时间：2023-05-30 09:26:22
【关键词】汽车电路图；汽车电路原理；识别研究
1.引言
社会经济和科技的快速发展，汽车取代了小型交通工具，成为人们不可或缺的首选，它们给人们提供了诸多方便，但是，汽车如果出现了问题，通常修理都会较麻烦，不是专业的维修人员一般做不到，所以，如何更好地了解和掌握汽车电路识别的方法跟技巧显得尤为重要，让普通人都能学会并掌握这些方法，不再因为汽车坏了，不能自行修理修理而苦恼。汽车电路有很多类型，在对汽车电路图预读和判断时，我们首先要区分各类汽车电路图各自的不同，将电路图简化易懂，这样汽车电路图识别就不再那么遥不可及。只有迅速对汽车电路图预判并识别，汽车电路故障才可以顺利排除[2]。
2.正确理解汽车电路图的表达方法
汽车电器的发展跟汽车发展几乎同步，随着各类汽车的诞生，相应的汽车电器也应运而出，种类繁多且结构日趋复杂。汽车电路图的基本表达方法主要有三类，接下来将进行介绍。正确理解各种电路图表达的方法会促进对汽车电路图的识别。
（1）接线图
接线图是把汽车上的线从电源到开关再到搭铁联接起来指导性的图，通常可以跟汽车电器在汽车上的实际位置相对应。其主要作用是：整个汽车的电器数量一目了然，电线设置路线清晰，始末位置很便于循线跟踪，排查起故障来方便。缺点是：电线复杂交叉，印刷版不够大难分辨，需要耗费大量时间精力在读图、检查上，电路重点、难点难寻。
（2）汽车原理图
汽车电路原理图是用简单的图形符号代表每个系统元件，再将各个系统按照电路原理联系起来，排列而成。所以，识读汽车电路原理图最重要的是懂各个图形符号代表的意思。这类图是线路图的高度简化，因此电路原理相当简明清晰，对掌握汽车设备的工作原理和排查问题所在非常有利。如图1所示，为防盗系统电路图。
（3）电器定位图
电器定位图主要表征电器和导线所在的准确位置。定位图的形式多种多样，除了平面图和立体图还有实物照片，可以很好地反映汽车电器的实际位置，有很好的应用价值。
3.电路图的识别研究
从前面已经知道，要想很好的学会识图方法，对汽车电路图的表达方法要清楚，每种教材中给出的方式可能不同。因为各国文化的差异，在汽车电路图绘制这一块，技术标准、文字标注不同，例如对进口汽车，一般图形符号很不一样，就可能在短时间内难以分清接线图、原理图和线束图。虽然绘制风格有差异，可毕竟汽车电器系统基本工作原理是差不多的，因此，识读汽车电路图还是有方法和技巧的。
（1）做足准备
第一，最大限度记住电路图中各种图形符号的意义，区分国产及进口车型汽车中的不同表达方法。这是识读和分析汽车电路图最基础的内容，因为不同汽车的电路图的绘制还不统一，特别是进口车型，因为跟国产车型采用不同的符号图形，要学会仔细核对和区别对待，了解并掌握相关元器件名字和其在图中所处的地方、数目和怎么排线，不能被老经验所蒙蔽，并注意更新学习，鉴别国内外车型相同元件不同的符号表达方法。
第二，打牢基础，从类似汽车电工电子这样的基础课程学习所需知识，因为这些知识对于实际情况中排除故障和识读方法的进步有重要作用。同时还应加强数字逻辑电路的学习，二者相辅相成。这样对使用了555定时器、译码器的汽车元件故障排除也能很好应对。
第三，电路标记符号了然于心。我们经常看到汽车电路图中，很多电器元器件在接线柱上有“B”、“+”这样的标志，它们表示交流发电机接到电源火线端接线柱，同理中性点接线柱用“N”代表；还有很多这样的例子，我们只要稍加留心，就能慢慢积累，掌握更多这样的知识。
（2）逐步积累学习方法和技巧
第一，由简到难，循序渐进。
①首先从大家都很熟悉的车型开始。如EQ1090、CA1092，再去进行熟悉桑塔纳、捷达这类车的电路图识别，这样一步步从简单到复杂，整理之后温故知新，才会举一反三。刚开始识读电路图时，难免会遇到各种迷惑，对一些ECU、继电器的引脚不了解，此时，可跳过这一步，尝试对电路的其他电器部分的识读，等之前所需知识的资料搜集全之后，就能更好了解电子控制这一块与传统电器这一块的相互关系。
②从整体到部分。汽车电路图线条交叉复杂，因此在允许的情况下尽量把原车线路原理图按系统分画成不相同的单元电路。
第二，击破一点，举一反三。汽车电路图更好识别的方法就是，先掌握一种型号的汽车电路，通过这一种类型的原理，作为具体的例子，触类旁通，慢慢就能掌握各类汽车电路图的通性；然后把这些通性当做支点，对了解另外类型的汽车电路就有很好的指导作用；同时对各种车型之间的不同印象更深刻。比如学会了解放牌汽车电路的识读之后，就能对东风、跃进等一系列国产汽车电路进行掌握。
第三，不同车系，用不同方法识读。当前环境，国内汽车品牌各式各样，数量繁多，要想识读所有车型种类的汽车电路图很难实现，也没有必要。只要击破1、2类车型，就能举一反三，为了把用有限的时间和精力学习到的知识覆盖更多的车型和种类，就要按国家品牌来合理划分车系，如日本车系、美国车系、欧州车系等，从中找出一两种车型主要研习。一般来说，按习惯这样划分：针对大众车系，选桑塔纳或捷达；对于日本车系，首先丰田或者本田。
4.结论
汽车电路图识别方法很难速成，必须一点点学习，循序渐进，了解各种类型的汽车的元器件，电路路，符号图形代表的意思和它们之间的联系，并采取有效的方法，由简到繁，根据不同的车型和车系，举一反三，找寻出各类汽车的通性和区别，慢慢提高识读电路图的水平[3]。
参考文献
[1]薛风，明红辉.汽车电路图识别方法与技巧研究[J].科技信息，2013.
LED灯驱动电路原理是在需要使用比较多的led产品时，如果将所有的LED串联，将需要LED驱动器输出较高的电压：
如果将所有的LED并联，则需要LED驱动器输出较大的电流。将所有的LED串联或并联，不但限制着LED的严使用量，而且并联LED负载电流较大，驱动器的成本也会增加，解决办法是采用混联方式。串、并联的LED数量平均分配，分配在一个LED串联支路上的电压相同，同一个串联支路中每个LED上的电流也基本相同，亮度一致，同时通过每个串联支路的电流也相近。
（来源：文章屋网 ）
CCD的应用十分广泛，在普通模拟摄像机、数码摄像机、数码照相机，甚至扫描仪都要用到它。 CCD工作的必要条件是正常的驱动信号和电源的供给，本文主要谈的是电源电路。
CCD电路工作原理
一般 CCD的工作电源为+9V、+16V、－8V三种，有的CCD只需+16V和－8V，工作原理如图1所示。
本图是根据松下NV-M9000EN的摄录机电路制作,应用于其它机种和型号的CCD供电电路也大同小异，有一定的参考价值。该电路由脉冲调宽的方式来控制输出电压，VR1003的动片是调整反馈端，输出的电压由它反馈给IC1001的22脚，当输出直流有变化时，经由VR1003的动片反馈给IC1001的22脚，经误差放大后送往IC内的电压控制电路和另一路三角波形比较，输出直流电压的变化转换成脉宽的变化，经放大缓冲电路后由IC1001的15脚输出去控制Q1004，从而稳定直流输出，见图2所示。如因某种原因使输出直流9V变低，则IC1001的22脚直流电压也会变低，在IC1001内部和三角形波形比较后的输出脉冲宽度变大，最后使Q1004导通时间变长,输出的直流电压升高,从而使输出直流电压稳定。
CCD电路故障分析与排除
该电路的常见故障是开机三个电压无输出，如损坏Q1004和T1001，最多见就是T1001的1-2脚开路。测1脚是否有12V即可判断。确认开路后最好同时取下Q1004检查是否完好。否则的话，如果Q1004的c-e短路，装上新的T1001后，通电即会烧毁。在装上新的或修复的T1001前还需检查三组电路的负载是否正常，附表为NV-9000EN各测试点的参考值，如不正常仍需排除其它故障。
就NV9000EN而言，Q1004的型号为2SD1624，如损坏又无同型号的晶体管，找类似参数和大小的管子代替即可。而T1001的型号为ELL04T032R，业余是很难找到的。有必要的话可以重绕该变压器，如上所述初级1-2脚最容易开路，恰好初级在最外层，重绕初级很方便。如果次级开路或短路则需整个重绕。重绕参数见图3。
在实际的变压器中，四个绕组是独立的，由里到外5-6、3-4、4-5、1-2。重绕时小心撬去磁性封盖，自行确定好各脚的编号，或按原来的编号找同样大小的漆包线（或略大），按顺时针方向（从上往下看）和图3的匝数，从56、34、45、12分别绕好四个绕组，上好锡，装上磁性封盖即告完成。
该故障为本电路的多发故障，掌握该维修方法相信可解决本电路的多数问题。
关键词：多媒体课件；实践能力；网络课程
作者简介：安康（1981-），男，浙江杭州人，杭州师范大学钱江学院，讲师；孙亚萍（1980-），女，浙江杭州人，杭州师范大学钱江学院，讲师。（浙江 杭州 310012）
基金项目：本文系杭州师范大学钱江学院教学建设项目（项目编号：YS01207031001）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）02-0071-02
“电路原理”是电子信息学科重要的一门专业基础课，本课程的教学目的是使学生掌握电路原理基本概念、分析方法以及电路实验基本技能。[1]通过制定“电路原理”课程教学大纲，正确把握学科专业课与本课程内容之间的关联性，为学生构建融会贯通的课程体系。为了在有限的学时内让学生能够快速掌握电路原理的知识结构，针对“电路原理”课程从教学模式、教学设计、实验实践性教学、网络课程建设、课程考核评价指标等方面进行改革，并对“电路原理”改革过程中的经验和体会做了总结。
一、课堂教学模式
“电路原理”课堂理论内容信息量大、涉及到很多数学公式，且电路图复杂。传统教学模式中教师通过在黑板上画电路图、书写数学公式等手段进行授课，不仅耗时且效果不明显。将多媒体教学融入到课堂教学环境中，加大课堂信息的传递量，提高课堂教学效果。多媒体教学课件采用PowerPoint制作，配有Flash MX动画演示，教师在课件制作过程中注意每节课教学内容的重点、难点，能够对上一节课的内容进行复习并引申出本节课讲授的知识点，使学生在接受新知识的同时能够将知识点串接，注重知识的融会贯通。针对电路课程抽象难理解的内容，采用电路仿真开发环境EWB，让学生感受抽象电路在实际电路中的运行状况，培养学生学习电路的兴趣。
二、课堂教学设计
教改之前“电路原理”课堂授课形式多为教师讲课，学生听课缺乏互动性，注意力分散，学习兴趣不高。[2]教改后，教师在授课过程中针对不同知识点采用随机提问的方式，促使学生对该问题进行思考和分析，此方法对于知识点掌握薄弱的同学效果尤其明显，因为他们担心自己回答不上来，脑部神经处于紧张状态，就能够集中注意力认真听课。在教学设计上，教师与学生共同参与到课堂教学活动中，学生为主体，教师通过引入问题、课堂讨论、仿真验证、问题讲解、知识点总结方式进行辅导。例如在讲解电路定理（戴维宁/诺顿定理）知识点时，通过引入一个工程问题让学生分小组讨论，教师可以对每组设计的方案进行点评，利用电路仿真环境对方案进行设计，确保课堂理论教学与实验教学无缝连接，使学生通过虚拟电路实验快速掌握知识点，培养学生学习方法和学习技能。
三、课程体系构建
教师在教学过程中尽可能使学生在有限的课堂教学时间内掌握“电路原理”的教学内容，[3]注重“电路原理”课程与后续专业课程之间的衔接，统筹安排。精选出基本、实用与后续课程联系紧密的内容，删减应用性不强的内容。例如讲解一阶/二阶电路时域分析知识点时，讲清楚电路的物理概念，降低该章习题的难度，其中卷积积分、频率响应、状态方程等复杂内容放到“信号与系统”课程中讲解。另外对于“电路原理”课程中含有运算放大器的电阻电路章节，虽然该章节内容在“模拟电子线路”课程中作为精讲内容，但是为了让学生尽早对专业知识有更清楚的认识，考虑把该部分内容作为学生自学章节，教师提前布置自学题目，学生通过查询专业资料自学本章，教师给学生一定的指导，结束后学生归纳知识点完成读书报告，作为平时成绩计入总评。通过自学让学生对运算放大器的概念及应用有大致的了解，不仅解决课程之间课堂教学内容重复问题，同时培养学生自学能力，让学生知道学习该门课程的价值所在。
四、实践性教学环节
“电路原理实验”是一门重要的实践课，教师把电路原理实验贯穿在“电路原理”课堂教学整个过程中，学生通过把学到的理论知识运用到实验实践中，加深对电路的理解，巩固课堂所学的理论知识，培养学生动手操作能力。
1.EWB 电路仿真环境
无论是“电路原理”课堂教学还是实践教学，EWB电路仿真贯穿于电路原理教学整个过程中，该仿真软件功能强大，操作方便，能够将虚拟电路环境与真实电路实验相结合，提高学生综合应用能力。虚拟实验仿真前，需在开发环境下根据设计的方案搭建电路进行仿真，然后在电路实验平台上面调试电路，在实践过程中验证电路设计的正确性，需要在此阶段培养学生调试过程中分析问题、解决问题的能力。另外虚拟电路仿真环境能够设置一些电路故障以及边界值，不会对电子元器件和实验仪器造成损坏，减少实验过程中因学生操作不当损坏电子器件的问题。
2.电路平台实验
依据电子专业特点，注重学生动手能力的培养，教研组编写一套符合自己专业特色的电路原理实验指导书，授课计划共开设八个实验：基尔霍夫定律的验证；受控源VCVS、VCCS、CCVS、CCCS的实验研究；叠加原理的验证；戴维宁定理和诺顿定理的验证；RC一阶电路的响应测试；用三表法测量交流电路等效参数；RLC串联揩振电路的研究；功率因数及相序的测量。
每个实验都包含有实验目的、实验原理、实验设备、实验内容、实验注意事项、预习思考题和实验报告。另外教师还设计了需要学生课后自学的实验比如关于EWB Multisim仿真软件的学习。实验中注意学生操作时容易出问题的地方。例如试验“基尔霍夫定律的验证”，因为该实验涉及到依据基尔霍夫电压/电流定律列写方程，需要对电路设定参考方向再列写KCL/KVL方程，但是学生初次接触电路，对参考方向的理解比较欠缺，单纯的课堂理论讲解使学生对参考方向掌握情况还不够深刻，经过这个实验的验证，学生动手测量和操作，对参考方向有较深的理解，做习题时慢慢养成分析电路前设定电路参考方向再求解的习惯。
3.电子线路课程设计
在学生具备电路软件仿真和硬件调试能力基础上，为了进一步加深学生对电子线路的理解和掌握，将电子线路课程设计引入到“电路原理”课程实践性教学环节中。学生自主选题，自行设计，根据需求指标设计方案，采用EWB对方案进行仿真，验证设计的方案是否可行，制作硬件调试系统，在调试过程中学生查阅资料对硬件进行修改调试，在实践中不断改进系统。教师在学生课程设计期间给予适当辅导，学生作为主角在实践中培养自己动手操作能力，为参加各类电子设计大赛和毕业设计做好前期工作准备。
五、“电路原理”网络课程建设
结合现代教学手段，利用网络资源，建立“电路原理”教学网站，为学生自主学习提供良好教学平台，“电路原理”网络课程网址：http：//221.12.26.150/tea_main.jsp。电路网络课程建设框架主要从四个方面进行：教学信息资源包括教师信息、课程信息以及课程调课、停课、考试等信息及时反馈给学生；课堂理论教学资源包括多媒体课件以及教师批改完每章作业后设置的该章作业的答案以供学生查看，学生通过及时下载作业资源找出自己做错的地方，不断改进。另外电路自学章节选题部分教师均通过网络平台，方便快捷；实验实践教学资源包括实验课件以及实验仿真环境，网络平台中建立虚拟仿真实验室，学生可以针对硬件实验平台设计实验方案、仿真分析，提高硬件调试成功的概率，培养学生创新能力；师生互助学习资源通过开展答疑讨论、作业提交、自主测试、课程反馈等模块，为教师网上教学和答疑提供便捷的手段。
六、课程考核评价指标
“电路原理”课程考核主要从理论考核和实验实践考核两方面进行。考核成绩构成如下：期末成绩占55%，期中成绩占15%，平时成绩占30%。期末考核主要采用笔试的方式进行，期中考核可以采用笔试的方式进行考核，也可以通过制作电子系统提交论文的方式考核，平时成绩考核包括学生课堂教学与实验教学出勤率、课堂提问、读书报告完成情况、课程作业和实验考核构成，其中实验考核包括实验报告部分（报告能够体现实验基本理论、实验设计理念、实验数据分析）以及实验操作部分（考核仪器仪表的规范使用、电路测试能力等）。通过给予平时成绩灵活的权重，建立多元的、综合性的总评制度，尤其对学生创新的、探讨性的观点给予鼓励和支持。
七、总结
“电路原理”课程经过电子教研室教师的共同努力，以电子专业2010级和2011级“电路原理”课程考核成绩为依据，学生基本上能够较好地掌握电路原理的知识点，部分同学能够对电路灵活设计，学生整体的科研能力有了显著提高。“电路原理”课程改革涉及面广，改革过程中存在很多问题，还需要电子教研室教师不断地努力和探索，紧跟社会的发展方向，将“电路原理”课程的教学改革进一步深化。
参考文献：
[1]周茜，徐亚宁.《电路分析基础》课程教学设计的创新与实践[J].桂林电子工业学院学报，2004，24（4）：113-116.
[关键词] 教学改革；教学方法；电路原理
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1005-4634(2011)06-0080-03
电路原理课程是自动化、电子信息工程等电类专业的一门重要的专业基础课。它的任务是通过本课程的学习，掌握电路的基本理论、电路分析的基本方法和进行实验的初步技能，并为后续的课程准备必要的电路知识。“电路原理”课程具有内容多、理论性强、计算繁杂、习题量大的特点。学好电路理论课程还需要有较好的数学和物理基础。所以同学们普遍反映电路理论课程比较难学。
重庆理工大学采用的电路教材是邱光源为原著，罗先觉修订的“电路（第5版）”[1]。按照教学大纲要求教学学时一般要110学时左右，但随着新的知识和学科不断地出现和形成，“电路原理”课程的教学学时已经压缩为72学时。另外，“电路原理”课程提前到大学一年级下期开设。学时的压缩和教学时间的提前无疑使教学的难度大大增加。如何在有限学时内使学生掌握电路的基本知识、基本分析方法和基本实验技能是主讲老师必须思考的问题。经过多年的努力，课题组老师主要从教学内容、教学手段、教学质量评价方法与评价体系、实践环节等几个方面进行改革实践，在“电路原理”这门课程的教学上取得了一定成绩。
1 教学内容模块化明确教学重点与难点
教学内容模块化可以帮助学生在学习时有一条清晰的学习主线，清楚学习的重点和难点。电路原理教学内容大致分为5大模块：（1）电阻电路模块：包括直流电路为主的电路基本概念和基本分析方法；（2）动态电路模块：包括一阶电路的时域分析，线性动态电路的复频域分析；（3）正弦交流稳态电路模块：包括三相电路，含有耦合电感的电路；（4）正弦稳态电路的扩展部分：包括非正弦周期电流电路分析，电路的频率响应；（5）二端口网络和其他内容作为扩展单元模块。
课程内容的重点大致可划分为三个方面：（1）各种电路元件的基本特性，包括电阻、电容、电感、独立源、受控源、耦合电感、理想变压器等；（2）电路的基本定理，包括基尔霍夫定律、叠加定理、戴维宁定理、替代定理、最大功率传递定理、互易定理等；（3）电路的基本分析方法，包括回路法、节点法、相量法、三要素法、各种等效变换、网络函数等。
课程的难点有：电路的参考方向，相量法，含受控电源的分析，阶跃响应和冲激响应，线性动态电路的复频域分析等。
2 多种教学手段及方法的应用激发学生的 学习兴趣
2.1 计算机仿真技术与多媒体教学相结合的教学 方法
“电路原理”课程的理论教学有较多的理论阐述和数学推导，往往使学生陷入被动的学习境地。电子电路计算机仿真技术对电路课程教学理念的更新和教学手段的改革提供了条件。通过EWB软件在课堂上的仿真实验演示，将实验仿真结果与理论分析加以对比，可以加深学生对这些电路现象的理解，这不但能激发学生的学习热情，还能把理论与实际联系起来[2]。
另外，多媒体教学是适应压缩学时、丰富信息要求的有效手段。它可以有效地弥补传统教学方式中的信息量不足、内容陈旧、手段落后的缺陷。在课件的设计上，尽可能发挥多媒体的视觉、听觉优势，通过文字、图形的动态和静态的配合、色彩的和谐搭配以及突出概念的特征，使枯燥的内容变得生动、活泼，吸引学生的注意力，进而激发学生的学习兴趣[2]。
2.2 网络教学综合平台的开设，为学生自主学习 创造了条件
网络教学平台是教师和学生之间在网络环境下进行的互动教学平台，可以方便教师和学生在课堂以外的空间进行交流探讨。在网络教学平台里，学生可以下载教学课件、教学内容、教学计划、教学要求等。学生可以根据自己的实际情况和兴趣，随时随地确定学习内容、时间和进度，使教学达到因材施教的目的。在网络教学平台里，课程论坛，常见问题答疑，在线测试等栏目的开设，使学生的学习不再受时间和空间的限制，也为学生获取丰富的教学资源，实行个性化学习提供了自由的空间。
2.3 注重课堂讨论，激发学生的学习兴趣
学生是受教育者，同时又是学习的主人，在教学中如果能够充分发挥学生的学习主动性，激发他们的学习兴趣 ，变被动学习为主动学习，可以提高教学质量。在课堂上可以针对学生不易理解、容易出错的问题开展课堂讨论，甚至还可以挑选部分内容让学生在课堂上讲解，充当“老师”的角色，老师充当“学生” 的角色。当学生讲解完毕时，根据学生所讲的内容提出一些问题，然后让大家进行交流和提问。这样可以巩固所学知识，同时也增加了学生的学习兴趣。
2.4 利用对偶关系增强知识的记忆，促进知识的 融汇贯通
电路原理这门课程的特点：理论性强，分析方法多，概念多。譬如电路中的基本物理量如电压和电流，节点电压与网孔电流；电路元件以及电路元件的VAR；电路的连接形式及约束关系等之间都有一种特定的对偶关系。在授课过程中如果能够帮助学生建立起对偶的概念，利用对偶原理增强知识的记忆，可以促进知识的融汇贯通。根据电路理论的对偶性，可以选择重点讲解一种定理或分析方法，对偶提出另一种定理或分析方法。譬如重点讲解戴维宁定理，对偶提出诺顿定理；在一阶电路中，重点讲解 RC 电路，对偶提出 RL 电路。这样可以缩短讲课时间，也提高了教学效果。
2.5 加强对学生的自学指导，培养学生的自学能力
除了课堂教学以外，老师可以根据学生已具备的知识适当安排自学内容，并对学生进行自学方法的指导，培养学生的自学能力。如非正弦周期电流电路，表面上看是新内容，如果应用数学知识将周期函数展开成傅立叶级数，得到一系列谐波之和的不同正弦量。再应用学过的电路基础知识如叠加定理和正弦稳态电路的分析方法就可解决。经过老师的这番引导后，看似复杂的知识就可以迎刃而解。
3 教学质量评价方法改革确保评价的真实 性与公平性
考试是检验和评估教学质量的主要手段，传统的教学效果评价方法考核内容、形式单一化。为了保证学生成绩的真实性、公平性，必须改革传统的教学效果评价方法。首先应加强平时成绩的考核力度，在平时成绩的评定上，不单纯看学生的作业完成情况，还应增设随堂小测试、课堂问答环节。这样老师能够及时、准确地了解学生对知识掌握的情况，并针对测验结果中存在的问题进行有针对性地教学[3]。同时对平时学习不认真的同学也起到了督促与警醒作用。其次为了保证学生期末考试成绩的客观性与真实性，应坚持统一命题，统一评分标准，流水作业的阅卷方式。出考题的老师负责考试题目的保密性，这样杜绝了部分老师原则性不强，给学生划考试范围，甚至帮助猜题的现象。同时对老师平时的教学态度也起了督促作用。
4 实践教学体系改革培养学生的创新能力
近几年来，重庆理工大学电路实验室从实验室的面积、规模、实验仪器设备的配备方面都得到了全面的改善与提高。并且建立了一支结构合理、素质优良、爱岗敬业的教师队伍，为建立培养创新能力的实践教学体系提供了硬件保障。
4.1 分层实验教学
重庆理工大学的实践教学采用独立设课的方式，根据不同层次学生的需要设置实验课程，安排好实验内容并配备相应的教材，并针对不同的实验教学内容，采取不同的实验指导形式实现分层实验教学[4]。本课题组新编写了实验教材《电路基础实验》，将实验内容分为了三个层次：基础实验、设计性综合性实验、创新型实验。基础实验以传统的验证性实验为主，按一人一组开设，以培养学生的实际操作能力和独立分析问题、解决问题的能力。以设计性、综合性实验为主的综合实验，按 2人一组开设，可以培养学生分析和综合的能力，使学生在掌握解决工程问题的技能的同时，还能锻炼学生的团结协作精神。第三层次实验为创新型实验，学生在完成教学大纲规定的实验项目后，可结合实际应用给学生提出多项课题，2个学生自由组合成一组，学生按照规范规定的试验方法，自己设计电路，实验室提供仪器设备。
4.2 开放性实验室的建设
为了满足不同层次的学生独立进行学习和研究的需要，实验室在时间、空间和内容上对学生进行开放，实现开放性实验教学。实验室为学生提供具备先进性、设计性、开放性的实验设备和实验选题等技术支持服务。实验内容与要求可以提前由老师提供，学生也可以根据自己的专业、能力、兴趣爱好等自拟实验内容，自由选择做实验的时间。
教学内容模块化使学生学习上有了一个清晰的学习主线并明确了重点和难点。多种教学手段与方法的合理应用有效地调动了学生学习该门课程的积极性与主动性；从课堂教学到网络教学平台的自主学习，拓展了教学空间，为实行个性化学习提供了自由的空间；新的教学评价方法与教学体系的形成，有利于及时反馈教学效果，同时还注意了评价的真实性与客观性。以培养学生创新能力为目的的实践教学体系改革激发了学生的创新能力，学生的科研能力和综合素质有了很大的提高。总之，“电路原理”课程通过以上几个方面的改革与实践，教学效果有了明显提高。
参考文献
[1]邱关源,罗先觉.电路(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2006.
[2]肖冬萍,李新.仿真实验在“电路原理”理论教学中的应用[J].电气电子教学学报,2009,31(2):97-98.
关键词： 三本院校 《电路》 原理教学
《电路》课程是自动化、电气、电子信息、通信工程等相关电子专业的基础课程。《电路》课程的主要特点是理论难、实用性广，其定理的抽象性使很多学生无法将理论与实践相联系，导致大部分学生对本课程感到惧怕。尤其三本院校《电路》课程教学的课时少、任务重，学生基础相对薄弱，自主学习意识不强，因此教学效果不理想。我根据自己的感悟和体会，结合教学实践和研究，对《电路》的教学方法进行改进，以培养学生的学习兴趣，提高教学质量。
兴趣是学习的动力，孔子曰：“知之者不如好知者，好之者不如乐知者。”从心理角度来看：当学生对某门学科产生学习兴趣时，就会集中注意力，采取积极主动的意志和行为，从而提高自己的学习效率。
一、前几节课是关键
教师是学生接触新知识的第一位引路人，而前几节课是引起学生兴趣的关键，尤其是第一节课，不仅可以给学生讲述最基本、最实用、最简单的电路模型，而且可以做很多演示实验，例如：叠加定理，戴维宁・诺顿定理等。虽然演示实验会多占用一点时间，但这样的教学方式不但会立即吸引学生的注意力，激发学生们的学习兴趣，而且会对以后的章节起一定的启发作用。
二、传统教学手段激发学生兴趣
不可否认多媒体技术在课堂上的应用尤其在基础课上，已经从争议走向成熟。多媒体教学不仅增大了课堂的信息量［1］，而且教学的生动性、直观性，使学生们看到独特的“全方位、多视觉、多层次、多变化”的立体式的演示功能［2］。在《电路》教学中给学生们看一些与时俱进的电子器件与应用的图片，可以使抽象的教学成为直观可操作的“模拟实验”，如：动态演示讲解电压电流的参考方向，用动态电流流过的方向与所选取元件的电压方向对比，更容易判断二者的关联性，从而诱发学生对学习产生兴趣和学习欲望。
三、让学生体验成功的乐趣
保持课前提问的轻松氛围［3］，可巩固学习成效。虽然学生都知道课前提问是对上一节课学习重点的回顾，但能真正积极参与回答问题的学生却很少。对于简单问题可采用自愿回答的方式，而较难的问题则可采用集体回答的方式。习题课采取“教与导”并行的形式。鼓励学生大胆走上讲台，为其他同学讲解习题，或让学生提出质疑再由教师教授学生解题思路。通过这种方式，增强学生对《电路》学习的自信心，提高独立思考的能力。
四、课后习题与实际相结合
目前许多学校采用了实验箱的模式进行实验，电路中关键部分仅需学生自己简单连接，而其余部分由试验箱内部电路完成。从表面上看，这样既锻炼了学生的动手能力，又节省了实验的操作时间，而且有利于管理，降低了危险系数。可学生在连接电路时仿佛在画电路图，看不到实际的电路情况，出现问题，自然有管理仪器的老师维修。这使学生在动手时缺乏一种责任感，解决实际问题的能力也会受到影响。如果仅仅是时间问题，可定时开放实验室，允许学生随时做实验。如果不能提供这种条件，则可准备一些看得见的元件，让学生进行实际练习。
《电路》课以讲解电路原理为主，虽有部分涉及实际问题，但大部分都已抽象为电路模型。所以无论是例题还是课后习题学生见到的都是抽象的电路图，很少知道此电路图会在哪里出现，更不会了解如何使用这些电路模型。我们通过与国外的学生交流，了解到，国外课程的课后习题与实际的应用紧密联系，学生不仅学习了理论知识，而且明确了学习的目的。因此，教师在讲解时，可先以模型为例题进行原理讲解，然后将原理涉及的电路与实际的电路相联系，对习题进行练习。例如：《电路》第五章含有“运算放大器的电阻电路”有这样一道习题。原题为：如图1，电路起减法作用，求输出电压u，和输入电压u、u之间的关系。学生可从本题得到信息为：
（1）图1为减法电路；
（2）输出与输入有一定关系。
如果我们将此题改为：压力传感器的输出范围是0～2mv，图1为测量压力的实用差分运算放大电路，u、u分别接在压力传感器的输出端，求检测电路输出端u，与u、u的关系。学生得到信息为：
（1）图1为一个实用电路；（2）电路可实现差分运算；（3）电路常应用于小信号检测；（4）电路可实现压力检测；（5）压力传感器可用于压力检测；（6）压力传感器一般为小信号输出；（7）差分电路输出与输入有一定关系。
虽然是几乎相同的问题，但经过对题目进行简单的修改，学生们从习题中获取了更多的知识，有助于学生将理论应用于实际问题。原题只传递了很少信息，且十分抽象，学生很难深刻理解减法电路的实际用途，而改后的习题不但联系实际，而且拓宽了学生的视野，有助于激发学生的学习兴趣，提高学生的学习成绩，巩固学习成果。
五、结语
我通过以上教学改革的尝试，调动了学生对《电路》课程的积极性。教师在上课时应注重激发学生对本学科的兴趣，尤其对基础薄弱［4］、学习动力不足的三本学生，更要激发他们的主观能动性，不是为了应试而学习，变“要我学”为“我要学”。只有这样，才能克服种种学习困难，提高运用知识分析和解决问题的能力。
参考文献：
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［2］贾艳艳，文丽，阎婷.浅谈《模拟电路》课程教学改革［J］.新西部，2010，（11）.
［3］纪明霞，丁国臣，唐婷.如何提高《电路》课程的学习兴趣［J］.科技信息，2009，（11）.
摘要：电力线路在施工过程中，要注意安全管理工作。只有每个人将安全意识牢记于心，才能完成安全管理工作，实现电力线路施工的可持续发展。本文围绕电力线路施工安全，阐述了线路施工原则和改善措施，仅供参考。
关键词：电力线路施工；安全管理
1电力线路施工中安全管理现状
1.1安全管理仅限于口头形式。对于施工单位来说，他们更看重眼前的经济利益，往往容易忽略到影响长远发展的一些因素，例如安全管理培训。即使是提到这个问题，也只是口头提醒，并没有做出实际行动，这会直接影响到电力线路施工，无法保障其安全问题[1]。1.2施工团队欠缺专业技能。就目前状况来看，大多数电力施工企业管理相对放松，对员工要求也不是很高，也未对员工进行系统培训。这使得员工没有掌握专业的知识，安全意识不够强，而只关注于表面流程，这些就为安全问题埋下了很大隐患[2]。少数企业情况更为严重，为了降低企业成本，他们将一个系统的步骤划分开来，招聘一些临时工[3]。这些临时工自身就有很多的不足，包括没有专业知识能力，学历不够等。
2电力线路施工安全管理原则
在一个电力企业中，安全是管理过程中的一个重要环节，直接影响着企业发展。不仅如此，安全管理也是一门学问，是带有综合性的系统科学。安全管理拥有非常广泛的范围，包括与之相关的人员、项目所需的设备，甚至是所在地环境。2.1依法开展安全管理原则。确保一个安全的工作环境，首先要从精神层面重视起来，应加大电力线路安全施工管理。为进行更深层次的了解，需将电力线路安全施工管理放入法律层面。这就对管理层人员有了更多要求，应了解有关法律和相关政府部门对电力行业管理的相关信息。2.2坚持以人为本安全管理原则。对于安全管理这个问题，要将人员安全问题作为首要因素，以人文本是行业立足之本。如若出现安全事故，应首先保证人员安全，确定好人员安全无误后，再去考虑财产安全以及其它问题。在安全施工管理中，应包含人的因素、设备因素以及周围环境的因素，而在这些因素当中，应将以下两种注意事项当做重点：首先是人员因素，应将其进行正规操作。其次是设备安全问题，在工作前应首先检查好设备状态，从而更好避免意外事故的发生。综上所述，在安全管理当中与人员行为密不可分，所以要加大对工作人员的行为管理。2.3落实安全生产安全管理原则。在安全生产责任制的设置上，主要负责人必须为项目负责人；在项目的落实上也必须时刻遵守安全生产责任制的内容，保证项目能够顺利进行，同时能够保证项目在实行过程中保持有序的状态。主要问题必须聚焦在原则问题上，确保安全、预防、治理工作的顺利进行。
3电力线路施工过程的安全管理措施
3.1强化员工施工过程的安全意识。外在环境不可避免的会影响输电线路的施工，这就为安全管理工作的进行带来不小的阻碍，增加工作的压力。在所有的管理工作中，安全管理工作非常关键，项目负责人必须按照相关国家规定安排员工从事机械工作，必须牢牢把握住产量、安全、质量之间的关系。无论在什么情况下，必须坚持“把预防放在主要位置，把安全放在首要位置”的原则，如果员工出现不安全行为、项目出现不安全设备，项目负责人必须及时想出正确的应对办法，解除项目的安全隐患。3.2健全安全责任考核机制。在项目开工之前，相关领导必须建立非常完善的安全责任考核机制，并能够在日后的工作中落实安全责任考核机制，做到定期考核。其次，考核必须公正，不公正的考核必然会导致考核机制如同虚设。无论职位如何、工龄多少，在安全责任考核中都是完全平等的，每个人的行为和工作态度都是考核的重点，在考核期结束以后，结果必须公开，所有员工都有权利知晓考核结果。考核机制的设置，主要目的在于督促、监督各位员工能够在工作中保持严谨态度，牢牢记住安全第一的原则。
4结束语
电网建设并不是简简单单的工作，包含着复杂种类的工程。在各种施工中，电力线路施工是其中最为困难、危险性也最高的一种。因此，针对电力路线施工项目，必须将安全管理工作放在第一位，对所有员工进行专业化培训，帮助他们知晓施工中安全的重要性，并且在工作中保持严谨态度，确保项目安全进行。
【关键词】直流；稳压电路；原理分析
稳压电路是指在输入电压、负载、环境温度、电路参数等发生变化时仍能保持输出电压恒定的电路。这种电路能提供稳定的直流电源，对各种电子设备能够稳定工作起到了重要的作用。常见直流稳压电路主要有四种，分别为：稳压二极管稳压电路、串联晶体管稳压电路、并联晶体管稳压电路和开关型稳压电路。
一、稳压二极管稳压电路
稳压二极管，又叫齐纳二极管，是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件。在这临界击穿点上，反向电阻降低到一个很小的数值，在这个低阻区尽管流过二极管的电流变化很大，而其两端的电压却变化极小，并且这种现象的重复性很好，从而起到稳压作用。因为这种特性，稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用。
图1为稳压二极管稳压电路，由限流电阻RS和稳压二极管DZ组成。
Us为未稳压的输入直流电压， UO为经过稳压的直流电压， RS为DZ的限流保护电阻， 又起电压调整作用， DZ为稳压二极管， RL为负载电阻。其工作原理是： 此电路主要利用稳压二极管的稳压特性， 即DZ反向导通后其两端的压降基本保持不变。当US增大引起RS上的电流增大， 但UO 即DZ两端的电压保持恒定不变， 这样US的增大量全部降在RS上， 以保持UO不变， 反之亦然。在实际应用中RS的特性和DZ的特性对整个稳压过程起关键作用。
这种稳压电路的工作范围受稳压管最大功耗的限制，Iz不能超过一定数值。其关键是：在US、RL及UO均为给定的条件下，Rs值的选取应保证在输入电压为最大值USmax时，稳定电流Iz和稳压管允许的功耗不超过规定的最大值；在输入电压为最小值时，又能保证Iz不低于最小的稳定电流。
二、并联晶体管稳压电路
晶体管是一种固体半导体器件，可以用于检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制和许多其它功能。晶体管作为一种可变开关，基于输入的电压，控制流出的电流，因此晶体管可做为电流的开关。
图2为并联晶体管稳压电路。其中T是调整管、DZ是基准稳压管，Rs是Dz的限流电阻，RO是负载。这个稳压电路的输出电压约等于稳压管DZ的稳压值（实际上要加上T发射结电压，一般锗管取0.3V，硅管取0.7V）。这是由于电源在工作时，T发射结导通，发射极电压与基极电压连结一致，而基极电压被DZ稳定在一个固定值。这个电路可以看作T将DZ的稳压作用放大了β倍，相当于接入一个稳压值为DZ稳压值，稳压效果为β倍DZ稳压效果的稳压管。
并联稳压电路稳压性能有所提高，线路也不复杂，其优点是：有过载自保护性能，输出断路时调整管不会损坏；在负载变化小时，稳压性能比较好；对瞬时变化的适应性较好。 但并联稳压电路也有比较大的缺点：效率较低，特别是轻负载时，电能几乎全部消耗在限流电阻和调整管上；输出电压调节范畴很小；稳定度不易做得很高。这些固有的缺点很难改进，所以现在普遍利用的都是串联稳压电路。
三、串联晶体管稳压电路
图3为简单的串联晶体管稳压电路。调整管T与负载电阻RO相串联，当由于供电或用电发生变化引起电路输出电压波动时，它都能及时地加以调节，使输出电压保持基本稳定，因此它被称做调整管。稳压管DZ为调整管提供基准电压，使调整管基极电位不变。RS 是DZ的保护电阻，限制通过DZ的电流，起保护稳压管的作用。
电路稳压过程是这佯的：如果输人电压US增大，使输出电压UO增大时，由于Ub=Uw固定不变，调整管基射集间电压Ube =Ub-US将减小，基极电流Ib随之减小，而管压降Uce 随之增大，从而抵消了US 增大的部分，使UO基本稳定。如果负载电流IO增大，使输出电压UO减小时，由于Ub固定，Ube 将增大，Uce 减小，也同样地使UO基本稳定。
从上面分析中可以看到，调整管既象是一个自动的可变电阻：当输出电压增大时，它的“阻值”就增大，分担了大出来的电压；当输出电压减小时，它的“阻值”就减小，补足了小下去的电压。无论是哪种情况，都使电路保持输出一个稳定的电压。这种稳压电路也能输出较大的电流，而且输出电阻低，稳压性能好；电路也易于制作，但其也有输出电压不可调等缺点。
四、开关型稳压电路
基于上述线性稳压电路的线性稳压电源虽然电路结构简单、工作可靠，但它存在着效率低（只有30%-50%）、体积大、铜铁消耗量大，工作温度高及调整范围小等缺点。为解决线性型稳压电源功耗较大的缺点，研制了开关型稳压电源。开关稳压器的转换率可达60%～85%以上，而且可以省去工频变压器和巨大的散热器，体积和重量都大为减小，具有体积小，效率高的优点。这种开关型电路已在各种电子设备中获得广泛的应用。
开关式稳压电源接控制方式分为调宽式和调频式两种，在实际的应用中，调宽式使用得较多，在目前开发和使用的开关电源集成电路中，绝大多数也为脉宽调制型。
开关式稳压电源的基本电路框图如图4所示。 交流电压经整流电路及滤波电路整流滤波后，变成含有一定脉动成份的直流电压，该电压进人高频变换器被转换成所需电压值的方波，最后再将这个方波电压经整流滤波变为所需要的直流电压。控制电路为一脉冲宽度调制器，它主要由取样器、比较器、振荡器、脉宽调制及基准电压等电路构成。这部分电路目前已集成化，制成了各种开关电源用集成电路。控制电路用来调整高频开关元件的开关时间比例，以达到稳定输出电压的目的。
常用的实现开关控制的方法；有自激式开关稳压器、脉宽调制式开关稳压器和直流变换式开关稳压器等。开关型稳压电路体积小，转换效率高，但控制电路较复杂。随着自关断电力电子器件和电力集成电路的迅速发展，开关电源已得到越来越广泛的应用。
参考文献：
[1]张立荣.一种改进太阳能计算器芯片二极管稳压电路设计[J]，电子与封装，2012（10）.
[2]李向东，刘伟. 串联型稳压电路的设计，周口师范高等专科学校学报[J]，2001（09）.
关键词：500kV线路；跳闸；鸟粪污闪
中图分类号：C35文献标识码： A
Abstract: For a 500kV line trip, the scene situation of the equipment, surrounding terrain and environment were analyzed,we consider guano flashover is the cause of the 500kV line trip,and put forward measures and recommendations.
Keyword:500kV line trip;trip;Guano flashover
随着500kV电网建设的快速发展，以及电网规模的迅速扩大，对线路安全性的要求也越来越高。输电线路鸟害跳闸事故是因鸟类在杆塔上活动、排便或搭窝时，其张开的翅膀、下落拉长的粪便或鸟窝的材料(树枝和铁线等)下垂，短接或局部短接杆塔横担和导线之间的电气距离，造成线路某相绝缘子串闪络，形成跳闸。输电线路发生鸟害跳闸基本上都重合良好，对电网的安全运行造成一定的扰动。
1线路跳闸情况介绍
某线路3月发生跳闸事故，经登塔检查，该线路某塔右相（A相）绝缘子下端均压环与导线横担处塔材均有明显烧伤痕迹，见图1，判断该处为故障点。故障前该线路为正常运行方式，故障后重合成功，电网未损失负荷。故障区段天气情况为：晴天，气温在5℃-16℃，西北风，风力3.9m/s，相对湿度34％，无降水。
a：故障塔右相（A相）下端均压环烧伤痕迹
b：故障塔右相横担有烧伤痕迹
图1 故障塔现场情况
2线路跳闸原因分析
线路故障段基本情况，见表1。
表1：故障区段基本情况表
起始塔号 终止塔号 投运时间 线路全长 故障区段长度 故障杆塔号 杆塔型号
N264 N264 2006-09-02 193.364km 0 N264 JZ51
呼称高 导线型号 地线型号 绝缘子型号 绝缘子片数（或长度） 串型 并联串数
35 6×LGJ-300/40 左侧、右侧GJ-80 FXBW-500/300A 4340mm V串 0
2.1设备现场情况
经过专业人员带电登塔进行检查，杆塔横担上有鸟窝，并发现塔身及绝缘子上均有鸟粪残留，见图2。可知在线路跳闸前后，有鸟类活动的迹象。
图2：故障塔塔身及绝缘子
2.2地形因素
该线路故障塔地处山区，见图3，铁塔呼称高35米，该段线路附近无高大树木、建筑物。故障点周边灌木丛生，且在1.8公里处有湖泊，见图4，较为适宜鸟类栖息活动。近年来随着人们环保意识的增强，该区段鸟类活动越来越频繁。根据多年鸟害事故和实地观察的结果来看, 鸟类一般喜欢在靠近河流、小溪、水库、鱼塘、田野等鱼虾或稻谷较丰富且人烟稀少的空旷地带活动, 而且附近往往有成片的小树林。为便于捕食鱼虾等食物,鸟类便选择在附近的一些视野开阔且平稳高大的杆塔上栖息和聚居, 特别是在猫头塔的中相、干字型的地线支架上以及直线杆的横担与主柱连接处, 更是鸟类筑巢和活动的首选位置。
图3：故障塔所处地理位置
图4：故障塔所处地形
2.3气候因素
当天天气晴朗，风力在3.9米/秒，无降水，湿度34%，天气情况良好，排除风偏、污闪、雷击等情况。当地地处山区，未发现有垃圾场、塑料薄膜及大棚，人烟稀少，排除因异物情况跳闸。每年的 3月份, 这一时节春暖花开, 万物复苏, 本地的留鸟( 如乌鸦、喜鹊等) 相继在输电线路的杆塔上筑巢产卵, 并大肆活动, 因此这一时期的鸟表较多，容易发生鸟害事故。
2.4综合分析
根据前面分析的各种因素来看，结合故障点放电痕迹及鸟粪残留情况，初步确定为清早鸟类排便，短接导线与铁塔安全距离，放电就可能沿着“鸟粪通道―粪道末端与绝缘子串间的空气间隙―绝缘子串表面”这一通道形成，然后发生跳闸事故。鸟粪闪络突发性较强，事后只能以鸟粪痕迹作为判断。
3处理措施
3.1未发现绝缘子及上下均压环有明显损伤，不影响线路正常运行，暂不做处理。
3.2及时拆除类似区域线路铁塔上鸟窝，并对该塔附近杆塔上的鸟窝进行了排查清理，避免类似事故的发生。
3.3塔材部分附着的鸟粪进行了清理，并检查防鸟装置稳固情况，加装驱鸟装置。
3.4将该区段列为鸟害区段，调研和安装新型有效地惊鸟装置，加强监控。
4建议
在近几年线路跳闸情况来看，鸟害跳闸已多年未发生。因现在越来越重视绿化及鸟类保护，鸟类的活动越来越频繁，对线路安全运行的影响也渐渐增强，鸟害也将成为关注的重点。为预防鸟害事故的发生，我认为可以进行以下几项工作:
a.合理划定鸟害区, 实施动态管理。通过对输电线路附近鸟类活动频繁的地段进行长期观察和调查研究, 结合以往发生鸟害的杆段和清除鸟巢的记录, 划定了所辖线路的鸟害区, 并每半年作一次滚动修改, 对该区域的鸟类活动情况进行监控, 及时掌握输电线路鸟害区的第一手资料, 对鸟害工作做到可控、在控、能控。
b.加强线路巡视, 做好维护工作。在鸟害多发的春、冬两季加强对鸟害区的专项巡视和检查,尤其是发生过鸟害的区域，要求线路巡视人员在此期间要经常性地进行动态、交叉的巡视, 带电检修人员要定期开展零值绝缘子检测和登杆( 塔) 检查工作, 如发现线路上有鸟巢、鸟粪或绝缘子劣化等现象, 要不等不靠,立即处理, 从而将线路鸟害事故消灭于萌芽状态。
c.安装防鸟刺。该装置安装在每相绝缘子串正上方的横担上, 其倒伞状的的鸟刺采用废旧钢绞线制成。鸟刺主要是防止大鸟停留，并对减少鸟类筑巢有一定的预防效果，从而达到防治鸟害的目的。
d.要完善和开发新的防鸟设施,成功的防鸟设施至少应具备下列功能和优点:具备防鸟功能，不影响线路安全运行，现场装拆方便，适应线路环境和气候变化,使用寿命长，不影响检修人员上下绝缘子串和更换绝缘子工作，价格合理,适宜大批量推广。
5结束语
通过对鸟类的习性和事故跳闸原因进行分析,掌握鸟害事故发生的规律, 对输电线路鸟害区的鸟害问题进行有力地监控, 并辅助一些防鸟设施，从而达到了防治鸟害的目的, 线路的安全运行得到了有力的保障。
参考文献:
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1 SF5520的引脚功能
SF5520采用14脚双列塑封，其管脚排列如图1所示。各引脚的功能如下：
1脚：辅助运放输出；
2脚：辅助运放同相输入；
3脚：辅助运放反相输入；
4脚：内部相敏整流器输入；
5脚：内部相敏整流器输出；
6脚：内部相敏流器参考信号输入；
7脚：接地；
8脚：二分之一基准电压；
9脚：信号发生器输出；
10脚：信号发生器输出（与9脚反相）；
11脚：内部运放反相输入端；
12脚：基准电源；
13脚：信号发生器外接电容；
14脚：电源。
2 SF5520的结构原理
图2是SF5520的内部等效电路框图，它由滤形发生器、相敏整流器、偏置电路及辅助运放组成。图中，芯片内部的电阻除R7、R8为5kΩ以外，其余均为10kΩ。
SF5520内部有一个谐波含量小于5%且具有一定负载能力的正弦波信号发生器，其输出可用于对差动变压器初级绕组提供驱动。它由三角波信号发生器B1、波形转换电路B2及信号输出级A1、A2等组成。三角波信号发生器的振荡频率与外接电容C1有关，通过改变该电容值可使输出信号频率在1~20kHz之间调节。振荡频率f与外接电容C1之间存在下列关系：
f=110/C1
式中：f的单位是Hz，C1的单位是μF。
SF5520内部的相敏整流电路由运放A3、A4及可控电子开关B4组成。其中由运放A3组成电压跟随器，以提高相敏整流电路的输入阻抗；A4及电阻R1~R4组成换向放大器，其工作状态由电子开关B4控制；可控电子开关由输入信号控制，输入信号的不同极性可导致电子开关的导通与截止。
偏置电路（B3）可为SF5520内部各单元电路提供稳定的工作电压，以保证电路能稳定可靠地工作，同时还确保输出信号的动态工作范围。
此外，SF5520内部还设置一个独立的运算放大器（A5），该放大器可为实际应用提供极大方便。
3 SF5520的技术参数
SF5520的主要技术参数如下：
振荡频率：1~20kHz，由外接电容确定。
输出信号失真：小于5%，典型值4%。
输出电流：典型值15mA，最小值8mA。
外接负载阻抗：小于1kΩ。
输入电压：最小值4.5V，最大值5.5V。
输入电流：典型值300μA，最小值100μA，最大值1mA.
线性误差：典型值0.05%，最大值0.1%。
单电源：5~20V；双电源：±2.5~±10V。
电源电流：典型值15mA，最大值20 mA。
基准电压：最小值5V，最大值与电源电压相同。
增益：典型值为100000倍。
输入失调电压：最小值-10 mA，最大值+ 10mA。
输出电压摆幅：最小值1.5V，最大值为电源电压-1.5V。
输出短路电流：典型值50 mA。
典型功耗：小于220 mW，极限耗散功率为840 mW。
环境温度：0~70℃。
存储温度：-65~125℃。
4 SF5520的应用电路
差动变压器式传感器属于互感式传感器。它本身是一个变压器，其原边是一个绕组接入激励信号，副边有两个相同的绕组反向串接以获得输出信号。铁芯的一端与被测物体连接，当被测物体移动时，就会因铁芯的移动使逼边两绕组与原边绕组的互感不同而引起输出信号变化。将SF5520与差动变压器配合使用可组成电动执行器中的位置发送器，其电路十分简单，且调试方便，性能优良。图3是一种可接浮地负载的位置发送器电路，图中，R3、C2组成移相电路，其作用是使相敏整流器的参考信号（差变的激励信号）与输入信号（差变的输出信号）相位一致，从而改善电路的性能，R3的参考值为20k℃,C2的参考值为0.02μF。R2、C1组成无源滤波电路，用于对相敏整流器输出信号加以滤波。辅助运放A5可与调恒流管CRD等可组成V/I转换电路，可对相敏整流器的输出信号进行转换，以输出0~10mA的直流电流作为位置发送器的输出信号。由图可知：
（IL+IH）（R0+RWL）=V5
IL=[V5/（R0+RWL）]-IH
式中，V5为相敏整流器输出端5脚的电压，IH为可调恒流管CRD的输出电流。由上式可知，改变IH可使电路的输出电流为零，因此，调节RWO可调节电路的输出零位，而改变电闰器RWL可调节电路输出电流的量程。图3电路能输出0~10mA的电流信号，可作为II型仪表中电动执行器的位置发送器。
在图3电路中，由于位置发送器的输出端负载不能接地，这给某些应用带来不便。一种能对地输出0~20mA电流信号的位置发送器电路如图4所示，该电路既可用于II型仪表，也可用于III型仪表。图中，由SF5520内部辅助运放及电阻、电容等元件组成的二阶有源滤波器，可对相敏整流器的输出信号进行更有效的滤波，从而改善电路性能。由双运放LM358（A6、A7）组成的V/I转换电路，可将相敏整流器的输出电压转换电路信号，输出的直流电流信号可接地负载。电位器RW用来调节输出电流的零位，改变电阻R0可调节输出电流的量程。
在上述应用电路中，差动变压器的激励信号的采用电压信号，这种方法的主要缺点是在环境温度发生变化时会产生测量误差。
在电力系统中, 电能的传送是通过导线来完成的, 导线主要有架空线和电缆两种形式。以下本文结合笔者工作经验，从五个方面对输电线路中电缆的故障分类、原因、性质、电缆预定位方法及电缆故障点精确定位与电缆识别方法进行了分析，希望能和同行技术人员共同学习、进步。
关键词：电力系统输电线路定位故障原理分析
1电缆故障分类
电缆故障从形式上可分为串联与并联故障。串联故障是指电缆一个或多个导体(包括铅、铝外皮)断开。通常在电缆至少一个导体断路之前,串联故障是不容易发现的,并联故障是指导体对外皮或导体之间的绝缘下降,不能承受正常运行电压。实际的故障组合形式是很多的, 几种可能性较大的几种故障形式是一相对地、两相对地和一相断线并接地。根据故障电阻与击穿间隙情况, 电缆故障可分为开路、低阻、高阻与闪络性故障。
1.开路故障。电缆的各芯绝缘良好,但有一芯或数芯导体断开或虽未断开但工作电压不能传输到终端, 或虽然终端有电压但负载能力较差。
2.低阻故障。电缆的一芯或数芯对地的绝缘电阻或芯与芯之间的绝缘电阻低于正常阻值较多,电阻值低于10Zc(Zc 为电缆线路波阻抗)而芯线连接良好的。一般常见的这类故障有单相接地、两相或三相短路或接地。
3.高阻与闪络性故障。电缆的一芯或数芯对地的绝缘电阻或芯与芯之间的绝缘电阻低于正常阻值较多,但高于10Zc 而芯线连接良好。若故障点没有形成电阻通道,只有放电间隙或闪络性表面,此时故障即为闪络性故障,据统计,这两类故障约占整个电缆故障的90%。
2电缆线路故障原因
电力电缆线路故障率和多数电力设备一样, 投入运行初期(1～5 年内)容易发生运行故障,主要原因是电缆及附件产品质量和电缆敷设安装质量问题;运行中期(5～25 年内),电缆本体和附件基本进入稳定时期,线路运行故障率较低,故障主要原因是电缆本体绝缘树枝状老化击穿和附件呼吸效应进潮而发生沿面放电;运行后期(25 年后),电缆本体绝缘树枝老化、电- 热老化以及附件材料老化加剧,电力电缆运行故障率大幅上升。随着运行时间的不断增长，机械损伤、护层的腐蚀、过电压、材料缺陷以及设计制作工艺的问题等导致故障时有发生。
3电缆故障性质的判断
所谓故障的性质, 就是确定: 故障电缆电阻是高阻还是低阻; 是闪络还是封闭性故障; 是接地、短路、断线, 是单相、两相, 还是三相故障。根据电缆故障性质的判断, 我们可以采取相应的试验手段以便于快速、准确地测定电缆故障点，若电缆故障为低阻故障, 我们则采用脉冲法。若电缆故障为高阻故障,我们则采用冲击高压闪络法。
1.运行中的电缆发生故障时, 预报警并显示则有可能是电缆短路或接地故障, 此类故障有可能由于短路接地电流大而造成断线故障。
2.预防性试验中发现的故障多为高阻故障。
3.对故障电缆进行绝缘电阻测定及导通试验。
用2500V 兆欧表测量电缆芯线对地和相间的绝缘电阻来判断电缆故障是对地还是相间, 是高阻还是低阻故障, 如绝缘电阻较低时, 则可用500V―1000V 兆欧表测量。导通试验时, 将电缆芯线之间在一端短接起来, 在另一端用万用表测量电缆芯线间的电阻, 来判断电缆是否断线故障。电缆故障确定后, 首先选择最简便、快速、准确的寻测方法。
4电缆预定位方法
由于电力电缆产品在发展过程中不断采用新的绝缘材料, 因而电缆的绝缘电阻也不断增高, 过去使用的一些探测方法已经不能满足需要, 因为使用以往的故障探测法, 对于高阻故障, 必须经过“烧穿”才能进行探测, 电缆故障点的烧穿, 要花费大量的时间、电力、设备和人力, 这在故障探测中, 是花时间最多, 最难进步的一步, 目前广泛采用的是脉冲反射法, 即闪测法, (利用故障点闪络进行测距的仪器, 简称为闪测仪)进行故障测寻, 从而使故障可不经烧穿就能直接进行粗测。这种方法的优点是: 探测快、精度高、适应性强, 所用仪器轻便, 即可节省时间, 又可节省人力, 我们多利用脉冲反射法, 和冲闪法能够准确的寻找到各种类型的电缆故障, 下面就电缆故障的性质和寻测方法进行一下分析:
若电缆故障为低阻故障, 我们则采用脉冲法。若电缆故障为高阻故障,我们则采用冲击高压闪络法。
4.1 脉冲法
用脉冲法测寻低阻电缆故障脉冲法是电缆测试中最简便和直观的寻测方法。其准确度很高。它可直观从闪测仪中观察出故障点是短路还是开路故障。并且可以从示波器标准距离刻度上直接推算出故障点距测量端的距离。脉冲法接线如下图
方, 如: 故障点、电缆终端。在该点处被反射回去。测量发送脉冲和反射脉冲的时间差就可以确定故障点的位置。故障点的距离:
利用公式L=1/2VT …… (1) 求出
T―为标准波时间差
V―电波在电缆中的传播速度
由于电缆的绝缘材料不同, 电波在其中的传播速度也不同, 可参照表一。
故障的性质类型, 由反射脉冲极性快定。如发射正脉冲短路故障将产生负反射; 开路故障(包括电缆终端)将产生正反射。如果发送的脉冲为一个正脉冲, 脉冲法测定短路故障及开路故障波形如下图。
4.2 电感冲闪法
用冲闪法测寻高阻电缆故障根据我厂多年来电缆在运行中及预防性试验中所发生的电缆故障情况看来。电缆故障的70%以上是高阻故障, 特别是在预防性试验时发生击穿的故障90% 以上是高阻故障。冲击高压闪络法更适合任何类型的高阻故障。并且试验方法简便、准确、快速。
⑴电感冲闪法：
冲击高压闪络法根据在测试时, 分为电感冲闪法和电阻冲闪法。不同之处只是与球形间隙相串联的电感线圈L 可改为电阻。两种方法其原理相似, 但电感冲闪法使用更加广泛。在高阻电缆故障寻测时多使用此方法。下面仅对电感冲闪法的原理进行一下简单分析。
⑵工作原理:
电源接通后, 电流通过调压器、变压器整流对电容器充电, 当充电电压达到一定数值时, 球间隙JS 波击穿, 电容器C 的电压通过球间隙的短路电弧和一小电感L 直接加到电缆的测量端。这个冲击电压波沿电缆向故障点传播。只要电压的峰值足够大, 故障点就会因电离而放电, 故障点放电所产生的短路电弧便沿电缆送出的电压波反射回来。其故障点的理想波形如图四, 只要测出波形的第一个上突跳拐点T1 和下一个下突跳点T2 间的时间间隔, 便可以利用L=1/2VT 算出故障点距测试端的距离。
如: 电缆为油浸电缆, 电波在油浸纸绝缘电缆中传播速度
V=160m/μs 其故障点距离
L=1/2VT=80×4=320 米
以上的脉冲法和闪络法的分析都是一些标准电缆所测的波形都是理想波形。在实际中, 由于电缆的长短, 故障点的不同。尤其是电缆的绝缘材料不同。实测的波形都不是一些理想波形。这就要求我们在测量时应根据一些具体情况, 将一些参数进行调整使其波形接近理想波形, 以便准确无误确定故障点的位置。
5电力电缆故障点精确定位与电缆识别方法
5.1 声测法
声测法是电缆故障定点的主要方法，多用于测试高阻、闪络性故障和分部低阻故障。使用的设备与冲闪法相同，对于电缆护层烧穿的故障，可以直接听到故障点的发电，对于未烧穿的故障，采用声电转换器将很小的震动波转换成电信号，进行放大处理，用耳机来倾听，听测出最响点即位故障点位置。
5.2声磁同步法
在实际测试中，环境噪声的干扰增加了声测法准确辨别的难度。由于故障点放电时，除了产生电声外，还会产生高频电磁波向地面传播。通过同时接收声波和电磁波方法来判断当前的声波是否由故障点放电引起。这就是声磁同步法，它是对声测试方法的改进，提高抗干扰能力。
5.3音频感应法
当电缆发生相间短路、相地短路及三相对地短路时，由于电缆故障点电阻等于零，放电间隙被短路，采用声测法和声磁同步法测试时，故障点放电声音微弱，无法进行定位。而音频感应法采用向导体通1KHZ左右的音频电流，在地面上用音频线圈探头沿被测电缆方向接收电磁场信号，并将之送入放大器，再将信号送入耳机或仪表。相间短路或相间短路并接地故障测试时，接收线圈垂直或平行放置于电缆接收信号，当线圈沿电缆上方移动时，会听到声响有规则的变化，在故障出时声响会增强，过来故障点时，声响会明显变弱或中断。但是，对于单相接地故障，采用一般的电感线圈在电缆的全长上接收到的信号基本没有变化，可以通过差动线圈接收的方法，两个线圈的信号相减，抵消从地流过电流产生的磁场，接收器收到的信号只反映导体与金属护套之间流动的电流产生的磁场，在故障点前接收器能收到一个沿电缆变化的信号，而在故障点后，由于没有导体电流，所以接收器接收到的信号为零
5.4电缆识别方法
对于多条电缆并排敷设的情况，在寻找和排除电缆故障点时，需要区分出哪条是要寻找的电缆。由于通电导体周围的磁场强度与导体的距离成反比，并且电缆的某一相导体不在电缆的轴线上，所以可以通过在电缆的导体对地或两异体之间入音频电流信号，利用探测仪接收电缆周围磁场的变化，来判断所要寻找的电缆。
6结束语
Abstract: Introduces the basic principle of phase-locked loop and NE564 PLL circuit structure and properties, and the use of phase-locked NE564 demodulating circuit and phase-locked frequency circuit.
关键词:锁相环;NE564;解调;倍频
Key words: phase lock loop;NE564;demodulation;octave
中图分类号:TN492 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)20-0115-01
1锁相环路的基本组成
锁相环是一种以消除频率误差为目的的反馈控制电路。它的基本原理是利用相位误差电压去消除频率误差,当电路达到平衡状态之后,虽然有剩余相位误差存在,但频率误差可以降低到零,实现了无频差的频率跟踪和相位跟踪。
2集成锁相环NE564介绍及应用
NE564 (L564)是超高频通用单片集成锁相环路,在通信及电子技术领域中有着广泛的用途,可用作高速调制解调器、数字频移键控(FSK)信号的产生与接收、锁相频率合成与锁相倍频等。它突破了以往集成锁相环存在的某些局限性,如电源电压偏高(L562是+10～+18 V)、工作频率不够高、接口困难、需增加大量外部电路等。针对这些缺点,在NE564 中作了若干改进:在鉴频器前增加限幅器,可改善调幅抑制;在输入输出处采用肖特基PNP型嵌位晶体管,使这种器件能与π电路兼容;对压控振荡器作了重大改进,使工作频率提高到50 MHz;整个电路采用单一的5 V电源电压工作,简化了电源供给。
2.1 NE564锁相环内部框图和引脚功能如图2所示。如图2(a)所示,A1(LIMITER)为限幅放大器;鉴相器PD(PHASE COMPARATOR)采用双差分模拟相乘器。由压控振荡器反馈的信号从外部由③脚端输入,另外由②脚端去改变双差分电路的偏置电流,控制鉴相器增益,实现了控制环路增益;压控振荡器VCO;输出放大器A2(AMPLIFIER)与直流恢复电路;施密特触发器(POST DETECTION PROCESSOR)
锁相环NE564的主要参数如下:
NE564的最高工作频率为50 MHz,最大锁定范围达±12%fo,输入阻抗大于50 kΩ,电源工作电压5～12V,典型工作电压为5V,典型工作电流为60 mA,最大允许功耗为40 mV,在频偏为±10%、中心频率为5 MHz时,输出的解调电压达140 mVP-P。输入信号为有效值大于或等于200 mVRms。
2.2 NE564基本应用电路――锁相解调电路在锁相解调电路中,信号从第6脚经交流耦合输入,2脚作为压控振荡器增益控制端,12脚和13脚外接定时电容,使振荡在10.7 MHz上,从14脚输出调制信号经过运算放大器IC72放大后输出。
锁相解调原理电路如图3设计所示。按下电源开关K71,用10.7 MHz的调频信号进行锁相解调电路实验。从IN71处输入调频信号(调频信号由高频信号源单元提供,调制信号由低频信号源提供,载波信号大小为Vp-p=2V,调制信号频率为1kHz、VΩP-P=1.5V)。从TT71可以得到输出波形,微调CC70使VCO锁定在10.7MHz,调节W71使输出波形幅度最大且不失真。
实验结果:IN71输入10.7 MHz的FM信号;TT71输出锁相解调信号(调制信号)的频率为1KHz, Vp-p=130MV的正弦波波形信号。
参考文献:
[1]沈伟慈.高频电路[M].西安:西安电子科技大学出版社,2000.
[2]童诗白.模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,1996.
