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電源模塊的發展范文1
1 概述
隨著電力電子技術的發展，各種電子裝置對電源功率的要求越來越高，對電流的要求也越來越大，但受構成電源模塊的半導體功率器件，磁性材料等自身性能的影響，單個開關電源模塊的輸出參數（如電壓、電流、功率）往往不能滿足要求。若采用多個電源模塊并聯供電，如圖1所示，就不但可以提供所需電流，而且還可以形成N＋m冗余結構，提高了系統的穩定性，可謂一舉兩得。
但是，在電源模塊并聯運行時，由于各個模塊參數的分散性，使其輸出的電流不可能完全一樣，導致有些模塊負荷過重，有些模塊過輕。這將使系統的穩定性降低，會給我們的生產和生活帶來嚴重的后果，而且電源模塊自身的壽命也會大大縮短。國外有資料表明，電子元器件在工作環境溫度超過50℃時的壽命是在常溫（25℃）時的1/6。因此，使各并聯電源模塊的輸出電流平均分配，是提高并聯電源系統穩定性的一個必須解決的問題。
本文從均流電路的拓撲結構出發，介紹幾種傳統的并聯均流方案，對于其他均流方案（比如按熱應力自動均流法），暫不做討論。對于文中提到的每一種均流方法，都做了詳細的介紹，并結合簡單電路圖，講述其工作原理及優缺點[1][2][3][4]。在文章的最后部分，對并聯均流的發展做了簡單的展望。
2 N＋m冗余結構的好處
采用N＋m冗余結構運行，可以提高系統穩定性。
N＋m冗余結構，是指N＋m個電源模塊一起給系統供電。這里N表示正常工作時電源模塊的個數，m表示冗余模塊個數。m值越大，系統工作可靠性越高，但是系統成本也會相應增加。
在正常的工作情況下，由N個模塊供電。當其中某個或者某些模塊發生故障時，它們就退出供電，而由m個模塊中的一個或全部頂替，從而保證整個系統工作的持續性及穩定性。
以某個輸出電流為100A的系統為例來說明冗余結構運行的好處，這里只討論1＋1，2＋1，3＋1三種工作方式，如圖2所示。各電源模塊的工作情況由Kn的閉合情況決定。
如果采用1＋1冗余結構，即采用兩個輸出電流為100A的電源模塊并聯供電。正常情況下只有一個模塊工作，當它發生故障，退出工作時，另一個模塊開始工作，系?仍然能正常運行。
如果采用2＋1冗余結構，即采用3個輸出電流為50A的電源模塊并聯供電。正常情況下只有兩個模塊工作，當其中之一發生故障，退出工作時，另一個模塊開始工作，系統仍然能正常運行。
如果采用3＋1冗余結構，即采用4個輸出電流為33A的電源模塊并聯供電，正常情況下只有3個模塊工作，當其中之一發生故障，退出工作時，另一個模塊開始工作，系統仍然能正常運行。
比較上面三種工作方式，采用2＋1這種方式最好，這是因為，1＋1方式中有一半的功率被閑置，而3＋1方式中使用元器件太多，成本過高，經濟性不好。
3 幾種傳統的并聯均流方案
3．1 下垂法
下垂法全稱外特性下垂法，也叫做斜率控制法。在并聯電源模塊系統中，各個電源模塊是獨立工作的。每個模塊根據其外特性以及電壓參數值來確定輸出電流。在下垂法中，主要是利用電流反饋信號來調節各模塊的輸出阻抗，也就是調節Vo=f(Io)的斜率，從而調節輸出電流。其工作原理圖如圖3所示。
Ri為任一并聯模塊輸出電流Io的采樣電阻，經電流放大產生電流反饋電壓信號Vi，Vf為輸出電壓反饋，Vr為Vi與Vf的和，Vg為控制基準電壓（5V），Ve為誤差電壓。當某一模塊輸出電流Io偏大時，電壓與電流反饋合成信號Vr=Vi＋Vf增大，與Vg進行比較后，使Ve減小，Ve反饋回電源模塊的控制部分，使該模塊的輸出電壓Vo下降，則Io減小，即Vo=f(Io)外特性下調。每個模塊各自調整自己的輸出電流，就可以實現各模塊的并聯均流。
這種方法的優點是簡單，不需要外加專門的均流裝置，屬于開環控制。缺點是調整精度不高，每個模塊必須進行個別調整，如果并聯的模塊功率不同的話，容易出現模塊間電流不平衡的現象。
3．2 主從電源法
主從電源法是將并聯的多個電源模塊中的一個作為主模塊，其他模塊跟隨主模塊工作。具體工作過程是：主模塊的工作電流與輸出反饋信號進行比較，將差值信號反饋回各電源模塊（包括主模塊和從模塊）的控制電路，從而調節各模塊的輸出電流大小。
如圖4所示，設模塊1為主模塊，其輸出電流的采樣電壓為V1，其他模塊輸出電流的采樣電壓為Vn。當某一模塊輸出電流偏大時，相應的Vn增大，與V1比較，得到的Ven減小，反饋給該模塊的控制電路中，減小其輸出電流，從而實現均流。
主從模塊法的優點是不須外加專門的控制電路。其缺點是，各個模塊間需要有通信聯系，連線比較復雜；其最大缺點是，一旦主模塊出現故障，則整個電源系統將崩潰，所以，不能用于冗余結構中。
3．3 自動均流法和最大電流法
自動均流法也叫單線法，其工作原理是，將各電源模塊都通過一個電流傳感器及一個采樣電阻接到一條均流母線上。
如圖5所示，當輸出達到均流時，輸出電流I1為零。反之，則電阻R上由于有電流I1流過，在其兩端產生一個電壓Uab，這個電壓經過放大器A輸出電壓Uc，它與基準電壓Ur比較后的ΔU，反饋回電源模塊的控制部分，從而調節輸出電流，最終實現均流。
自動均流法的優點是，電路簡單，容易實現。缺點是，如果有一個模塊與均流總線短路，則系統就無法均流，而且單個模塊限流也可能引起系統不穩定。
若將圖5中的電阻用一個二極管代替，二極管正端接a，負端接b。這樣，N個并聯的電源模塊中，只有輸出電流最大的那個模塊的電流才能使與它連接的二極管導通，從而均流總線電壓就等于該模塊的輸出電壓，其他模塊則以均流總線上的電壓為基準，來調節各自的輸出電流，從而實現均流。
如果單純以二極管來代替采樣電阻，則由于二極管本身有正向壓降存在，所以，主模塊的均流精度會降低，而從模塊不受影響。這里可以用圖6所示的緩沖器來代替，從而提高均流精度。
采用這種均流方式，參與均流的N個電源模塊，以輸出電流最大的為基準，這個最大電流模塊是隨機的，這種均流方法也叫做“民主均流法”。由于最大均流單元工作于主控狀態，別的單元工作于被控狀態，所以，也把這種方法叫做“自動主從均流法”。
美國Unitrode公司開發的UC3907系列集成均流控制芯片就是采用這種工作方式。
UC3907芯片使多個并聯在一起的電源模塊分別承擔總負載電流的一部分，并且所承擔的負載電流大小相等。通過監測每個模塊的電流，電流均衡母線確定哪個并聯模塊的輸出電流最高，并把它定為主模塊，再根據主模塊的電流調節其他模塊的輸出電流，從而實現均流。
3.4 外部控制器法
外部控制器法就是在各并聯電源模塊之外，加一個專門進行并聯均流控制的外部模塊，如圖7所示。
每個模塊的輸出電流采樣，轉化為電壓信號，與給定的電壓Vcc進行比較，所得差值輸入到各電源模塊的控制部分，這樣就可以實現各模塊輸出電流的并聯均流。
這種工作方式，需要外加專門控制器，加大了投資，而且控制器與個電源模塊要進行多路連接，連線較復雜，但是均流效果非常好，各模塊輸出電流基本相等。
4 電源并聯均流技術發展的現狀及未來展望
電源模塊的發展范文2
關鍵詞：可靠性仿真技術；課改要求；任務驅動；電路設計
1基于可靠性仿真技術的電路設計需求分析
基于可靠性仿真技術的電路設計主要是以虛擬儀器設備替代現實電子元器件，從而為電子電路的實踐教學提供有效支撐，從而更好了踐行“理實一體化”的教學理念，促進學生實踐技能的提升，促使課程回歸教學的本質。1.1實踐性教學開展的內在需求。基于可靠性仿真技術的電路設計，學生可以參與擬訂設計方案、仿真模擬等環節，從電路的設計方案、仿真模擬等環節，能夠將晦澀難懂的理論知識與實踐知識相結合，幫助學生提升實踐技能。1.2實現層次化和差異化教學的必然選擇。關涉電路設計的技術型教學內容涉及的元器件較為繁雜，且不同元器件性能、參數、封裝形式、價格、功耗等存在較大區別，在教學過程中需要反復的實驗、測試，這增加了設備投資成本，而且因為學生個性化差異，學習、接受能力各不相同，加之電子元器件復雜程度的不同，應該據此分層次設定目標，以貼近生活、學生所喜愛的教學內容，以“任務驅動”的形式引導學生進入知識和技能的學習，但這勢必增加電子元器件的投入，而仿真模擬電路的設計可以利用仿真軟件呈現電子電路的操作面板和功能，并通過交互式操作完成相應測試任務，不僅滿足了教學需求，而且控制了教學成本。
2基于可靠性仿真技術的電路設計方案
2.1電路設計的整體流程?？煽啃苑抡婕夹g可以檢驗電路存在的故障并發現設計的薄弱環節，從而有針對性的進行改進，為了遵循由簡入繁的原則，以有效調動學生學習熱情和積極性，本文以典型電路電源模塊設計為例，設計過程中首先應該進行可靠性仿真實驗，其具體的流程如圖1所示。2.2電路設計的具體步驟。2.2.1設計信息采集。為了實現電源電路的優化設計，應詳細搜集其應用環境和使用方法等信息，具體包含所采用的元器件、原材料特性2.2.2數字樣機建模。電路設計中數字樣機建模須采用專業軟件實現，但因為學生學習、接受能力存在差異，應該目標層次，將設計過程進行分解，并以“任務驅動”的形式，將不同設計知識分配到各個任務之中，讓學生通過分步設計完成理論知識的實踐應用，由此才能確保電路設計學習的效果，通常存在熱設計信息和振動設計信息兩類建模方式，具體的建模步驟為：首先根據將所獲取的電路信息進行簡化，完成CAD數字樣機模型的構建，并依據熱設計信息建立CFD數字樣機模型，而后依據振動設計信息建立FEA數字樣機模型。其次，為確保CFD數字樣機與物理樣機的一致性，須對其進行修正與驗證，利用對電源模塊工作狀態熱測量的方式，獲取其關鍵元器件點溫度測試數據，并根據所得結果修正電源模塊CFD數字樣機的邊界條件、期間參數，由此實現對CFD數字樣機的修正。再次，同理，也須采用相同的方法對FED數字樣機進行修正，且測試過程中，應該在約束條件下對電源模塊重點部位，關鍵元器件進行模態分析，并依據結果完成修正。2.2.3應力分析。溫度應力分析選用MentorGraphics公司的FloTherMV90分析計算電源模塊CFD數字樣機模型，經過分析可知，電源模塊設計中如元器件排布不合理，則會導致電路設計存在熱分布過度集中的缺陷。分析中，平臺環境溫度70℃設定為第一參考溫度條件，電源模塊表層軍溫度72℃設為第二參考溫度條件，經過分析，為電源模塊所在分級提供5V工作電源的功率器區域，是熱分布較集中的部位，需要修正電路設計方案。而對于振動應力分析，則選用ANSYS公司的ANSYSWorkbench12.1分析計算電源模塊FEA數字樣機模型，分析結果顯示，電源模塊中元器件數量和重量排布、安裝方式設計不合理，使得電源模塊產生局部共振的設計問題，應該據此進行及時修正，以優化電路設計。
3結束語
本文將可靠性仿真技術引入電路設計之中，將電路細化分類，并根據學生個體差異由簡入繁、逐步引導，實現了教學目標的分層實現，也將培養學生的實踐技能真正落實到實處。
作者:宋月麗 劉立軍 單位:遼寧機電職業技術學院
參考文獻
[1]王朝新,任斌,陳潔,董緒.基于虛擬實驗平臺的模擬電子技術課程設計開發與仿真[J].電子設計工程,2012,14:44-47.
電源模塊的發展范文3
【關鍵詞】選煤廠；集控系統；PLC模塊；PLC控制站；I/O分站
引言
早期的選煤廠在沒有計算機集控系統時，選礦過程是通過在崗人員手工開啟單臺設備，就地作業，通過幾個生產過程的設備協同合作來完成選礦。這樣的工作流程需要的工作人員多，且各流程要協同配合工作，生產流程安全性差，儀器和儀表容易損壞，可靠性得不到保障。隨著市場經濟不斷發展，選煤廠生產規模的不斷擴大，新的要求使得計算機集控系統在選煤廠的應用成為了必需。下面就選煤廠集控系統設計提出一些看法。
1 PLC模塊的配置
通過對選煤廠集控系統的調查，在運行的選煤廠PLC控制系統中，一般操作員站（或上位機）為兩套或更多。但PLC控制站的中央處理器CPU，一般為一個，不是冗余配置，電源、通信也不是冗余配置。
根據《選煤廠安全規程AQ1010-2005》中的第17.3.2條的有關規定“計算機集中控制系統的主機應雙機熱備，互為備用”，一般理解為PLC的操作員站設置兩臺即滿足此要求。筆者認為，此種理解有誤，應為PLC控制站的中央處理器CPU模塊、電源模塊、通信模塊冗余配置，而不僅僅是操作員站配置兩臺。
在PLC控制系統中，在正常運行的情況下，操作員站的作用只是進行工藝系統及相關電氣設備的監視，而不進行控制或操作，即操作人員在設備運行時，基本上不進行干預。相反，PLC控制站中的CPU模塊、電源模塊、通信模塊則一直在工作，中央處理器CPU是整個控制站或整個PLC系統的核心部分，它擔負程序的存儲、運算、控制等功能，電源模塊是為控制站或I/O分站提供電源的裝置，通信模塊用于站與站、站與操作站之間的通信，任何一部分故障，將導致相應控制站所控制設備的停運，甚至造成全廠停產。
選煤廠的工藝要求是按逆煤流方向順序延時起車，順煤流方向依次延時停車。選煤廠按系統可大致分為三部分，即原煤系統、洗選系統及產品輸送系統，若有中間煤倉、矸石倉等，有緩沖，影響面可能小一點。
采用CPU模塊、電源模塊、通信模塊冗余配置，相應CPU的性能應滿足冗余配置要求，CPU性能可能比不冗余CPU的要求高。在其他的配置不變的情況下，與不采用冗余配置相比，冗余配置各控制分站僅需相應增加一個CPU模塊、一個電源模塊、一個通信模塊和一個同步卡，遠程I/O站只增加一個電源模塊、一個通信模塊。但采用冗余配置后，整個系統的可靠性將大大提高，CPU模塊、電源模塊、通信模塊為主要功能模塊。而不冗余配置時任意模塊出現故障將使整個控制站不能工作的情況發生。冗余配置后，只要有一個模塊故障，可以在不影響運行的情況下，投運冗余模塊，保證生產，同時向上發出報警信號，提示更換或修理故障部分。由于現在PLC都能帶電拔插，只要主要設備保持正常工作，其他如I/O模塊故障，影響面不大，而且可以利用備品備件馬上予以更換。
現普遍使用的PLC品牌有西門子、GE、AB以及歐姆龍等，這些產品均能實現電源、通信、CPU的冗余配置，如GE的RX3I、RX7I。從投運選煤廠集控廠家的投標資料看，一般地，增加的投資不超過集控部分總投資的4%，不超過項目總投資的0.2%，原因是電源模塊和通信模塊價位低，影響不大，主要是CPU模塊。根據選煤廠的不同規模，PLC控制站、遠程I/O站的不同配置以及采用的PLC不同產品，采用冗余配置，其集控設備可能多投入6～20萬元人民幣，但與選煤廠停運情況下造成的經濟損失相比，冗余配置是合理的。
2 PLC控制站、I/O分站的確定
現選煤廠集控系統PLC控制站、I/O分站（控制站需配CPU，I/O分站不配CPU）的設置，一般按配電點確定，一個配電點設一個站，當某個站的I/O點數較少時，設一個I/O分站，相反，則設為PLC控制站。筆者認為，在工程實施時，應根據具體情況，如現場各配電點的距離、配電點的饋電設備多少以及是否獨立等技術經濟比較確定。
以濃縮車間為例，若濃縮車間設有低壓配電室，其饋電設備較少，一般不設控制站。如果設一個I/O分站，I/O分站布置在配電室，與其配電柜相鄰布置，配電柜至I/O分站的控制電纜短，需通過通信電纜或光纖將信號送至附近控制站或集控室的交換機。I/O分站需配UPS電源、PLC機柜、電源模塊以及相應的I/O模塊。如果不在濃縮車間低壓配電室設置I/O分站，需將配電柜的電流、斷路器、接觸器、熱繼、漏電繼電器等信號通過控制電纜接至附近的控制站或I/O分站，這就需要較長的控制電纜，從而相應地增加電纜采購以及電纜敷設等費用。從可靠性看，兩者均能使用，后者稍高。故在設計時，應根據濃縮車間的控制設備的多少以及與其他控制站或I/O分站的距離長短，經經濟技術比較后確定。
3 控制網絡的確定
計算機通信網絡通常采用以下兩種結構：星形拓撲結構和工業以太環網結構?，F在大中型的新建、改擴建煤礦，一般在井下與地面分別采用或合用一個1000M的工業以太環網，受其影響，在大中型的新建選煤廠也建1000M工業以太環網。筆者認為，在選煤廠不宜建環網。原因有二：
（1）從可靠性看，建一個冗余的星形拓撲網絡比一般的非冗余的以太環網要高。現在網絡交換機的性能、可靠性都能保證工業需要。冗余的星形拓撲網絡的交換機、通信電纜（或光纖）、PLC通信卡均為冗余，任一部分損壞，冗余部分將投入運行，不影響性能。非冗余的以太環網則需設多個環網交換機，交換機不是冗余配置，一般PLC通信卡也是單配，一旦交換機或PLC通信卡故障，根據選煤廠的特點，將導致選煤廠停運。另外，從通信纜線的可靠性來看，以太環網允許一個斷點，而冗余的星形拓結構允許有多個斷點，只要不是同一個分站的兩根通信纜線同時故障即可。
（2）從經濟性上看，冗余星形拓撲網絡比工業以太環網更經濟。環網交換機的價位比一般的交換機高得多，單機相比，價位約為13∶1。另外，采用環網結構，實際使用的交換機數量，應比冗余的星形拓撲結構多，但后者使用的通信纜線比前者多，僅為敷設不便。因此總體來看，采用冗余星形拓撲網絡要經濟。
根據選煤廠為地面生產系統，其纜線較易敷設且距離較短等特點，在設計通信網絡時，建議采用冗余的星形拓撲網絡。
4 結語
選煤廠集控系統的采用是發展的必然趨勢，該系統不但提高了企業的生產效率，還減輕了工人的勞動強度，值得大力推廣使用。在控制技術、計算機技術以及通信技術飛速發展的今天，選煤廠集控系統一定會不斷地完善和發展，繼續為選煤廠節約成本，創造更大的經濟效益。
參考文獻：
[1]戶保剛，許德平.選煤廠集中控制系統的實現[J].選煤技術，2005（02）.
[2]房體靈.簡述PLC 在選煤廠集控系統中的應用[J].煤礦現代化，2008（01）.
[3]劉兆有.選煤廠微機監控與數據管理集成系統[J].煤炭技術，2001（04）.
電源模塊的發展范文4
關鍵詞：單片機；電路設計；射頻識別
一、射頻識別研究背景
射頻識別技術的發展有著豐富和完善的理論。多個電子標簽識讀、遠距離識別的無源的電子標簽、電子標簽的單芯片應用、移動速度快的物體相應的射頻識別等大批產品正在逐漸地走向市場。射頻識別技術具有相當多的特點：實時、快速地采集與正_地處理信息，在生產業的管理系統、自動販賣機收費、食堂系統、圖書管理系統中有大量的應用。
（一）低頻（125KHz～134KHz）。RFID技術首先得到大范圍應用和推廣的是在低頻。特性：排除金屬材料對它有一些影響之外，讀取距離固定的前提下，一般的低頻產品幾乎可以穿過多數材料的物品。主要應用：生產業的管理系統，販賣機自動收費和食堂管理系統等。
（二）高頻（f=13.56MHz）。特點是：通過負載調制感應器的工作，不需要線圈。主要應用：圖書管理方面的應用，衣物生產線和超市條碼的掃取以及農牧系統的管理和應用等。
二、總體設計及原理
（一）設計思路。電子標簽、讀寫器、數據交換與管理系統三大部分組成了檢測系統。經信息解讀器讀取后，再解碼，進行更多的數據處理會在中央信息系統中。讀寫器相當于一個中介，它同時與標簽和數據管理器進行交流，把一些重要的、必需的信息共享，從而他們就能容易地在同一時間及時收到信息，這樣就使這個系統能夠正常可靠地工作。
（二）系統硬件總體設計。射頻標簽檢測系統的硬件部分主要包括：電源模塊、LCD顯示、串口調試、NANDFLASH模塊、Rf射頻實現、以太網模塊以及與STM32的聯調，七個部分設計非常關鍵。模塊連接關系如圖1。
1、電源模塊：提供系統以5V轉3.3V的電壓。2、LCD模塊：液晶顯示器擔任操作界面的顯示和數據采集的結果，即識別不同卡片時不同的ID值，區分不同的卡片。3、串口模塊：串口設計兩個。LCD和其中一個相連，這樣能正確顯示串口發來的數據。另一個通過電腦操作系統。4、RF芯片模塊：識別和掃描標簽卡。
（三）射頻識別系統原理。兩種情況：電感耦合和電磁耦合。差別在于：后者將射頻信號通過電磁波的方式發送出去，然后在讀卡器的線圈周圍將它控制，通過閉合的線圈組成的磁場，可以避免電磁能量的損耗，不會向空間或周圍輻射。
射頻識別系統的三部分：1、讀寫器。一臺讀寫器基本器件包括：高頻接收單元的控制單元、射頻信號的發射單元器，滿足兩項后，才能將獲得的數據之類的信息傳輸給其它系統，深層次處理或存儲時也會更方便。2、天線。磁通量作用：提供能量給無源標簽，它由射頻系統中的天線提供，滿足功能要求，在讀卡器和標簽中傳遞信息。
三、功能模塊及軟件的實現
（一）電源模塊
LM2576芯片作為電源模塊的理由：1、多電壓供電，如：2 V、5 V、3.3V、15V等；2、輸出電壓范圍在線性和負載條件下1.23～37v（HV型號為47V）最大±4%；3、保證3.0A輸出電流；在效率方面，LM2576替代三段性穩壓器，是理想的最好的器件。輸出開關起到逐周限流的作用，保證熱關斷功能發揮作用在故障狀態下。
REG1117-3.3的設計屬于一般穩壓管，IN5819快速恢復二管作用：起到保護電路的作用，LM2576提供5V電壓，這樣，通電時LED指示燈就會亮。
（二）RF射頻模塊
射頻模塊采用RC522。讀寫器：支持ISO 144433A/MIFARE。內部發送器：驅動讀寫器天線和ISO 144433A/MIFARE卡以及應答機的通信。接收器：存在有解調和譯碼電路，來處理兼容ISO 14433A/MIFARE卡的應答機的型號。特點：1、能迅速解調和譯碼響應，使模擬電路高度集成。2、支持ISO 14443A/MIFARE。3、讀寫模式中與ISO14433A/MIFARE的通信距離長達50mm。
四、系統調試及分析
（一）結果分析
電源模塊可以給系統分別提供3.3v和5v的電壓。
串口模塊是實現和計算機信息交流的橋梁。將得到的射頻信號的數據經過串口傳送到電腦，電腦通過借助超級終端等工具，實時顯示結果。
LCD模塊：顯示操作界面和采集的數據結果。
RF射頻模塊在于RF和NAND flash共用總線，調試程序使兩個模塊能分開正常使用，從而實現射頻識別的作用。
編程后用飯卡或其它不同的卡，可以實現獲取不同的ID。
電源模塊的發展范文5
本文設計的遠程紅外控制器集成了紅外發射模塊，可通過手機在任何地方對家中所有品牌的空調、電視機等家用電器進行遠程控制。還集成有線網口和Wi-Fi，具有家用路由器的全部功能；內置天線，可以增強Wi-Fi信號；內置溫度傳感器，可根據溫度數據實現對空調的智能控制，在保證室內溫度舒適的情況下節約電能。
【關鍵詞】遠程控制 OpenWRT 開關電源 嵌入式系統
1 引言
隨著電子技術的發展，以及人們對生活智能化需求的增長，無線控制技術在智能家居生活中顯得越來越重要。本文所設計的遠程紅外控制器可以通過手機遠程遙控家中的家用電器，為人們的生活帶來極大的便利。
2 設計方案
本系統使用手機通過互聯網向終端控制器發送指令，終端控制器通過RT5350Wi-Fi模塊接收指令之后，控制繼電器的閉合和斷開，或向串口2轉發指令，RT5350的串口2與單片機相連，使單片機控制的紅外模塊發送和指令相對應的紅外信號，從而通過紅外信號遙控家用電器。溫度傳感器將采集的溫度信息傳輸到RT5350，再通過互聯網將信息傳送至手機。系統的結構圖如圖1。
設計主要分為如下幾個部分：
2.1 電源模塊
電源模塊采用RM3273S電源芯片，RM3273S是離線式PFM電源管理芯片，采用原邊反激拓撲應用電路，省掉了光耦和TL431部分。它的內部集成了高精度恒壓控制器，可實現不超過5%的精度控制。
RM3273S集成了多種保護功能，有過壓保護、過壓箝位和欠壓鎖定等功能；另內置抖頻技術可提高抗EMI能力。
整個電源模塊大小為34mm*22mm*18mm，遠小于一般電源模塊，可實現作品的小型化。
2.2 網絡信號接收模塊
RT5350 CPU實現終端設備和服務器的通信，RT5350 CPU內部集成了802.11n1*1MAC/基帶處理器，2.4GHz1*1射頻單元，射頻功率放大器，是一顆高性能的MIPS 24Kc CPU內核（最高主頻360MHz）。RT5350芯片通過移植OPENWRT嵌入式系統，實現CPU與服務器的通信，及通過與微處理器串口UART相連，實現CPU與微處理器的信息交互。
RT5350的串口1用于和計算機通信，是RT5350微處理器的的控制臺。串口2和微處理器相連，將接收到的網絡信息轉發至串口2。
2.3 紅外信號發送模塊
單片機通過串口UART接收RT5350模塊的信息，然后發射相應的紅外信號，控制家用電器。單片機內部集成絕大部分的空調紅外信號，同時單片機還可以學習已經發送過的紅外信號，實現對所有家用電器的控制。
2.4 USB模塊
可擴展USB相關的產品，如USB功能的攝像頭。也可通過USB對設備進行充電。
2.5 繼電器模塊
RT5350通過接收手機發送的指令，控制繼電器的斷開和閉合，從而實現對輸出220V交流電的通斷。
2.6 有線網口模塊
通過網線網口1連接外網，網口2連接內網。計算機通過連接網口2，可實現訪問外網的功能，從而使該智能設備擁有路由器的全部功能。
3 程序編寫
本設計嵌入式操作系統采用OpenWRT，該嵌入式操作系統是一個具有高度自動化、模塊化的Linux嵌入式系統，擁有強大的網絡組件和擴展性，自帶的OpenWrt SDK編譯開發環境更簡化了開發軟件的工序。本文程序編寫流程圖如圖2。
4 結語
本設計可用于各種家用電器設備的遠程無線遙控。可以單獨做成終端產品，也可以嵌入到家用電器中實現遠程控制。本設計具有以下優勢：
（1）設計將無線開關控制器與無線路由器相結合，可以省去多余的家用電器設備。
（2）本設計采用RT5350作為CPU，內部集成了基帶處理器，射頻，射頻功率放大器，功能較為全面；RT5350價格低廉；體積小；容易擴展，GPIO多，包含JTAG，USB，I2C，I2S，PCM，網線，串口等；支持多種電源電壓，用3.3V～6V供電都可以，無線信號較其他Wi-Fi SOC芯片更為穩定，可以給使用者帶來更為順暢穩定的無線網絡體驗。
（3）有四個紅外線發射端，信號強度更大，覆蓋范圍更廣，可以實現對家用電器的360°無死角控制。
（4）內部集成220V轉5V的電源模塊，無需另加降壓模塊。
（5）本設計通過采集室內溫度數據信息，可實現智能控制空調的輸出溫度，在保證室內溫度適宜的前提下節約電能。
本設計不但可以獨立做成智能終端，而且也可以在家用電器中直接嵌入使用，實現家用電器的遠程智能控制。具有價格低廉，易于擴展，性能穩定，交互性良好等優勢，可以大力推動物聯網智能家居的發展。
參考文獻
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電源模塊的發展范文6
關鍵詞：航空電源保護器；測試系統；硬件設計系統；NAEMP模擬器
中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A
航空電源保護器的重要作用是針對航空的供電系統開展測控和保護電路的作用。論文所涉及的電源控制保護器就是在供電系統的工作過程中一旦出現供電狀態不正常時可以起到對電源系統的保護作用，這樣就能在很大程度上增加飛機飛行運行的安全性。隨著科學技術的發展，國家對創新力度的高度重視，航空工業的發展變革日新月異，相對于傳統的檢測方式已經完全不能適應現在的航空工業的發展水平，這就表現出一系列的問題：技術落后導致測量的準確度較低，測試過程中由于人為因素太多，導致多次重復操作增大誤差的范圍，這樣就會使累積的誤差值過大最終導致結果與實際數值懸殊太大。為了減少各種因素的影響，保證產品的質量就必須經過嚴格的測試，來確保其性能的穩定性。
1.硬件設計系統
該系統的硬件設計主要組成部分包括計算機、控制單元模塊、電源模塊、非航空電子模擬器以及被測設備5個部分。這里的主控機采用RS232通信并通過串口對模塊中含有的電源開展處理工作，這樣能夠演示出在飛機上所有電源系統的各種環境和狀態?？刂茊卧K是整個系統的內部執行工具，應該依據計算機安排的命令對電源模塊進行供電控制。同時，受到檢測的產品應該根據模塊供電的實際情況做出反應。要求單元模塊應該根據控制指令的任務來收集被測設備的有關數據，并直接傳輸到主控計算機上進行分析與處理。同時，在系統中增加NAEMP的模擬實驗設備開展模仿飛機NAEMP的運行情況。在航空上NAEMP的作用就是用來接收有關飛機自身供電系統和電源保護的相關工作運行狀態的信息。
1.1 主控計算機的介紹
主控計算機的作用是該測試系統的主要管理控制工作，它的中心裝有模數轉換裝置和數字輸出裝置。數字輸出裝置用來輸送測試系統的所有數字控制信號信息，也就是在控制指令信號的作用下完成相關測試工作。在測試的過程中，模數轉換裝置主要用于收集被檢測設備相關指標的模擬信號并將其換算為數字信號，再經過主控計算機的相關處理，就能以函數曲線和數值的形式播放在測試頁面上。
1.2 電源模塊結構的介紹
測試系統主要是運用多個電源來分別模仿飛機上的電源運行系統，他們分別是：模仿115V/400Hz的發電機電源、模仿永磁機的電源、模仿線路互感器的樣電源和直流線路的電源。在系統的測試過程中，計算機可以使用串口給電源模塊輸送指令密碼，這樣能夠保證電源的正常工作狀態也能符合控制器的檢測需要。
1.3 控制單元模塊的介紹
它是測試系統的主要執行單位，在其中心主要可以分為繼電配電模塊、專用接口線模塊和傳感器模塊。配電模塊就是依據檢測的過程來控制相關的觸點進行開合工作，這樣就能夠完成對控制器的檢測任務。測試的過程中，傳感器模塊就會對被測的機器電壓/電流開展測試數據的轉換作用，之后再送入到主控機開展軟件操作。同時，專用接口線模塊既能實現這三者的電氣接通工作，也能起到信號的相互應對的作用。
1.4 被檢測的設備
要求被檢測的設備主要是不同種型號的控制處理器，這種類型的處理控制器都具有對應的專用接口線，這樣就能夠避免因為工作上的大意導致電氣連接的錯誤，也能避免被測設備受到影響。
2.軟件設計系統
測試系統的軟件部分主要是分為Visual C++的高級語言系統和匯編語言程序。而Visual C++高級編程系統主要是整個軟件系統的主體結構部分，它主要是分為三大部分：設備自檢部分、控制器測試部分和參數校準部分。匯編編程系統主要是指NAEMP模擬器。軟件的主流程圖，如圖1所示。
當測試系統能夠正常的運行時，要先對整體的測試功能的設備進行自我檢測，這樣才能真正地確保該系統的正常運行。當檢查結果過關之后，應該自動選擇測試的產品界面，當用戶選擇一個型號的產品進入測試頁面以后，就要填寫相關的測試結果之后再開始對產品開展檢測。這時的測試結論會把相關的結果收集到相應的數據中進行處理，同時會生成處理結果在測試頁面中表現出來，最后再根據處理的結果進行判斷項目是否合格，如果不符合標準就應該給出相關的故障說明。這時數據也會被自動儲存在相關的數據庫中，用于用戶后期進行分析使用。同時用戶也可以檢索這些數據并打印出來。
3.系統的技術重點及處理措施
3.1 參數的精度測量要求高
航空產品與普通的民用產品的工作頻率是不同的，航空的交流電源的頻率相對于民用要高8倍。同時，根據控制保護器的測試規范來看，頻率的參數誤差要控制在1%之內。測試系統一般用的多功能數據都是采集卡對電壓參數的數據獲取的頻率值。
3.2 定時器的要求
供電系統應該具有特殊的4種狀態，這種測試系統應該測試航空電源的保護器在這4種狀態下進行控制。控制保護器延時動作的保護時間應該控制在100ms之內，同時根據測試的要求來看，動作時間的誤差也不能超過百分之一。使用VC++所反映的多媒體定時裝置是沒有滿足標準之內的，它的精度只能在1ms。通過相關的研究能夠表明，在計算機系統內，涵蓋高精度運行的計數能夠獲得高精度定r時間，它的精準程度與CPU的頻率有很大的關系。所以在軟件應用中，為了能夠使用高性能的計數器來獲取高精度的數值，我們常常使用高頻率的CPU。
結語
通過以上的研究分析，對測試系統的硬件設計內容上充分考慮到了測量過程的安全穩定性能，也考慮了實用方面的性能；在軟件設計方面也充分挖掘了Visual C++的優勢，同時也設計了可視化的操作平臺，這樣工作開展起來可以簡化操作，也完全實現了數據處理的方法。這種系統方法的使用經過反復的實驗，其可靠性已經得到證實，各項指標符合相關技術國家標準，使航空電源的產品質量能夠得到提高，也為航空產業其他產品的測試提供了一個更好的方法。
參考文獻
