摘要：中壓場(chǎng)合晶閘管的觸發(fā)裝置與低壓情況不同，隔離更加困難，由于晶閘管的陰極電位可能非常高，傳統(tǒng)觸發(fā)裝置所必需的直流電源較難實(shí)現(xiàn)。晶閘管自供電門(mén)極驅(qū)動(dòng)器能很好的解決該問(wèn)題。它利用耦合取能原理，在晶閘管關(guān)斷的時(shí)段積蓄并保持能量，在觸發(fā)命令下利用存儲(chǔ)的能量獨(dú)自打開(kāi)晶閘管。它自成模塊，省去了獨(dú)立的電源板或輔助供電版，節(jié)省了空間，降低了成本。實(shí)驗(yàn)證明該驅(qū)動(dòng)器效果理想，有廣闊的發(fā)展前景。

1引言

近年來(lái)，中壓變頻驅(qū)動(dòng)器和交流電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)器的應(yīng)用日益增加，這大大推動(dòng)了SCR門(mén)極觸發(fā)裝置的發(fā)展。中壓設(shè)備中晶閘管控制觸發(fā)電路的設(shè)計(jì)與低壓設(shè)備不同，低壓設(shè)備中晶閘管控制觸發(fā)的設(shè)計(jì)比較關(guān)鍵的部分是設(shè)計(jì)隔離變壓器，此變壓器不僅起到了控制觸發(fā)晶閘管的作用，同時(shí)也起到了信號(hào)隔離的作用，它能將控制電路信號(hào)與主電路信號(hào)隔離，防止主電路對(duì)控制電路的信號(hào)干擾。但此變壓器在中壓軟起動(dòng)設(shè)計(jì)中，就很難實(shí)現(xiàn)，最主要的原因也就是它的信號(hào)隔離作用很不理想，絕緣等級(jí)不夠高，電磁干擾也較大。于是人們著手研究中壓晶閘管閥行之有效的觸發(fā)隔離方式。從目前的研究水平來(lái)看，用光纖觸發(fā)晶閘管并起到電氣隔離的作用是一種相當(dāng)不錯(cuò)的選擇。很多人已經(jīng)開(kāi)始重視光纖的發(fā)展前途，并設(shè)計(jì)了一些應(yīng)用電路。但還有一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題一直解決得不夠完善，即：在光纖的接受端需要一個(gè)+5V的直流電源，這個(gè)電源的地端與晶閘管的陰極等電位,而晶閘管的陰極電位可能非常高，甚至達(dá)到上萬(wàn)伏。雖然主電路的電壓可以很高，但要得到一個(gè)穩(wěn)定的5V直流電源并不容易，采用高耐壓等級(jí)的隔離變壓器,不僅制造困難,而且成本高，很不劃算，此時(shí)晶閘管自供電門(mén)極驅(qū)動(dòng)（SSGD）技術(shù)進(jìn)入了人們的視線。它基于耦合取能的原理，并使得晶閘管觸發(fā)控制的設(shè)計(jì)中不再需要獨(dú)立的電源板或輔助供電板。應(yīng)用SSGD的最大好處就是SSGD自成模塊，它降低了中壓軟起動(dòng)設(shè)備的制造費(fèi)用，同時(shí)也大量的節(jié)省了空間，另外SSGD的應(yīng)用也解決了中壓設(shè)備中信號(hào)難于隔離的問(wèn)題，因而有廣闊的發(fā)展前景。

2SSGD技術(shù)的原理

2.1一般的耦合取能電路

SSGD技術(shù)基于耦合取能原理，一般的耦合取能電路如圖所示。

摘要：計(jì)算機(jī)開(kāi)關(guān)電源計(jì)算機(jī)動(dòng)力的唯一提供者，等價(jià)于人類的心臟，在計(jì)算機(jī)各部件中處于極為重要的地位。電源輸出電流質(zhì)量的好壞直接影響電腦部件的壽命以及性能。本文著重介紹了計(jì)算機(jī)開(kāi)關(guān)電源各部分電路等方面的內(nèi)容，詳細(xì)闡述計(jì)算機(jī)開(kāi)關(guān)電源的工作原理，對(duì)保障好公司計(jì)算機(jī)設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作提供重要技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：交流抗干擾電路；PFC電路；高壓整流濾波；PWM

1引言2計(jì)算機(jī)電源發(fā)展歷程

在計(jì)算機(jī)各部件中最令人注意的就是CPU的頻率、內(nèi)存的大小、硬盤(pán)容量，顯卡的性能等等。而對(duì)于電腦中的一個(gè)重要部件電源．卻往往總會(huì)受到忽略。而事實(shí)上，電腦的許多奇怪癥狀都是由電源引起的。假如我們把計(jì)算機(jī)比作一個(gè)人的話，CPU作為計(jì)算機(jī)的核心部件起著運(yùn)算和控制的作用，它相當(dāng)于我們?nèi)祟惖拇竽X；而電源作為計(jì)算機(jī)的動(dòng)力提供者，完全等價(jià)于我們?nèi)祟惖男呐K，其重要之處由此可見(jiàn)。所以有必要了解電源內(nèi)部結(jié)構(gòu)，熟悉電源的工作原理，才能更好地維護(hù)好計(jì)算機(jī)電源，才能從根本上保障公司各部門(mén)計(jì)算機(jī)設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作。

2計(jì)算機(jī)電源發(fā)展歷程

PC／XT_IBM最先推出個(gè)人PC／XT機(jī)時(shí)制定的標(biāo)準(zhǔn)；AT_也是由IBM早期推出PC／AT機(jī)時(shí)所提出的標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)時(shí)能夠提供192W的電力供應(yīng)；ATX—Intel公司于1995年提出的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。與AT比較主要變化為：

摘要：計(jì)算機(jī)開(kāi)關(guān)電源計(jì)算機(jī)動(dòng)力的唯一提供者，等價(jià)于人類的心臟，在計(jì)算機(jī)各部件中處于極為重要的地位。電源輸出電流質(zhì)量的好壞直接影響電腦部件的壽命以及性能。本文著重介紹了計(jì)算機(jī)開(kāi)關(guān)電源各部分電路等方面的內(nèi)容，詳細(xì)闡述計(jì)算機(jī)開(kāi)關(guān)電源的工作原理，對(duì)保障好公司計(jì)算機(jī)設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作提供重要技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：交流抗干擾電路；PFC電路；高壓整流濾波；PWM

1引言2計(jì)算機(jī)電源發(fā)展歷程

在計(jì)算機(jī)各部件中最令人注意的就是CPU的頻率、內(nèi)存的大小、硬盤(pán)容量，顯卡的性能等等。而對(duì)于電腦中的一個(gè)重要部件電源．卻往往總會(huì)受到忽略。而事實(shí)上，電腦的許多奇怪癥狀都是由電源引起的。假如我們把計(jì)算機(jī)比作一個(gè)人的話，CPU作為計(jì)算機(jī)的核心部件起著運(yùn)算和控制的作用，它相當(dāng)于我們?nèi)祟惖拇竽X；而電源作為計(jì)算機(jī)的動(dòng)力提供者，完全等價(jià)于我們?nèi)祟惖男呐K，其重要之處由此可見(jiàn)。所以有必要了解電源內(nèi)部結(jié)構(gòu)，熟悉電源的工作原理，才能更好地維護(hù)好計(jì)算機(jī)電源，才能從根本上保障公司各部門(mén)計(jì)算機(jī)設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作。

2計(jì)算機(jī)電源發(fā)展歷程

PC／XT_IBM最先推出個(gè)人PC／XT機(jī)時(shí)制定的標(biāo)準(zhǔn)；AT_也是由IBM早期推出PC／AT機(jī)時(shí)所提出的標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)時(shí)能夠提供192W的電力供應(yīng)；ATX—Intel公司于1995年提出的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。與AT比較主要變化為：

【摘要】本論文主要以單片機(jī)AT89C52為系統(tǒng)控制核心進(jìn)行智能巡線機(jī)器人控制系統(tǒng)的研究設(shè)計(jì)，利用PWM控制方式實(shí)現(xiàn)智能機(jī)器人的電機(jī)驅(qū)動(dòng)、利用超聲波傳感器和紅外反射式傳感器實(shí)現(xiàn)智能機(jī)器人的智能避障及自動(dòng)循跡，利用高清攝像頭實(shí)現(xiàn)防水、防風(fēng)、防撞擊、防火災(zāi)、防短路電流等災(zāi)害全過(guò)程記錄。

【關(guān)鍵詞】智能機(jī)器人；巡線；反射式紅外傳感器

1前言

隨著城市的發(fā)展，電網(wǎng)越來(lái)越龐大，變電站越建越多，但是變電站巡檢人員卻有限，雷電、大風(fēng)雨等極端天氣中電力工人戶外工作艱難。要是一味地延續(xù)以往的巡視維護(hù)工作方式，企業(yè)將要投入更多的人力物力，引入智能機(jī)器人可以大大減輕運(yùn)行人員在運(yùn)維工作中的壓力。更重要的是，可以提高巡檢質(zhì)量。機(jī)器人通過(guò)精準(zhǔn)的計(jì)算及監(jiān)控手段，對(duì)電力設(shè)備無(wú)死角巡視，可以發(fā)現(xiàn)一般肉眼難以發(fā)現(xiàn)的情況，杜絕人工巡視時(shí)出現(xiàn)的疲勞工作現(xiàn)象，保證巡視工作保質(zhì)高效完成。本設(shè)計(jì)就是在這樣的背景下提出的，為了適應(yīng)變電站巡線的發(fā)展對(duì)智能機(jī)器人的要求，提出簡(jiǎn)易智能巡線機(jī)器人的構(gòu)想，設(shè)計(jì)出了一個(gè)集環(huán)境感知、規(guī)劃決策、自動(dòng)駕駛等功能于一體的綜合系統(tǒng)。

2智能機(jī)器人簡(jiǎn)介

智能機(jī)器人采用電機(jī)與車(chē)輪一對(duì)一驅(qū)動(dòng)方式，L298D驅(qū)動(dòng)模塊配合單片機(jī)實(shí)現(xiàn)四輪驅(qū)動(dòng)功能，其中包括機(jī)器人的前進(jìn)功能、后退功能、左轉(zhuǎn)功能以及右轉(zhuǎn)功能。采用紅外對(duì)管傳感模塊將信號(hào)反饋給單片機(jī)的方式實(shí)現(xiàn)紅外循跡避障功能，其中包括機(jī)器人的黑白線自動(dòng)循跡功能、機(jī)器人的紅外感應(yīng)避障功能。采用高清攝像頭實(shí)現(xiàn)防水、防風(fēng)、防撞擊、防火災(zāi)、防短路電流等災(zāi)害全過(guò)程記錄功能。

一硬件設(shè)計(jì)

1電動(dòng)機(jī)控制電路控制

芯片STM32F103RB是一款基于ARMCortex－M3內(nèi)核的32位單片機(jī)，價(jià)格便宜、使用簡(jiǎn)單、開(kāi)發(fā)方便．其片內(nèi)資源豐富，含有128kB內(nèi)部存儲(chǔ)器（flash）、串行總線IIC（inter－integratedcir－cuit）、定時(shí)器TIMER、串口USART、實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC、直接存儲(chǔ)器DMA以及12位數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器ADC等模塊．定時(shí)器TIMx的輸出比較功能可產(chǎn)生PWM信號(hào)，輸入捕獲功能可采集測(cè)量傳感器位置信號(hào)．12位的ADC模塊可以直接用來(lái)采樣測(cè)量外部電壓值（＜5V）．IIC模塊可以對(duì)日歷／時(shí)鐘芯片進(jìn)行信息寫(xiě)入和讀取．STM32芯片的這些模塊和功能都較大方便了系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)．控制芯片電路圖．控制芯片STM32實(shí)時(shí)測(cè)量6路霍爾位置信號(hào)，按照預(yù)先設(shè)定的程序，輸出相應(yīng)的6路PWM（pulsewidthmodulation）波和6路控制信號(hào)給功率開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路芯片IR2103，通過(guò)控制功率開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通順序，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反向轉(zhuǎn)動(dòng)和制動(dòng)．芯片的PC1，PC2，PC3，PB5，PB6，PB7等6個(gè)端口分別采集上、下電機(jī)的位置傳感器信號(hào)．通過(guò)激活設(shè)置這些端口相應(yīng)的定時(shí)器計(jì)數(shù)模塊，來(lái)計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)速和電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)長(zhǎng)度．PB13，PB14，PB15，PA8，PA9，PA10等6個(gè)端口輸出PWM波．調(diào)整PWM寄存器的計(jì)數(shù)頻率，就可改變PWM的占空比．PA1，PA2，PA3，PC7，PB0，PB1等6個(gè)端口輸出驅(qū)動(dòng)管開(kāi)關(guān)電路控制信號(hào)，控制MOS開(kāi)關(guān)管通斷．NRST，JTRST，JTDO，JTCK，JTMS，JTDI等6個(gè)端口為JTAG接口，用來(lái)下載調(diào)試程序．PB10，PB11復(fù)用USART3＿TX和USART3＿RX串口，PC11和PC12復(fù)用IIC＿SDA和IIC＿SCL端口，分別與外接控制器和PCF8563時(shí)鐘芯片進(jìn)行指令、數(shù)據(jù)傳遞和讀?。甈C0，PC4，PC5，PA4啟用ADC模塊，檢測(cè)電路電壓和電流．兩個(gè)晶振Y1和Y2分別為8MHz和3768kHz，提供外接晶振時(shí)鐘源．

2功率開(kāi)關(guān)管

驅(qū)動(dòng)電路功率開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路由上、下2組3個(gè)驅(qū)動(dòng)控制芯片IR2103和6個(gè)功率開(kāi)關(guān)管P75NF75組成．1個(gè)IR2103連接2個(gè)功率開(kāi)關(guān)管，通過(guò)驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管開(kāi)閉，控制電機(jī)相電流通斷及流向，使電機(jī)內(nèi)定子電流不斷變向，從而生成變化磁場(chǎng)，推動(dòng)永磁轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)．IR2103依單片機(jī)發(fā)出信號(hào)控制上下MOS管通斷，通過(guò)調(diào)整和控制MOS管開(kāi)關(guān)頻率，調(diào)節(jié)電機(jī)輸入電流，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)速度調(diào)節(jié)．IR2103驅(qū)動(dòng)芯片設(shè)有對(duì)輸入信號(hào)的死區(qū)時(shí)間保護(hù)，有效保證同一驅(qū)動(dòng)電路中兩個(gè)MOS管不同時(shí)導(dǎo)通而發(fā)生短路．圖3為電動(dòng)機(jī)的一相驅(qū)動(dòng)電路，其余兩相電路相同．當(dāng)輸入信號(hào)PWM和COM為高電平時(shí)，Ho輸出高電平，上MOS管導(dǎo)通，＋24V直流電壓經(jīng)AU給電機(jī)供電；當(dāng)PWM和COM為低電平時(shí)，Lo輸出高電平，下MOS管導(dǎo)通，相電流從電機(jī)經(jīng)AU接電源地．

3霍爾信號(hào)采集