直流电路十篇

直流电路篇1

关键词：交流变直流 电路设计

中图分类号：G633.7 文献标识码：C 文章编号：1672-1578（2017）02-0111-01

电对于我们来说，通常是无色无味并且无法看见和听见的，只有通过专门的仪器才能探测到它的存在。在现代的工业、农业的生产中及人类的日常生活中，交流电被大量的使用着，这是由于在生产、输送及使用等方面交流电具有特别的优势和重大的经济价值。而直流电则被广泛的应用在电解，电镀，各种电子仪器，以及电子产品等方面。那么交流电是如何变成直流电的呢？利用交流变直流怎样设计出相应的电子产品呢？下面我将进行分析和探讨。

1 设计思路

一般而言，交流电（AC）主要指的是方向和大小会随着时间而作出周期性改变的电流。而直流电（DC）则指的是方向和大小均不会随时间发生变化的电流。

通常来说，交流电变直流电主要经过整流、滤波、稳压三个步骤。实现交流电的整流，一般情况下的整流装置均是通过晶体二极管的性能――单向导电来进行整流。而且在任何情况下，该电路设计中的整流器都只能一个方向导电。整流通常有桥式整流、全波整流、半波整流等几种形式。

另外，整流电路在电路设计中的作用主要是通过利用单向整流原件，使具有正负交替变化的正弦交流电压整流成单方向的脉动电压。然而，这种单向的脉动电压往往包含着的脉动成分很大，与理想的直流电压距离很远。本文中我们采用桥式整流电路来实现我们的设计需要。

2 设计案例：实现220V交流电变5V直流电的电源电路设计

2.1 电路实现功能

该电路输入的是家用220V的交流电，经过全桥整流的方式，稳压后输出5V直流电。

2.2 特点

输出电压比较稳定，具有方便与实用的特点，最大的输出电流是1A，可以带动一定的负载。

2.3 电路工作的原理

当变压器的输入端经过一个保险连接到电源插头后，若变压器或是后面的电路有短路的情况发生，保险内的金属丝会因大电流带来的高温产生溶化后断开。 变压器的后面有4个二极管共同组成为一个桥式的整流电路，整流后得到一个电压波动较大的直流电源，因此，在这里接了一个数值330uF/25V的电解电容。在变压器的输出端有9V的电压，它经过桥式整流和电容滤波后，在电容C1的两端大约会产生比11V多一些的电压，如果从该电容的两端接一个负载，当负载发生变化或是交流电源发生少许的波动都将导致C1两端的电压产生程度较大的变化，所以想要得到一个稳定性较高的电压，在这里可以接一个三端的稳压器元件。所谓的三端稳压器指的是一种集成电路元件，内部是由一些电阻和三极管构成，在对电路进行分析时可简单将它认作是一个能自动进行调节的电阻元件，当负载电流变大时在三端稳压器内的电阻会自动的变小，而当负载电流变小时其电阻又会自动的变大，这样就可以做到保持稳压器内输出的电压基本保持不变。

由于要输出5V的电压，因此，可选择使用7805，其之前的字母一般会因生产厂家的不同而出现不同的情况。本文中采用的是LM7805，它的最大输出电流是1A，内部存在有限流式短路进行保护，在短时间之内，如几秒钟，输出端对地（2脚）的短路是不会使7805烧坏的，如果时间较长的话，就不一定了，这跟散热条件相关。在三端稳压器后面我们会接一个105的电容，该电容起到滤波和阻尼的作用。最后在C2的两端再接一输出电源的插针，用于与其它用电器连接，如MP3等。尽管7805的最大电流是1A，但实际在使用之时一般不会超过500mA，否则的话会产生较大的温度，而烧坏整个电路。一般在负载电有200mA之上时会加入散热片。对于5v的直流电源在现实中需求的情况比较多，在单片机和一些电路中也应用的较多，因此，为了更方便快捷的由220v 的交流电得到这样的电源，故而设计了这样的一个电路。

按照本文电路设计，进行仿真模拟和测试。发现加上220v交流电源后，发光二极管会亮，显示电路工作状态正常。然后采用万用表对输出电路进行开路检测，显示输出Vo=5.02v，接着接上10k左右的负载，显示Vo=4.85v。至此，实验结束，电路设计方案成功。

3 结语

通过对本文的学习，希望高中生能积极的参与到物理课的科学实践中来，树立起创新意识和实践意识。能将平时的课程结合有关的生活实际，进行有效的开发和运用，培养学生成为一个不仅理论过关，而且动手能力突出的高能人才。

参考文献：

直流电路篇2

[关键词]直流不间断电源；零秒切换；优先权；隔离；效率

中图分类号：TP303.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）42-0099-01

0 引言

与交流不间断电源原理相似，直流不间断电源，顾名思义是实现直流输出不间断供的电源装置。直流不间断电源也会有两种或多种不同的输入，各输入之间具有一定的优先级别，当优先级高的供电故障或失电时，处于其下一优先级的供电接续进行供电，并保证直流输出的不间断供电。对于直流不间断电源，从电路形式上有比较典型的三种实现方案。

1. 直流不间断电源方案1

直流不间断电源方案1电路结构如图1所示，主要由三大部分组成，即AC/DC转换器、DC/DC转换器、充电器三部分。其工作原理如下：当两输入均具备的情况下，交流输入提供两部分的能量供给，第一部分是通过AC/DC转换器隔离输出一个直流电压供给DC/DC转换器，并通过DC/DC转换器隔离变换产生相应的直流输出；第二部分是通过充电器为蓄电池组充电。当交流输入故障或失电时，蓄电组自动的无间隙为DC/DC转换器提供输入，从而保证直流输出地不间断供电。当交流输入恢复时，又自动的无间隙的切换到交流供电的工作模式。

该方案的输入优先权的设置及无间隙切换，是通过二极D1、D2及AC/DC转换器的电压设置来实现的。通过将AC/DC转换器的输出电压设置成比蓄电组的最高电压略高（一般高于1V左右），这样当两种输入均具备的情况下，就会使二极管D1处于正偏导通状态，D2处于反偏状态，从而保证交流输入的最高优先权。当交流输入失电或AC/DC转换器输出失电而输出电压下降到比电池电压低约0.7V时，二极管D1反偏，二极管D2正偏导通，蓄电组为DC/DC转换器提供供电，从而实现无间隙切换。当交流输入供电恢复后，AC/DC转换器的电压上升到比蓄电池电压高约0.7V时，二极管D1正偏导通，二极管D2反偏截止，交流输入为DC/DC转换器供电，蓄电池组停止供电且处于被充电状态。

该方案的最大优点是输出电压非常平稳，即输出电压不会随着输入间的切换而出现电

压的波动，是真正无间隙切换。另外一个优点实现各输入输出间的电气隔离。其缺点是交流输入供电时的变换效率相对较低。因交流输入供电时，要经过串联关系的两级即AC/DC转换器和DC/DC转换器得到直流输出。该方案，电路的复杂度相对较高，但调试难高不大，其可靠性也相对较高。但该方案从成本角度来看相也对较高。

2. 直流不间断电源方案2

直流不间断电源方案2电路结如图2所示，该方案电路大体由四分部组成，除了AC/DC转换器、充电器、DC/DC转换器外，增加了优先级控制电路。其工作原理如下：当交流输入和直流输入均具备时，交流优先工作。交流输入也是为两部分电路提供能量供给，第一部分是供给AC/DC转换电路，隔离变换产生直流输出；第二部分供给充电器，为蓄电组进行充电。当交流输入故障或失电时，由电池组通过DC/DC变换器，为直流输出提供能量。当交流输入恢复时，无间隙的再次切换到由交流供电的工作模式。

该方案的优先级及无间隙切换是通过优先级控制电路来实现的。当优先级控制电路检测到AC/DC输出电压正常时，使DC/DC转换器的输出电压稍低于AC/DC转换器的输出电压（通常设置为低0.7V），从而保证了AC/DC转换器优先为后级负载供电，也就保证了交流输入的优先等级为最高。当交流输入故障或失电时，AC/DC转换器的输出电压就会下降，当其输出电压低于额定输出电压0.7V时，优先级控制电路将会使DC/DC转换器的输出电压上升到额定输出电压接续输出。当交流输入恢复时，优先级控制电路检测到AC/DC转换器输出电压输出正常时，会延时将DC/DC转换器的输出电压调低到原来的电压，因为有了延时的调整，所以只要两转换器的输出电压调节适当，蓄电组供电切换到交流输入供时，输出电压不会出现波动。

该方案相对方案1，交流输入时的变换效率有较大的提高。因此时，交流输入到直流输出只有一个AC/DC变换器环节。该方案也实现了输出与各输入之间的电气隔离。但该方案有一个小的缺点是：输出电压虽然也比较稳定，但由于优先关系控制电路的作用，当交流输入掉电，转换到直流输入供电时，会出现输出电压的瞬时小幅度下跌。该波动可以通过调节优先权控制电路的响应关系，将波动宽度调到较小，还可以进一步通过直流输出端增加储能电路，来减小波动的时间宽度。

3. 直流不间断电源方案3

直流不间断电源方案3的电路结构如图3所示。其大体由四部分组成，即AC/DC转换

器、充电器、优先级控制电路和电子转换开关。其工作原理如下：当交流输入和直流输入均

具备的情况下，交流优先工作，其中一路经AC/DC转换器隔离降压形成直流输出；另一路经充电器为蓄电池组进行充电。当交流输入回路失电或故障时，优先控制回路检测相应掉电或

故障信号，使电子转换开关快速开通，将电池接入到输出回路，由电池为后级设备直接供电。当交流输入恢复时，再切换到交流供电工作模式。

该方案的最大优点是结构简单，成本低。但该电路有三个缺点：第一：输出电压波动较大，当直流输入或蓄电池组供电时，输出电压即直流输入或蓄电组的电压。随着放电时间的加长，输出电压会逐渐降低，输出电压也逐渐降低。第二：直流输入（或电池组输入）与直流输出没有进行电气隔离。第三：直流输入端电池组的配备必须与直流输出电压相当，否则不能使用。

该方案还具有一个最大特点是，直流供电回路的效率是非常高的，直流输入回路只是一个电子转换开关和二极管。无DC/DC转换的功率损失。大大提高了直流输入或蓄电组的利用率。该方案交流输入供电时的变换效率也较高，这是方案二是相同的。

直流电路篇3

本文设计的直流电源方向显示器是利用三极管是否导通对外接的直流电源正负极进行方向判断，通过二进制可逆计数器计数、四-十六线译码器译码后，驱动发光二极管按不同的方向依次点亮。当电路中没有外接直流电源时，则发光二极管将不发光。

关键词：

直流电源；计数；译码；显示

电流的形成是由于导体中的自由电子在电场力的作用下，做有规则的定向运动，但是习惯上规定正电荷移动的方向为电流的方向。为了形象直观地表示出直流电源中电流的运动方向，本文设计了直流电源方向显示器，可以对电路中是否外接直流电源以及直流电源方向进行判断并显示。

1.电路框图

直流电源方向显示器电路是由电源电路、方向检测和逻辑控制电路、闸门电路、计数电路、译码电路、显示电路六部分组成。其原理框图如图1所示。

2.电路设计

2.1电源电路

电源电路由变压、整流、滤波、稳压电路组成。在此设计中变压电路采用220/18V的变压器；整流电路是采用整流桥实现，也可以采用四个整流二极管组成桥式整流（例如用1N4001）；滤波采用电容滤波实现；稳压电路是采用LM317三端集成稳压器实现，本设计中可输出1.25～27V电压，将输出调节成5V直流电压给各芯片供电即可。具体原理图如图2所示。

2.2方向检测和逻辑控制电路

方向检测电路主要由两个NPN三极管9014组成，六反相器CD4069实现逻辑控制，原理图如图3所示。当输入模块外接上正下负3V电池时，三极管Q1导通，Q2截止。电流经Q1的发射结、R4电阻形成回路。Q1的集电结将低电平输入到CD4069的1脚，2脚输出高电平到CD4516芯片的第10脚，使=1；同时，2脚的高电平使二极管D1导通，CD4069的5脚输入高电平，6脚输出低电平到CD4516的5脚端，从而控制芯片CD4516进行加计数。反之，当输入模块外接上负下正的3V电池时，三极管Q2导通，Q1截止。电流经Q2的发射结、R5电阻形成回路。Q2的集电极输出低电平到CD4069的3脚，4脚输出的高电平使二极管D2导通，5脚输入为高电平，6脚输出低电平到CD4516的5脚端；同时，由于Q1截止，集电极输出高电平到CD4069的1脚，2脚输出低电平，使=0，从而控制芯片CD4516进行减计数。当输入模块没有外接直流电源时，三极管Q1、Q2均截止，方向检测电路不工作。

2.3闸门电路

闸门电路由晶体振荡器电路和分频器电路组成，原理图如图4所示。晶体振荡器电路采用32.768kHz石英晶体，通过CD4060内部振荡电路外加电阻构成。分频器由CD4060实现14分频后从3脚输出2Hz的脉冲信号。

2.4计数、译码和显示电路

计数由二进制可逆计数器CD4516芯片完成，译码采用四—十六线译码器CD4514完成，显示电路由发光二极管和电阻组成，原理图如图5所示。CD4516的功能表如表1所示，当CD4516的5脚端、1脚EN端、9脚RD端均为低电平时，在15脚CP脉冲的上升沿作用下，=1，进行加法计数，=0时，进行减法计数。译码器CD4514的功能表如表2所示，当CD4516为加计数时，即外接直流电源的方向为上正下负时，译码器能够从左向右依次驱动发光二极管发光。显示电路如图5所示，由发光二极管和电阻组成。当发光二极管的阳极加高电平时，二极管发光；相反，发光二极管的阳极加低电平时，发光二极管不发光。

3.结论

本文介绍的直流电源方向显示器的设计，可以巩固数字电路的基础知识及增强理论知识的应用能力，控制发光二极管依次发光的速度也可以用非门和电阻组成的闸门电路完成。计数和译码也可以采用其它的可逆计数器和译码器实现。

参考文献：

[1]卿太全,李萧,郭明琼.常用数字集成电路原理与应用[M].北京:人民邮电出版社,2006.

[2]秦曾煌.电工学(第六版)下册电子技术[M].北京:高等教育出版社,2004.

直流电路篇4

关键词：CPLD；直流无刷电机；死区发生器；IPM；VHDL

中图分类号：TP274+.53文献标识码：B

文章编号：1004-373X(2008)08-004-03

A Drive Circuit Design for BLDC Motor Based on CPLD

TAN Zhenfan,LIN Rongsen,WANG Hongbo,GUO Lidong

(College of Automation,Harbin Engineering University,Harbin,150001,China)

Abstract：This paper presents a drive circuit for BLDC motor based on CPLD.Its hardware and software design are described in detail,to realize motor protection by using software instead of logic gate.The phaseswitch coding,dead time generator and IPM interface circuit are implemented by using the EPM7064SLC4410 CPLD as the central controller.The software design is implemented by VHDL,instead of RC to realize clead time generator.The design has advantages of small size,convenient debugging and flexible dead time.

Keywords：CPLD；BLDC motor；dead time generator；IPM；VHDL

直流无刷电机广泛应用于计算机设备、数控机床、机器人、伺服系统、汽车、家电等领域。本文介绍的电机驱动电路就是某稳定平台的角度伺服控制回路的驱动部分。本文中设计的基于CPLD的电机驱动电路，充分利用CPLD的硬件可编程和实现逻辑运算方便的特点，用一片CPLD代替原有十几片逻辑门和一部分模拟电路。采用VHDL语言编程实现相关逻辑。利用CPLD在线可编程的特点，可以很方便的对系统进行调试。

1 无刷直流电机的驱动原理

直流无刷电动机是由电动机本体、转子位置传感器和电子开关电路组成一个闭环系统。与一般的有刷电机不同，他的定子为电枢绕组，转子采用永磁体。本文介绍的电动机采用了3相Y型联结的全控电路，其基本构成如┩1所示。

其电子开关电路为6个IGBT组成的三相逆变电路。直流无刷电机驱动电路的作用就是对来自电机转子位置传感器的位置信号、来自外部的PWM控制信号以及其他控制信号采样并进行译码，使A，B，C三相绕组能按要求的顺序导通，实现定子绕组的正确换相，从而使电机正常运行。在实际应用中还要对电机的过压、欠压、过流、过热保护等进行设计。并按要求进行光电隔离和基极驱动电路设计。

图1 直流无刷电动机的基本构成

2 系统总体方案设计

电动机驱动电路包括3个部分，即:

（1） CPLD核心控制电路；

（2） 驱动及隔离电路；

（3） IPM接口电路；其系统框图如图2所示。

3 硬件电路设计

3.1 CPLD控制电路

该部分是电动机驱动电路的核心部分见图3，其信号采集、换相译码、死区发生器设计以及故障处理均由该部分完成。采集的信号有：电机控制器的PWM信号；正反转控制信号；经过整形的电机的霍尔位置传感器的位置信号；来自IPM模块的电机的欠压、过压、过流、过热等故障检测信号。这些信号输入到CPLD后，通过CPLD的软件实现换相译码、编程死区和电机保护逻辑，最后输出控制信号UP，VP，WP，UN，VN，WN到IPM的三相逆变电路。控制电机的三相电枢正确换相，从而使电机正常运行。

图2 系统方案设计图

图3 电机的CPLD控制电路

霍尔传感器信号的整形电路如图4所示：

图4 霍尔传感器的整形电路

采用4路精密电压比较器LM339完成。对来自霍尔传感器的信号进行整形，并对输出到CPLD的信号加滤波电容滤波。

3.2 驱动隔离电路

驱动隔离电路包括光电隔离电路和基极驱动电路。

光电隔离电路的作用是实现CPLD控制电路与IPM模块之间的电气隔离。隔离信号有2部分：

（1） CPLD输出到IPM模块的UP等控制信号；

（2） IPM反馈给CPLD的电机故障诊断信号F1，F2，F3，F4；

UP等信号的电气隔离采用高速光电耦合芯片6N137，该芯片的最大延迟时间为75 ns。可实现3 000 V DC的高电压隔离，适合于电气控制场合。IPM反馈给CPLD信号的电气隔离由光电耦合芯片4N25完成，如图5所示。

图5 光电隔离电路

基极驱动电路采用9014三极管，并使三极管工作在开关状态。增加控制信号的驱动能力，并最终输出控制电压给IPM模块的三相逆变电路。如图6所示：

图6 基极驱动电路

3.3 IPM接口电路设计

IPM（智能功率模块）将多个IGBT集成到一起，广泛应用于无噪声逆变器、低噪声UPS和伺服控制器中。一般含有栅极驱动、短路保护、过压、过流保护等。本文采用三菱电机生产的PM75CSA120的IPM模块实现驱动电机所需的三相逆变电路。他内部集成6只IGBT，每2只对应电机的一相。其额定负载电流为75 A，额定控制电压为1 200 V。另外还集成过流、过热、欠压、短路等故障检测电路，其示意图如图7所示。

出现故障时，IPM会将检测信号FO送到CPLD进行处理，采取相应的措施，提高系统的可靠性。

IPM工作需要单独的电源供电，与控制电路电源严格分开。其中上桥臂的3个IGBT各自需要1路电源，下桥臂的3个IGBT共用1个电源，这样就需要4路电源。其电源模块的电路如图8所示。

智能功率模块将功率电子器件和驱动电路集成到一起，并且内藏有故障检测电路，不仅体积小，而且可靠性高。

图7 IPM模块故障检测电路

图8 IPM模块电源电路

4 系统软件设计

4.1 软件构架设计

CPLD的软件采用VHDL语言编程实现。软件模块间的程序并行执行，没有程序流程图，只能用程序架构表示。CPLD的软件主要有电机的换相译码、死区发生器设计、故障处理和PWM与转向控制等功能，其软件构架如图9所示。

图9 CPLD软件架构图

4.2 换相译码程序设计

换相译码器的作用是根据当前位置信号和PWM控制信号以及转向控制信号Q，确定出UP，VP，WP，UN，VN，WN的相应值。需要实现的逻辑表达式为：

ИИUP={(CHQ)&BHQ)}&PWMИ

4.3 死区发生器设计

为防止三相逆变电路上下桥臂的IGBT产生“共态导通”的现象,导致短路。需要给IGBT的控制信号的上升沿设置死区，使其在一段延时之后才真正达到高电平。

死区发生器设计采用饱和计数器的方式，类似于电容的充放电过程，需产生如图10所示的时序。其规则为：

(1) 当UP_IN输入为0时，如果计数值T等于0，则计数值T保持不变，否则作减1计数；

(2) 当UP_IN输入为1时，如果计数值T等于max，则计数值T保持不变，否则做加1计数；

(3) 当输入为1且死区计数器数值T为MAX时，UP=1对应IGBT导通；

(4) 当死区计数器数值在0 ~ MAX之间时，UP＝0，对应IGBT关闭；

图10 死区发生器时序图

下面为死区时间为N个时钟周期的VHDL程序，程序的运行结果如下。

LIBRARY IEEE;

USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;

USE IEEE.STD_LOGIC_unsigned.ALL;

ENTITY dead_time IS

PORT(

clk,UP_IN: IN STD_LOGIC;

UP: OUT STD_LOGIC

);

END dead_time;

ARCHITECTURE fun OF dead_time IS

CONSTANT DEADTIME:INTEGER:=N;//设置死区

[JY]时间

signal count: integer range 0 to DEADTIME;

BEGIN

process(clk)

begin

if(clk′event and clk=′1′) then

if(UP_IN=′1′ and count/=deadtime) then

count

elsif(UP_IN=′0′ and count/=0) then

count

UP

end if;

if(UP_IN=′1′ and count=deadtime) then

UP

end if;

if(UP_IN=′0′ and count=0) then

UP

end if;

end if;

end process;

END FUN;

[BT3-*3]4.4 IPM故障处理

在系统中故障检测信号的处理是把信号引入到CPLD中，然后UP实现UPout=UPF1UN的逻辑后输出，既保证IPM出现故障时，UP无输出，又保证UP与UN的反逻辑。

5 结 语

介绍一种采用CPLD做核心控制器的无刷直流电动机的驱动电路的设计。实现电机驱动所需的换相逻辑、电机运行故障处理以及可以灵活设置死区时间的死区发生器。该电机驱动电路可以用于高精度的伺服控制系统中。

参 考 文 献

［1］阎石.数字电子技术基础［M］.北京:高等教育出版社,1998.

［2］张琛.直流无刷电动机原理及应用［M］.北京：机械工业出[LL]版社,1999.

［3］穆磊,姜德生,戴珩.基于VHDL的线阵CCD驱动电路的设计\[J\].现代电子技术,2007,30(22):138139.

［4］林明权,马维F.VHDL数字控制系统设计范例［M］.北京：电子工业出版社,2003.

［5］佩德罗尼,乔庐峰,王志功.VHDL数字电路设计教程［M］.北京：电子工业出版社,2005.

［6］廖日坤.CPLD/FPGA嵌入式应用开发技术白金手册［M］.北京：中国电力出版社，2005.

［7］宋万杰,罗丰,吴顺君.CPLD技术及其应用［M］.西安：西安电子科技大学出版社,1999.

［8］张熠,丁辉.基于CPLD的CCD驱动时序电路设计\[J\].现代电子技术,2007,30(24):169170,176.

直流电路篇5

【关键词】特高压直流线路；电磁干扰；电磁限值

【中图分类号】TM7；TM8

【文献标识码】A

【文章编号】1672—5158（2012）10-0033-02

一、引言

随着国内的特高压直流线路不断增加，这也必然会对如短波无线电测向、无线基站、地震台、调频广播台站等弱电系统造成较大的电磁干扰。然而与此同时，随着科技水平的逐步提高，特高压直流线路附近的弱电系统对电磁环境要求越来越高，本文基于这一背景研究了特高压直流线路的电磁干扰的内容，这一探讨分析对电力系统的电磁兼容的研究有一定的意义。

二、弱电系统的电磁干扰

1　电磁干扰内容

当前特高压直流线路的电磁干扰主要体现在：特高压直流线路产生的电容耦合，对架空光缆、市话电缆、电视同轴电缆、直埋通信用光缆等弱电线路的电磁干扰；特高压直流线路产生的感应电流与场强等对邻近的相关易燃弱电设备产生影响；特高压直流线路导线或金具电晕放电会出现电磁波的干扰，以及在外界电磁波激励下出现的电磁波干扰，都会对无线电台站产生无线电的干扰；特高压直流线路产生的直流磁场，还会对地震台站产生干扰。

2　无线电干扰

在特高压直流输电的电磁干扰中，给无线电干扰造成的影响是必须考虑的。特高压直流线路的无线电干扰场强，随着频率变大其衰减很快，研究表明一旦频率超过了10MHz，电磁干扰基本可以忽略。无线电干扰的横向衰减特性通常关于正极导线对称，国际无线电干扰特别委员会指出无线电干扰的横向分布需要在高出地面2m的位置才能确定，且确定位置与边导线的投影距离需要低于200m，大于这一距离则可忽略无线电干扰。故特高压直流线路导致的无线电干扰频率范围主要是指调频广播频段。

三、电磁干扰防护

1　限值防护

由于直流电场的方向不随时间的变化而变化，因此，除导线电压产生电场外，极导线附近与极导线同一极性的空间电荷也会产生电场，这两者的矢量叠加构成了直流输电线路的合成场。直流磁场是由直流线路上承载的电流产生。由于直流线路上的电流较为稳定，所以可以将直流线路产生的磁场看做静磁场。我国电力科学研究所基于上述原因对±800kV及以上电压的直流输电线路给出的电磁环境限值为：合成场强限值为30kV／m；离子流密度限值为100hA／m2；在正极性导线15m位置的五成全天候可听噪声限值为45-50dB（A）；无线电电磁干扰限值依据GBl5707　1995交流500kV输电线路无线电干扰限值确定。上述限值对于防止电磁干扰起到了量化参考作用，是防护电磁干扰的关键一部分。

2　弱电系统的输电线路电磁防护间距

由上述分析可知无线电电磁干扰限值依据GBl5707-1995交流500kV输电线路无线电干扰限值确定，下面给出500kV的相关防护距离作为标准。

（一）　调幅广播台站

根据工作任务的性质，调幅广播台站可分为调幅广播收音台和广播电视监测台，工作频率范围为526.5kHz～26.1MHz。国家标准GB7495-87《架空电力线路与调幅广播收音台的防护间距》对输电线路和各类台站之间的防护间距进行了严格规定，对于500kV防护见，表1。

（二）　短波无线电测向、收信台站

短波无线电测向、收信台的工作频率范围均为1.5MHz～30MHz。国家标准GBl3614-92《短波无线电测向台站电磁环境要求》和GBl3617-92《短波无线电收信台站电磁环境要求》分别对输电线路和相应的台站进行了严格规定，对于500kV防护见表2。表2　500kv架构输电线路和短波无线电测向、收信台防护距离（m）

（三）　中波航空无线电导航台

航空无线电导航台站包括中波导航台、超短波定向台、仪表着陆系统、全向信标台等7种台站，目前关注的是中波导航台。中波导航台工作频率为150kHz～350kHz，国家标准GB6364-86《航空无线电导航台站电磁环境要求》规定，以中波导航台天线为中心，半径500m以内不得有110kV及以上电压等级的架空输电线路。

（四）　对海中远程无线电导航台

对海中远程无线电导航台根据工作频率分为长波远程无线电导航台和中波中程无线电导航台。根据国家标准GBl3613-92《对海中远程无线电导航台站电磁环境要求》，长波远程无线电导航台工作的颇率为100kHz，要求以导航发射天线为中心，半径500m以内不得有架空金属线路；中波中程无线电导航台工作频率范围为1.65～1.95MHz，以导航发射天线为中心，半径400m以内不得有110kV及以上电压等级的架空输电线路。

（五）　对空情报雷达站对空情报雷达站工作频率一般在甚高频频段及以上，国家标准GBl3618-92《对空情报雷达站电磁环境防护要求》对工作频率为80～3000MHz频段内的对空情报雷达站和输电线路之间的防护间距做出了规定，对于500kV防护见表3。

3　电磁干扰影响的防护措施

以下具体分析相关特高压直流输电工程电磁干扰的防护措施。

（一）　通信线路方面

通信线路为实现电磁干扰的有效防护，可采取改道或迁移的形式，远离强电线路（或维持在一定的间距范围内）：表4具体给出了直埋与管道电缆线路和电力线交叉跨越与平行情况下的最小距离的防护参考。此外，电缆选择塑料保护加双层聚乙烯防护层的规格，能起到一定的电磁屏蔽作用。

表4地下电缆和电力线在平行或交越时最小距离参考值

（二）　架空通信电缆

与架空通信电缆相关的防护措施包括：架设多条电缆的钢绞线第一、二道间距离小于40cm的需设计安全保护，大于40cm的则采取上做下不做的方式实现干扰防护；电缆屏蔽层连接良好的基础上还应可靠的接地；架空通信线路吊线和分线、交接应设计好接地；在通信线路是发现危险的感应纵电动势情况下，可在通信线路上设计放电管实现保护（放电管设计在通信线和大地问）；

（三）　应用良导体的架空地线在设计的电线路杆上防雷架空地线应用良导体（常见的如钢芯铝绞线）地线，这是防护电磁干扰的重要设计，实践表明架空地线对电磁干扰具有很好的屏蔽作用。架空地线的屏蔽效果做到以下几点能效果更好：地线的电阻和地线接地电阻越小，以及架空地线的设计位置和导线距离越近。

四、小结

本文基于特高压直流线路的电磁干扰的内容，在实际的特高压直流线路电磁干扰中还应分析架设区域地理情况，更多处理好所处的环境特点才能更有效的解决好这一关键问题。

参考文献

直流电路篇6

>> 基于TL494太阳能降压充电电路设计 基于STC89C52和TL494的开关电源的设计 基于脉宽控制器TL494的升压开关电源设计 基于TL494芯片 PWM控制电路工作原理分析与检测 直流降压斩波电路的设计 一种基于TL494芯片的电动车电机控制器 基于PSCAD的直流斩波电路的仿真 基于MATLAB/Simulink的直流斩波电路分析 直流斩波电路的MATLAB研究 基于CPLD的直流无刷电机驱动电路设计 直流斩波电路的Matlab／Simulink仿真研究 基于AD760的高精度直流电压输出电路设计 基于小型高效直流开关电源的控制电路设计 GTO斩波调速系统主电路的设计 基于串联直流稳压电源电路的Multisim应用于电路设计分析研究 基于CPLD的WatchDog电路设计 基于EMCCD的驱动电路设计 基于89C51单片机的数控直流电源电路设计 基于Matlab的交流斩波型PFC电路仿真研究 交流信号转直流信号电路设计 常见问题解答 当前所在位置：.

[2]王兆安，刘进军.电力电子技术[M].北京：机械工业出版社，2010.119-120.

[3]胡寿松.自动控制原理[M].北京：机械工业出版社，2007.264-265.

作者简介：

直流电路篇7

北京工商大学计算机与信息工程学院 付 扬

【摘要】设计一种多路输出的直流稳压电源。通过对220V电网电压进行降压、整流、滤波，并以三端可调和固定输出的集成稳压器稳压，得到多路电压输出。设计中依据Multisim仿真，通过不断调试修改电路参数，取得了理想的设计效果。该电源可以满足多种工作电压系统的需求，并在实际中得到很好地使用，具有很强的实用价值。

【关键词】Multisim仿真;稳压电源;多路输出

1.引言

在电子电路和电子设备中常常需要各种不同电压的直流电源，但有些电源只有某一固定电压输出，或有些电源体积偏大，给一些便携式电子产品及小型的电子系统使用带来不变，基于此本设计研究一种多输出便于携带的直流稳压电源，它将电网交流电变为各种需要的直流稳压电源。

为保证设计实现，电路基于Multisim仿真进行设计。Multisim是美国国家仪器公司推出的原理电路设计、电路功能测试的虚拟仿真软件，它具有较为详细的电路分析功能，可以设计、测试和演示各种电子电路。

2.设计任务及方案

设计多路输出直流稳压电源，即输出±（1.25V～20V）任意可调电压;输出±12V电压;输出±5V电压。

设计的直流稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成，如图1所示。其各部分主要完成的作用是：电源变压器将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2;整流电路将交流电压u2变为脉动的直流电压u3;滤波电路将脉动直流电压u3转变为平滑的直流电压u4;稳压电路清除电网波动及负载变化的影响，保持输出电压uo的稳定。

图1 直流稳压电源框图

3.单元电路设计

3.1 变压器降压和整流电路

220V交流电首先要降压，以得到合适的电压值，其降压和整流电路如图2所示。根据设计任务，需要降压电路具有2路输出，电源变压器可选一次输入220VAC，二次输出2个绕组均为20V，其A点仿真波形如图3所示，图中两条曲线分别为输入交流电压波形和降压后的波形，A点相位与输入相同，B点相位与输入相反。

图2 降压和桥式全波整流电路

图3 输入波形和A点降压波形

利用整流二极管的单向导电性，将降压后双向变化的交流电变成单向脉动的直流电，常用的整流电路有单相半波整流电路与单相桥式整流电路两种，本设计采用单相桥式整流电路，其仿真结果如图4所示，图中上面曲线为C点整流波形，下面曲线为D点整流波形。

图4 整流电路仿真波形

设变压器副边电压为：

（1）

整流输出电压平均值Uo：

（2）

由于每个周期内，D1、D4串联与D2、D3串联各轮流导通半周，所以每个二极管中流过的平均电流只有负载电流的一半，二极管截止时，每个二极管承受的最高反向电压就是变压器次级交流电压u2的最大值。

3.2 滤波

整流输出的直流电压脉动分量比较大，为减小脉动，在整流电路之后加上滤波电路。本设计采用电容滤波，电容在高频时容抗小，和负载并联，从而达到减小纹波的目的，电容滤波电路如图5所示。

图5 整流滤波电路

若滤波电路负载开路，则输出电压为。接入负载后，其输出电压取决于时间常数RLC，RLC 越大，Uo越高，脉动越小，同时负载电流的平均值越大，整流管导电时间越短，二极管 iD的峰值电流越大，当时，工程上常取：

（3）

仿真波形如图6所示，滤波后输出电压的脉动程度大大减少，而且输出电压平均值U0提高了，上面曲线是C点波形，此时C为10μF电容，下面近乎直线是D点波形，C为4700μF电容滤波波形。

图6 10μF和4700μF电容滤波波形

3.3 稳压电路

稳压电路采用三端集成稳压器，三端集成稳压器只有三个引脚，即输入端、输出端、公共端。输出电压固定的三端集成稳压器有正输出（LM78××）和负输出（LM79××）两个系列，以上各型号中的××表示输出固定电压值，一般有5V、6V、8V、12V、15V、18V、20V、24V等8种。输出电压可调的三端集成稳压器有LM317、LM117（输出正电压），LM337、LM137（输出负电压），其最大输入电压40V，输出电压范围为⒈25～37V。

4.整体电路设计实现

整体电路设计如图7所示，输出±可调电压由LM317和LM337的E、F输出，其通过调节滑动变阻器RW，输出电压可调，其输出电压计算公式：

（4）

LM7812和LM7912输出G、H分别为±12V，LM7805和LM7905输出M、N分别为±5V，其正电压E、G、M点输出仿真如图8所示，负正电压F、H、N点输出仿真如图9所示，由仿真可见，实现了预期的设计。

图7 多路输出稳压电源电路

图8 分别为E、G、M点输出电压

图9 分别为F、H、N点输出电压

5.结论

基于multisim的实现了直流稳压电源的降压、整流、滤波和稳压设计，实现了多种稳压输出，其设计调试方便，达到理想设计。该设计已经使用到我们电子技能实训的各种电子系统中，使用方便，效果很好。

参考文献

[1]卞文献，何秋阳.Multisim10仿真软件在《模拟电子技术》理论课教学中的应用[J].电子世界，2012.13：162-163.

[2]雷跃，谭永红.用Multisim10提升电子技术实验教学水平[J].实验室研究与探索，2009（4）：24-27.

直流电路篇8

1.学习直流稳压电源、滑线变阻器的使用方法。

2.学习直流电压表、电流表、数字电压表、数字万用表等测量仪表的使用方法。

3.学习测量有源二端网络的开路电压和等效电阻的几种方法。

4.通过实验加深对叠加原理和戴维南定理的理解。

二、实验原理

1.滑线变阻器的使用 滑线变阻器是一种常用的电工设备，如图2-1所示。它可作为可变电阻，用以调节电路中的电流，使负载得到大小合适的电流；它也可作为电位器使用，改变电路的端电压，使负载得到所需要的电压，如图2-2所示。在实验室它也常被作为一个可变的负载电阻使用。它的额定值有最大电阻R 和额定电流I 。在各种使用场合，不论滑动触头处于任何位置，流过它的电流均不允许超过额定电流IN，否则将会烧坏滑线变阻器。

2.叠加原理叠加原理是分析线性电路时非常有用的网络定理，它反映了线性电路的一个重要规律。实验时要深入理解其意义、适用范围，要能灵活应用叠加原理分析复杂电路，而对于定理的证明则不必过分注意。我们可通过实验方法来验证该定理并加深对它的理解。

叠加原理的内容是：在含有多个独立电源的线性电路中，任意支路的电流或电压等于各个独立电源分别单独激励时在该支路所产生的电流或电压的代数和。例如图2-3所示的线性电路中，流过ab支路的电流I 即是当开关S 合向左侧，开关S 断开，电源U 单独激励时，在ab支路产生的电流I 和当开关S 合向右侧；开关S 合向右侧，电源I 单独激励时，在ab支路产生的电流I 的代数和。

图2-3中电流I 和图2-4中电流I′ 、I″ 的参考方向一致，在叠加时I′ 和I″ 都取正号，即I =I′ +I″ 。如果I 的参考方向与图2-4中所选择的相反，则I =I′ -I″ 。还应注意叠加时I′ 和I″ 前的正、负号是根据它们与I 的参考方向是否一致确定的，与I′ 和I″ 具体数值正负是两回事，不能相混。

电路中某一独立电源单独激励时，其余不激励的理想电压源用短路线来代替，不激励的理想电流源将其开路。例如图2-3所示电路中理想电压源U 不激励时，开关S 应合向右侧的短路线处，理想电流源I 不激励时，通过开关S 将其开路。电路中含有多个电源时，与上述处理方法相同。

含有受控电源的电路应用叠加原理时，在各独立电源单独激励的过程中，一定要保留所有的受控电源。这是因为受控电源与反映非电能转换为电能的独立电源不同，它是反映同一电路中两条支路电量关系的电路模型。

3.戴维南定理戴维南定理和叠加原理一样也是分析线性电路经常用的一个网络定理，特别是当只要求分析计算电路中某条支路或某一部分电路时，利用戴维南定理可简化分析计算的复杂性，戴维南定理尤其是分析电力电路的有力工具。

戴维南定理的内容是：任何一个线性有源二端网络（或称单口网络），对外电路来说，可以用一个等值电压源来代替。该等值电压源的源电压E 等于有源二端网络的开路电压U ，其内阻R 等于网络中所独立电源不激励时的入端电阻。例如图2-3所示电路，如果将ab支路抽出，剩余部分便是一个有源二端网络。该有源二端网络对电阻R 来说，可以用一个等值电压源来代替，如图2-5所示。

如果已知有源二端网络的结构和参数，可以通过理论计算确定该有源二端网络的等值电压源的源电压E 和内阻R 。计算有源二端网络的开路电压时，当然仍可利用叠加原理、节点电压法等电路的分析计算方法。求电阻R 时，电路中所有独立电源不激励其处理方法仍然是理想电压源用短路线代替，理想电流源用开路代替。

确定一个有源二端网络的戴维南等效电路的关键是要求出其开路电压U 和入端电阻R ，下面介绍用实验方法测量U 和R 的一些方法。

（1）开路电压的测量

方法一直接测量法。当有源二端网络的等效电阻R 远小于电压表的内阻R 时，可直接用电压表测量有源二端网络开路电压U 。一般电压表的内阻并不很大，最好选用数字电压表，数字电压表的突出特点就是灵敏度高，输入电阻大，有的高达数百兆欧，对被测电路影响很小，从工程角度来说，用其所测得的电压即是有源二端网络的开路电压。

方法二补偿法测开路电压。测量电路如图2-6所示。其中E为高精度标准电源，R 、R 为标准分压电阻箱，P为高灵敏度检流计。

调节电阻箱分压比U 随之改变，当U =U 时，流过检流计的电流为零，则U =U =U = E=KE。式中K= 为电阻箱的分压比，可直接读出。

由于此种测量方法在电路平衡时I =0，不能消耗能量，所以补偿测量精度要比直接测量法精度高。

（2）等效电阻的的测量

方法一用数字万用表的电阻档直接测量。测量时首先让有源二端网络中的所有独立电源不激励，即理想电压源用短路线代替，理想电流源用开路代替。例如测量图2-3所示电路抽取后R 所剩有源二端网络的等效电阻时，开关S 应合向右侧，使U 用短路线代替，开关S 断开，使I 开路，变为一个无源二端网络，用万用表电阻档直接测量a、b间的电阻值即可。

方法二 加压求流法。让有源二端网络中所有独立电源不激励，在a、b端施加一已知直流电压U，测量流入二端网络的电流I，如图2-9所示，那么等效电阻为R = 。

实际电压源和电流源都是具有一定内阻的，内阻并不能与电源本身分开，因此让独立电源不激励的同时，电源的内阻也被丢掉了，这样将影响测量的精度。因此以上两种方法仅适用于电压源很小和电流源内阻很大的场合。

三、任务

1.叠加原理实验

（1）根据图2-3的原理电路接好试验电路。测量当U =18V和I =90mA，两电源共同激励时a、b支路的电流I 。利用开关S 和S 控制作用，测量U 和I 分别单独激励时a、b支路的电流I′ 和I″ 。

（2）将U 调节为6V，电源I 大小不变而方向反接，重复上述实验步骤及测试内容，测量时注意电流表正负端的联接。

2.戴维南定理实验

实验原理电路如图2-3所示。图中U =18V，I =90mA，开关S 合向左侧，S 合向右侧，使U 和I 同时激励。

（1）测量ab支路的电流I ，然后断开ab支路，去掉R ，将剩余的部分电路作为待测量及变换的有源二端网络。

（2）用数字电压表或数字万用表的电压档直接测量上述有源二端网络的开路电压U ，再根据图2-7所示的补偿法测开路电压的电路，联接好测量电路，重新测量该有源二端网络开路电压。

直流电路篇9

【摘 要】《电工基础》是涉电专业的基础课程，电工电子教师面对着基础各不相同的学生，教学时要循序渐进，切实以学生为主体，增强学生自主学习能力，充分挖掘学生的学习潜能。

关键词 复杂直流电路；概念；策略

笔者近年来一直处于教育教学第一线，从事电工基础的教育教学工作，深知个中滋味，每每遇到学生纠结于各种各样纷繁复杂的直流电路问题而不能自拔时，倍感焦急!为此，笔者特地将教育教学过程中一些心得体会与大家共勉，希望能够起到抛砖引玉的效果。

1.弄清概念，深入理解

一些学生在学习过程中没有搞清楚某些电工术语的相关含义，经常会发生相互混淆，以偏概全的现象。比如在理解节点这一概念的时候，为数不少的学生经常会搞错，在其定义中明确指出:三条或三条以上支路汇聚的那个点称为节点。笔者在课上跟学生交流时就告诉他们首先确定出哪些是支路，然后再数一数条数就可以了。当然，还有一些概念在理解时需要更深层次一些，譬如在解释基尔霍夫电流定律的推广应用中有关“封闭面”这一概念时，就有很多学生很茫然，纷纷表示不理解。笔者在上课时其实就在黑板上画出相应的电路图，将由若干电阻所构成的多边形全部圈起来就可以了，流进封闭面的电流等于流出该封闭面的电流即可。因此，笔者认为，学生必须弄清相关概念，必要时还要进行深入的理解才可以。

2.明确目的，按图索骥

在平时的练习中，有部分同学在求解相关电流时会感到不知从什么地方下手，就譬如在解决一条题目时，感觉运用支路电流法可以，想想用叠加定理也行，甚至还能用戴维宁定理解决问题。笔者认为遇到上述这些情况至少还属于幸福的烦恼之列，总比那些感到不知所措的情况要好很多。然而，学生在解决问题的同时也必须注重效率，争取能在最短的时间内更好更彻底地解决问题。俗话说，总不能捧着金饭碗讨饭啊。笔者在课堂上再三强调，支路电流法可以求出各条支路上的电流，它是先假设各条支路上的电流方向以及回路方向，再根据基尔霍夫定律列出相应的方程式组，最后求解出各条支路上的电流。而叠加定理应用于由线形电阻和多个电源组成的线性电路中，任何一个支路中的电流(或电压)等于各个电源单独作用时所产生的电流(或电压)的代数和。在理解所谓恒压源不作用时，就是指该恒压源处可用短接线替代;恒流源不作用，就是说该恒流源处用开路替代。当然，叠加定理只能用来求解电路中的电压或电流，而并不能用来计算电路的功率。可以这样讲，上述两种方法对各条支路的电流都能求解，只是在求解题目时要视具体情况而定。总之用一句话来概括就是，哪种方法能简捷迅速地求出结果就用哪种方法!

3.把握整体，切中肯綮

解题时，笔者认为，如果对题目的理解能够从整体上把握的话，可以起到事半功倍的效果。就像在运用戴维宁定理时，只在针对某一个复杂电路时，并不需要把所有支路的电流都求解出来，而只是要求解出其中某一条支路的电流，在这种情况下，笔者认为，就应该用戴维宁定理，比较简捷，相对方便。根据戴维宁定理可对某一个含源二端线性网络进行简化，其定理内容显示，求解的关键在于正确理解和求解出含源二端网络的开路电压和其等效电阻。在此，笔者需要提醒的是，代替含源二端网络的电源其极性应与开路电压相一致，若求得的开路电压是负值，则表示电动势的方向与原假设的方向正好相反。再举个例子，笔者在讲解两种电源模型的等效变换时，首先强调，这两种电源之间的等效变换是对外电路来讲的，电源内部是不等效的。其次讲清楚电压源和电流源这两种电源分别是如何形成的，可以从电源对于负载的功能方面来阐述，也就是说，既可以看作是电压的提供者，也可以视为是电流的提供者。然后再将两种电源模型的等效变换条件弄清楚就可以了。当然，在两者进行等效变换时彼此的方向应当一致，也就是说，恒流源的流出端和恒压源的正极性端应是相互对应的。

以上是笔者在平时课堂教育教学中的点滴感悟，恳请大家能够提出宝贵意见和建议，以便能够相互促进，共同提升。

参考文献

直流电路篇10

关键词：直流充电回路；可编程控制器；自动控制；天生桥水电站

引言

天生桥水电站位于陕西宁强县境内，是二郎坝水力发电公司梯级水电开发工程中的第一级电站。设计水头80米，设计流量14.5m3/S，装机3×2500KW。从2000年6月三台机组投产发电以来，直流系统中的充电回路就存在缺陷，其中第二路充电回路完全无法运行。第一路充电回路时常发生故障，导致直流系统无法正常运行，严重影响了天生桥水电站的安全运行。

主要问题有：第二路充电回路中的时间继电器工作不可靠，由于该时间继电器是老式产品，且延时要求很长，目前市场已难以买到，存在铁芯晃动空间大，时常发生铁芯闭合不良而引起的震动。触点接触易发生接触不良而引起回路不正常动作，当发生铁芯震动时，整个控制回路几乎无法正常运行。

延时不准确，导致不能按设计的要求进行充电，可发生充电不足使蓄电池处于馈电状态，直接影响直流系统的可靠性，并且严重影响电池的使用寿命。

也可能发生过充电，当发生过充电时会使直流系统电压偏高，对部分直流用电设备有不良影响，并且影响蓄电池的使用寿命。

第一充电回路时常发生延时不准确现象。

直流充电控制方式分为两种:

手动控制：即手动操作切换工作方式为均充或浮充。

自动控制：即自动切换工作方式为均充或浮充。

浮充工作方式为长期工作状态，主要是供给正常的继电保护、自动装置及信号回路的工作电流及补偿蓄电池自放电损失的电能。

均充工作方式为补充蓄电池大量放电后，进行急速充电的一种工作方式，当交流电源停电时间超过180秒，在交流电源恢复时设备工作在均充状态。8小时自动切换（自动控制方式）为浮充工作方式。

原控制回路由2个时间继电器及4个中间继电器组成，电路原理图（部分）如下。

K1用于交流电源停电时，测停电时间，当停电时间超过3分钟时，延时闭合触点闭合，若来电则以均充方式运行。

K5用于测均充时，充电装置若以均充方式运行，k5即动作，并开始计时，8小时以后断开，转为浮充方式运行。

该控制回路中，时间继电器k5长期带电工作，而且整个电路中有较多触点串联，容易发生触点接触不良的现象。在多个触点相串联的回路中，当一个触点发生接触不良时，即可使整条控制回路出现故障。

当支流电源电压下降或继电器、接触器铁芯闭合不好时会产生噪音，并且有可能导致触点接触不良。因此整个控制回路容易发生故障，会影响直流系统的可靠性。

针对发现的问题，现将由继电器与接触器构成的控制回路改为可编程控制器（即PLC）来控制，利用了中控室内的公用盘PLC的备用输入模块的开关量输入点和备用输出继电器实现。

改为PLC控制以后，原控制回路的所有功能都能实现，原控制步骤及过程现由PLC内部程序处理。避免了以前容易发生的触点接触不良，铁芯震动等不良因素的影响，实现了运行稳定，无噪音及准确控制。

由PLC控制以后，外部接线很少，很简单，相对以前的继电器及接触器构成的控制回路，突出体现了使用元件少，接线简单的特点。因此，具有维护量少，故障率低，容易检修查找故障。因此大大提高了直流系统的运行可靠性。

下图为PLC控制的外部接线图

00024为浮充输出继电器接点，00025为均充输出继电器接点，分别用于控制充电回路的浮充和均充工作方式，当00025吸合时为均充状态，此时充电电流较大，用补偿大量放电后的电流亏损，实现快速充电。另外由于电池串联有个别落后电池在较大电流的影响下可使其容量得到恢复。

当00024吸合时为浮充状态，此时充电电流较小，用于补偿电池在运行中产生的自放电现象，浮充方式为长期工作方式，可保证蓄电池组经常保持充电良好状态。

PLC编程梯形图如下

其中10032为充电主回路接触器开关量输入点，它反映主充电回路中接触器的状态，当充电回路运行时，该接触器为吸合状态，其常开触点闭合，常闭触点断开。当充电回路的交流电源消失或将充电回路切除时，该接触器释放，其常开触点断开，常闭触点闭合。

T1、T2、T3、T4为时间继电器，T1设定时间为180秒，即3分钟，当停电或切除充电装置后开始计时。00025为均充状态输出，接均充状态指示灯，指示均充状态。00024为均充浮充控制输出继电器，用于控制浮充或均充状态。T2、T3、T4设定时间为8小时，当充电装置的交流电源停电时间超过3分钟后，如果来电则在均充方式下运行，8小时后自动切换为浮充方式，并且长期按浮充方式运行。

运行效果