电气电子系统设计导论.ppt

电气电子系统设计课程设计,（电气电子系统设计、安装和调试训练部分）,现代测试仪器使用方法数字子系统设计过程(EDA简介)实际的电气和电子系统测试过程总结及报告要求,主要内容,本周课程设计的内容,21世纪是电子与信息时代，电气、电子系统无处不在；定义：凡是可以完成一个特定功能的完整的电子装置。,1.课程回顾,遵循自上而下的原则，经历需求分析、总体方案设计、硬件模块电路、软件模块编制、联调及改进和建挡等必要设计步骤,问题：现代电子系统往往功能强大、电路复杂，如何完成系统的设计和测试？,本周课程设计的内容,方法：必须借助于计算机辅助设计，利用超大规模集成电路和相应的电路元件实现功能的设计，靠先进的测试仪器进行调试。,2.设计和测试方法,1）测试仪器使用方面；2）EDA方面（MaxplusII使用）；3)单片机原理及应用电路。,3.参考书籍,一、现代测试仪器使用方法,1.静态测试仪器,）万用表,测量测试点的直流电压或工频50Hz交流电压，判断开关的开合，电路的静态工作状态。,解决问题：如何在实际电路中通过万用表测试具体电路。,现代测试仪器使用方法,）逻辑脉冲发生器,利用逻辑笔指示状态的发光二极管可以测试数字电路的状态。,解决问题：如何在实际电路中通过逻辑笔测试具体电路。,现代测试仪器使用方法,3）逻辑脉冲发生器,逻辑脉冲发生器能够产生不同宽度、幅度及频率的脉冲信号，并可以很方便地注入数字电路的输入端。,解决问题：如何在实际电路中通过逻辑笔结合逻辑脉冲发生器测试具体电路。,逻辑脉冲发生器和逻辑笔相配合使用，就可以大致确定该数字电路工作是否正常。,现代测试仪器使用方法,4）逻辑电路测试仪,解决问题：如何通过逻辑电路测试仪具体的集成电路。,逻辑电路测试仪是用来迅速测试逻辑电路的功能及好坏的专用设备。,注意事项：,明白电路的原理；选择合适的仪器；设计测试的方法；仪器的正确使用；元件的测试方法和保护。,提示：,分清动态和静态测试内容;电源、电压的选择及如何引入；从原理理解的基础上设计测试方法；注意随时发生的情况，应变处理。,现代测试仪器使用方法,2.动态测试仪器,）示波器,可测量电平、脉冲前后沿、脉冲宽度、周期、频率，可以同时观察两个输入信号的波形、相位、幅度及它们的相互关系。,解决问题：示波器测试要求的信号和带宽如何选择。,DSO500虚拟示波器:（数字存储示波器+频谱分析仪+波形数据记录仪+任意波形发生器+频率特性分仪）,现代测试仪器使用方法,）逻辑分析仪,观察无规律、不能周期重复的信号的波形或状态，可以单通道或多通道实时获取与触发事件相关的逻辑信号，并显示触发事件前后所获取的信号，可供软件及硬件分析。,解决问题：如何在实际电路测试中确定测试信号、选择逻辑分析仪触发方式。,现代测试仪器使用方法,）在线仿真器,在监控仿真软件下，编辑程序、汇编程序、调试监控程序、固化程序等。,解决问题：在线仿真器类型多，开发环境的熟悉。,二、数字子系统设计过程,1.EDA软件,MaxplusII的安装、学习和使用。,程序编译、LTERAFlex10k10的下载和调试。,解决问题：静态、动态测试与实际电路的仿真、调试结合完成。,熟悉原理图编程的方法、下载过程。,.EDA设计数字系统的过程,实验箱介绍和使用方法。,三、实际的电气和电子系统测试过程,1.变压器测试中的问题,空载、负载特性（铁损、铜损），变比的测试。,解决问题：模拟、数字量和测试仪器与实际测试系统的结合。,单片机、可编程器件、DSP、专用仪器、虚拟仪器等均可实现一次、二次侧电压电流的测量，也可测量频率、功率、功率因数等。,.变压器测试实现方法,）测试仪器的选择,）测试接线方法设计,变压器、传感器和测试系统接线方法。,实际的电气和电子系统测试过程,3.变压器测实例,实际的电气和电子系统测试过程,变压器测实例,变压器出线示意图,1）,实际的电气和电子系统测试过程,变压器接线端子,变压器出线示意图,注意：按电力系统常规三相颜色，黄、绿、红分别代表A、B、C和a、b、c。,一次侧,二次侧,实际的电气和电子系统测试过程,2）Y形接线示意图,变压器Y形接线示意图,提示：测试中，我们采用Y形接线接法测试空载和负载特性,一次侧,二次侧,实际的电气和电子系统测试过程,3）空载损耗测试,变压器空载损耗测试接线图,指标：铁损指变压器不带负载时的损耗，铁心励磁产生。,测空载特性：连接变压器的一次侧A、B、C三相的400V(或200V)端子。实际中经常接到低压侧，为什么？,问题二：测试中如何减小接线中的损耗？,另一指标：空载电流。,SN：变压器额定容量，实验中为5KVA。UN：变压器额定电压，实验中为220V、110V和400V、200V。,IN：变压器额定电流,测空载特性：读取三相有功功率，即为铁损。变压器经历SJ、S7、S9、S11、S13几代的主要目的是降铁损。,问题一：测试空载（铁损）采用不同接线法结果相同吗？,实际的电气和电子系统测试过程,实际的电气和电子系统测试过程,4）负载特性测试,变压器负载特性测试接线图,问题：实际上，由于金属涨价更有必要测试铜损。,负载损耗指电流调整到额定电流（IN)，将变压器另一侧短路，测量损耗（铜损或短路损耗）。,实际的电气和电子系统测试过程,方法：,调整变压器工作电流到IN,提示：不同温度、不同类型变压器的测试方法有所不同。,记录三相电压、电流和功率。负载损耗PK：额定电流下，三相损耗代数和，对油浸变压器，要求折算到75度，t为当前温度。,实际的电气和电子系统测试过程,另一负载特性指标阻抗电压：UK75阻抗电压,实际