背景及研究的意义 (1)1.1.1 课题背景 (1)1.1.2 课题研究的意义 (1)1.2 本文的研究内容 (1)第2章开关电源简介 (2)2.1 概述 (2)2.2 开关电源的分类 (3)2.3 开关电源的技术追求和发展趋势 (3)第3章开关稳压电源的基本原理 (4)3.1 开关电源的基本工作原理 (4)3.2 开关电源的调制方式 (5)3.2.1 脉冲宽度调制方式(PWM-Pulse Width Modulation) (5)3.2.2 脉冲频率调制方式(PFM-Pulse Frequency Modulation) (6)3.2.3 脉宽脉频调制方式 (7)3.2.4 脉冲幅度调制方式(PAM-Pulse Amplitude Modulation) (7)3.3 占空比(Duty Cycle) (8)3.3.1 占空比及其定义 (8)3.3.2 占空比变化的几种情况 (9)3.4 开关电源的滤波电路 (10)3.5 开关电源的保护电路 (11)3.5.1开关电源保护电路的设计原则 (11)3.5.2 整机保护措施 (11)3.5.3 开关电源各种保护电路 (12)第4章脉冲宽度调制器KA7500B (17)4.1KA7500B芯片简介 (17)4.2PWM 的产生 (18)第5章开关稳压电源设计整机工作原理分析 (18)5.1 简述 (18)5.2 滤波整流电路 (19)5.3 振荡电路 (19)5.4 逆变电路 (21)5.5 直流斩波电路 (22)5.6 保护电路 (23)结论.............................................................................................. 错误!未定义书签。
基于实验室需求的智能电源设计
S c 科 i e n c e & 技 T e c h 视 n o l o g y 界 V i s i o n
探索与争鸣
基于实验室需求的工 程学院 , 吉林 吉林 1 3 2 0 2 2 )
【 关键词 】 智能 电源 ; 单片机 ; P WM
De s i g n o f I n t e l l i g e n t Po we r Ba s e d o n La b o r a t o r y
YANG Yi n g — c h e n g LI N S h i — we i
s p a c e o c c u p a t i o n r a t i o b y c o mp a r i n g g i v e n v a l u e a n d DA o u t p u t t o o b t a i n s t e a d y v o l t a g e o u t p u t .S t a b l e a mp l i t u d e c o n t r o l a n d o v e r — c u r r e n t p r o t e c t i o n
【 A b s t r a c t ] T h i s a r t i c l e i n t r o d u c e d a d e s i g n m e t h o d o f i n t e l l i g e n t p o w e r , w h i c h u s e t h e s y s t e m o n C 8 0 5 1 F 4 1 0 c h i p a s t h e c o r e , g e n e r a t i n g
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C 1 1
直流可调稳压电源的输出电压调节与稳定设计
直流可调稳压电源的输出电压调节与稳定设计直流可调稳压电源是一种用于提供稳定的直流输出电压的电子装置。
在很多应用领域中,如电子制造、通信、医疗、实验室等,直流可调稳压电源都具有重要的作用。
在设计直流可调稳压电源时,输出电压的调节和稳定性是十分关键的指标。
一、输出电压调节设计输出电压调节是指根据需求,通过调节电源的输出电压,使其保持在期望的数值范围内。
为了实现输出电压的调节设计,以下是一些关键的步骤和要点:1. 选择稳压器件:稳压器件的选择对于输出电压的调节起着至关重要的作用。
常见的稳压器件包括晶体管、可变电阻、运放等。
根据需求和应用场景,选择合适的稳压器件并进行相应的电路设计。
2. 设计反馈回路:反馈回路是实现输出电压调节的核心。
通过对输出电压进行采样,与期望的电压进行比较,并通过反馈电路对稳压器件进行控制,从而实现输出电压的调节。
合理设计反馈回路可以提高输出电压的稳定性和调节精度。
3. 采用合适的控制方式:根据应用需求,选择合适的控制方式。
常见的控制方式包括电压调节、电流调节、恒定电阻调节等。
根据实际情况进行选择,并结合相应的电路设计。
4. 考虑过载保护:在输出电压调节设计中,过载保护是必不可少的一部分。
通过合理设计过载保护电路,当输出电流或负载超过一定范围时,可以及时切断输出,起到保护电源和负载的作用。
5. 电源噪声滤波设计:为了减小电源噪声对输出电压的影响,需要进行滤波设计。
选择合适的滤波电路,滤除噪声信号,提高输出电压的纹波性能。
二、输出电压稳定性设计输出电压的稳定性是指在工作过程中,电源输出电压的变化范围。
为了保证输出电压的稳定性,需要考虑以下几个方面:1. 电源负载变化:电源负载的变化会直接影响输出电压的稳定性。
在设计电源时,需要合理选择稳压器件和增加合适的负载补偿电路,使得在负载变化时,输出电压的变化范围尽可能小。
2. 温度变化:温度的变化也会对输出电压的稳定性产生影响。
通过合理选择元器件,控制温升,以及采用温度补偿电路,可以减小温度变化对输出电压的影响。
电源实验室规划布局方案
电源实验室规划布局方案引言电源实验室是电子工程师进行电源设计、调试和测试的关键工作空间。
一个合理规划和布局的电源实验室可以提高工作效率、确保安全性,并最大程度地满足工程师的需求。
本文将介绍一个电源实验室的规划布局方案,旨在提供一个舒适、高效和安全的工作环境。
空间需求分析在规划电源实验室的布局前,首先需要对空间的需求进行分析。
一个典型的电源实验室通常包括以下几个区域:1. 工作区域工作区域是工程师进行具体实验和设计工作的核心区域。
这个区域需要提供大量的工作台面、仪器设备摆放空间和存储设备的空间。
2. 仪器设备区域仪器设备区域用于存放各种实验仪器、示波器、信号发生器等设备。
这个区域需要提供足够的存储空间,并合理安装设备,方便操作和调试。
3. 指导区域指导区域用于进行实验的指导和培训。
这个区域需要配置适当的展示设备、白板和投影仪,以方便工程师之间的交流和学习。
4. 电源区域电源区域是实验室的核心,用于供电和仪器设备的接入。
这个区域需要配置稳定的电源插座,以及防止电源干扰的设备和装置。
5. 办公区域电源实验室还需要提供一定的办公空间,用于工程师进行文档编写、计划安排和与客户沟通。
布局方案基于以上需求分析,我们提出以下电源实验室布局方案:1. 空间划分首先,根据需求分析结果,将电源实验室划分为以下几个区域:- 工作区域- 仪器设备区域- 指导区域- 电源区域- 办公区域2. 工作区域在工作区域,我们布置多个工作台面,每个工作台面上放置电源示波器、信号发生器、示波器等常用实验设备,并配备大量的抽屉和收纳盒,用于存放元器件、工具和其他配件。
为了提高工作效率,可以将工作台面固定在墙壁上,并连接到电源和网络。
3. 仪器设备区域仪器设备区域需要配置适当数量的实验仪器和设备,并提供稳固的支架和架子。
可以根据设备的使用频率和重要性,将其整齐排列并标识,方便使用和管理。
4. 指导区域指导区域应配置舒适的座位、投影仪、白板等设备,方便工程师之间的交流和学习。
可调直流稳压电源的制作
可调直流稳压源的制作一、设计目的1. 学习基本理论在实践中综合运用的初步经验, 掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤, 培养综合设计与调试能力。
2. 学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。
3.培养实践技能, 提高分析和解决实际问题的能力。
二、设计任务及要求1. 设计并制作一个连续可调直流稳压电源, 主要技术指标要求:①输出电压可调: Uo=+6V~+12V②最大输出电流: Iomax=800mA③输出电压变化量: ΔUo≤15mV④稳压系数: SV≤0.0032. 设计电路结构, 选择电路元件, 计算确定元件参数, 画出实用原理电路图。
3.自拟实验方法、步骤及数据表格, 提出测试所需仪器及元器件的规格、数量, 交指导教师审核。
4.批准后, 进实验室进行组装、调试, 并测试其主要性能参数。
5.实验设备及元器件元器件清单名称及标号型号及大小数量变压器220 V-15V 1个极性电容1000uF/25V 1个100uF/25V 1个普通电容100pF 1个电阻3k 1个5.6k 1个510Ω3个620Ω2个2Ω1个可变电阻470Ω1个470Ω1个稳压管IN4735 1个桥式整流二极管2N4922 4个NPN三极管BU406 1个NPN三极管CS9013 1个三、设计步骤1. 电路图设计(1)确定目标: 设计整个系统是由那些模块组成, 各个模块之间的信号传输, 并画出直流稳压电源方框图。
(2)系统分析:根据系统功能, 选择各模块所用电路形式。
(3)参数选择:根据系统指标的要求, 确定各模块电路中元件的参数。
(4)电路图: 原理电路图、模块电路图、仿真图、实物图原理电路图图1直流稳压电源方框图图2仿真图图3输出波形图图2. 电路安装、调试(1)为提高学生的动手能力, 学生自行设计印刷电路板, 并焊接。
(2)在每个模块电路的输入端加一信号, 测试输出端信号, 以验证每个模块能否达到所规定的指标。
(3)重点测试稳压电路的稳压系数。
多路可控可监测稳压电源的设计
电 源在 电子 设 备 中一直 起 着 至关 重 要 的作用 .
当前 电源 主要 有 开关 电源 和线 性 电 源两 种 . 是 由 但 于 开关 电 源存 在 较 为严 重 的 开关 干 扰 .且 纹 波 较 大 . 法 应 用 到 对 精 度 要 求 较 高 的设 备 中 . 线 性 无 而 稳 压 电 源 由 于其 纹 波 小 . 干 扰 强 . 广 泛 应 用 于 抗 被 当今 电子设 备 中 本 文设 计 的高精 度线性直 流电压源 . 核心单元 其 选 用 集 成 有 AD、/ 转换 器 的单 片机 C 0 1 0 0 / DA 85 F 6 . 通 过 模 拟 开关 A G 0 D 5 6将 霍 尔 电 压 电流 传 感 器 所 监 测 的 电 压 电流 值 通 过 U B控 制 芯 片 C 7 6 0 3 S Y C 8 1
ltd p w r s p l ae o e u py,t e v l g n u r n au s c l ce y Hal s n o s c n b e l t d ds ly t t e P o — h ot e a d c re tv l e o l td b l e s r a e ra — i a e me ip a o h C s f t
De i n o o io a l n Co r la e o uli l we up y sg fM n t r b e a d nt o l bl fM tp e Po r S pl
HAO Xiop n , HE G oy n JAO Xi- u n a—e gZ N u — o g,I n q a
pe o ma c f r r n e, h s be n u c s f ly ppy o e te uim e o tr g y t ms a e s c e sul a l n a ts q p ntfr a soa e s se .
实验室电源线路设计与安装指南
实验室电源线路设计与安装指南在实验室中,电源线路设计与安装是非常重要的一环,它关系到实验室设备的正常运行和实验结果的准确性。
本文将介绍实验室电源线路设计与安装的一些原则和注意事项。
一、电源线路设计原则1.合理布局:在实验室中,电源线路的布局应该合理,尽可能避免交叉与纠缠。
不同功率的设备应分开布线,以免相互干扰。
同时,对于高功率设备,应与其它设备保持一定的距离,防止热量影响到其它设备的正常工作。
2.稳定供电:实验室中常常会用到一些对电源稳定性要求较高的设备,如实验仪器、测试设备等。
因此,在设计电源线路时,应考虑稳压、稳流等因素。
对于一些特定需求的设备,可以考虑使用专门的电源设备,如稳压电源、功率放大器等,以确保设备的正常运行。
3.防止干扰:实验室中常常存在各种电磁干扰源,如电机、变频器等。
为了避免这些干扰对实验结果的影响,电源线路设计时应考虑到对这些干扰源的屏蔽。
使用能够有效屏蔽电磁波的材料,如磁屏蔽罩、屏蔽线缆等,可以减少干扰的发生。
4.过载保护:实验室中常常会出现设备过载的情况,这会引起电源线路的短路或烧毁。
因此,在设计电源线路时,应考虑到对设备过载的保护。
可以使用过载保护器、熔断器等装置,及时切断电源,保护设备和线路的安全。
二、电源线路安装注意事项1.使用合适的电线:实验室中常常需要供电的设备功率大小各异,因此,在选择电线时要根据设备的功率来选择合适的截面积。
通常,功率较大的设备应使用截面积较大的电线,以保证电能传输的安全和稳定。
2.良好接地:接地是实验室电路安全稳定运行的重要保障措施。
在安装电源线路时,应确保良好的接地,以减少对设备的静电干扰和雷击干扰。
同时,接地线路应与供电线路分开,并采用独立的地线,以免产生互相干扰。
3.避免过长过热:电源线路过长会增加电阻,造成电能损失和线路过热。
因此,在安装电源线路时,应尽量避免线路过长。
如果无法避免,可以选择合适的线径同时采用增益设备,以尽量减少电能损失和线路过热的问题。
生物安全实验室的供电保障与配电系统设计
生物安全实验室的供电保障与配电系统设计随着科技的不断发展,生物安全实验室在医药、疫苗等领域中扮演着重要的角色。
而一个高效可靠的供电保障与配电系统是生物安全实验室正常运转的基础。
本文将探讨生物安全实验室的供电保障与配电系统的设计要求和技术应用。
首先,生物安全实验室的供电保障需具备高可靠性和稳定性。
考虑到实验室的特殊性,供电系统应具备备用电源且能够在主电源故障时自动切换,以保证实验的连续进行。
为了避免停电造成的严重后果,备用电源应足够稳定,需要安装UPS (不间断电源系统)来解决电力瞬断或暂时性停电的问题。
此外,UPS还能平衡负载、调整电压,确保实验设备正常工作。
其次,生物安全实验室的供电保障需满足安全性要求。
实验室中使用的设备和试剂对电压、电流的稳定性有着严格要求,因此供电保障系统需要配备稳定而安全的供电设备。
在设计过程中,需要充分了解实验设备的电源需求,确定合适的供电设备和相应的电线电缆规格,以确保供电过程中不会造成设备损坏,从而保障实验室的运转安全。
另外,生物安全实验室的配电系统设计也是十分关键的。
在设计配电系统时,需考虑到各个实验室的用电负荷和需求,合理规划电源分配。
首先,需要确保每个实验室都能获得稳定的电力供应,避免电力不足或电压波动对实验结果的影响。
其次,为了提高实验室的用电效率,可以采用分区域配电方式,将实验室内的设备分成不同区域,根据其功率和电流需求进行分组,以便合理分配电力资源。
此外,还需设置漏电保护装置和短路保护装置,及时防止电力故障对实验室和实验人员造成潜在的危险。
同时,还需要定期对配电系统进行检测和维护,确保其正常运行。
除了供电保障和配电系统设计,生物安全实验室还需要考虑节能和环保问题。
节能不仅可以降低实验室的运行成本,还有利于减少对环境的影响。
首先,可以采用LED灯具代替传统荧光灯,因为LED灯具能够节省更多的能源并且寿命更长,减少更换频率。
其次,使用高效节能设备,在设备选购时应优先选择低功耗的设备,并合理使用设备以减少能源浪费。
基于实验室用电安全的智能无线控制电源插座设计
基于实验室用电安全的智能无线控制电源插座设计唐英姿;蒋峰【摘要】为保证实验室的用电安全,解决传统电源插座智能化不足的缺点,防止火灾发生,做到实验室的全开放,文中设计了一种智能无线控制电源插座.该智能无线控制电源插座,选用高速单片机为主控器件,通过电流传感电路、温度测量电路、功率测量电路等模块对实验室电源插座的供电状况进行实时在线监测和保护,并利用其内部的GSM通信模块实现与实验室管理人员手持终端之间的无线短信通信,实现实验室管理人员对插座的远程监测,最终到达安全用电的目的.实验表明,所设计的智能无线控制电源插座能够实现过流(10 A)、过压(250 V)、过热(50℃)以及功率保护(2 500 W),且能实现无线通断控制以及保护阈值的初值设置,并能进行语音报警提示,保证开放实验室的用电安全.%In order to ensure the safe use of electricity in the laboratory,solve the shortcomings of the intelligent deficiencies in the traditional power outlet,and prevent the fire occurring and realize the open of the laboratory,this paper designs a kind of intelligent wireless power socket.The intelligent wireless power socket usesthe high-speed microcontroller as the main control device,it is composed by the current sensing circuit,temperature measurement circuit,power measurement circuit,and wireless communication circuit module to achieve real-time online monitoring and protection of power supply situation in the laboratory.It can also transmit wireless message with the handheld terminal in laboratory management by its internal GSM communication module.This socket can be monitored remotely and realized the safe use of electricity in the laboratory.Experimental results show that the design ofwireless intelligent power socket can monitorover current,over voltage,over heat,over power,and can realize wireless on-off control.It can realize initial value setting and voice alarm also.This socket can realize the safe use of electricity in the laboratory and has certain application value.【期刊名称】《实验室研究与探索》【年(卷),期】2017(036)009【总页数】5页(P294-298)【关键词】智能插座;无线控制;功率测量;过流保护;实验室用电安全【作者】唐英姿;蒋峰【作者单位】广西师范学院职业技术教育学院,南宁530001;中南林业科技大学计算机与信息工程学院,长沙410004【正文语种】中文【中图分类】TP273随着我国高校扩招,在校学生数量不断增多,为不断提高在校学生的培养质量,面对前所未有的机遇和挑战,特别是对以培养“应用型人才”为目标的普通本科学院而言,加强学生实践能力的培养刻不容缓。
学生实验电源的要求标准
学生实验电源的要求标准
1、实验室内电气设备及线路设施必须严格按照安全用电规程和
设备的要求实施,不许乱接、乱拉电线,墙上电源未经允许,不得拆装、改线。
2、在实验室同时使用多种电气设备时,其总用电量和分线用电
量均应小于设计容量。
连接在接线板上的用电总负荷不能超过接线板的最大容量。
3、实验室内应使用空气开关并配备必要的漏电保护器;电气设
备和大型仪器须接地良好,对电线老化等隐患要定期检查并及时排除。
4、不得使用闸刀开关、木质配电板。
5、接线板不能直接放在地面,不能多个接线板串联。
6、实验室用电的注意事项:
A、实验前先检查用电设备,再接通电源;实验结束后,先关仪
器设备,再关闭电源。
B、工作人员离开实验室或遇突然断电,应关闭电源。
C、不得将供电线任意放在通道上,以免因绝缘破损造成短路。
7、做完实验或离开实验室要及时断电,确保实验装置不带电。
(例如储能系统电压应在安全电压以下)。
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其余类推 。恰 当选择 R 、 。R 和 R 的阻值 , 。R 、 。 可 以设定输出电压分别为 0 V至 5 、. 9 75 V V、 V等 常用 的 电压调节 范围。若选择 开关 拨到 1的位 置, 则输 出电压范围为 0 V至 T 4 1 L 3 的参考电压 25 若选择开关 置于全部 断开 的位置 5 , . V, 时 则 输出电压范围为 L 1 的输 出电压 O 2 M3 7 ~l v。
~
也有一个缺点 , 因为在调整管脚 与输 出脚 之间有
一
个参考电压 12 使其输 出电压不能为 0 .5 V, V,
必 须 要在 调 整 管 脚 提供 1 一12 的 电压 , 个 . 5V 才
能实现 0 V起调 , 这通常需要附加 1 个负电源来
实现[ 。为了简化 电路 , 3 ] 本设计采用二极 管把 电
一
种 实用 的实验室电源的设计
l调节电位器 P 使输 出电压升高至 P 不能再调 , 2 。 为止 , 此时电压表指电压为 2 3 电流表读数为 . V, 4 保 持此状态 5 n 5 mA, i 变,E r n不 L D仍保 持发
光 。由此 可 见 , 没有 外 加 限 流 电 阻 的 情 况 下 , 在 L D不会 烧坏 。 E
5mA 和 5V 的 电流表 和 电压 表 以及 欧 姆 表 。这 两个 实验 对 电 源 提 供 的 电压 和 电 流 均 不 需 要 太 大, 因此 , 可设 计输 出的 电压 在 O 1 可调 , ~ 2V 短
与制作是常规的电学实验 内容 , 实验 中须使用 直
流稳 压 电 源 、 电压 表 、 电流表 和二极 管口 。由于许 ]
多学生电路基础知识薄弱 , 对电源 、 器件和仪表的 电气特性缺乏了解, 加上普遍动手能力不强 , 因此
实 验过 程 中 , 电路 设计 不 合 理 、 线 错误 、 接 电源 调
路电流在 10 A 以内即可满足实验要求 , 0 m 而无
须一 般通用 电源那 么大 的 电压 和 电流 。较 小 的短
起调控制、 限流和可调基准 电压等电路构成 。
毫安急剧升至几 十毫安 , 其非线性 的特性非常明 显, 对于发光二极管 , 电压稍微高一点 , 2 V左右 , 电流即可达几十毫安 。而三用表的设计与制作实
收 稿 日期 : 0 0 1—3 2 1-21
图 1 电路原理框圈
一
种实用 的实验 室电源的设计
2 1 L 3 7的 0V起 调 电路 . M 1
三端 可调 线 性稳 压集 成 电 路有 很 多 优 点 , 但
量二极管 和 L D伏安特性时使用 O . 校 E ~2 5 V, 准5 mA改装电流表和 5 V改装 电压表时可使用 0 - V, " 5 若外 电路含有 限流 电阻时则可 以使用 0 - l 2 V等 , 这就需要为不 同的输 出电压范围设置 不 同的上限电压, 最简单 的做法可 以用选择开关
a d c re tl td cr u tCo tn o so t u o tg r m O 1 V n 0 mA h r u r n a e n u r n i e ic i mi . n i u u u p tv l efo 0 t 2 a d 1 0 a s o tc re tc n b
whc o me y The - r ia du tbev l g e uao ,du tbep ei o h n e uao i i fr d b retm n l jsa ot erg ltr a jsa l rcs n s u tr g l r hs e a l a i t
( u i iest , a g o g J n me 2 0 0 W y Un v ri Gu n d n ,i g n 5 9 2 ) y a
A s a t Ana pidaj sa l l e C sa izd su c sdi h s a e p r nsi d s n d b t c : p l du tbe i rD. tbl e o reu e p y i l x ei t s ei e , r e n i n c【 me g
第 2 4卷
第 4期
大
学
物
理
实
验
V_I2 . 0 . 4 NO 4
Au . 0 1 g 2 1
2 1 年 8月 01
PHYS C I AL EXPE NT 0LLE RI伍 0F C GE
文 章 编 号 :0 72 3 (0 10 —0 40 10 —9 4 2 1 ) 40 1—3
关 键 词: 直流 电源 ; 物理 实验 ; 安特 性 ; 伏 三用 电表 文献标志码 : A 中图分 类号 : 6. TP3 8 1
《 大学物理实验》 课程 中包括力、 光 、 热、 电等
众 多题 材 , 二极 管 伏 安 特性 研 究 和 三 用 表 的设 计
验是把一 10 A的微安表头分别 改装成量程为 0 u
=( 一 )‘ K3 - K4  ̄ () 1
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幽3 隈 流 与 电 压 范 围 电 路
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12V一[ 一一 . 5 ) . -. .5 ( 12 v 3‘ K 1 4 3  ̄ -
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一
种 实 用 的 实验 室 电源 的 设 计
周 党培 , 明权 黎
( 五邑大学 , 广东 江门 592) 20 0
摘
要 : 绍了一种实用的物理实验专 用线 性可调稳 压直流 电源 。该 电源 由可调 三端 稳压 、 介 可调
基 准电压、 限流 电路等构成 , 可提供 0 2V连续 可调 电压 , 出电流 限制在 1 0mA, ~l 输 0 适用 于大学 物理 实验 中二极 管伏安特 性测 量 、 -m 电表 的设 计 与制 作 等设 计性 实验 , - 起到 对 实验 器件 和 仪表 的 保护 作用 。
电阻 R 的大小来 进行 校 准 。
3 2 限流保 护 测试 .
由式 () 3可知 , 只要 选择 适 当 的 R 、 和 如 , 3R
就可以实现从 0 . -1 V连续可调的输出电压 。 -2
2 2 限流 与 电压可 调 范 围控制 电路 .
把 L 1 的输 出端与 图 3 M3 7 所示 的输入端相
压拉低的方法为调整管脚提供负 电压, 省去 了用
和相应的稳压二极管构成切换电路 。为 了更好的 准确性和可控性, 我们采用是具有 良好的热稳定 性的 3 端可调的基准 源 T 41 它相当于 1 L 3, 个可 调的稳压二极管, 它的输 出电压可 以用不同的电 阻来设定 , 如图 3所示 , 当选择开关 S 拨 到 2 W1 端 时 , 出 电压 有 输
路电流设计在满足实验数据测量要求的前提下 , 当学生接线错误或 电压调节不当 , 即使在短路状
态 时 , 不会 造成 电源 、 极 管 、 也 二 电压 表 和 电流表
的损坏 。
节不 当等情况时有发生 , 经常出现短路 、 过压、 过 流等现象 , 而实验室使用 的直流电源通 常是通用 的可调稳压电源 , 其价格高 , 功能强 , 操作复杂 , 但 对外 电路 的保护功能较弱 , 因此在实验 中出现二 极管烧坏 、 电流表指针打断 、 数字万用表烧保险丝 的现象很多, 这不仅影响了实验的正常进行 , 打击 同学们 的学习热情 和兴趣 , 也给实验仪器 的维修 维护 造成 很 大 的 困难 [ , 重 影 响 了正 常 教 学 秩 2严 ]
De in o 1 Ap l d D. t b l e o r e Us d i p rme t sg f91 . p i C S a ii d S u c e n Ex e i n e z
Z HOU n — e, ig一u n Da g p iLIM n - a q
连, 由于 L 1 M3 7输 出 的 电 压 最 大 值 是 1 因 2V,
此, 选择 串联电阻 R 为 10 2 Q即可满足输 出短路
电流控制在 10 A 以内的要求 。根据不同的用 0 m 途, 还可以设置不同的输 出电压可调范围, 例如测
把 3 m绿色 L D串联 电流表开关 置于位置
[] 段长虹. 】 大学 物理实 验[ . 东 : 南理工 大学 出 M]广 华
版社 ,0 5 20 .
由于调压 电位器 采用 了多 圈线 性精密 电位
器, 电压的调节十分精细, 用高精度的数字万用表 测 试 , 动调 节输 出 电压可 以 十分 容 易地 达到 O 手 .
O 的准确控制 , 1 V 这对于测量二极管的正向伏安 特性实验很重要 。
序 。本 文 针对 上述 情况 , 计 了一种 简单 实用 的 , 设
2 电路原理 与设计分析
串联线性稳压电源具有结构简单 , 纹波小等
诸 多 的优点 , 验室用 的直 流 电源具 有 针对 性强 , 实
功耗小的特点 , 应力求简单实用 , 易于操作 , 适合 采用这种结构 。如图 1 所示 , 本设计 以 L 1 三 M3 7
R1
负电源的麻烦 , 而代价是 电源输 出电压会降低约
18 但这部分可以通过工频变压器的选择来弥 . V,
补 。如 图 2所 示 , 用 3个 二 极 管 D1D , , 利 , 2D3把
输入电压 的低 电位提高 18 即使 A点为参考 . V, 电位 0V, 而输人 电压的低 电位视作一1 8 . V。再 通过 R 和 P 与 D 、 5 4D 串联分压 , 调节 P 使 B 点电压为一 . 5 1 2 V。由图可知 , R 与 P 构成 R 、。 2 串联分压 电路 , 因此有