南昌西门子一级代理商交换机供应商

南昌西门子一级代理商交换机供应商

    电源是一切电子设备的心脏部分，其质量的好坏直接影响电子设备的性。而开关电源为如此，越来越受到人们的重视。目前的计算机设备和各种便携式电子产品发展趋于小型化，其功耗都比较大，要求与之配套的电池供电系统体积小、重量轻、，采用率的DC/ DC开关稳压电源。
    目前电力电子与电路的发展主要方向是模块化、集成化。具有各种控制功能的芯片，近几年发展很集成化、模块化使电源产品体积小、性高，给应用带来大方便。
    从另一方面说在开关电源DC-DC变换器中，由于输入电压或输出端负载可能出现波动，应保持平均直流输出电压应能够控制在所要求的幅值偏差范围内,需要复杂的控制技术,于是各种 PWM控制结构的研究就成为研究的热点。在这样的前提下，设计开发开关电源DC-DC控制芯片，无论是从经济，还是科学研究上都是是很有的。
1. 开关电源控制电路原理分析
    DC－DC变换器就是利用一个或多个开关器件的切换，把某一等级直流输入电压变换成另—等级直流输出电压。在给定直流输入电压下，通过调节电路开关器件的导通时间来控制平均输出电压 控制方法之一就是采用某一固定频率进行开关切换，并通过调整导通区间长度来控制平均输出电压，这种方法也称为脉宽调制[PWM]法.
    PWM从控制方式上可以分为两类，即电压型控制（voltage mode control）和电流型控制（current mode control） 。电压型控制方式的基本原理就是通过误差放大器输出信号与一固定的锯齿波进行比较，产生控制用的PWM信号。从控制理论的角度来讲，电压型控制方式是一种单环控制系统。电压控制型变换器是一个二阶系统，它有两个状态变量：输出滤波电容的电压和输出滤波电感的电流。二阶系统是一个有条件稳定系统，只有对控制电路进行精心的设计和计算后，在满足一定的条件下，闭环系统方能稳定的工作。图1即为电压型控制的原理框图。

    电流型控制是指将误差放大器输出信号与采样到的电感峰值电流进行比较．从而对输出脉冲的占空比进行控制，使输出的电感峰值电流随误差电压变化而变化。电流控制型是一个一阶系统，而一阶系统是无条件的稳定系统。是在传统的PWM电压控制的基础上，增加电流负反馈环节，使其成为一个双环控制系统，让电感电流不在是一个立的变量，从而使开关变换器的二阶模型变成了一个一阶系统。信号。从图2中可以看出，与单一闭环的电压控制模式相比，电流模式控制是双闭环控制系统，外环由输出电压反馈电路形成，内环由互感器采样输出电感电流形成。在该双环控制中，由电压外环控制电流内环，即内环电流在每一开关周期内上升，直至达到电压外环设定的误差电压阂值。电流内环是瞬时快速进行逐个脉冲比较工作的，并且监测输出电感电流的动态变化，电压外环只负责控制输出电压。因此电流型控制模式具有比起电压型控制模式大得多的带宽。

    电流型控制模式有不少优点：线性调整率（电压调整率）非常好；整个反馈电路变成了一阶电路，由于反馈信号电路与电压型相比，减少了一阶，因此误差放大器的控制环补偿网络得以简化，稳定度得以提高并且改善了频响，具有大的增益带宽乘积；具有瞬时峰值电流限流功能；简化了反馈控制补偿网络、负载限流、磁通平衡等电路的设计，减少了元器件的数量和成本，这对提高开关电源的功率密度，实现小型化，模块化具有重要的意义。当然了也有缺点，例如占空比大于50％时系统可能出现不稳定性，可能会产生次谐波振荡；另外，在电路拓扑结构选择上也有局限，在升压型和降压—升压型电路中，由于储能电感不在输出端，存在峰值电流与平均电流的误差。对噪声敏感，抗噪声性差等等。对于这样的缺点现在已经有了解决的方案，斜波补偿是很必要的一种方法。
2． 芯片内部模块的设计
    本目的是设计一个基于PWM控制的boost升压式DC-DC电源转换芯片，该芯片实现基于双环（电压环和电流环）一阶控制系统的电流模式PWM控制电路, 在该集成模块内将包括控制、驱动、保护、检测电路等。后在电路系统基本框架的基础上，结合电力电子技术与微电子技术，采用采用BiCMOS工艺，具体针对DC-DC变换电路的实现进行研究。

    系统方面的设计以及系统框图和各个功能模块的设计思想

下面分别的介绍系统各个功能模块：

    ①  误差放大电路  误差是用于调整变换器的高增益差分放大器。放大器产生误差信号，他被供给PWM比较器。当输出电压样本与内部电压基准比较并放大差值时产生误差信号。误差放大器的2号脚Vref就是基准电压产生的固定基准。

    ②  PWM比较器  当来自电流取样信号，当然是电感电流和振荡器产生的补偿谐波想加后的电流信号，过误差信号时，PWM比较器翻转，复位驱动锁存器断开电源开关，以此来控制开关管的开通与关断。

    ③  振荡器模块  振荡器电路提供一定频率的时钟信号，以设置变换器工作频率，以及用于斜率补偿的定时斜升波。时钟波形为脉冲，而定时斜升波就是用于斜波补偿的，在电感取样端相加。

    ④  驱动器锁存器   锁存器包括RS触发器与相关逻辑，它通过接通和断开驱动电路来控制电源开关的状态。来自锁存器的低输出电平把它断开。正常工作方式下，在时钟脉冲期间触发器被置为高电平，当PWM比较器输出变为高电平时锁存器复位。

    ⑤  软启动电路模块  当整个系统刚启动时，电感产生一个很大的冲击电流，软启动让系统开始时不能在全占空比下启动，使输出电压以受控的上升速率增加至额定稳压点。设计思想是利用外接电容的充放电使得占空比慢慢提高，达到输出稳定的目的。

    ⑥  电流采样电路  提供斜率补偿电流灵敏电压给PWM比较器。

    ⑦  保护电路模块   监视电源开关的电流，若该值过额定峰值，则该电路作用，重新开始软启动周期。
3．设计中要考虑的几点细节问题
    ①  关于斜波补偿
    这是在上文提到过的电流控制型开关变换器中存在的根本性问题。电流控制型就是将实际的电感电流和电压外环设定的电流值分别接到ＰＷＭ比较器的两端进行比较，用来控制开关管。下面分析斜波补偿的原因。如下图分别是占空比大于50%和小于50%的尖峰电流控制的电感电流波形图。

    DC/ DC开关电源在启动过程中 ,容易产生浪涌电流 ,可能对电子系统产生损伤。为避免启动时输入电流过大，输出电压过冲，在设计中采用软启动电路，该方法的不足之处是 ,当输出电压的阈值未达到时 ,发生浪涌电流现象可能对电子系统造成损伤 ,而且在输出电压达到阈值之后 ,也可能因为偶然的过流使得电源多次重新启动。因此应采用基于周期到周期的电流限制门限来限制上电时的浪涌电流，并防止电源多次重新启动

1 引言

机动车在夜间行车会车时，对面汽车车灯的强光会对驾驶员产生视觉盲区，从而引发严重的交通事故。为了这种由于汽车晕光产生的交通隐患 。

本文提出一种基于DSP和图像处理技术的抗晕光图像采集系统解决方案来解除夜间行车眩光。目前图像主要采用CCD和CMOS图像传感器，其中。CMOS图像传感器具有功耗小、、单一电源驱动、使用寿命长、易于片上系统集成等特点，适用于抗晕光图像采集系统。本文提出抗晕光图像采集系统采用OmniVision公司推出的CMOS彩色图像传感器OV7620代替传统CCD图像传感器，该传感器可由软件编程控制，能直接输出数字图像信息，而且大大降低系统设计难度，减小系统体积，提高了系统设计的灵活性和稳定性。

2 系统硬件设计

本抗晕光图像采集系统是由图像采集和图像处理组成。其中，图像采集部分由两路OV7620图像传感器实现;图像处理则由TMS320C6414实现。EPM3128通过编程设置输出每个存储器。其系统框图如图1所示。

2.1 图像采集部分

在抗晕光图像采集系统中，TMS320C6414通过通用GPIO端口模拟I2C总线，设置OV7620的内部寄存器参数.使其完成相应功能。OV7620可提供00H～7CH共125个寄存器，用于控制传感器，可设置传感器的快门方式、积分时间、A/D转换器工作特性、伽马校正和开窗口位置、输出数据格式、帧频、像素时钟等参数。其中，直接影响像元积分时间的寄存器为量控制寄存器、时钟预分频器寄存器和帧频调整寄存器。OV7620通常默认为I2C总线上的主器件，可将寄存器29的6位置1，将其改为I2C总线的从器件，因此，I2C总线的主器件TMS320C6414可对0V7620写操作。

当TMS320C6414的引脚SBB为低电平，才能完成I2C总线初始化，此时OV7620作为从器件，支持400 Kbit/s的7位地址协议。将OV7620内部寄存器28的5位置1即为逐行扫描方式;寄存器13、14的5位置0即16位的YUV422-640x480像素的数字图像数据（高8位为亮度信号，低8位为色度信号）;输出设置25帧/s。OV7620的视频时序电路产生行同步、场同步、混合视频同步等同步信号和像素时钟等内部时钟信号，EPM3128根据这些同步信号确定图像的读写操作以及相关处理。本系统采用单帧图像数据输出处理方式。

EPM3128通过I/O端口将IS6lLV51216的引脚CE、WE、LB、UB置为低电平，OV7620则将16位图像数据输入至IS6lLV51216。OV7620的内部控制位SRAM信号为高电平表示处于外部RAM状态，此时所有的数据总线变为三态并准备发送数据。OV7620向外部SRAM输出单帧图像数据的时序图如图2所示。

判断传感器的内部控制位SRAM，当SRAM为高时OV7620进入外部RAM，接着通过EPM3128发送初始化脉冲至AGCFN来获得一帧数据。但由图2看出移出的数据并不是有效图像数据，有效图像数据是由bbbb（水平参考输出）、VSYNC（场同步信号）共同确定。因此需判断VSYNC是否为1且bbbb上升沿是否到来。如果是上升沿则表明传感器开始输出有效数据。当HRFF=l时，像素时钟PCLK计数，并把计数值传输至外部SRAM的地址总线，同时将OV7620输出的图像数据DATA传输给SRAM的数据总线，对外部SRAM写操作;当HRFF=O时，计数暂停。OV7620发送完一帧数据后VSYNC=0，因此，可通过判断VSYNC是否为O来停止计数器计数并结束图像采集。

1 引言

    电子产品，特别是稳压电源的设计是一个系统工程，不但要考虑电源本身参数设计，还要考虑电气设计、电磁兼容设计、热设计、性设计、三防设计等方面。因为任何方面那怕是微小的疏忽，都可能导致整个电源的崩溃，所以我们应充分认识到电源产品性设计的重要性。

2 开关电源电气性设计

2.1 供电方式的选择

    集中式供电系统各输出之间的偏差以及由于传输距离的不同而造成的压差降低了供电质量，而且应用单台电源供电，当电源发生故障时可能导致系统瘫痪。分布式供电系统因供电单元靠近负载，改善了动态响应特性，供电质量好，传输损耗小，，节约能源，性高，容易组成N＋1冗余供电系统，扩展功率也相对比较容易。所以采用分布式供电系统可以满足高性设备的要求。

2.2 电路拓扑的选择

    开关电源一般采用单端正激式、单端反激式、双管正激式、双单端正激式、双正激式、推挽式、半桥、全桥等八种拓扑。单端正激式、单端反激式、双单端正激式、推挽式的开关管的承压在两倍输入电压以上，如果按60％降额使用，则使开关管不易选型。在推挽和全桥拓扑中可能出现单向偏磁饱和，使开关管损坏，而半桥电路因为具有自动抗不平衡能力，所以就不会出现这个问题。双管正激式和半桥电路开关管的承压仅为电源的大输入电压，即使按60％降额使用，选用开关管也比较容易。在高性工程上一般选用这两类电路拓扑。

2.3 控制策略的选择

    在中小功率的电源中，电流型PWM控制是大量采用的方法，它较电压控制型有如下优点：逐周期电流限制，比电压型控制快，不会因过流而使开关管损坏，大大减小过载与短路的保护；优良的电网电压调整率；迅捷的瞬态响应；环路稳定，易补偿；纹波比电压控制型小得多。生产实践表明电流控制型的50W开关电源的输出纹波在25mV左右，远电压控制型。

    硬开关技术因开关损耗的限制，开关频率一般在350kHz以下，软开关技术是应用谐振原理，使开关器件在零电压或零电流状态下通断，实现开关损耗为零，从而可将开关频率提高到兆赫级水平，这种应用软开关技术的变换器综合了PWM变换器和谐振变换器两者的优点，接近理想的特性，如低开关损耗、恒频控制、合适的储能元件尺寸、较宽的控制范围及负载范围，但是此项技术主要应用于大功率电源，中小功率电源中仍以PWM技术为主。

2.4 元器件的选用

    因为元器件直接决定了电源的性，所以元器件的选用非常重要。元器件的失效主要集中在以下四个方面：

    （1）制造质量问题

    质量问题造成的失效与工作应力无关。质量不合格的可以通过严格的检验加以剔除，在工程应用时应选用生产厂家的成熟产品，不允许使用没有经过认证的产品。

    （2）元器件性问题

    元器件性问题即基本失效率的问题，这是一种随机性质的失效，与质量问题的区别是元器件的失效率取决于工作应力水平。在一定的应力水平下，元器件的失效率会大大下降。为剔除不符合使用要求的元器件，包括电参数不合格、密封性能不合格、外观不合格、稳定性差、早期失效等，应进行筛选试验，这是一种非破坏性试验。通过筛选可使元器件失效率降低1～2个数量级，当然筛选试验代价（时间与费用）很大，但综合维修、后勤、整架联试等还是合算的，研制周期也不会延长。电源设备主要元器件的筛选试验一般要求：

    ①电阻在室温下按技术条件进行100％测试，剔除不合格品。

    ②普通电容器在室温下按技术条件进行100％测试，剔除不合格品。

    ③接插件按技术条件抽样检测各种参数。

    ④半导体器件按以下程序进行筛选：

    目检→初测→高温贮存→高低温冲击→电功率老化→高温测试→低温测试→常温测试

    筛选结束后应计算剔除率Q

    Q=（n / N）×**

    式中：N——受试样品总数；

    n——被剔除的样品数；

    如果Q过标准规定的上限值，则本批元器件全部不准上机，并按有关规定处理。

    在符合标准规定时，则将筛选合格的元器件打漆点标注，然后入库房供装机使用。

    （3）设计问题

    是恰当地选用合适的元器件：

    ①尽量选用硅半导体器件，少用或不用锗半导体器件。

    ②多采用集成电路，减少分立器件的数目。

    ③开关管选用MOSFET能简化驱动电路，减少损耗。

    ④输出整流管尽量采用具有软恢复特性的二管。

    ⑤应选择金属封装、陶瓷封装、玻璃封装的器件。禁止选用塑料封装的器件。

    ⑥集成电路是一类品或者是符合MIL－M－38510、MIL－S－19500标准B－1以上质量等级的。

    ⑦设计时尽量少用继电器，确有必要时应选用接触良好的密封继电器。

    ⑧原则上不选用电位器，保留的应进行固封处理。

    ⑨吸收电容器与开关管和输出整流管的距离应当很近，因流过高频电流，故易升温，所以要求这些电容器具有高频低损耗和耐高温的特性。

    在潮湿和盐雾环境下，铝电解电容会发生外壳腐蚀、容量漂移、漏电流增大等情况，所以在舰船和潮湿环境，不要用铝电解电容。由于受空间粒子轰击时，电解质会分解，所以铝电解电容也不适用于航天电子设备的电源中。

    钽电解电容温度和频率特性较好，耐高低温，储存时间长，性能稳定，但钽电解电容较重、容积比低、不耐反压、高压品种（>125V）较少、价格昂贵。

    关于降额设计：

    电子元器件的基本失效率取决于工作应力（包括电、温度、振动、冲击、频率、速度、碰撞等）。除个别低应力失效的元器件外，其它均表现为工作应力越高，失效率越高的特性。为了使元器件的失效率降低，所以在电路设计时要进行降额设计。降额程度，除性外还需考虑体积、重量、成本等因素。不同的元器件降额标准亦不同，实践表明，大部分电子元器件的基本失效率取决于电应力和温度，因而降额也主要是控制这两种应力，以下为开关电源常用元器件的降额系数：

    ①电阻的功率降额系数在0.1～0.5之间。

    ②二管的功率降额系数在0.4以下，反向耐压在0.5以下。

    ③发光二管电压降额系数在0.6以下，功率降额系数在0.6以下。

    ④功率开关管电压降额系数在0.6以下，电流降额系数在0.5以下。

    ⑤普通铝电解电容和无性电容的电压降额系数在0.3～0.7之间。

    ⑥钽电容的电压降额系数在0.3以下。

    ⑦电感和变压器的电流降额系数在0.6以下。

    （4）损耗问题

    损耗引起的元器件失效取决于工作时间的长短，与工作应力无关。铝电解电容长期在高频下工作会使电解液逐渐损失，同时容量亦同步下降，当电解液损失40％时，容量下降20％；电解液损失0％时，容量下降40％，此时电容器芯子已基本干涸，不能再予使用。为防止发生故障，一般情况下应在图纸上标明铝电解电容器换的时间，到期强迫换。

2.5 保护电路的设置

    为使电源能在各种恶劣环境下地工作，应设置多种保护电路，如防浪涌冲击、过压、欠压、过载、短路、过热等保护电路。

3 电磁兼容性（EMC）设计

    开关电源因采用脉冲宽度调制（PWM）技术，其脉冲波形呈矩形，上升沿与下降沿均包含大量的谐波成分，另外输出整流管的反向恢复也会产生电磁干扰（EMI），这是影响性的不利因素，因而使电磁兼容性成为系统的重要问题。

    如图1所示，产生电磁干扰有三个必要条件：干扰源、传输介质、敏感的接收单元，EMC设计就是破坏这三个条件中的一个。

    对于开关电源而言，主要是抑制干扰源，干扰源集中在开关电路与输出整流电路。采用的技术包括滤波技术、布局与布线技术、屏蔽技术、接地技术、密封技术等。EMI按传播途径分为传导干扰和辐射干扰。传导噪声的频率范围很宽，从10kHz～30MHz，我们虽然知道产生干扰的原因，但从效率上来讲，通过控制脉冲波形的上升与下降时间来解决未必是一个好办法，解决办法之一是加装电源EMI滤波器、输出滤波器及吸收电路，参见图2。电源EMI滤波器实际上是一种低通滤波器，它毫无衰减地把50Hz或400Hz交流电能传递给电子设备，却大大衰减传入的干扰信号，同时又能抑制设备本身产生的干扰信号，防止它窜入电网，危害公网其它设备。选择EMI滤波器是根据插入损耗的大小来选择滤波器网络结构和元器件参数，根据实际要求选择额定电压、额定电流、漏电流、绝缘电阻、温度条件等参数。电源EMI滤波器安装在机壳电源线进口的插座附近。抑制输出噪声的对策基本上按10kHz～150kHz、150kHz～10MHz、10MHz以上三个频段来解决。10kHz～150kHz范围内主要是常态噪声，一般采用通用LC滤波器来解决。150kHz～10MHz范围内主要是共模成分的噪声，通常采用共模抑制滤波器来解决。共模扼流圈要采用导磁率高、频率特性较佳的铁氧体磁性材料，电感量在（1～2）mH、电容量在3300pF～4700pF之间，如果控制低频段的噪声，可以适当加大LC的取值。在10MHz以上频率段的对策是改进滤波器的外形。输出整流二管的反向恢复也会引起电磁干扰，这种情况可以采用RC吸收电路来抑制电流的上升率，通常R在（2～20）Ω之间，C在1000pF～10nF之间，C应选用高频瓷介电容。

    良好的布局和布线技术也是控制噪声的一个重要手段。为减少噪声的发生和防止由噪声导致的误动作，应注意以下几点：

    ①尽量缩小由高频脉冲电流所包围的面积。

    ②缓冲电路尽量贴近开关管和输出整流二管。

    ③脉冲电流流过的区域远离输入输出端子，使噪声源和出口分离。

    ④控制电路和功率电路分开，采用单点接地方式，大面积接地容易引起天线作用，所以建议不要采用大面积接地方式。

    ⑤必要时可以将输出滤波电感安置在地回路上。

    ⑥采用多只低ESR（等效串联电阻）的电容并联滤波。

    ⑦采用铜箔进行低感低阻配线。

    ⑧相邻印制线之间不应有过长的平行线，走线尽量避免平行，采用垂直交叉方式，线宽不要突变，也不要突然拐角。禁止环形走线。

    ⑨滤波器的输入和输出线分开。禁止将开关电源的输入线和输出线捆扎在一起。

    对于辐射干扰主要应用密封屏蔽技术，在结构上实行电磁封闭，要求外壳各部分之间具有良好的电磁接触，以保证电磁的连续性。目前为减少重量大都采用铝合金外壳，但铝合金导磁性能差，因而外壳需要镀一层镍或喷涂导电漆，内壁贴覆高导磁率的屏蔽材料。外壳连接处用导电胶粘牢或采用连续焊缝结构，需拆卸的可以用导电橡胶条压紧来保证电磁连续性。导电材料要求导电性能高、有弹性、具有小的宽厚比。

4 电源设备性热设计

    除了电应力之外，温度是影响设备性重要的因素。电源设备内部的温升将导致元器件的失效，当温度过一定值时，失效率将呈指数规律增加，温度过限值时将导致元器件失效。国外统计资料表明电子元器件温度每升高2℃，性下降10％；温升50℃时的寿命只有温升25℃时的1/6。需要在技术上采取措施限制机箱及元器件的温升，这就是热设计。热设计的原则，一是减少发热量，即选用优的控制方式和技术，如移相控制技术、同步整流技术等，另外就是选用低功耗的器件，减少发热器件的数目，加大加粗印制线的宽度，提高电源的效率。二是加强散热，即利用传导、辐射、对流技术将热量转移，这包括采用散热器、风冷（自然对流和强迫风冷）、液冷（水、油）、热电致冷、热管等方法。

    强迫风冷的散热量比自然冷却大十倍以上，但是要增加风机、风机电源、联锁装置等，这不仅使设备的成本和复杂性增加，而且使系统的性下降，另外还增加了噪声和振动，因而在一般情况下应尽量采用自然冷却，而不采用风冷、液冷之类的冷却方式。在元器件布局时，应将发热器件安放在下风位置或在印制板的上部，散热器采用氧化发黑工艺处理，以提高辐射率，不允许用黑漆涂覆。喷涂三防漆后会影响散热效果，需要适当加大裕量。散热器安装器件的平面要求光滑平整，一般在接触面涂上硅脂以提高导热率。变压器和电感线圈应选用较粗的导线来抑制温升。

5 性设计

    对于电源而言，性历来被确定为重要的性能之一，不的产品不但不能完成规定的功能，而且还有可能发生严重事故，造成机毁人亡的损失。为保证产品具有相当高的性，进行性设计。电源产品性设计的内容主要是防止触电和。

    对于商用设备市场，具有代表性的标准有UL、CSA、VDE等，内容因用途而异，容许泄漏电流在05mA～5mA之间，我准GJB1412规定的泄漏电流小于5mA。电源设备对地泄漏电流的大小取决于EMI滤波器电容Cy的容量，如图2所示。从EMI滤波器角度出发电容Cy的容量越大越好，但从性角度出发电容Cy的容量越小越好，电容Cy的容量根据标准来决定。若电容Cx的性能欠佳，电网瞬态尖峰出现时可能被击穿，它的击穿虽然不危及人身，但会使滤波器丧失滤波功能。为了防止误触电，插头座原则上产品端（非电源端）为针，电网端（电源端）为孔；电源设备之输入端为针，输出端为孔。

    为了防止，对于可能与人体接触的暴露部件（散热器、机壳等），当环境温度为25℃时，其温度不应过60℃，面板和手动调节部分的温度不过50℃。

6 三防设计

    三防设计是指防潮设计、防盐雾设计和防霉菌设计。

    在设计时，对于密封有要求的元器件应采取密封措施；对于不可修复的组合装置可采用环氧树脂灌封；所用元器件、原材料的吸湿度应较小，不得使用含有棉、麻、丝等易霉制品；对密封机箱、机柜应设置防护网，以防昆虫和啮齿动物进入；直接暴露在大气中装置的外部不应采用凹陷结构，避免积水导致腐蚀；可以选用耐蚀材料，再通过镀、涂或化学处理使电子设备及其零部件的表面覆盖一层金属或非金属保护膜，隔离周围介质；在结构上采用密封或半密封形式来隔绝外部不利环境；对印制板及组件表面涂覆的三防清漆可以有效地避免导线之间的电晕、击穿，提高电源的性；电感、变压器应进行浸漆、端封，以防潮气进入引发短路事故。

7 结语

    以上建议只适用于电源，对于商用和工业用产品可以在某些方面作出不同的选择。总之，电源设备性的高低，不仅与电气设计，而且同元器件、结构、装配、工艺、加工质量等方面有关。性是以设计为基础，在实际工程应用上，还应通过各种试验反馈数据来完善设计，进一步提高电源的性。 

      目前国内大型注塑机大部分采用PLC 或者基于单片机芯片的控制系统。虽然上述2 种方法可以完成注塑机的正常运行，但是该种控制系统存在以下不足：控制精度不高，开发周期长，保养维修升级困难。另外，注塑机正朝着高速、、低能耗和高自动化的方向发展，这就要求注塑机具有完善的自动化控制与调节系统，以确保对成型过程的工艺参数实行高重复度、高灵敏度的性。运用B&R PCC 对意大利一20 世纪80 年代后期产1 350t 大型注塑机的控制系统进行升级改造，良好效果，并具备了常规注塑机控制系统难以实现的功能。

1  注塑机控制硬件系统组成
      控制系统硬件由上、下位机组成。上位机包括工控机、面板及键盘；下位机包括PCC 控制器及扩展模块。上位机采用带486DX2CPU 的IPC2001 安装了B&R Automation Runime V2.60操作系统，26.4cm （10.4 时）TFT 真彩屏，中英文操作界面，面板附带注塑机30 键小键盘；下位机采用可编程计算机控制器B&R PCC 一2003 系列CP476 ，该PCC 除了带CPU 外还带有立的TPU , 用于处理高速输人／输出（I／O）信号，扩展模块DM465，DO435 ，旋人式模块位移采集AI294 、压力采集AI351、温度采集AT664 和高速计数模块AIl38 。上、下位机之间的通讯采用CAN 总线或者RS232 总线。该控制系统在人机界面上可对全线集中监控，必要时可以外接moderm 实现远程监控；具备I / 0 口、加热和压力状态显示；自动故障报警与随机帮助功能。

      PCC CP476 内带TPU ，实现高速信号I / （ ） ，能有效实现射胶7 段压力和速度快速切换控制。为了TPU ，在系统软件设计时需要初始化和设置LTX （ ）函数给TPU 分配通道。

2   软件控制系统
    2.1  B&R AS 开发环境
      bbbbbbs 下编程环境Automaton Studio 支持标准C 、Basic 、梯形图、指令表、顺序结构图等6 种标准的开发语言。根据需要可以在同一个项目中采用多种语言进行编程。同时，编程环境中除了包含丰富的常规函数库和功能块外，还包括注塑机函数库plastliba ，利用该函数库可以实现下文所述系统特性。

      B&R 的PCC 控制器采用分时多任务操作系统，具备大型计算机的分析能力。从注塑机控制要求出发，将锁模、温控等过程对实时要求不同的任务设置在循环时间不同的任务等级中（如表1）。

      注塑工艺流程（见图2）中熔胶和开模同时进行，因此软件结构上包含顺序结构和并行结构。程序中插入挂起和唤醒功能函数，实现程序的顺序和并行动作。组织结构采用金字塔形由上至下4 个层次（见图3） ，将流程图各过程任务定义为执行层并分布在不同标准任务层。按功能分为通讯、互锁操作、数据操作、温控、报警等。功能上除了可以满足常规顺序动作、多路并行动作之外，还可以实现普通控制系统难以达到的几个特性，可以显著提高注塑机性能，好地保护液压系统。

    2.3 系统脱机模拟调试
      为了实现脱机调试，在程序中添加模拟程序，主要是针对注塑工艺流程各动作的位移和行程开关闭合状态的模拟。从而在脱机状态就几乎可以注塑机动作，大大方便控制系统的调试，是一般注塑机控制系统开发不具有的。

3   系统功能特点
    3.1 运动控制特性
      如何实现大型注塑机液压系统的平顺运行和保护是控制系统的关键问题。本系统从软件设计上充分优化液压系统的控制，实现低过冲、。

      活塞运动加减速段采用RAMP（ ）函数斜坡化控制或者用RAMP _ Ql（ ）函数实现二次曲线控制，每次运动减速位置点实时计算和补偿，如油缸活塞行程末端缓冲减速采用RAMP _ Ql（ ）函数实现二次曲线处理。液压系统电磁阀开闭进行延时补偿，在人机面板上可以设定延时时长。

    3.2 机铰机构线性化
      该注塑机的合模机构机铰结构为5 点肘杆式，动模板行程长达2m 。动模板运动状态的测量是通过测量合模油缸的活塞杆来，从而大大提高测量的精度和性。

      将机铰结构参数输人到B&R togclac 软件计算出活塞与动模板移动位置一一对应的关系，数据保存并导入到工程生成数据模块，再使用DA _ read（ ） 函数可以从数据模块中读取活塞和动模板位置的关系。

    3.3 温度控制系统特性
      采用B&R 智能温度PIDxh 和PIDXHOPT 功能块可以计算出PID 参数，使温度控制到士1 ℃ 。PIDXHOPT 功能块可以优化加热程序。

    3.4 熔胶背压闭环优化控制
      该系统熔胶背压采用闭环控制。背压反馈值经DI351 模块输人到CP476 的TPU 处理，比较设定值后再经过PIDX（ ）函数优化。

    3.5 过程参数监控
      系统具备丰富的曲线辅助监控和分析功能。面板可以显示开合模等阶段的速度、压力、位置等曲线，还可以根据需要对各段温控区和压力进行实时曲线监控，还可以选择射胶、螺杆转动、开锁模和等单元的加工过程进行速度／时间、压力／时间、速度／位置和压力／位置的过程监控。

    3.6 系统通用扩展性
      系统采用C 语言编写，结构完整清晰。软件设计大量采用结构变量体系，采用结构变量描述各个部件的状态和动作过程等。如出动作结构变量包括了进和退过程的出行程，出各行程阶段的速度和压力；出动作延时、报警标志等变量。

      该系统软件通用性强，可以适合同系列不同吨位的注塑机。在日常维护换零部件时，只需要在面板稍加修改参数而不需要繁琐的调试，如换出油路电磁换向阀时，倏改方向阀打开延时和关断延时时长即可。

    3.7 人机界面友好
      人机界面图文并茂，可以方便设置各结构变量参数，如液压电磁阀的开启闭合延时；还可以设定动作的各方面参数，包括并行动作、抽芯组合和速度压力设置。

4 总结
      采用贝加莱智能控制系统升级液压机械式大型注塑机获得成功，机器的整体性能过了原有的PLC 外加温控表的早期控制系统。不断提高注塑机整体性能是停止的趋势，在较少的硬件投入的基础上获得较多的产品附加值是产品竞争的关键。采用具有稳定品质的贝加莱智能控制系统，开发传统液压机械式注塑机的控制系统，一方面可以缩短开发周期和减少相应的成本，另一方面可以提升注塑机的品质和档次，从而可以说是为国内注塑机提升产品品质竞争力开辟了一条新的道路。