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电源模块的发展范文1
1 概述
随着电力电子技术的发展，各种电子装置对电源功率的要求越来越高，对电流的要求也越来越大，但受构成电源模块的半导体功率器件，磁性材料等自身性能的影响，单个开关电源模块的输出参数（如电压、电流、功率）往往不能满足要求。若采用多个电源模块并联供电，如图1所示，就不但可以提供所需电流，而且还可以形成N＋m冗余结构，提高了系统的稳定性，可谓一举两得。
但是，在电源模块并联运行时，由于各个模块参数的分散性，使其输出的电流不可能完全一样，导致有些模块负荷过重，有些模块过轻。这将使系统的稳定性降低，会给我们的生产和生活带来严重的后果，而且电源模块自身的寿命也会大大缩短。国外有资料表明，电子元器件在工作环境温度超过50℃时的寿命是在常温（25℃）时的1/6。因此，使各并联电源模块的输出电流平均分配，是提高并联电源系统稳定性的一个必须解决的问题。
本文从均流电路的拓扑结构出发，介绍几种传统的并联均流方案，对于其他均流方案（比如按热应力自动均流法），暂不做讨论。对于文中提到的每一种均流方法，都做了详细的介绍，并结合简单电路图，讲述其工作原理及优缺点[1][2][3][4]。在文章的最后部分，对并联均流的发展做了简单的展望。
2 N＋m冗余结构的好处
采用N＋m冗余结构运行，可以提高系统稳定性。
N＋m冗余结构，是指N＋m个电源模块一起给系统供电。这里N表示正常工作时电源模块的个数，m表示冗余模块个数。m值越大，系统工作可靠性越高，但是系统成本也会相应增加。
在正常的工作情况下，由N个模块供电。当其中某个或者某些模块发生故障时，它们就退出供电，而由m个模块中的一个或全部顶替，从而保证整个系统工作的持续性及稳定性。
以某个输出电流为100A的系统为例来说明冗余结构运行的好处，这里只讨论1＋1，2＋1，3＋1三种工作方式，如图2所示。各电源模块的工作情况由Kn的闭合情况决定。
如果采用1＋1冗余结构，即采用两个输出电流为100A的电源模块并联供电。正常情况下只有一个模块工作，当它发生故障，退出工作时，另一个模块开始工作，系?仍然能正常运行。
如果采用2＋1冗余结构，即采用3个输出电流为50A的电源模块并联供电。正常情况下只有两个模块工作，当其中之一发生故障，退出工作时，另一个模块开始工作，系统仍然能正常运行。
如果采用3＋1冗余结构，即采用4个输出电流为33A的电源模块并联供电，正常情况下只有3个模块工作，当其中之一发生故障，退出工作时，另一个模块开始工作，系统仍然能正常运行。
比较上面三种工作方式，采用2＋1这种方式最好，这是因为，1＋1方式中有一半的功率被闲置，而3＋1方式中使用元器件太多，成本过高，经济性不好。
3 几种传统的并联均流方案
3．1 下垂法
下垂法全称外特性下垂法，也叫做斜率控制法。在并联电源模块系统中，各个电源模块是独立工作的。每个模块根据其外特性以及电压参数值来确定输出电流。在下垂法中，主要是利用电流反馈信号来调节各模块的输出阻抗，也就是调节Vo=f(Io)的斜率，从而调节输出电流。其工作原理图如图3所示。
Ri为任一并联模块输出电流Io的采样电阻，经电流放大产生电流反馈电压信号Vi，Vf为输出电压反馈，Vr为Vi与Vf的和，Vg为控制基准电压（5V），Ve为误差电压。当某一模块输出电流Io偏大时，电压与电流反馈合成信号Vr=Vi＋Vf增大，与Vg进行比较后，使Ve减小，Ve反馈回电源模块的控制部分，使该模块的输出电压Vo下降，则Io减小，即Vo=f(Io)外特性下调。每个模块各自调整自己的输出电流，就可以实现各模块的并联均流。
这种方法的优点是简单，不需要外加专门的均流装置，属于开环控制。缺点是调整精度不高，每个模块必须进行个别调整，如果并联的模块功率不同的话，容易出现模块间电流不平衡的现象。
3．2 主从电源法
主从电源法是将并联的多个电源模块中的一个作为主模块，其他模块跟随主模块工作。具体工作过程是：主模块的工作电流与输出反馈信号进行比较，将差值信号反馈回各电源模块（包括主模块和从模块）的控制电路，从而调节各模块的输出电流大小。
如图4所示，设模块1为主模块，其输出电流的采样电压为V1，其他模块输出电流的采样电压为Vn。当某一模块输出电流偏大时，相应的Vn增大，与V1比较，得到的Ven减小，反馈给该模块的控制电路中，减小其输出电流，从而实现均流。
主从模块法的优点是不须外加专门的控制电路。其缺点是，各个模块间需要有通信联系，连线比较复杂；其最大缺点是，一旦主模块出现故障，则整个电源系统将崩溃，所以，不能用于冗余结构中。
3．3 自动均流法和最大电流法
自动均流法也叫单线法，其工作原理是，将各电源模块都通过一个电流传感器及一个采样电阻接到一条均流母线上。
如图5所示，当输出达到均流时，输出电流I1为零。反之，则电阻R上由于有电流I1流过，在其两端产生一个电压Uab，这个电压经过放大器A输出电压Uc，它与基准电压Ur比较后的ΔU，反馈回电源模块的控制部分，从而调节输出电流，最终实现均流。
自动均流法的优点是，电路简单，容易实现。缺点是，如果有一个模块与均流总线短路，则系统就无法均流，而且单个模块限流也可能引起系统不稳定。
若将图5中的电阻用一个二极管代替，二极管正端接a，负端接b。这样，N个并联的电源模块中，只有输出电流最大的那个模块的电流才能使与它连接的二极管导通，从而均流总线电压就等于该模块的输出电压，其他模块则以均流总线上的电压为基准，来调节各自的输出电流，从而实现均流。
如果单纯以二极管来代替采样电阻，则由于二极管本身有正向压降存在，所以，主模块的均流精度会降低，而从模块不受影响。这里可以用图6所示的缓冲器来代替，从而提高均流精度。
采用这种均流方式，参与均流的N个电源模块，以输出电流最大的为基准，这个最大电流模块是随机的，这种均流方法也叫做“民主均流法”。由于最大均流单元工作于主控状态，别的单元工作于被控状态，所以，也把这种方法叫做“自动主从均流法”。
美国Unitrode公司开发的UC3907系列集成均流控制芯片就是采用这种工作方式。
UC3907芯片使多个并联在一起的电源模块分别承担总负载电流的一部分，并且所承担的负载电流大小相等。通过监测每个模块的电流，电流均衡母线确定哪个并联模块的输出电流最高，并把它定为主模块，再根据主模块的电流调节其他模块的输出电流，从而实现均流。
3.4 外部控制器法
外部控制器法就是在各并联电源模块之外，加一个专门进行并联均流控制的外部模块，如图7所示。
每个模块的输出电流采样，转化为电压信号，与给定的电压Vcc进行比较，所得差值输入到各电源模块的控制部分，这样就可以实现各模块输出电流的并联均流。
这种工作方式，需要外加专门控制器，加大了投资，而且控制器与个电源模块要进行多路连接，连线较复杂，但是均流效果非常好，各模块输出电流基本相等。
4 电源并联均流技术发展的现状及未来展望
电源模块的发展范文2
关键词：可靠性仿真技术；课改要求；任务驱动；电路设计
1基于可靠性仿真技术的电路设计需求分析
基于可靠性仿真技术的电路设计主要是以虚拟仪器设备替代现实电子元器件，从而为电子电路的实践教学提供有效支撑，从而更好了践行“理实一体化”的教学理念，促进学生实践技能的提升，促使课程回归教学的本质。1.1实践性教学开展的内在需求。基于可靠性仿真技术的电路设计，学生可以参与拟订设计方案、仿真模拟等环节，从电路的设计方案、仿真模拟等环节，能够将晦涩难懂的理论知识与实践知识相结合，帮助学生提升实践技能。1.2实现层次化和差异化教学的必然选择。关涉电路设计的技术型教学内容涉及的元器件较为繁杂，且不同元器件性能、参数、封装形式、价格、功耗等存在较大区别，在教学过程中需要反复的实验、测试，这增加了设备投资成本，而且因为学生个性化差异，学习、接受能力各不相同，加之电子元器件复杂程度的不同，应该据此分层次设定目标，以贴近生活、学生所喜爱的教学内容，以“任务驱动”的形式引导学生进入知识和技能的学习，但这势必增加电子元器件的投入，而仿真模拟电路的设计可以利用仿真软件呈现电子电路的操作面板和功能，并通过交互式操作完成相应测试任务，不仅满足了教学需求，而且控制了教学成本。
2基于可靠性仿真技术的电路设计方案
2.1电路设计的整体流程。可靠性仿真技术可以检验电路存在的故障并发现设计的薄弱环节，从而有针对性的进行改进，为了遵循由简入繁的原则，以有效调动学生学习热情和积极性，本文以典型电路电源模块设计为例，设计过程中首先应该进行可靠性仿真实验，其具体的流程如图1所示。2.2电路设计的具体步骤。2.2.1设计信息采集。为了实现电源电路的优化设计，应详细搜集其应用环境和使用方法等信息，具体包含所采用的元器件、原材料特性2.2.2数字样机建模。电路设计中数字样机建模须采用专业软件实现，但因为学生学习、接受能力存在差异，应该目标层次，将设计过程进行分解，并以“任务驱动”的形式，将不同设计知识分配到各个任务之中，让学生通过分步设计完成理论知识的实践应用，由此才能确保电路设计学习的效果，通常存在热设计信息和振动设计信息两类建模方式，具体的建模步骤为：首先根据将所获取的电路信息进行简化，完成CAD数字样机模型的构建，并依据热设计信息建立CFD数字样机模型，而后依据振动设计信息建立FEA数字样机模型。其次，为确保CFD数字样机与物理样机的一致性，须对其进行修正与验证，利用对电源模块工作状态热测量的方式，获取其关键元器件点温度测试数据，并根据所得结果修正电源模块CFD数字样机的边界条件、期间参数，由此实现对CFD数字样机的修正。再次，同理，也须采用相同的方法对FED数字样机进行修正，且测试过程中，应该在约束条件下对电源模块重点部位，关键元器件进行模态分析，并依据结果完成修正。2.2.3应力分析。温度应力分析选用MentorGraphics公司的FloTherMV90分析计算电源模块CFD数字样机模型，经过分析可知，电源模块设计中如元器件排布不合理，则会导致电路设计存在热分布过度集中的缺陷。分析中，平台环境温度70℃设定为第一参考温度条件，电源模块表层军温度72℃设为第二参考温度条件，经过分析，为电源模块所在分级提供5V工作电源的功率器区域，是热分布较集中的部位，需要修正电路设计方案。而对于振动应力分析，则选用ANSYS公司的ANSYSWorkbench12.1分析计算电源模块FEA数字样机模型，分析结果显示，电源模块中元器件数量和重量排布、安装方式设计不合理，使得电源模块产生局部共振的设计问题，应该据此进行及时修正，以优化电路设计。
3结束语
本文将可靠性仿真技术引入电路设计之中，将电路细化分类，并根据学生个体差异由简入繁、逐步引导，实现了教学目标的分层实现，也将培养学生的实践技能真正落实到实处。
作者:宋月丽 刘立军 单位:辽宁机电职业技术学院
参考文献
[1]王朝新,任斌,陈洁,董绪.基于虚拟实验平台的模拟电子技术课程设计开发与仿真[J].电子设计工程,2012,14:44-47.
电源模块的发展范文3
【关键词】选煤厂；集控系统；PLC模块；PLC控制站；I/O分站
引言
早期的选煤厂在没有计算机集控系统时，选矿过程是通过在岗人员手工开启单台设备，就地作业，通过几个生产过程的设备协同合作来完成选矿。这样的工作流程需要的工作人员多，且各流程要协同配合工作，生产流程安全性差，仪器和仪表容易损坏，可靠性得不到保障。随着市场经济不断发展，选煤厂生产规模的不断扩大，新的要求使得计算机集控系统在选煤厂的应用成为了必需。下面就选煤厂集控系统设计提出一些看法。
1 PLC模块的配置
通过对选煤厂集控系统的调查，在运行的选煤厂PLC控制系统中，一般操作员站（或上位机）为两套或更多。但PLC控制站的中央处理器CPU，一般为一个，不是冗余配置，电源、通信也不是冗余配置。
根据《选煤厂安全规程AQ1010-2005》中的第17.3.2条的有关规定“计算机集中控制系统的主机应双机热备，互为备用”，一般理解为PLC的操作员站设置两台即满足此要求。笔者认为，此种理解有误，应为PLC控制站的中央处理器CPU模块、电源模块、通信模块冗余配置，而不仅仅是操作员站配置两台。
在PLC控制系统中，在正常运行的情况下，操作员站的作用只是进行工艺系统及相关电气设备的监视，而不进行控制或操作，即操作人员在设备运行时，基本上不进行干预。相反，PLC控制站中的CPU模块、电源模块、通信模块则一直在工作，中央处理器CPU是整个控制站或整个PLC系统的核心部分，它担负程序的存储、运算、控制等功能，电源模块是为控制站或I/O分站提供电源的装置，通信模块用于站与站、站与操作站之间的通信，任何一部分故障，将导致相应控制站所控制设备的停运，甚至造成全厂停产。
选煤厂的工艺要求是按逆煤流方向顺序延时起车，顺煤流方向依次延时停车。选煤厂按系统可大致分为三部分，即原煤系统、洗选系统及产品输送系统，若有中间煤仓、矸石仓等，有缓冲，影响面可能小一点。
采用CPU模块、电源模块、通信模块冗余配置，相应CPU的性能应满足冗余配置要求，CPU性能可能比不冗余CPU的要求高。在其他的配置不变的情况下，与不采用冗余配置相比，冗余配置各控制分站仅需相应增加一个CPU模块、一个电源模块、一个通信模块和一个同步卡，远程I/O站只增加一个电源模块、一个通信模块。但采用冗余配置后，整个系统的可靠性将大大提高，CPU模块、电源模块、通信模块为主要功能模块。而不冗余配置时任意模块出现故障将使整个控制站不能工作的情况发生。冗余配置后，只要有一个模块故障，可以在不影响运行的情况下，投运冗余模块，保证生产，同时向上发出报警信号，提示更换或修理故障部分。由于现在PLC都能带电拔插，只要主要设备保持正常工作，其他如I/O模块故障，影响面不大，而且可以利用备品备件马上予以更换。
现普遍使用的PLC品牌有西门子、GE、AB以及欧姆龙等，这些产品均能实现电源、通信、CPU的冗余配置，如GE的RX3I、RX7I。从投运选煤厂集控厂家的投标资料看，一般地，增加的投资不超过集控部分总投资的4%，不超过项目总投资的0.2%，原因是电源模块和通信模块价位低，影响不大，主要是CPU模块。根据选煤厂的不同规模，PLC控制站、远程I/O站的不同配置以及采用的PLC不同产品，采用冗余配置，其集控设备可能多投入6～20万元人民币，但与选煤厂停运情况下造成的经济损失相比，冗余配置是合理的。
2 PLC控制站、I/O分站的确定
现选煤厂集控系统PLC控制站、I/O分站（控制站需配CPU，I/O分站不配CPU）的设置，一般按配电点确定，一个配电点设一个站，当某个站的I/O点数较少时，设一个I/O分站，相反，则设为PLC控制站。笔者认为，在工程实施时，应根据具体情况，如现场各配电点的距离、配电点的馈电设备多少以及是否独立等技术经济比较确定。
以浓缩车间为例，若浓缩车间设有低压配电室，其馈电设备较少，一般不设控制站。如果设一个I/O分站，I/O分站布置在配电室，与其配电柜相邻布置，配电柜至I/O分站的控制电缆短，需通过通信电缆或光纤将信号送至附近控制站或集控室的交换机。I/O分站需配UPS电源、PLC机柜、电源模块以及相应的I/O模块。如果不在浓缩车间低压配电室设置I/O分站，需将配电柜的电流、断路器、接触器、热继、漏电继电器等信号通过控制电缆接至附近的控制站或I/O分站，这就需要较长的控制电缆，从而相应地增加电缆采购以及电缆敷设等费用。从可靠性看，两者均能使用，后者稍高。故在设计时，应根据浓缩车间的控制设备的多少以及与其他控制站或I/O分站的距离长短，经经济技术比较后确定。
3 控制网络的确定
计算机通信网络通常采用以下两种结构：星形拓扑结构和工业以太环网结构。现在大中型的新建、改扩建煤矿，一般在井下与地面分别采用或合用一个1000M的工业以太环网，受其影响，在大中型的新建选煤厂也建1000M工业以太环网。笔者认为，在选煤厂不宜建环网。原因有二：
（1）从可靠性看，建一个冗余的星形拓扑网络比一般的非冗余的以太环网要高。现在网络交换机的性能、可靠性都能保证工业需要。冗余的星形拓扑网络的交换机、通信电缆（或光纤）、PLC通信卡均为冗余，任一部分损坏，冗余部分将投入运行，不影响性能。非冗余的以太环网则需设多个环网交换机，交换机不是冗余配置，一般PLC通信卡也是单配，一旦交换机或PLC通信卡故障，根据选煤厂的特点，将导致选煤厂停运。另外，从通信缆线的可靠性来看，以太环网允许一个断点，而冗余的星形拓结构允许有多个断点，只要不是同一个分站的两根通信缆线同时故障即可。
（2）从经济性上看，冗余星形拓扑网络比工业以太环网更经济。环网交换机的价位比一般的交换机高得多，单机相比，价位约为13∶1。另外，采用环网结构，实际使用的交换机数量，应比冗余的星形拓扑结构多，但后者使用的通信缆线比前者多，仅为敷设不便。因此总体来看，采用冗余星形拓扑网络要经济。
根据选煤厂为地面生产系统，其缆线较易敷设且距离较短等特点，在设计通信网络时，建议采用冗余的星形拓扑网络。
4 结语
选煤厂集控系统的采用是发展的必然趋势，该系统不但提高了企业的生产效率，还减轻了工人的劳动强度，值得大力推广使用。在控制技术、计算机技术以及通信技术飞速发展的今天，选煤厂集控系统一定会不断地完善和发展，继续为选煤厂节约成本，创造更大的经济效益。
参考文献：
[1]户保刚，许德平.选煤厂集中控制系统的实现[J].选煤技术，2005（02）.
[2]房体灵.简述PLC 在选煤厂集控系统中的应用[J].煤矿现代化，2008（01）.
[3]刘兆有.选煤厂微机监控与数据管理集成系统[J].煤炭技术，2001（04）.
电源模块的发展范文4
关键词：单片机；电路设计；射频识别
一、射频识别研究背景
射频识别技术的发展有着丰富和完善的理论。多个电子标签识读、远距离识别的无源的电子标签、电子标签的单芯片应用、移动速度快的物体相应的射频识别等大批产品正在逐渐地走向市场。射频识别技术具有相当多的特点：实时、快速地采集与正_地处理信息，在生产业的管理系统、自动贩卖机收费、食堂系统、图书管理系统中有大量的应用。
（一）低频（125KHz～134KHz）。RFID技术首先得到大范围应用和推广的是在低频。特性：排除金属材料对它有一些影响之外，读取距离固定的前提下，一般的低频产品几乎可以穿过多数材料的物品。主要应用：生产业的管理系统，贩卖机自动收费和食堂管理系统等。
（二）高频（f=13.56MHz）。特点是：通过负载调制感应器的工作，不需要线圈。主要应用：图书管理方面的应用，衣物生产线和超市条码的扫取以及农牧系统的管理和应用等。
二、总体设计及原理
（一）设计思路。电子标签、读写器、数据交换与管理系统三大部分组成了检测系统。经信息解读器读取后，再解码，进行更多的数据处理会在中央信息系统中。读写器相当于一个中介，它同时与标签和数据管理器进行交流，把一些重要的、必需的信息共享，从而他们就能容易地在同一时间及时收到信息，这样就使这个系统能够正常可靠地工作。
（二）系统硬件总体设计。射频标签检测系统的硬件部分主要包括：电源模块、LCD显示、串口调试、NANDFLASH模块、Rf射频实现、以太网模块以及与STM32的联调，七个部分设计非常关键。模块连接关系如图1。
1、电源模块：提供系统以5V转3.3V的电压。2、LCD模块：液晶显示器担任操作界面的显示和数据采集的结果，即识别不同卡片时不同的ID值，区分不同的卡片。3、串口模块：串口设计两个。LCD和其中一个相连，这样能正确显示串口发来的数据。另一个通过电脑操作系统。4、RF芯片模块：识别和扫描标签卡。
（三）射频识别系统原理。两种情况：电感耦合和电磁耦合。差别在于：后者将射频信号通过电磁波的方式发送出去，然后在读卡器的线圈周围将它控制，通过闭合的线圈组成的磁场，可以避免电磁能量的损耗，不会向空间或周围辐射。
射频识别系统的三部分：1、读写器。一台读写器基本器件包括：高频接收单元的控制单元、射频信号的发射单元器，满足两项后，才能将获得的数据之类的信息传输给其它系统，深层次处理或存储时也会更方便。2、天线。磁通量作用：提供能量给无源标签，它由射频系统中的天线提供，满足功能要求，在读卡器和标签中传递信息。
三、功能模块及软件的实现
（一）电源模块
LM2576芯片作为电源模块的理由：1、多电压供电，如：2 V、5 V、3.3V、15V等；2、输出电压范围在线性和负载条件下1.23～37v（HV型号为47V）最大±4%；3、保证3.0A输出电流；在效率方面，LM2576替代三段性稳压器，是理想的最好的器件。输出开关起到逐周限流的作用，保证热关断功能发挥作用在故障状态下。
REG1117-3.3的设计属于一般稳压管，IN5819快速恢复二管作用：起到保护电路的作用，LM2576提供5V电压，这样，通电时LED指示灯就会亮。
（二）RF射频模块
射频模块采用RC522。读写器：支持ISO 144433A/MIFARE。内部发送器：驱动读写器天线和ISO 144433A/MIFARE卡以及应答机的通信。接收器：存在有解调和译码电路，来处理兼容ISO 14433A/MIFARE卡的应答机的型号。特点：1、能迅速解调和译码响应，使模拟电路高度集成。2、支持ISO 14443A/MIFARE。3、读写模式中与ISO14433A/MIFARE的通信距离长达50mm。
四、系统调试及分析
（一）结果分析
电源模块可以给系统分别提供3.3v和5v的电压。
串口模块是实现和计算机信息交流的桥梁。将得到的射频信号的数据经过串口传送到电脑，电脑通过借助超级终端等工具，实时显示结果。
LCD模块：显示操作界面和采集的数据结果。
RF射频模块在于RF和NAND flash共用总线，调试程序使两个模块能分开正常使用，从而实现射频识别的作用。
编程后用饭卡或其它不同的卡，可以实现获取不同的ID。
电源模块的发展范文5
本文设计的远程红外控制器集成了红外发射模块，可通过手机在任何地方对家中所有品牌的空调、电视机等家用电器进行远程控制。还集成有线网口和Wi-Fi，具有家用路由器的全部功能；内置天线，可以增强Wi-Fi信号；内置温度传感器，可根据温度数据实现对空调的智能控制，在保证室内温度舒适的情况下节约电能。
【关键词】远程控制 OpenWRT 开关电源 嵌入式系统
1 引言
随着电子技术的发展，以及人们对生活智能化需求的增长，无线控制技术在智能家居生活中显得越来越重要。本文所设计的远程红外控制器可以通过手机远程遥控家中的家用电器，为人们的生活带来极大的便利。
2 设计方案
本系统使用手机通过互联网向终端控制器发送指令，终端控制器通过RT5350Wi-Fi模块接收指令之后，控制继电器的闭合和断开，或向串口2转发指令，RT5350的串口2与单片机相连，使单片机控制的红外模块发送和指令相对应的红外信号，从而通过红外信号遥控家用电器。温度传感器将采集的温度信息传输到RT5350，再通过互联网将信息传送至手机。系统的结构图如图1。
设计主要分为如下几个部分：
2.1 电源模块
电源模块采用RM3273S电源芯片，RM3273S是离线式PFM电源管理芯片，采用原边反激拓扑应用电路，省掉了光耦和TL431部分。它的内部集成了高精度恒压控制器，可实现不超过5%的精度控制。
RM3273S集成了多种保护功能，有过压保护、过压箝位和欠压锁定等功能；另内置抖频技术可提高抗EMI能力。
整个电源模块大小为34mm*22mm*18mm，远小于一般电源模块，可实现作品的小型化。
2.2 网络信号接收模块
RT5350 CPU实现终端设备和服务器的通信，RT5350 CPU内部集成了802.11n1*1MAC/基带处理器，2.4GHz1*1射频单元，射频功率放大器，是一颗高性能的MIPS 24Kc CPU内核（最高主频360MHz）。RT5350芯片通过移植OPENWRT嵌入式系统，实现CPU与服务器的通信，及通过与微处理器串口UART相连，实现CPU与微处理器的信息交互。
RT5350的串口1用于和计算机通信，是RT5350微处理器的的控制台。串口2和微处理器相连，将接收到的网络信息转发至串口2。
2.3 红外信号发送模块
单片机通过串口UART接收RT5350模块的信息，然后发射相应的红外信号，控制家用电器。单片机内部集成绝大部分的空调红外信号，同时单片机还可以学习已经发送过的红外信号，实现对所有家用电器的控制。
2.4 USB模块
可扩展USB相关的产品，如USB功能的摄像头。也可通过USB对设备进行充电。
2.5 继电器模块
RT5350通过接收手机发送的指令，控制继电器的断开和闭合，从而实现对输出220V交流电的通断。
2.6 有线网口模块
通过网线网口1连接外网，网口2连接内网。计算机通过连接网口2，可实现访问外网的功能，从而使该智能设备拥有路由器的全部功能。
3 程序编写
本设计嵌入式操作系统采用OpenWRT，该嵌入式操作系统是一个具有高度自动化、模块化的Linux嵌入式系统，拥有强大的网络组件和扩展性，自带的OpenWrt SDK编译开发环境更简化了开发软件的工序。本文程序编写流程图如图2。
4 结语
本设计可用于各种家用电器设备的远程无线遥控。可以单独做成终端产品，也可以嵌入到家用电器中实现远程控制。本设计具有以下优势：
（1）设计将无线开关控制器与无线路由器相结合，可以省去多余的家用电器设备。
（2）本设计采用RT5350作为CPU，内部集成了基带处理器，射频，射频功率放大器，功能较为全面；RT5350价格低廉；体积小；容易扩展，GPIO多，包含JTAG，USB，I2C，I2S，PCM，网线，串口等；支持多种电源电压，用3.3V～6V供电都可以，无线信号较其他Wi-Fi SOC芯片更为稳定，可以给使用者带来更为顺畅稳定的无线网络体验。
（3）有四个红外线发射端，信号强度更大，覆盖范围更广，可以实现对家用电器的360°无死角控制。
（4）内部集成220V转5V的电源模块，无需另加降压模块。
（5）本设计通过采集室内温度数据信息，可实现智能控制空调的输出温度，在保证室内温度适宜的前提下节约电能。
本设计不但可以独立做成智能终端，而且也可以在家用电器中直接嵌入使用，实现家用电器的远程智能控制。具有价格低廉，易于扩展，性能稳定，交互性良好等优势，可以大力推动物联网智能家居的发展。
参考文献
[1]姬五胜，吕丁强，边立强.智能家具照明控制无线开关系统[J].微型机与应用，2011，30（20）：21-26.
[2]曾磊，张海峰，侯维岩.基于Wi-Fi的无线测控系统设计与实现[J].电测与仪表，2011，48（547）：81-83.
[3]张律，韩东.利用ARM控制GSM模块实现无线终端系统[J].科技信息，2008（36）：83-84.
电源模块的发展范文6
关键词：航空电源保护器；测试系统；硬件设计系统；NAEMP模拟器
中图分类号：TP273 文献标识码：A
航空电源保护器的重要作用是针对航空的供电系统开展测控和保护电路的作用。论文所涉及的电源控制保护器就是在供电系统的工作过程中一旦出现供电状态不正常时可以起到对电源系统的保护作用，这样就能在很大程度上增加飞机飞行运行的安全性。随着科学技术的发展，国家对创新力度的高度重视，航空工业的发展变革日新月异，相对于传统的检测方式已经完全不能适应现在的航空工业的发展水平，这就表现出一系列的问题：技术落后导致测量的准确度较低，测试过程中由于人为因素太多，导致多次重复操作增大误差的范围，这样就会使累积的误差值过大最终导致结果与实际数值悬殊太大。为了减少各种因素的影响，保证产品的质量就必须经过严格的测试，来确保其性能的稳定性。
1.硬件设计系统
该系统的硬件设计主要组成部分包括计算机、控制单元模块、电源模块、非航空电子模拟器以及被测设备5个部分。这里的主控机采用RS232通信并通过串口对模块中含有的电源开展处理工作，这样能够演示出在飞机上所有电源系统的各种环境和状态。控制单元模块是整个系统的内部执行工具，应该依据计算机安排的命令对电源模块进行供电控制。同时，受到检测的产品应该根据模块供电的实际情况做出反应。要求单元模块应该根据控制指令的任务来收集被测设备的有关数据，并直接传输到主控计算机上进行分析与处理。同时，在系统中增加NAEMP的模拟实验设备开展模仿飞机NAEMP的运行情况。在航空上NAEMP的作用就是用来接收有关飞机自身供电系统和电源保护的相关工作运行状态的信息。
1.1 主控计算机的介绍
主控计算机的作用是该测试系统的主要管理控制工作，它的中心装有模数转换装置和数字输出装置。数字输出装置用来输送测试系统的所有数字控制信号信息，也就是在控制指令信号的作用下完成相关测试工作。在测试的过程中，模数转换装置主要用于收集被检测设备相关指标的模拟信号并将其换算为数字信号，再经过主控计算机的相关处理，就能以函数曲线和数值的形式播放在测试页面上。
1.2 电源模块结构的介绍
测试系统主要是运用多个电源来分别模仿飞机上的电源运行系统，他们分别是：模仿115V/400Hz的发电机电源、模仿永磁机的电源、模仿线路互感器的样电源和直流线路的电源。在系统的测试过程中，计算机可以使用串口给电源模块输送指令密码，这样能够保证电源的正常工作状态也能符合控制器的检测需要。
1.3 控制单元模块的介绍
它是测试系统的主要执行单位，在其中心主要可以分为继电配电模块、专用接口线模块和传感器模块。配电模块就是依据检测的过程来控制相关的触点进行开合工作，这样就能够完成对控制器的检测任务。测试的过程中，传感器模块就会对被测的机器电压/电流开展测试数据的转换作用，之后再送入到主控机开展软件操作。同时，专用接口线模块既能实现这三者的电气接通工作，也能起到信号的相互应对的作用。
1.4 被检测的设备
要求被检测的设备主要是不同种型号的控制处理器，这种类型的处理控制器都具有对应的专用接口线，这样就能够避免因为工作上的大意导致电气连接的错误，也能避免被测设备受到影响。
2.软件设计系统
测试系统的软件部分主要是分为Visual C++的高级语言系统和汇编语言程序。而Visual C++高级编程系统主要是整个软件系统的主体结构部分，它主要是分为三大部分：设备自检部分、控制器测试部分和参数校准部分。汇编编程系统主要是指NAEMP模拟器。软件的主流程图，如图1所示。
当测试系统能够正常的运行时，要先对整体的测试功能的设备进行自我检测，这样才能真正地确保该系统的正常运行。当检查结果过关之后，应该自动选择测试的产品界面，当用户选择一个型号的产品进入测试页面以后，就要填写相关的测试结果之后再开始对产品开展检测。这时的测试结论会把相关的结果收集到相应的数据中进行处理，同时会生成处理结果在测试页面中表现出来，最后再根据处理的结果进行判断项目是否合格，如果不符合标准就应该给出相关的故障说明。这时数据也会被自动储存在相关的数据库中，用于用户后期进行分析使用。同时用户也可以检索这些数据并打印出来。
3.系统的技术重点及处理措施
3.1 参数的精度测量要求高
航空产品与普通的民用产品的工作频率是不同的，航空的交流电源的频率相对于民用要高8倍。同时，根据控制保护器的测试规范来看，频率的参数误差要控制在1%之内。测试系统一般用的多功能数据都是采集卡对电压参数的数据获取的频率值。
3.2 定时器的要求
供电系统应该具有特殊的4种状态，这种测试系统应该测试航空电源的保护器在这4种状态下进行控制。控制保护器延时动作的保护时间应该控制在100ms之内，同时根据测试的要求来看，动作时间的误差也不能超过百分之一。使用VC++所反映的多媒体定时装置是没有满足标准之内的，它的精度只能在1ms。通过相关的研究能够表明，在计算机系统内，涵盖高精度运行的计数能够获得高精度定r时间，它的精准程度与CPU的频率有很大的关系。所以在软件应用中，为了能够使用高性能的计数器来获取高精度的数值，我们常常使用高频率的CPU。
结语
通过以上的研究分析，对测试系统的硬件设计内容上充分考虑到了测量过程的安全稳定性能，也考虑了实用方面的性能；在软件设计方面也充分挖掘了Visual C++的优势，同时也设计了可视化的操作平台，这样工作开展起来可以简化操作，也完全实现了数据处理的方法。这种系统方法的使用经过反复的实验，其可靠性已经得到证实，各项指标符合相关技术国家标准，使航空电源的产品质量能够得到提高，也为航空产业其他产品的测试提供了一个更好的方法。
参考文献
