二次电路设计（精选12篇）
二次电路设计 篇1
如今, 人们的衣着服饰在日常生活中已占有举足轻重的地位, 而我们, 在变化速度越来越快的时装世界中, 却变得越来越踌躇和困惑起来了。
服装的二次设计能够更加合理地帮助消费者解决着装问题, 使服装能够最大限度地赋予消费者多种不同而又美好的新形象, 这是服装二次设计的本质内容, 也是服装二次设计的最终目的。
1 服装二次设计的概念及意义
如果说第一次设计是指服装的单件产品或单一着装要素的设计, 那么服装的二次设计则是指整体服装形象着装状态的设计, 即服装、人体与服饰配件的组合创意设计, 将已经完成的单一服装在适当的服饰品的烘托下, 完成某个人或某一系列服装组合搭配的过程, 从而达到人与服装完美结合的效果, 给人以视觉的震撼和心灵的撞击。这是在服装的第一次设计的基础上所进行的新创意。服装的二次设计具体包括服装系列内的搭配、系列间的搭配、服装与服饰的搭配、颜色与款式的搭配、本品牌与他品牌的搭配以及服装与穿着者的配伍等内容。
从美学的观点来看, 服装的二次设计是人体穿着后的一种状态, 是通过人的气质、体形、肤色与服装的色彩、款式、面料的和谐组合而产生美感, 以达到美化人体的目的。从文化学的观点来看, 服装文化是由服装的物质内容与精神内容共同构成的大众文化, 通过服装的二次设计更加体现出着装者的文化素质和修养。
服装的整体美是指服装的外观整体效果所具有的美感, 服装经穿着后, 便会出现着装状态, 构成着装状态的因素有穿着者自身的条件、服装、环境、化妆、穿戴方式、服饰品配套和言行举止等等, 如何能将服装和这些因素调整到在最佳结合点上, 这就是服装二次设计的重要之处。
2 服装二次设计在生活中的应用
2.1 服装与配件要配套
服饰配件的范围很广, 从头到脚, 从里到外, 甚至延伸到体外, 凡与着装者有接触的用具和装饰品, 都可称之为服饰配件。
服饰配件在整套服装的配套中, 起补充修饰、点缀强调的作用, 当某套服装在款式造型和色彩方面感到不足, 就可以用服饰配件加以修饰和点缀。当然, 很多服饰配件并不仅仅是纯装饰性的, 其实用性、功能性也是很强的。
例如:首饰是女性在着装上的首选, 中国人的首饰概念主要是指耳饰、项链、戒指、手镯等, 而且大多是由贵金属和水晶、珠宝之类材料成型的配件。然而, 随着时代的变迁, 人们观念的更新, 取同样外观效果的代用材料制作首饰的越来越多, 现代人生活中有部分休闲装因其风格随意、自然, 所以选用代用材料的首饰比那些贵重材料更合理贴切。
2.2 服饰与体型要配套
服装可以美化人, 同样也可以丑化人。其实, 服装是没有生命的工具, 只有当合适的服装穿在合适的人身上, 才能显出服装及其穿着者的美来。反之, 则非但不能美化, 倒可能成为丑化。关键是, 什么样的体型配什么样的服饰好, 使之与当代人的审美观、价值观相吻合, 这才是最重要的。因此, 在穿着服装时应对穿着者的体型进行必要而充分的研究。合理地利用衣服的变化来遮掩身材上的缺陷, 即使没有完美的曲线, 也可以通过服饰与体形的合理配搭, 达到相对理想的效果。
例如:体型矮小者, 可以选择颜色偏浅、质感强、有弹性、松紧适中、款式简洁服装。而避免选用色泽深沉, 质地硬括, 线条复杂的服装。
身材矮胖者, 不妨选择质地柔软重坠, 花色素雅, 腰身适合并有纵向感的服装。而不宜穿质地粗厚, 色彩热烈, 过于紧身或线条不流畅的服装。
腰部粗者, 可以借助开衫掩饰。也可夸张上身和下摆, 使腰相对显细。
腿较短者, 最好选择连衣裙类, 并将裙腰上提再用宽腰带束腰。
2.3 服装与色彩要配套
2.3.1 调和色配色
调和的美感能给人以安宁、有秩序、有调子的感觉和享受。难以想象, 服装的色彩如果离开了调和色配色, 会是个什么样。色彩的调和, “调”包含有调整、调理、调配等含义;“和”包含有和顺、平和、和谐等含义。
色彩的调和有两层意思。其一是指将两个以上色彩相处在同一时间和空间时所呈现的和谐、和顺、和美状态;其二是指将两个事物调整、调配、调理成和谐状态。二次设计在色彩方面的协调配套也是非常重要的。
2.3.2 对比色配色
调和代表统一, 对比代表变化, 有变化才有生命力。对比能给人以丰富多彩、活泼生动、奋发激进等美的感受。生活中常见对比过头过度, 其结果是引起人们对其产生烦恼、厌倦情绪。
例如:蓝色象征纯净、透明、聪慧和端庄。在衣生活中, 蓝色常与白色为伍, 令人感到更为清澈明净。
咖啡色是一种多次元的间色, 也称复合色。在人们的衣着色彩中, 它几乎和黑白色一样, 被人们称为“永久流行色”。咖啡色令人感到成熟、温暖和厚重。最易与咖啡色相配的当是米灰色, 其次是黄色。
黄色是三原色之一, 也是三原色中最明亮的一种颜色。它象征热烈奔放, 是性格开朗、爽直的女性所喜爱的颜色。
白色属于无彩色, 象征神圣、纯洁、安宁与清静。因此, 新娘的婚纱以及婴儿出生时的服装大多采用白色。
3 服装二次设计在T.P.O中的体现
近十多年来, 在国际服饰大潮中, T.P.O原则对于时装设计师, 或是对于时装配套师, 都是至关重要的一个原则。T (time) , P (place) , O (occassion) 专指服饰穿着的时间、地点和场合。依据服装二次设计的基本原则, 着装要符合时间、地点和场合, 不同场合的服装有不同的着装特点, 以职业女性为例:
室内办公。较为正式的职业环境, 应选择女性正式的职业套服;较为宽松的职业环境, 可选择造型感稳定、线条感明快、富有质感和挺感的服饰, 以较好地表现职业女性的职业能力。
外出办公。服装款式应注重整体和立体的职业形象, 注重舒适、简洁、得体, 便于走动, 不宜穿着过紧或宽松、不透气或面料粗糙的服饰。
晚礼服。晚礼服是用于庆典、正式会议、晚会、宴会等礼仪活动的服饰。职业晚装服饰的特色、款式和变化, 需根据不同的场合和需求的风格而定。职业晚装多以端庄、优雅为基本着装原则。
公务礼服。公务礼服是用于较为正式、隆重的会议、迎宾接待的服饰。公务礼服是服饰中品位和格调具有代表性和典型性的。服饰的优良品质是最为重要的。色彩应以黑色和贵族灰色为主色, 忌用轻浮、流行的时尚色系。做工要精致得体, 并应特别注意选配质地优良的鞋子。
4 结语
服装作为人类生活中不可缺少的一种状态, 它是一种非语言的信息载体, 其较强的使用价值自然是非常可观的, 其社会价值、文化价值以至于艺术价值越来越突出地表现在人类对服装的需求上。服装的二次设计作为一种符号和象征, 可以表明一个人的身份、个性、气质和感觉, 也可以反映一个人的理想、追求与情操。
还需指出的是, 能否成功地对服装进行二次设计, 特别是想成为一个优秀的服装配套师, 还要取决于个人在服装方面的修养与品味。具有高尚的服饰审美情趣与修养, 无论对于选购衣物, 或是塑造独特风格的服装形象, 都至关重要。
参考文献
[1]吴静芳.服饰配套艺术[M].上海:东华大学出版社, 1997.
[2]刘晓刚.时装设计艺术[M].上海:东华大学出版社.1997.
[3]华梅.服饰心理学[M].北京:中国纺织出版社.2004.
[4]袁仄等.服装设计学[M].北京:中国纺织出版社.2000.
[5]叶立诚.服饰美学[M].北京:中国纺织出版社.2001.
二次电路设计 篇2
教学目标：
1.知识与技能
会运用二次函数计其图像的知识解决现实生活中的实际问题。
2.过程与方法
通过本节内容的学习，提高自主探索、团结合作的能力，在运用知识解决问题中体会二次函数的应用意义及数学转化思想。
3.情感、态度与价值观
通过学生之间的讨论、交流和探索，建立合作意识和提高探索能力，激发学习的兴趣和欲望。
教学重点：解决与二次函数有关的实际应用题。
教学难点：二次函数的应用。
教学媒体：幻灯片，计算器。
教学安排：3课时。
教学方法：小组讨论，探究式。
教学过程：
第一课时：
Ⅰ.情景导入：
师：由二次函数的一般形式y= (a0)，你会有什么联想?
生：老师，我想到了一元二次方程的一般形式 (a0)。
师：不错，正因为如此，有时我们就将二次函数的有关问题转化为一元二次方程的问题来解决。
现在大家来做下面这两道题：(幻灯片显示)
1.解方程 。
2.画出二次函数y= 的图像。
教师找两个学生解答，作为板书。
Ⅱ.新课讲授
同学们思考下面的问题，可以共同讨论：
1.二次函数y= 的图像与x轴交点的横坐标是什么?它与方程 的根有什么关系?
2.如果方程 (a0)有实数根，那么它的根和二次函数y= 的图像与x轴交点的横坐标有什么关系?
生甲：老师，由画出的图像可以看出与x轴交点的横坐标是-1、2;方程的两个根是-1、2，我们发现方程的两个解正好是图像与x轴交点的横坐标。
生乙：我们经过讨论，认为如果方程 (a0)有实数根，那么它的根等于二次函数y= 的图像与x轴交点的横坐标。
师：说的很好;
教师总结：一般地，如果二次函数y= 的`图像与x轴相交，那么交点的横坐标就是一元二次方程 =0的根。
师：我们知道方程的两个解正好是二次函数图像与x轴的两个交点的横坐标，那么二次函数图像与x轴的交点问题可以转化为一元二次方程的根的问题，我们共同研究下面问题。
[学法]：通过实例，体会二次函数与一元二次方程的关系，解一元二次方程实质上就是求二次函数为0的自变量x的取值，反映在图像上就是求抛物线与x轴交点的横坐标。
问题：已知二次函数y= 。
(1)观察这个函数的图像(图34-9)，一元二次方程 =0的两个根分别在哪两个整数之间?
(2)①由在0至1范围内的x值所对应的y值(见下表)，你能说出一元二次方程 =0精确到十分位的正根吗?
x 0 0.1 0.2[ 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
y -1 -0.89 -0.76 -0.61 -0.44 -0.25 -0.04 -0.19 0.44 0.71 1
②由在0.6至0.7范围内的x值所对应的y值(见下表)，你能说出一元二次方程 =0精确到百分位的正根吗?
x 0.60 0.61 0.62 0.63 0.64 0.65 0.66 0.67 0.68 0.69 0.70
y -0.040 -0.018 0.004 0.027 0.050 0.073 0.096 0.119 0.142 0.166 0.190
(3)请仿照上面的方法，求出一元二次方程 =0的另一个精确到十分位的根。
(4)请利用一元二次方程的求根公式解方程 =0，并检验上面求出的近似解。
第一问很简单，可以请一名同学来回答这个问题。
生：一个根在(-2，-1)之间，另一个在(0，1)之间;根据上面我们得出的结论。
师：回答的很正确;我们知道图像与x轴交点的横坐标就是方程的根，所以我们可以通过观看图象就能说出方程的两个根。现在我们共同解答第(2)问。
教师分析：我们知道方程的一个根在(0，1)之间，那么我们观看(0，1)这个区间的图像，y值是随着x值的增大而不断增大的，y值也是从负数过渡到正数，而当y=0时所对应的x值就是方程的根。现在我们要求的是方程的近似解，那么同学们想一想，答案是什么呢?
生：通过列表可以看出，在(0.6，0.7)范围内，y值有-0.04至0.19，如果方程精确到十分位的正根，x应该是0.6。
类似的，我们得出方程精确到百分位的正根是0.62。
对于第三问，教师可以让学生自己动手解答，教师在下面巡视，观察其中发现的问题。
最后师生共同利用求根公式，验证求出的近似解。
教师总结：我们发现，当二次函数 (a0)的图像与x轴有交点时，根据图像与x轴的交点，就可以确定一元二次方程 的根在哪两个连续整数之间。为了得到更精确的近似解，对在这两个连续整数之间的x的值进行细分，并求出相应得y值，列出表格，这样就可以得到一元二次方程 所要求的精确度的近似解。
Ⅲ.练习
已知一个矩形的长比宽多3m，面积为6 。求这个矩形的长(精确到十分位)。
板书设计：
二次函数的应用(1)
一、导入 总结：
二、新课讲授 三、练习
第二课时：
师：在我们的实际生活中你还遇到过哪些运用二次函数的实例?
生：老师，我见过好多。如周长固定时长方形的面积与它的长之间的关系：圆的面积与它的直径之间的关系等。
师：好，看这样一个问题你能否解决：
活动1：如图34-10，张伯伯准备利用现有的一面墙和40m长的篱笆，把墙外的空地围成四个相连且面积相等的矩形养兔场。
回答下面的问题：
1.设每个小矩形一边的长为xm，试用x表示小矩形的另一边的长。
2.设四个小矩形的总面积为y ，请写出用x表示y的函数表达式。
3.你能利用公式求出所得函数的图像的顶点坐标，并说出y的最大值吗?
4.你能画出这个函数的图像，并借助图像说出y的最大值吗?
学生思考，并小组讨论。
解：已知周长为40m，一边长为xm，看图知，另一边长为 m。
由面积公式得 y= (x )
化简得 y=
代入顶点坐标公式，得顶点坐标x=4，y=5。y的最大值为5。
画函数图像：
通过图像，我们知道y的最大值为5。
师：通过上面这个例题，我们能总结出几种求y的最值得方法呢?
生：两种;一种是画函数图像，观察最高(低)点，可以得到函数的最值;另外一种可以利用顶点坐标公式，直接计算最值。
师：这位同学回答的很好，看来同学们是都理解了，也知道如何求函数的最值。
总结：由此可以看出，在利用二次函数的图像和性质解决实际问题时，常常需要根据条件建立二次函数的表达式，在求最大(或最小)值时，可以采取如下的方法：
(1)画出函数的图像，观察图像的最高(或最低)点，就可以得到函数的最大(或最小)值。
(2)依照二次函数的性质，判断该二次函数的开口方向，进而确定它有最大值还是最小值;再利用顶点坐标公式，直接计算出函数的最大(或最小)值。
师：现在利用我们前面所学的知识，解决实际问题。
活动2：如图34-11，已知AB=2，C是AB上一点，四边形ACDE和四边形CBFG，都是正方形，设BC=x，
(1)AC=______;
(2)设正方形ACDE和四边形CBFG的总面积为S，用x表示S的函数表达式为S=_____.
(3)总面积S有最大值还是最小值?这个最大值或最小值是多少?
(4)总面积S取最大值或最小值时，点C在AB的什么位置?
教师讲解：二次函数 进行配方为y= ，当a0时，抛物线开口向上，此时当x= 时， ;当a0时，抛物线开口向下，此时当x= 时， 。对于本题来说，自变量x的最值范围受实际条件的制约，应为02。此时y相应的就有最大值和最小值了。通过画出图像，可以清楚地看到y的最大值和最小值以及此时x的取值情况。在作图像时一定要准确认真，同时还要考虑到x的取值范围。
解答过程(板书)
解：(1)当BC=x时，AC=2-x(02)。
(2)S△CDE= ,S△BFG= ,
因此，S= + =2 -4x+4=2 +2，
画出函数S= +2(02)的图像，如图34-4-3。
(3)由图像可知：当x=1时， ;当x=0或x=2时， 。
(4)当x=1时，C点恰好在AB的中点上。
当x=0时，C点恰好在B处。
当x=2时，C点恰好在A处。
[教法]：在利用函数求极值问题，一定要考虑本题的实际意义，弄明白自变量的取值范围。在画图像时，在自变量允许取得范围内画。
练习：
如图，正方形ABCD的边长为4，P是边BC上一点，QPAP，并且交DC与点Q。
(1)Rt△ABP与Rt△PCQ相似吗?为什么?
(2)当点P在什么位置时，Rt△ADQ的面积最小?最小面积是多少?
小结：利用二次函数的增减性，结合自变量的取值范围，则可求某些实际问题中的极值，求极值时可把 配方为y= 的形式。
板书设计：
二次函数的应用(2)
活动1： 总结方法：
活动2： 练习：
小结：
第三课时：
我们这部分学习的是二次函数的应用，在解决实际问题时，常常需要把二次函数问题转化为方程的问题。
师：在日常生活中，有哪些量之间的关系是二次函数关系?大家观看下面的图片。
(幻灯片显示交通事故、紧急刹车)
师：你知道两辆车在行驶时为什么要保持一定的距离吗?
学生思考，讨论。
师：汽车在行驶中，由于惯性作用，刹车后还要向前滑行一段距离才能停住，这段距离叫做刹车距离。刹车距离是分析、处理道路交通事故的一个重要原因。
请看下面一个道路交通事故案例：
甲、乙两车在限速为40km/h的湿滑弯道上相向而行，待望见对方。同时刹车时已经晚了，两车还是相撞了。事后经现场勘查，测得甲车的刹车距离是12m，乙车的刹车距离超过10m，但小于12m。根据有关资料，在这样的湿滑路面上，甲车的刹车距离S甲(m)与车速x(km/h)之间的关系为S甲=0.1x+0.01x2，乙车的刹车距离S乙(m)与车速x(km/h)之间的关系为S乙= 。
教师提问：1.你知道甲车刹车前的行驶速度吗?甲车是否违章超速?
2.你知道乙车刹车前的行驶速度在什么范围内吗?乙车是否违章超速?
学生思考!教师引导。
对于二次函数S甲=0.1x+0.01x2：
(1)当S甲=12时，我们得到一元二次方程0.1x+0.01x2=12。请谈谈这个一元二次方程这个一元二次方程的实际意义。
(2)当S甲=11时，不经过计算，你能说明两车相撞的主要责任者是谁吗?
(3)由乙车的刹车距离比甲车的刹车距离短，就一定能说明事故责任者是甲车吗?为什么?
生甲：我们能知道甲车刹车前的行驶速度，知道甲车的刹车距离，又知道刹车距离与车速的关系式，所以车速很容易求出，求得x=30km，小于限速40km/h，故甲车没有违章超速。
生乙：同样，知道乙车刹车前的行驶速度，知道乙车的刹车距离的取值范围，又知道刹车距离与车速的关系式，求得x在40km/h与48km/h(不包含40km/h)之间。可见乙车违章超速了。
同学们，从这个事例当中我们可以体会到，如果二次函数y= (a0)的某一函数值y=M。就可利用一元二次方程 =M，确定它所对应得x值，这样，就把二次函数与一元二次方程紧密地联系起来了。
下面看下面的这道例题：
当路况良好时，在干燥的路面上，汽车的刹车距离s与车速v之间的关系如下表所示：
v/(km/h) 40 60 80 100 120
s/m 2 4.2 7.2 11 15.6
(1)在平面直角坐标系中描出每对(v，s)所对应的点，并用光滑的曲线顺次连结各点。
(2)利用图像验证刹车距离s(m)与车速v(km/h)是否有如下关系：
(3)求当s=9m时的车速v。
学生思考，亲自动手，提高学生自主学习的能力。
教师提问，学生回答正确答案，教师再进行讲解。
课上练习：
某产品的成本是20元/件，在试销阶段，当产品的售价为x元/件时，日销量为(200-x)件。
(1)写出用售价x(元/件)表示每日的销售利润y(元)的表达式。
(2)当日销量利润是1500元时，产品的售价是多少?日销量是多少件?
(3)当售价定为多少时，日销量利润最大?最大日销量利润是多少?
课堂小结：本节课主要是利用函数求极值的问题，解决此类问题时，一定要考虑到本题的实际意义，弄明白自变量的取值范围。在画图像时，在自变量允许取的范围内画。
板书设计：
二次函数的应用(3)
一、案例 二、例题
分析： 练习：
总结：
初中数学“二次函数”的教学设计 篇3
知识目标：通过实际问题确定二次函数表达式，理解二次函数的含义；会用描点法画出函数的图象。
能力目标：掌握二次函数关系式，培养学生发散思维能力。
情感、态度与价值观目标：分析研究函数的一般方法，培养学生的数形结合思想。
教学重点：二次函数的含义。
教学难点：用描点法画二次函数y=ax2的图象，培养学生的数形结合思想。
教学过程设计
一、创设情景，导入课题
用64米长的围墙围成长方形的园区饲养小动物，长方形的长和宽怎样设计，才能使小动物的活动范围较大？设长方形的长为x米，让学生思考，长方形的宽为多少米，设面积为y平方米，则变量y与x之间的函数关系怎样表示？
教师引导学生复习正比例函数、一次函数的函数关系表达式，让学生猜想矩形面积与边长的表达式是什么函数？学生回答后，教师引入课题：今天我们一起探讨二次函数的有关知识。
二、总结归纳，形成二次函数的概念
在教师创设的情景中，师生共同探究，教师关注学生能否准确地建立函数关系，指导学生利用已学的函数知识求出长方形的最大面积；让学生讨论自变量的取值范围，通过问题情景的设计，学生体会到数学的应用价值，让学生通过合作解决问题，培养函数的观点和思想，得出二次函数的表达式：“一般的，如果y=ax2+bx+c（a，b，c是常数，a≠0），那么，y叫做x的二次函数”，教师应该明确注意的问题：（1）a≠0，而b、c可以为零。（2）x的取值范围是任意实数。
课堂练习：列举函数的例子，让学生判断是否二次函数，教师对学生的回答给予补充。通过开放性的练习培养学生发散思维能力，由一次函数的学习方法，引导学生研究二次函数，培养学生的学习能力。
三、模仿巩固，探究二次函数的图象
一次函数的图象是一条直线，二次函数的图象是什么形状呢？教师用多媒体展示各种不同函数的图象，然后按照表格数据，指导学生描点、连线，描画二次函数的曲线，教师巡回指导分析学生所画图象，总结画二次函数图象的注意事项。
教师就学生所画的有代表性的图象进行讲评，观察图象形状，得出二次函数的图象是一条抛物线，总结画图象的方法。
四、总结归纳，延续探究
教师引导学生观察二次函数的图象，总结二次函数的性质，学生各抒己见，得到二次函数的性质：二次函数的图象是一条抛物线，以y轴为对称轴，顶点是坐标原点；当a>0时，开口向上；当a<0时，开口向下。
五、回顾反思教学进程
教师请学生回顾本节课的学习过程，畅谈收获和心得，二次函数的探究建立在学生对已学函数知识的基础上，通过情景创设引入实际问题，用类比的方法，通过师生共同探索得出二次函数的概念，利用多媒体展示各种函数的图象，生动直观，学生印象深刻，学生绘制二次函数的图象，培养了学生的动手操作能力。课堂的结尾，引导学生对二次函数知识解决实际问题，培养学生的实践能力，整个教学过程渗透数形结合思想，提升了学生的数学素养。
二次可调开关直流电源的设计 篇4
物理实验室给师生使用的实验电源都是把220V的交流电用工频变压器降压、用整流滤波电路变成36V的直流电后再用线性稳压电路或线性稳流电路向外供电,线性稳压在低电压供电时效率很低,如用它给6V 1A的用电器供电时,稳压电路从电源最少要吸取的电能是36V×1A=36W (不包含变压器和整流滤波电路消耗的电能),对用电器的供电功率仅有6W,电能利用效率仅是6/36=0.16=16.7%,也就是说它要在自己的内部电路上消耗30W的电能。在许多应用场合都需要电流源,而不是电压源,当实验需要能提供大电流的电流源时,使用线性稳压器是不可取的,其原因在于串联电阻器的功耗很大[1]。提高电源效率的最有效办法是采用开关电源,开关电源具有精确度高、性能稳定等优良的电子特性和体积小、重量轻、效率高、响应速度快、电压调整范围大等一系列优点,但开关电源只适合于输出电压固定或变化范围不大的场合,而不适合要求输出电压幅度变化很大或连续可调的场合[2],为了解决传统实验电源的功率浪费和形体笨重,以及开关电源只适合于输出电压固定或变化范围不大的问题。本文利用最常用的开关型稳压器件LM2576设计出二次开关电源,以便替换现在实验室中使用的直流电源。
1 电路控制设计
1.1 电路结构
220V市电首先用一次开关电路降成40V直流电,这样可以避免工频变压器体积大、重量大、适应市电变化范围小的问题。然后分别用开关稳压电路组成可调稳压电路和可调稳流电路(二次开关),这样可以大幅度地提高电能的利用效率,减少电源自身的功耗。
二次开关直流电源结构如图1所示。其中5V二次开关稳压是数字电流表和电压表的供电电源。
图1二次开关直流电源模型框图(参见下页)
1.2 一次开关降压电源电路
一次开关降压电源电路,首先把220V的交流电经整流、滤波电路变成约300V直流电压,然后通过高频开关电路控制开关元件控制通过高频变换器的导通电流和截止时间比例来调节高频变换器的输出电压,高频变换器输出的矩形波电压经整流、滤波变为所需要的直流电压。电压控制电路由振荡器、取样电路、比较器、脉宽调制及基准电压等电路构成。为了使电路简单可靠,一般选用开关电源用集成电路。该设计选用西门子公司最新推出的TDA1683x系列电流型单片开关电源,它具有体积小、外围电路简单、温度范围宽的特点[3],其电路原理图如图2所示。
为了简单,在试验制作之时我们直接选用市场上购买的输出40V 3A开关成品电源,如图3所示。
1.3 稳压源电路
1.2～35V/3A可调开关稳压电源由LM2576-ADJ实现。它内含固定频率为52kHz振荡器和基准稳压为1.23V的稳压器,且具有完善的保护电路,有电流限制及热关断电路等,利用该器件只需极少的外围器件便可构成高效稳压电路。
电路中用LM2576-ADJ开关型稳压集成电路制作的1.2～35V可调稳压电源,如图4所示,可知输出电压与分压网络(R2/Rj)的反馈电压有关,它们之间满足:
第4脚为输出控制端,所以只要对分压网络中的R2用来调节就可以达到控制输出电压的目的。电路中的电感器由于承受大电流所以不能用色环的(可以自制),其电感的大小用电感测试仪测试。
1.4 恒流源源电路
25mA～1A二次开关可调恒流源电路如图5所示。由图可知LM2576-ADJ的取样网络由负载电阻R4和电流取样电阻R5组成。I0=UREF/(R4/R5),调节R5的阻值,就可改变输出电流。当UREF=1.23V,R4=1.2Ω,R5=51Ω时,I0=25mA～1A.
1.5 数字电压、电流指示
用现有的数字电压表和数字电流表(由集成块ICL7107组成)来指示电路对外提供的电压和电流,其电源供电如图6所示,它用LM2596 (不可调)组装。
2 结论
(1)首先用一次开关稳压电源把220V的交流电变成40V/3A的直流电,以减轻整个电源的体积和重量提高电源对市电的适应范围。
(2)用LM2576-ADJ分别设计成可调电压源和可调电流源以提高电路的电能利用效率。
(3)用数字电压表和数字电流表来指示电源的供电电流和供电电压。
(4)用器件本身的过压保护功能来提供短路过流保护。
参考文献
[1]Strozecki S.构成恒流源的开关稳压器电路[J].电子设计技术,2002(12):81.
[2]刘铁军,刘喜甫.一种双输出稳压稳流电源[J].电源技术应用,2002(4):148-1 50.
二次函数教学设计 篇5
一、教材分析：
《二次函数》选自义务教育课程标准试验教科书（五四学制）《数学》（人教版）九年级上册第二十一章，这章是在学生学习了一次函数与反比例函数，对于函数已经有所认识，从一次函数和反比例函数的学习大家已经知道学习函数大致包括以下内容：1．通过具体的事例认识这种函数；2．探索这种函数的图像和性质；3．利用这种函数解决实际问题；4．探索这种函数与相应方程等的关系。本章“二次函数”的学习也是从以上几个方面展开。首先让学生认识二次函数，掌握二次函数的图像和性质，然后让学生探索二次函数与一元二次方程的关系，从而得出用二次函数的图像求一元二次方程的方法。最后让学生运用二次函数的图像和性质解决一些实际问题。
本章教学时间约需12课时，具体分配如下（仅供参考）： 21．1 二次函数
（6课时）21．2用函数的观点看一元二次方程
（1课时）21．3实际问题与二次函数
（3课时）数学活动
小结
（2课时）
21．1 二次函数教学时间约为 6课时，下面是第一课时的教学设计，此时学生对函数的相关知识已经很陌生，第一课时应对上学段学的一次函数和反比例函数的知识做一个回顾，让学生重温学习函数应该从以下四个内容入手：认识函数；研究图像及其性质；利用函数解决实际问题；函数与相应方程的关系。再通过分析实际问题，以及用关系式表示这一关系的过程，引出二次函数的概念，获得用二次函数表示变量之间关系的体验。然后根据这种体验能够表示简单变量之间的二次函数关系．并能利用尝试求值的方法解决实际问题．
二、教学目标：
知识技能：
1．探索并归纳二次函数的定义；
2．能够表示简单变量之间的二次函数关系． 数学思考：
1．感悟新旧知识间的关系，让学生更深地体会数学中的类比思想方法； 2．经历探索、分析和建立两个变量之间的二次函数关系的过程，进一步体验如何用数学的方法描述变量之间的数量关系．
解决问题：
1．让学生学习了二次函数的定义后，能够表示简单变量之间的二次函数关系；
2.能够利用尝试求值的方法解决实际问题．进一步体会数学与生活的联系，增强用数学意识。
情感态度：
1．把数学问题和实际问题相联系,从学生感兴趣的问题入手，能使学生积极参与数学学习活动，对数学有好奇心和求知欲；
2．使学生初步体会数学与人类生活的密切联系及对人类历史发展的作用；
3．通过学生之间互相交流合作，让学生学会与人合作，并能与他人交流思维的过程，培养大家的合作意识．
三、教学重点、难点：
教学重点：
1．经历探索和表示二次函数关系的过程，获得二次函数的定义。
2．能够表示简单变量之间的二次函数关系． 教学难点：
经历探索和表示二次函数关系的过程，获得用二次函数表示变量之间关系的体验．
四、教学方法：教师引导——自主探究——合作交流。五：教具、学具：教学课件
六、教学媒体：计算机、实物投影。
七、教学过程：
[活动1] 温故知新，引出课题。
师：对于“函数”这个词我们并不陌生，大家还记得我们学过哪些函数吗?
生：学过正比例函数，一次函数，反比例函数．
师：那函数的定义是什么，大家还记得吗?
生：记得，在某个变化过程中，有两个变量x和y，如果给定一个x值，相应地就确定了一个y值，那么我们称y是x的函数，其中x是自变量，y是因变量．
师：能把学过的函数回忆一下吗?
生：可以。
一次函数y=kx+b（其中k、b是常数，且k≠0）
正比例函数y＝kx（k是不为0的常数）
反比例函数y=k
（k是不为0的常数）
x师：学习这些函数的时候，大家还记得我们从哪几个方面探究的吗? 生： 定义、函数的一般形式、函数的图像和性质、函数在实际问题中的应用、函数与方程与不等式的关系等。
师：很好，从上面的几种函数来看，每一种函数都有一般的形式．那么二次函数的一般形式究竟是什么呢?本节课我们将揭开它神秘的面纱．
师生行为：教师提出问题，指名回答，师生共同回顾旧知，教师做出适当总结和评价。教师重点关注：学生回答问题结论准确性，能否把前后知识联系起来，对于一些概括性较强的问题，教师要进行适当引导。
设计意图：由复习回顾旧知识入手，通过回顾已经学过的函数的相关知识，对要探究的新的函数有个明确的方向，让学生由旧知识中寻找新知识的生长点，符合认识新事物的规律，由浅入深，由表及里，逐渐深化。
[活动2]创设情境 探究新知： 问题
1．正方体六个面是全等的正方形，设正方形棱长为 x，表面积为 y，则 y 关于x 的关系式为是什么？
2．多边形的对角线数 d 与边数 n 有什么关系？
n边形有＿＿＿个顶点，从一个顶点出发，连接与这点不相邻的各顶点，可作＿＿＿＿条对角线。因此，n边形的对角线总数d =＿＿＿＿＿＿。
3．某工厂一种产品现在年产量是20件，计划今后两年增加产量，如果每年都比上一年的产量增加x倍，那么两年后这种产品的产量y将随计划所定的x的值而确定，y与x之间的关系应怎样表示？
这种产品的原产量是20件，一年后的产量是
件，再经过一年后的产量是
件，即两年后的产量为。
4． 问题2中有哪些变量?其中哪些是自变量? 大家根据刚才的分析，判断一下式子中的d是否是n的函数?若是函数，与原来学过的函数相同吗?问题3呢？ 5．观察上面的三个函数，从解析式看有什么共同点？
师生行为：教师在大屏幕上逐一提出问题，问题1、2、3让学生独立思考完成师生共同订正，问题4、5小组讨论完成，教师做适当的引导，点拨，得出问题结论。
定义：一般地，形如y=ax²+bx+c(a,b,c是常数,a≠ 0)的函数叫做x的二次函数。教师重点关注：1．强调几个注意的问题：（1）等号左边是变量y，右边是关于自变量x的整式。（2）a,b,c为常数，且a≠0；（3）等式的右边最高次数为 2，可以没有一次项和常数项，但不能没有二次项。（4）x的取值范围是任意实数。
2．学生在探究问题的过程中，能否优化思维过程，使解决问题的方法更准确。设计意图：由现实中的实际问题入手给学生创设熟悉的问题情境，通过问题的解决，为得出二次函数的定义做好铺垫，并让学生感受到身边的数学，激发学生学习数学的好奇心和求知欲。学生通过分析、交流，探求二次函数的概念，加深对概念的理解，为解决问题打下基础。
[活动3] 例题学习内化新知
问题
例1，下列函数中，哪些是二次函数？若是,分别指出二次项系数,一次项系数,常数项.(1)y=3(x-1)²+1
(2)y=x+k
x
(3)s=3-2t²
(4)y=(x+3)²-x²
(5)y=-x
(6)v=10Л r²
m例2，函数 y
（ 3)xm2（1）m取什么值时，此函数是正比例函数？（2）m取什么值时，此函数是反比例函数？（3）m取什么值时，此函数是二次函数？
师生行为：教师出示例1，同学们稍加考虑即可获得问题的结论，进而引出例2，例2让学生分组展开讨论，待学生充分交流后，教师再组织各小组展示自己的讨论结果，共同得到正确是结论，并获得解题的经验。
教师重点关注：（1）探究中各小组是否积极展开活动；（2）学生对二次函数概念是否理解透彻，应用是否得当；（3）教师在小组中巡视，尽可能多给学生一点思考的时间和空间，对学习有困难的学生适当引导。
设计意图：通过例1的设计，有利于学生对二次函数的概念的理解，边学边练，为下一个讨论做铺垫；例2中三个问题的设计，由浅入深，层层递进，在复习旧知的同时获得解决新问题的经验，进一步内化新知、突破难点。整个探究过程都是让学生自己去探索，在探索中发现新知，在交流中归纳新知，把学习的主动权交给学生，增强学生创造的信心，体验到成功的快乐。
[活动4] 练习反馈
巩固新知 问题：
（1）
P80．练习1、2（2）
若
y
(m
m)x
是二次函数，求m的值．
师生行为：教师提出问题，问题（1）学生独立思考后写出答案，师生共同评价；问题（2）学生独立思考后同桌交流，指名口答结果，教师强调正确解题思路；
教师重点关注：学生能否准确用二次函数表示变量之间关系；学生解题时候暴露的共性问题作针对性的点评，注重培养学生正确的思路和方法，积累解题经验。
设计意图：问题（1）是从简单的应用开始，及时巩固新知，让学生获得用二次函数表示变量之间关系的体验；问题（2）是让学生对二次函数定义很深层次的理解，培养数学思维的严谨性； 2m2m
八、自主小结，深化提高：
请同学们谈谈本节课的体会和收获，各抒己见，不拘泥于形式，教师对学生的回答给予帮助，让语言表达更准确。
设计意图：学生归纳本节课学习的主要内容，让学生自觉对所学知识进行梳理，形成体系，养成良好的学习习惯。
九、分层作业，发展个性：
作业设计：（必做题）1．阅读教材并完成P90 习题21．1：
1、2． 2．写好数学日记。
（备选题）1.已知函数y=ax2+bx+c(a、b、c是常数)，当a＿＿＿时是二次函数；
当a＿＿＿，b＿＿＿时是一次函数；
当a＿＿，b＿＿，c＿＿时是正比例函数。2.画出最简单的二次函数y＝x2的图象。预习作业：1．看书P80 设计意图：把作业分为必做题和选做题两种。必做题较基础，可以发现和弥补课堂学习的遗漏和不足；备选题则仅供学有余力的学生选用。
十、教学反思：
二次电路设计 篇6
关键词：太阳能；聚光系统；免跟踪；光伏系统；折射原理；反射原理 文献标识码：A
中图分类号：TN21 文章编号：1009-2374（2016）19-0020-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.19.010
常规能源在全球范围的大量消耗，导致全球气候持续变暖的问题日益严重，环境不断恶化，人们开始关注并且越来越重视清洁新能源之一的太阳能。但是太阳能到达地面的能流密度较低，其峰值为1kW/m2。
本文提出了4倍聚光的免跟踪光伏系统。通过增加光伏聚光系统太阳入射角，使光伏聚光系统在太阳赤纬角的变换方向上依然优于90%的聚光效率，降低对跟踪精度的需求。
1 光伏聚光系统设计
菲涅耳透镜为一级聚光器，抛物面镜作为二级聚光器。非垂直入射光入射至聚光系统的一级聚光器，然后经过一级聚光器折射至二级聚光器，最后经二次聚光器反射至太阳能光伏电池表面，从而实现太阳接收角的
扩大。
1.1 菲涅耳透镜
菲涅耳透镜可以作为一种使透射的入射光折射聚焦的聚光体，如图1所示：
对于一般菲涅耳透镜的设计，焦距和聚光孔径作为设计时的已知条件，所以对菲涅耳透镜的设计可通过已知参量计算每一个小楞齿的倾角，直至设计至透镜中心即可得到菲涅耳透镜。
与菲涅尔透镜轴线的夹角，到达透镜左侧平面时入射角为i1，折射角为i1′，光线穿过透镜，到达右侧小斜面的光线入射角为i2，折射角为i2′，最后光线射出透镜时与菲涅尔透镜轴线的夹角为u′，则根据折射定律有：
图3中，F为入射光线与菲涅尔透镜轴线的交点，也是折射光学的物点；f为物距；F′为出射光线与菲涅尔透镜轴线之间的交点；f′为像点到透镜平面中心点的距离，即像距。A为入射光线在透镜平面上的入射点；r为A点到菲涅尔透镜轴线的距离；B点为出射点，是出射光线与透镜小斜面的交点，同时在设计中取B点为小斜面的中点；r′为B点到菲涅尔透镜轴线的距离。B为菲涅尔透镜的齿距；h为B点到透镜平面的距离。
1.2 二级聚光器的设计
二级聚光器的设计是基于费马定理设计CPC的边缘射线法。费马定理（Fermat′s Principle）指出物点到像点之间的所有光线的光学路径长度（optical path length）相等。CPC设计的出发点是希望入射光线即使不是垂直入射聚光器，但只要入射角度在0°到某一最大角度θ之间，入射光线在从进入聚光器入射口后均可最多经过一次反射均可由出射口射出。
如图4所示事先确定聚光器入口AA′、最大入射角度θ以及出口聚光边缘B′，就可以得到聚光器的轮廓抛物线。图4中获取的为下方的反光面AB，同理可以得到上反光面A'B'，在实际应用上，上下两个面的最大入射角大都采用相等的对称结构，但是两个反光面的最大入射角在原理上可以不同。
基于上文所述设计二级聚光器，如图5所示：
2 设计思路
地球的运行分为公转和自转。要提高太阳能的利用率，就应掌握太阳的运行规律，使太阳能电池板对太阳进行实时跟踪。太阳赤纬角则是连接太阳中心和地球中心的线与赤道平面的夹角，用表示。太阳赤纬角实际上代表的是太阳直射点的纬度，其变化规律如图6所示。春分后，太阳移向北回归线直至夏至日，赤纬角由变化到+23.45°；夏至日后向赤道移动，直至冬至日到达南回归线，赤纬角由+23.45°到-23.45°；冬至日后重新向赤道移动。故太阳赤纬角随时间的变化而逐渐变化，且赤纬角的大小与所在地无关，只与时间有关。
因此，本文通过扩大太阳能接收角度，一方面降低了聚光系统对跟踪装置跟踪精度的要求，可以减少复杂的机械以及传感系统的使用量，从而造成了经费的大量支出以及大量的维护成本；另一方面，当接收角度大于±24°，也就是大于太阳赤尾角的最大角度α=±24°时，就可以免除追日系统在二维方向上的控制，因此只使用免跟踪即可。
传统光伏聚光系统均是以确定入射角度，也就是垂直入射光线为基础的条件下设计的，所以在使用时非常依赖高精度的追日系统，这样才能在维持特定的入射角度下保证聚光效率，但高精度追日系统本身的制造以及在恶劣条件下的频繁维护都造成了系统的高昂成本。
3 结果分析
通过lighttools对光伏聚光系统建模并优化后，分别选取入射光线0°、12°和24°的入射光线进行了分析。
3.1 0°入射角照度分析
太阳以0°入射角入射到聚光系统，光路图如图7所示：
图7为模拟阳光0°入射聚光系统，通过聚光辐照至太阳能电池片上的辐照图。其中入射功率88.1W，最大5835.1W/m2，聚焦范围内平均3613.9W/m2，接收功率87.9W。能量利用率99.89%，聚光倍率4.2倍。
3.2 12°入射角照度分析
太阳以12°入射角入射到聚光系统，为模拟阳光12。入射聚光系统，辐照度分析图。其中入射功率88.1W，最大5780.7W/m2，聚焦范围内平均3492.1W/m2，接收功率85.00W，能量利用率96.3%，聚光倍率4.05倍。
3.3 24°入射角照度分析
太阳以24°入射角入射到聚光系统，光路图如图8所示：
图8为模拟阳光24°入射聚光系统，辐照度分析图。其中入射功率82W，最大12413W/m2，聚焦范围内平均3153W/m2，接收功率76.7W，能量利用率92.4%，聚光倍率3.93倍。
4 结语
设计了口径为320mm×320mm、焦距为310mm、4倍聚光的免跟踪光伏聚光系统。系统通过增加聚光系统的视场角，降低了光伏聚光系统对高精度追日系统的依赖，从而降低了光伏系统的安装以及维护费用。分析结果表明，在太阳光入射角不大于±24°的范围，本文所设计的光伏聚光系统的光伏聚光效率均优于90%。
在当前我国土地资源日益紧缺，国家鼓励光伏分布式发电的大背景下，小模组聚光发电系统将具有广阔的应用价值。本文针对有限使用面积下独立聚光系统的建设所做的设计，为今后小模组温棚、光伏屋顶等聚光发电与自然光照射互补的光伏应用提供了有力的支持。
参考文献
[1] 王长贵.新能源和可再生能源的现状和展望[A].太阳
能光伏产业发展论坛论文集[C].2003.
[2] 王长贵.开发利用新能源与可再生能源的重大意义
[J].太阳能，2000，（4）.
作者简介：高明，男，陕西西安人，西安工业大学光电工程学院教授，博士，研究方向：光学设计理论及技术、光电精密测试技术、光大气传输理论及技术。
彩显二次电源电路原理与检修 篇7
关键词：二次电源,显示器,检修,故障
CRT显示器工作在不同的显示模式下，行扫描频率会变化很大，对于屏幕再大一些的显示器，由于分辨率的提高，它的行扫描频率范围会更大。当显示器的行频变化时，会使阳极高压发生变化，行幅也会发生变化，为了确保不同行频时画面幅度正常，必须要求行输出电路的供电电压B+随行频变化而变化。行频高，行输出级B+电压也应升高;行频低，行输出级B+电压也应降低。完成这一任务的电路称为二次电源电路。
（一）二次电源电路的工作原理
二次电源，英文称之为B+调整电路 (B+ADJUSTMENT) ，它能通过主机电脑输出的各种分辨率模式，自动稳定和调节不同模式下行输出电路的供电电压，从而实现了自动模式转换的功能。从二次电源的输入、输出电压值大小看，它有升压型和降压型二种形式，下面举例分析其工作原理。
1. 升压型二次电源
输入电压为50V～75V的二次电源为升压型。LG575E/N型多频彩色显示器二次电源电路为升压型，如图一所示。该显示器二次电源主要由行、场扫描信号处理集成块TDA9113、储能电感线圈L705、Q718、Q717、Q719、D710等元件构成。接通电源后，彩显一次电源电路工作，集成电路TDA9113得电(+15V)启动内部的二次电源振荡器，从28脚输出与行频同步的驱动激励脉冲，当28脚输出脉冲为高电平时Q718导通、Q717截止，使场效应管Q719饱和导通，+50V电压经L705、Q719、R737//R738形成电流回路，此时电能化为磁能储存在电感线圈L705中。反之，当28脚输出脉冲为低电平时Q717导通、Q718截止，使场效应管Q719截止，L705上感应出上负下正电压与一次电源送来的50V电压叠加，由D710整流、C744滤波后获得B+电压，经行输出变压器的 (2) — (1) 脚绕组给行输出管集电极供电。
当负载变轻引起B+电压升高时，也会引起行输出变压器15脚输出的行逆程脉冲幅度上升，经D702整流、C745滤波后产生的取样电压上升→TDA9113的15脚输入电压上升→28脚输出的驱动脉冲占空比下降→Q717、Q718发射极输出脉冲占空比下降→场效应管Q719导通时间缩短→L705储存能量减少→D710整流、C744滤波后的B+电压恢复到正常值。反之亦然。
当显示模式变换时(行频改变时)，28脚输出的驱动脉冲占空比改变→Q717、Q718发射极输出脉冲占空比变化→场效应管Q719导通时间改变→L705储存能量变化→D710整流、C744滤波后的B+电压变到相应值。B+电压随行频升高而升高，随行频降低而降低，即B+电压实现对行频跟踪。B+电压变化主要是由行脉冲频率来控制，TDA9113的15脚误差信号的作用主要是在显示模式确定后对B+电压的稳定。
2. 降压型二次电源
输入电压为160V～210V的二次电源为降压型。美格MAG786型多频彩色显示器二次电源电路为降压型，如图二所示。该显示器2次电源主要由行、场扫描信号处理集成块TDA4856、储能电感线圈L705、Q718、Q717、Q719、D707等元件构成。接通电源后，彩显一次电源电路工作，集成电路TDA4856得电(+15V)启动内部的二次电源振荡器，从6脚输出与行频同步激励脉冲。经Q717、Q718推挽放大后加到Q719的栅极，使Q719工作在开关状态。在Q719饱和导通时，175V电压经Q719的S、D极及储能电感L705、滤波电容C735形成电流回路。C735滤波得到电压并向行输出级供电。Q719截至时，因L705中电流不能突变，L705中自感产生左负右正的电动势，于是L705右端正电压→R759→C735→D707→L705左端构成放电回路，在C735两端获得B+电压并向行输出级供电。
若因某种原因使二次电源输出B+电压上升时，行输出变压器8脚输出的行逆程脉冲幅度上升，经D708整流、C738滤波后产生的电压上升，经R718、R785、R719、VR701分压，使加到TDA4856的5脚电压上升，控制6脚输出低电平时间缩短，使场效应管Q719的饱和导通时间缩短(场效应管Q719为P沟道，栅极为低电平时导通)，L705储能下降，最终B+电压下降至正常值。若输出电压下降时，控制过程与上述过程相反。
当显示模式变换时(行频改变时)，B+电压随行频升高而升高，随行频降低而降低，即B+电压实现对行频跟踪。B+电压变化主要是由行脉冲频率来控制，TDA4856的5脚误差信号的作用主要是在显示模式确定后对B+电压的稳定。
（二）二次电源故障的检修
1. 显示器的故障现象怀凝是二次电源电路引起时，可用万用表测二次电源输入端是否有输入电压50V～75V(升压型，降压型是160V～210V)。若电压正常，表明一次电源正常，则故障在二次电源或行电路部分。若电压不正常，可把二次电源输入端断开，在断开处(一次电源的输出端)接一只60W的灯泡对地作假负载，如灯泡不亮，则一次电源有故障，应检查电源管及开关集成电路。如灯泡发光，电压也正常，则故障在二次电源或行电路部分。
2. 对升压型二次电源，如图1电路，要确定故障在二次电源电路还是在行电路部分。可断开二次电源B+电压输出端(行输出变压器2脚处)，用导线将一次电源50V电压直接加到行输出变压器的2脚，对行输出电路供电，实行降压开机。若有显示，但行幅变小、亮度变弱，这是正常的，则行电路正常。否则，行电路有故障，应检修行电路部分。这时二次电源产生的B+电压不是过高，并且能随显示模式的变化而变化，则说明二次电源基本正常。否则该电路有故障，应检修二次电源。
对降压型二次电源，如图2电路，要确定故障在二次电源电路还是在行电路部分。可断开二次电源B+电压输出端(行输出变压器2脚处)，不能用导线将一次电源175V电压直接加到行输出变压器的2脚，对行输出电路供电，而采用一个外接直流电源(或由另外的彩显提供)为行输出变压器供电端提供50V电压。若显示器有显示，则行电路正常。否则，行电路有故障，应检修行电路部分。同时二次电源产生的B+电压不是过高，并且能随显示模式的变化而变化，则说明二次电源基本正常。否则该电路有故障，应检修二次电源。
3. 二次电源电路有故障，要找到故障元件。 (1)可用“观察法”仔细观察二次电源电路元器件是否烧毁、损坏、变形、变色、破裂，从而找到故障元件。(2)可用“摸温法”，让显示器通电几分钟再断电，然后直接用手去摸被怀疑的元器件的温度，若元器件的温度较高，即为故障元件。(3)可用用万用表欧姆挡检查三极管Q717、Q718、场效应管Q719、二极管、电阻、电容等元器件，从而找到故障元件。(4)可用示波器察看行、场扫描信号处理集成电路输出的驱动脉冲波形。如图1电路中TDA9113的28脚、Q717发射极、Q719栅极和漏极是否有脉冲波形，从而确定故障点，找到故障元件。
（三）二次电源故障维修实例
实例一：LG575E/N型多频彩色显示器，图像亮度暗淡，色彩不鲜艳，行幅变窄。
故障分析与检修：从故障现象看，此故障现象是行输出级供电电压太低或行输出负载太重，致使行输出变压器产生的高、中压过低所致。通电测得一次电源输出50V电压(正常)，而C744两端B+电压仅49V。试机几分钟后关机用手摸行管及行输出变压器，无明显温升，由此基本排除了行输出负载过重的可能。接着又将分辨率调高至1024×768，测得C744两端电压仍为49V，可见故障在二次电源电路。用万用表欧姆挡检查三极管Q717、Q718、场效应管Q719、二极管、电阻、电容等元器件，发现三极管Q718的C、E极短路。换新后，彩显图像正常。
实例二：美格MAG786型多频彩色显示器，开机后绿色指示灯亮，开机瞬间未发现荧屏有高压吸引纸屑现象、黑屏。
故障分析与检修：通电测得二次电源开关管Q719的S极电压为175V(正常)，C735两端B+电压为0。显然二次电源未工作，用示波器察看行、场扫描信号处理集成电路TDA4856的6脚有驱动脉冲输出，电阻R757左端有脉冲波形而右端无脉冲波形，由此可以确定R757为故障元件，拆下检测R757果然开路。更换后，故障排除。
实例三：LG575E/N型多频彩色显示器，开机无高压静电反应，黑屏，有“吱吱”的低频叫声。
故障分析与检修：故障特征说明电源可以起振，怀疑负载过重而造成电源保护。原因可能是主要负载有短路性故障。断开二次电源B+电压输出端(行输出变压器2脚处)，用导线将一次电源50V电压直接加到行输出变压器的2脚，对行输出电路供电，实行降压开机。发现有显示，但行幅变小、亮度变弱。说明行电路正常，故障出在二次电源电路。查二次电源电路发现场效应管Q719的D、S极击穿短路，使电源检测到负载过流而保护。元件更换后，故障排除。
参考文献
[1]韩广兴.快修巧修新型电脑显示器[M].北京:电子工业出版社, 2008.
[2]柳永林.多频显示器原理与维修[M].北京希望电子出版社, 2001.
[3]李勇帆.多频彩色显示器电路原理及检修方法[M].人民邮电出版社, 2001.
[4]顾晓峰.家用电子产品维修工[M].北京:中国劳动社会保障出版社, 2004.
机载设备二次电源系统设计 篇8
某型号机载设备(以下简称机载设备)是集光学、精密机械、电子技术及计算机技术于一体的新型设备,由视频系统、电子学系统和机械结构等组成。电子学系统是控制核心,主要包括视频采集电路、A/D转换电路、视频压缩电路、串行复接和编码电路、通信电路和二次电源等。其中二次电源系统是电子学系统中最基础、最重要的一环,二次电源系统的稳定性与质量高低直接影响整个机载设备运行的可靠性与性能指标的实现。
二次电源系统是将某型号飞机一次电源(电池、直流电机等)所提供的27 V直流电源变换成机载设备所需要的各种电压。电压质量的好坏,对不同部件工作的稳定性和可靠性将产生重要影响[1]。同时,由于飞机电源工作环境较为恶劣,在达到设计要求的同时,必须考虑电源工作温度环境、电磁兼容环境,同时保证较高的可靠性[2,3]。本文通过分析某飞机机载设备二次电源的设计要求,成功设计了某机载设备二次电源系统,在性能满足要求的同时,达到了较高的稳定性和可靠性。
1 二次电源系统的组成原理
机载设备电子学系统中需要的二次电源电源是12 V,5 V,3.3 V和1.5 V等,母线电源为直流27 V。其中12 V是给摄像头供电、5 V分别转换为3.3 V和1.5 V给FPGA供电、设计要求在满足任务需求的前提下,尽量采用成熟技术,保证高可靠性。
针对机载设备的实际情况,摄像头和数据管理模块采用两个DC模块分别供电设计。二次电源系统设计主要包括熔断器电路、滤波器电路、DC/DC变换电路、电子保险和LDO电路等,其原理框图如图1所示。
2 二次电源系统的设计
2.1 电源输入设计
输入电路一般由熔断器和电阻串联组成。熔断器的作用是提供安全保护。一般应串入二次电源的输入端。熔断器的规格一般选取1.5～2倍的额定电流, 如果模块工作在一个相当宽的输入电压范围, 则熔断器应选择2倍的额定电流。
输入电路设计如图2所示。
熔断器采用二个具有相同额定电流的熔断器并联使用,其中一个支路上串联一个限流电阻,限流电阻的阻值R一般大于熔断器FUSE冷态电阻阻值(RF)的20倍,连接方法如图2所示。
2.2 电源输入滤波设计
DC/DC 模块一般先将直流转换为高频交流,再把高频交流转换为直流,转换过程中容易形成各种噪声,在输入端表现为传导噪声和辐射噪声。滤波是一种抑制传导干扰的方法。在电源输入端接上滤波器,可以抑制来自电源的噪声对电源本身的侵害,也可以抑制由电源产生,并向电网反馈的干扰[4,5,6];同时对传输线上的辐射发射也具有显著的抑制效果。
在本设计中,根据二次电源的需求,依据可靠性与降额设计的原则,输入电源入口处添加3 A电源滤波器LZJBX2-3A,该滤波器电路专门用于抑制线路噪声对DC/DC模块性能的干扰,提供EMI滤波和瞬态噪声抑制,降低DC/DC模块输入线路反射纹波电流,同时阻止二次电源向输入电源反馈的噪声。
本产品采用了输入滤波设计后,在标准EMC试验室进行了10 kHz～10 MHz电源线传导发射控制(CE102)测试,测试结果如图3所示。实测曲线均在极限曲线下方,满足GJB 151A-1997《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求》的要求[7,8]。
2.3 DC/ DC设计分析
为了满足GJB181-86的标准中耐欠压浪涌要求[9],也就是机载设备在正常稳态电压(28 V)条件下正常工作,当工作电压下降到8 V, 持续时间50 ms后,再恢复到正常稳态电压(28 V)的条件下,机载设备应该一直工作,不能间断。系统采用了具有降价功能的DC-DC模块供电,分别输出12 V,5 V进行电源分类管理,系统纹波小于100 ppmV、可靠性较高,12 V为摄像头供电,在8 V,50 ms时、摄像头关断50 ms,5.5 V为数据管理模块供电,在8 V 50 ms时管理模块一直工作,不会引起设备重启。
DC-DC模块具体设计电路见图4所示。
输出电压计算公式:
式中:R1一般取10 kΩ;12 V输出时R2应该取为1.13 kΩ;15 V输出出R2应该取为3.23 kΩ。
2.4 电子开关设计分析
机载设备在安装和使用过程中可能由于某种原因造成12 V或5 V电源电路源短路或者电流过大,使用熔断器设计使得熔断器熔断,需要重新焊接。而电子开关可以在电源短路或者电流过大时自动关断电源,在下次电源启动时,自动恢复电源,不会影响设备使用。根据设备需求,使用两种电子开关,12 V使用TPS2421,5 V使用TPS2560。
2.5 可靠性设计分析
2.5.1 元器件选用
选用可靠性高的元器件,进行二次筛选试验,并进行降额设计[10]。
2.5.2 三防设计
三防设计指防潮设计、防盐雾设计和防霉菌设计,通过对印制板及组件表面涂覆专用三防清漆可以有效避免导线之间的电晕、击穿,提高电源的可靠性;变压器、电感应进行浸漆,以防潮气进入。
2.5.3 热设计分析
热设计是利用热传递特性,通过附加的冷却措施,控制电子设备内部所有元器件的温度,使其在设备所处的工作环境条件下不超过降额后规定的最高允许工作温度 。在弹上电源中,首先选用低功耗的器件,减少发热器件的数目;其次,确定主要发热单元,确定传热途径,采用电源内部的热交换机制,采用传导、对流和辐射三种方式,将电源内部多余的热量转移;最后,加大加粗印制线的宽度,提高电源效率。
3 结 语
本文简要阐述了二次电源系统的组成,结合某型号机载设备二次电源系统的研制,系统地介绍了二次电源系统设计可以考虑的因素和设计方法,并对二次电源系统进行了可靠性设计分析。该设计的某型号机载设备二次电源系统,通过了电磁兼容试验、各项环境试验,电压稳定度、输出纹波达到了非常高的要求,实用性强,取得了较好效果。
基于UG二次开发的齿轮库设计 篇9
1 设计思路
目前, 常用的利用UG二次开发进行参数化设计的方法分为图形交互设计和编程方法两种。图形交互设计是指在现有的参数化CAD系统环境下, 通过交互操作来完成产品的参数化模型设计, 是在产品设计中不可缺少的方法。编程方法是指在现有的CAD系统基础上, 利用二次开发接口、高级语言和数据库等相关技术, 来定义产品的参数化模型, 并支持对参数化模型的建立、管理和使用, 它是一种高级的参数化设计方法[3]。本文将采用编程的方法实现齿轮的参数化设计。利用UG/Open Grip程序和渐开线方程以及关键点数据绘出渐开线、然后通过齿轮参数计算公式, 得到相应曲线, 最后通过拉伸得到实体。利用UG/Open API、UIStyler和Menu Script进行菜单和界面设计, 使用户有一个良好直观的操作环境, 最后建立以产品信息为中心的数据库系统, 通过VC++6.0建立齿轮数据库人机交互界面, 并实现归档 (入库、编辑) 和检索等管理维护功能。
2 实现方法
本系统的主要框架如图1所示。
(1) 齿轮参数化设计系统
建立参数化建模系统, 主要通过Grip函数和API函数实现渐开线的编写, 然后设置UG开发环境变量, 采用Menu Script创建UG界面上齿轮库设计菜单, 用UIStyler制作人机交互界面对话框, 采用Visual C++6.0编写程序并编译生成动态链接库DLL文件。
(2) 齿轮数据库管理系统
利用Access创建齿轮数据信息表, 并且注册数据源, 采用Visual C++6.0创建数据库程序框架, 修改菜单和建立对话框, 编写相应的消息响应函数 (如入库、查询等) , 最后编译连接, 利用UG/Open API和MFC实现后台数据库的访问。
3 关键技术
3.1 系统菜单与对话框的制作
(1) UG应用开发环境设置
首先建立用于存放二次开发内容的文件夹, 本系统新建文件夹E:gear, 并在该文件夹下建立startup、application和grip个子文件夹, startup文件夹用于存放动态链接库文件 (*.dll) 、菜单脚本文件 (*.men) 及快捷菜单工具 (*.tbr) , application下存放可执行文件 (*.exe) 、对话框资源文件 (*.dlg) 及位图文件 (*.bmp) , grip文件夹用于存放参数化设计的grip程序。
(2) 注册环境变量, 右键点击我的电脑→属性→高级→环境变量, 弹出环境变量对话框, 在此窗口中单击【新建】按钮, 弹出新建用户变量对话框, 变量名:UGII_USER_DIR, 变量值为E:gear, 完成环境变量的注册。
(3) 用Menu Script进行菜单设计
Menu Script文件的后缀名是*.men, 该文件放置在startup目录下, 以便UG启动时自动加载。UG菜单是通过脚本语言写成的, 菜单脚本语言是通过ACTIONS命令来指定菜单项对应的响应行为。本例菜单脚本文件命名为gear.men, 代码如下:
进入对话框设计界面, 通过在适当位置放置相应的控件, 本例包括4个实型输入框, 1个整型输入框, 在资源编辑器→属性→按钮样式选项选择“确定和取消”, 参数化设计自定义的对话框如图3所示。
其次要设置回调函数。UG风格的对话框有6种基本回调函数, 包括OK、Apply、Back、Cancel4种导航按钮的回调函数和对话框构造与析构函数, 根据对话框属性定义不同, 有效回调函数各不相同, 上述对话框属性有四种回调函数OK, Cancel, 构造和析构, 回调函数名称一般以“_cb”为后缀。当所有的工作完成后, 选择【File】→【Save】, 保存对话框到application文件夹, 将自动生成uggear.dlg、uggear_template.c和uggear.h三个文件, 将uggear_template.c扩展名改为uggear_template.cpp, 以便用VC++6.0编程。
3.2 使用VC建立应用程序框架
启动VC, 选择【File】→【New】, 建立一个Unigraphics NX App Wizard V1类型的空工程, 在工作空间删除自动生成的uggear.cpp和uggear.h文件, 并把前面所生成的uggear_template.cpp和uggear.h文件加入到该工程中。通过编写程序函数来响应确定按钮, 通过确定按钮来调用Grip编写的齿轮参数化建模, 其响应单击确定按钮事件程序如下:
利用Grip语句实现直齿圆柱齿轮参数化建模的主要方法是:通过渐开线生成公式在圆柱体端面生成渐开线, 通过镜像、裁剪得到单个轮齿轮廓, 接下来选择轮齿轮廓曲线进行拉伸操作和布尔运算, 得到一个单齿, 最后对单齿特征进行环形阵列, 即完成齿轮的创建。重要的实现函数有:Void write_para () //用来读取用户在界面中的输入参数。
3.3 系统数据库设计
(1) Access是美国Microsoft公司推出的系列自动化办公软件Office中的一个非常重要的组成部分, 是一个基于关系型数据库模型建立的数据库管理系统软件[4]。本文采用Access进行表结构设计, 命名为:“gear.mdb”, 并为齿轮数据库创建8个属性, 即代号、名称、材料、数量、技术要求、硬度、设计者和日期, 如图4。
(2) 注册数据源
应用程序要访问一个具体的数据库, 必须通过ODBC (Open Database Connective) 开放式数据库连接提供的标准接口[5]。ODBC提供了一系列的API函数可以高效方便地访问任何带有ODBC驱动程序的数据库, 当应用程序访问数据库时, 必须在Windows系统【控制面板】-【管理工具】-【数据源】中用ODBC数据源管理器注册一个数据源[6], 本文将gear.mdb添加到用户数据源中, 根据数据源提供的数据库位置、类型以及驱动程序等信息, 建立起ODBC与gear.mdb数据库的联系, 这样在应用程序中, 只要使用数据源的名字就能找到具体的数据库, 为编程提供了方便。
(3) 采用VC进行编程开发
在数据库的应用中, Access作为后台数据库, 它必须要有一个工具作为前台开发工具, 以便给用户提供一个友好的界面, 使用户可以方便地访问数据库, 对数据库进行各种管理。本文所选择的开发、编译工具是Visual C++6.0, 它提供了多种访问数据库的工具和方法, 本文采用MFC ODBC数据库访问技术, 它封装了所有的ODBC API函数, 使得创建应用程序时变得非常简便。MFC基类库定义了几个数据库类。在利用ODBC编程时, 经常要使用到CDatabase (数据库类) 和CRecord Set (记录集类) 。其中:CDatabase类对象提供了对数据源的连接, 通过它你可以对数据源进行操作。CRecord Set类对象提供了从数据源中提取出的记录[7,8]。
(4) 在启动VC后, 新建项目命名为“gear”, 进入VC界面后, 打开工作区的“Resource View”, 双击“menu”下的“IDR_MAINFRAME”可以看到系统自动生成菜单模板, 编辑菜单名称和ID如图5所示。
同理, 新建两个对话框, 分别命名为为入库 (ID_DIALOG_ADD) 和查询 (ID_DIALOG_ASK) 对话框, 清除模板中所有控件, 然后根据图6所示的样式放置控件。
接下来的任务就是利用MFC Class Wizard把上述控件与记录集的数据成员连接起来, 以实现数据库的访问。当采用CDatabase连接数据库时, 要构造一个CDatabase的对象, 然后调用Open成员函数进行连接, 其连接数据库的代码如下:
同样编写菜单中各控件的消息响应函数, 其对应的成员函数分为为:Onshow () 、On Add () 、On Ask () 、On Edit () 、On Del () 。最后通过编译连接运行得到齿轮数据库如图7。
4 结语
本文通过参数化设计, 有效地提高了齿轮建模的速度, 并且建立了齿轮数据库, 方便用户查询齿轮信息和对数据进行统一管理。本系统还可以进一步扩展设计、优化, 以达到协同设计的目的。例如:
(1) 可以采用相似的编程方法实现斜齿圆柱齿轮、锥齿轮的参数化设计, 最终建立一个完整的齿轮参数化设计系统。
(2) 可以在本数据库系统界面上增加三维视图和工程图浏览, 当选中数据库中某一齿轮时, 点击三维浏览, 即可弹出该齿轮的模型, 并且可以旋转、缩放, 但不可以修改。
(3) 可以增加用户权限管理系统, 即用户要使用某系统, 必须通过身份验证, 这是为了防止非法用户进入系统而修改设计, 主要用于辨认操作员的身份, 以确定其使用权限。例如, 上面打开数据库中的齿轮模型时, 点击修改按钮时, 将弹出用户名密码对话框, 输入后即可进行编辑。
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二次脑损伤监测系统的设计研究 篇10
二次脑损伤的发生直接影响重型颅脑伤的预后,改善和防止这些二次脑损伤因素的发生对提高脑损伤救治水平有重大意义。但涉及二次损伤的预防或治疗时,首先必须发现与准确地监测出二次脑损伤参数。目前,在先进的神经外科监护病房内,各种监测指标如心率、血压、动脉氧饱和度及体温等通常以数字或图形形式显示在床头计算机显示屏上,虽然记录实时指标变化很有价值,但观察较长时限内如间歇性ICP增高、血压逐渐降低或体温升高更有意义[1]。因此,监护系统不应过于敏感,避免记录下如一个咳嗽引起的一过性ICP增高的情况,但应能记录下持续1 min或数分钟的二次脑损伤因素变化。最好的方法是每分钟记录一次[1]。二次脑损伤可发生在脑损伤后的各个阶段,如伤后即刻、复苏期、院间、院内的转运、外科手术及最后的监护时期。因此,需要一个有效的计算机多功能监测系统,用于监测与记录二次脑损伤因素的数量、严重程度及持续时间;也需要一套防治二次脑损伤的治疗计划系统,这对于一线救治尤其重要。
通过前期研究,课题组确定了不同程度原发脑损伤后血压、体温等二次脑损伤指征的改变对脑的损害程度,初步确立了二次脑损伤分级标准[1,2]。本文在此基础上,利用现代医用传感器技术,实现患者二次脑损伤参数的采集和显示;以VC和SQL数据库为平台,结合ActiveX控件及人工神经网络技术,进行二次脑损伤监测系统的设计研究。
系统利用医学传感器、数据挖掘、专家系统等技术结合临床实验,设计实现了快速便捷的二次脑损伤检测方法,将疾病监测、诊断和早期救治结合在一起,提出了二次脑损伤突发伤情救治的新途径,并进而应用于临床科研中,为二次脑损伤疾病成因分析、模型建立、诊断标准确定、伤情分级以及救治措施制定奠定丰富的临床和理论基础。
2 硬件部分设计
多参数生命体征数据采集传感器通过A/D采集板采集患者二次脑损伤参数信息,存储程序采集并存储于RAM。可通过LCD显示、外置键盘进行控制交互。采集到的患者数据可通过USB通讯接口传输到PC(便携式),由配套的数据库诊断平台软件自动进行二次脑损伤伤情评估,也可通过WIFI网络进行无线远程数据传输,方便专家远程会诊,快速给出一线战场的急救方案。系统硬件原理框图如图1所示。
硬件系统包括传感器、A/D转换器、单片机等。完成数据采集、A/D转换及临时存储,并实现与分析数据库的交互。
3 软件部分设计
软件系统包括库管理模块、案例分析系统、库文件系统(包括模型库、知识库、案例库、方法库)、报警及救治建议系统,主要功能包括:
(1)向用户提供各种命令和I/O软件,使用户能按系统接受的方式提出要求,同时也使系统按用户要求的形式输出结果,并实现与单片机采集系统的实时交互。
(2)伤情分析,针对已有的伤情状况进行分级并估计病程。
(3)对库文件进行管理。
(4)通过病程分析,提出对应的治疗建议。
3.1 二次脑损伤多参数采集及存储程序
应实现数据的采集、存储和传输。系统软件全部采用C语言按照模块化设计思想编写,包括主程序、中断服务程序、实时监护子程序及其他子程序。其中实时监护子程序可完成数据实时采集、记录、分析、判别和报警等功能。单片机采用多种中断方式来完成多个参数的检测。软件定时中断完成多参数生命体征的采集、存储及波形显示。二次脑损伤多参数采集及存储程序流程图如图2所示。
3.2 二次脑损伤多参数数据决策及分析系统
数据库分析与决策支持系统通过数据、模型和知识,辅助决策者实现对患者进行实时参数采集、分析,并结合系统知识库产生辅助决策信息[4],利用BP神经网络算法对模型库组件信息进行预测及归纳[5]。
二次脑损伤多参数数据决策及分析系统数据流程如图3所示。由硬件系统将采入数据通过I/O,在数据库管理系统内调用知识库进行数据筛选和伪迹甄别[6];合法患者数据将存入数据库案例库中;案例分析系统根据患者的连续采集数据实现患者伤情分级以及综合评分,并通过人工神经网络算法结合模型库进行病情进展预测;人工神经网络算法根据分级患者样本进行模型归纳,完善模型库,并不断根据新样本数据进行自我推衍和验证过程[7];报警系统根据用户设置对数据流进行连续监测,当符合警报条件时,调用知识库匹配类型,发出对应警报并提出治疗建议。
3.2.1 库文件系统
数据全部存入库文件中,通过数据库管理系统统一管理。针对数据流的种类,库文件分为模型库、知识库、案例库、方法库。库文件通过SQL Server数据库实现:
(1)根据表建立案例库字段,存放并记录患者原始数据信息。
(2)系统知识库按照衡量对象不同加入有效性验证、归一化、伪迹鉴别、数据分级标准,并根据模型库和数据库内容进行知识更新,并建立伤情与预后以及救治手段的对应关系。
(3)模型库根据案例库信息建立,使用案例分析系统(BP人工神经网络算法)进行案例的模型化归纳生成,根据系统知识库规则进行更新并调用。
(4)方法库包括典型的临床救治手段,按照系统知识库进行调用。
3.2.2 库管理模块
库管理模块内通过ADO封装控件Microsoft ADO Data Control6.0(SP6)以及Microsoft Grid Control(SP6)连接SQL数据库,并采用SQL语言进行数据库控制。通过对库管理模块操作建立病例,同时对该病例报警阈值以及各参数采样频率进行初始化设定,设定计时器对病例进行动态参量采样。
3.2.3 案例分析系统
通过患者入院的6项静态指标,结合格拉斯哥评分预后(Glasgow outcome scale,GOS)进行病例分级[3]。
通过2种途径衡量二次脑损伤伤情状况:
(1)分段权值求和进行某时刻二次脑损伤伤情判断。结合知识库对二次脑损伤进行分级,针对不同权值对当时的损伤状况进行比较,获得损伤宏观信息。根据时间变化采用动态参数权值累加,获得二次脑损伤的持续损伤信息[2]。
(2)采用数据挖掘技术,建立伤情参数与预后的对应模型。由于颅脑伤情预测具有“黑箱”以及非线型的特点,为了提高预测准确率,利用BP人工神经网络技术进行伤情归纳[8]。人工神经网络预测流程如图4所示。
定义网络拓扑结构,设置患者12项动态评估指标为输入变量,设置动态评估指标T(T值可调节)小时示值为输出变量。根据经验此时隐含层设置为6[9,10]。利用前向BP神经网络进行病程监测参数预测,从而提出诊疗意见及风险预测。
通过将T值设置为较大的时间段(例如168 h),可将整个网络作为患者病程参数与预后的对应模型。
3.2.4 报警及救治建议模块
库管理系统设定监测数值及时间阈值,通过对病例监测,在知识库内寻找匹配的类别进行报警和救治。当监测参数超过阈值时,系统开始针对超过阈值时间进行记录,当参数在持续时间超过报警阈值段时,系统开始记录此时的持续时间段,并重新调用案例分析系统进行系统评分分级,同时发出对应的临床警报,给出相应的临床意见。
4 实验设计
一般资料:本组420例,男240例,女180例;年龄5~72岁,平均(36.1±1.4)岁。受伤至入院时间1~168 h,格拉斯哥昏迷指数(Glasgow coma scale,GCS)均小于8分,在入院观察期间通过二次脑损伤监测系统进行多参数监测:
(1)伤员伤情分级评估:采用此分级对420例成年重型颅脑损伤患者进行研究,2个月后,将二次脑损伤指标变化、二次脑损伤持久时间与伤者GOS进行统计分析。
(2)治疗方案制定:在分析的基础上,针对二次脑损伤防治采用实用的合理救治方案。
(3)对现有技术手段及治疗效果进行对比分析。
利用二次脑损伤监测系统对全部患者进行测量,通过测量PaO2、体温、SaO2、颅内压(ICP),床边多参数生理监护仪监测心率(HR)、心电图(ECG),检测出二次脑损伤患者271例,其中男153例,女118例。其中68例患者动态监测血气及电解质并测量动脉血压。并行头颅CT检查确诊,271名患者均出现二次脑损伤症状,149名二次脑损伤监测系统标定的未发生二次脑损伤患者中有12名伴有二次脑损伤症状。通过改变采样频率,将体温采样频率改为1 min采样1次,12名二次脑损伤患者中有5名患者被检出。当采样频率低于1次/min,误诊率开始上升,推测原因为患者测量参数出现的伪迹。针对发生二次脑损伤的63名患者,通过采用系统提示治疗方案进行相应治疗,47名患者的相关参数在1 h内已恢复正常。
5 讨论
通过二次脑损伤监测系统可以实现二次脑损伤患者的快速排查,诊断率高(在采样频率为1次/min时,诊断率达到97.53%),使用方便,并且通过采用系统提示的治疗方案进行对症治疗,大大提高了患者生存率,为后续救治争取到了宝贵的时间。该系统由于考虑到其便携性和简易性,特别是在复杂环境下测量的可行性,对二次脑损伤的测量参数进行了选择,使用了代表二次脑损伤伤情的有限参数,因而在监测过程中会出现少量误检和漏检的案例。
6 结束语
二次脑损伤监测监护系统可容易地连接至计算机系统,使单床监护得以进行。目前,虽然专门的颅脑损伤监护仪已经得到了较为广泛的应用,但使用本文介绍的这种智能系统可自动监测及排除伪据,记录、注释并计算二次脑损伤指标,给医务人员及时发出病情变化预警。该监测系统不仅能提示监测指标改变的频率、严重程度及时限,而且能给出参数异常的原因及相应的治疗措施。该系统也可用来测试某种治疗的有效性及安全性。
摘要：目的:设计并开发二次脑损伤监测系统,为一线战场环境下快速诊断二次脑损伤患者伤情提供新的技术手段。方法:利用现代医用传感器技术,实现患者二次脑损伤参数的采集和显示;以VC和SQL数据库为平台,结合ActiveX控件及人工神经网络技术,实现伤情的连续监测、自动分级、综合评分,并在数据库中匹配对应的治疗方案。结果:该监测系统使用方便、小型便携,具有良好的兼容和扩展性。结论:该系统有望应用于野战颅脑损伤病情的监测,有效降低二次脑损伤的发病率,提高伤员救治率。
关键词：二次脑损伤,人工神经网络,数据库
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二次电路设计 篇11
关键词：PDSOFT软件；二次设计；配管
中图分类号： TU741 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）34-158-2
1 工艺配管施工方法比较
1.1 准备阶段比较
传统方法：拿到设计院单线图后组织有经验的3-5名技术员在图纸上手工标注焊口号和设置固定口，并把每张单线图的DB量标注在图纸空白处，待全部标注工作结束后再把每张单线图的DB量汇总出来，然后把图纸复印成两套；同时组织另一批人员（3-5名）把单线图的材料表手工输入到电脑中，全部输入结束后再手工统计出总材料。
不足：
①技术人员投入较多，重复工作多；
②材料统计及DB量统计工作强度大；
③无法获得电子版单线图；
④复印图纸工作量大。
PDSOFT方法：组织3-4名技术员把从设计院拿到的IDF文件转换成管道的三维模型，在模型上设置固定口后，软件自动生成和设计院一样的单线图，并已经标好焊口号和固定口，同时生成管线信息文件（A文件）、焊缝信息文件（B文件）、材料信息文件（C文件）。然后把生成的A文件、B文件、C文件导入到PDSOFT软件的管理软件中。最后由PDSOFT软件自动生成DB量汇总报表、材料汇总报表、管线信息报表等相关报表。
通过比较可以看出，施工准备阶段PDSOFT方法节省了一半的人力资源，并且提高了工作效率和准确率。弥补了传统方法的不足。
1.2 施工阶段比较
传统方法：施工班组拿到设计院的图纸后到物装部门领取材料，领到材料后手工计算管子下料长度，下料、组对、焊接等一系列施工工作。其中焊接合格率，施工进度等报表需要技术员手工统计汇总。
不足：
①工人拿单线图领料给物装部门和工人带来不便；
②工人手工计算下料长度费时费力且不准确；
③为控制进度需要技术员经常统计施工进度等报表，重复性工作多。
PDSOFT方法：施工班组拿到PDSOFT软件自动生成的材料出库单到物装部门领取材料，然后按照PDSOFT软件设计的图纸材料表直接下料，不需要工人计算管子长度。其中焊接合格率，施工进度等报表由PDSOFT软件自动生成。
通过比较可以看出，使用材料出库单领用材料方便快捷，工人不再需要计算管子的下料长度，提高了工作效率和准确率，对于过程控制中需要的各种报表计算机随时自动生成，减轻了技术员的工作强度。
1.3 交工资料阶段比较
传统方法：拿出一套新的设计院单线图，技术员在图纸上再次手工标注焊口号、焊工号、透视比例、无损检测报告号等相关信息，然后复印成三份，装订成册，再扫描一份电子版图纸作电子版交工资料。
不足：重复性工作多。
PDSOFT方法：在电子版CAD上标注焊工号、透视比例、无损检测报告号等相关信息，然后打印三份，装订成册，电子版图纸直接整理成电子版交工资料即可。
通过比较可以看出，交工资料阶段PDSOFT方法省去了标注焊口号等的工作，节省了时间，减少了工作量。
2 PDSOFT二次设计的应用
2.1 二次设计的前期准备
①按照装置的区域划分建立PDSOFT软件数据库，数据库中的项目号要与区域号一致。有多少个区就建立多少个项目号。
②从设计院拿到IDF文件，IDF文件是设计院建立管道模型后生成的软件接口数据文件。每个IDF文件记录一条管线的空间位置，材料等相关信息。不同设计院的IDF文件书写格式可能不同，故拿到IDF文件后必须修改PDSOFT软件的userdefcompspec.txt（元件规格表）文件，该文件位于安装目录下的系统文件夹里。
③用PDSOFT软件批量导入IDF文件使之转化成DWG模型，每条管线对应一个模型文件。
④导入IDF文件后修改并完善软件安装目录下的PIPE_CON.DBF文件和PIPE_NO.DBF文件，这两个文件记录的是管线的基本信息。修改方法是用EXCEL打开文件，按照设计院提供的管道表把设计压力、操作压力、设计温度、操作温度、防腐底漆类型、焊材、透视比例等信息补充完整。
⑤找几位有经验的配管工程师在设计院的单线图上标注固定口。固定口设置遵循三维可调节原则，设备口法兰设为固定口，固定口管子预留10-30mm调节量。
2.2 二次设计的画图阶段
①二次设计人员拿着标好固定口的图纸在转换好的DWG模型上设置固定口和分图点，然后生成单线图，并调整其标注。其中分图点必须设置在固定口或法兰口处，否则画管段图时管段号要出错。单线图是提供给现场安装人员安装管段和后期做交工资料时用的。
②保存单线图并生成DAT数据和A、B、C数据，DAT数据是画管段图需要的中间数据；A、B、C数据是三个分别记录管线信息，焊口信息和材料信息的DBF表数据，生成A、B、C数据是为下一步生成焊接记录表和材料统计表做准备的。
③调用DAT数据生成管段图，并调整其标注，最后保存。管段图是提供给预制厂工人预制管段时用的。
2.3 二次设计图纸及数据的后期整理
①二次设计图纸的整理。当一个区的二次设计图全部画完后，需要对单线图和管段图分别进行合并整理。具体方法是利用PDSOFT软件批量打印成PDF文件，然后用批量改名软件把PDF文件批量更名，更名原则是在原有的管线号前面加上流水号。利用抓图软件把更名后的PDF文件制作成目录，便于查阅。最后在Adobe Acrobat中把一个区的全部PDF文件合并成一个文件，并添加页眉和页码保存。至此一个区的二次设计图全部完成。
②对A、B、C数据的处理。把A、B、C数据分别放在三个文件夹中，用批量更名软件重新命名，命名原则是每个文件一个流水号，然后用Visual FoxPro把所有的A文件合并成一个文件，把所有的B文件合并成一个文件，把所有的C文件合并成一个文件，合并后的A文件包含该区的全部管线号信息，合并后的B文件包含该区全部的焊缝信息，它可以作为焊接记录使用，合并后的C文件包含该区的所有材料信息，它可以作为提料及核对材料使用。
③整理好的管段图打印出来发给预制厂的施工人员预制管段用，整理好的单线图打印出来发给现场安装的施工人员安装管段用。
④二次设计后施工图举例如图1所示。
3 结语
①PDSOFT二次设计对于施工前的技术准备可以节省人力，减少人力成本，提高工作效率，且可以方便地生成材料汇总表、预制深度报表、DB量统计表等各种报表。
②PDSOFT管理软件可以生成材料出库单，便于材料的发放管理，材料统计准确快捷且节约材料成本。
③PDSOFT二次设计图纸不再需要工人手工计算管线长度等数据，提高了工作效率和施工准确率，提高了施工质量。
④PDSOFT二次设计更适合大规模的管道预制工作。
⑤PDSOFT管理软件可以更好地对施工过程进行控制，它可以方便地生成预制量报表，焊接合格率报表，预制完成情况报表，出厂管段报表等。
⑥PDSOFT二次设计图可以更好、更快地完成交工资料。
参 考 文 献
[1] 盛勇，刘应尘.PDSOFT三维配管软件简介[J].石油规划设计，2002（06）.
中压开关柜的二次优化设计 篇12
1 断路器合闸回路及跳位监视回路设计现状
有些断路器本身不带跳位监视回路,如VEX型断路器,断路器合闸回路图如图1 所示。该断路器的合闸回路与综合保护装置配合使用时,若将断路器接点④与综合保护装置的跳位继电器TWJ输出点和合闸出口相连时,当断路器合闸后,QF常开接点闭合,K0 防跳继电器启动,并形成自保持回路,TWJ线圈将与防跳继电器形成回路,使TWJ线圈、防跳继电器K0 均长期带电,从而无法实现再次合闸,也无法起到跳位监视的功能。
为了使综合保护装置能正常工作,通常做法为将断路器的辅助闭点的一端与综合保护装置的跳位继电器TWJ输出点相连,断路器的辅助闭点的另一端直接接至负电源,这样设计方式只是能够使综合保护装置的合位、跳位继电器正常工作,不出现控制回路断线报警的故障,但并没有监视断路器合闸回路的完好性,属于一种“假象”的监视回路设计方式。
有些断路器带跳位监视回路,如VD4 断路器,断路器带防跳的跳位监视及合闸回路如图2 所示。
该断路器的跳位监视在与综合保护装置配合使用时,跳位监视接点与综合保护装置的跳位继电器TWJ直接相接,可以实现跳位监视功能,但此设计方式只能监视S1 接点至Y3 线圈之间的回路是否完好,不能监视整个合闸回路,未形成真正意义上的跳位监视。天水长城开关厂有限公司生产的ZN63A、EVH系列断路器,断路器带防跳的跳位监视及合闸回路如图3 所示。
该断路器的跳位监视接点①与综合保护装置的TWJ直接相接,最终结果和上述VD4 断路器一样不能监视整个合闸回路。
2 断路器合闸回路及跳位监视回路优化设计
针对以上不合理的回路设计缺陷,当断路器带防跳,并与综合保护装置配合时,可在跳位监视回路中增加断路器防跳继电器K0 的辅助闭点,组成完整的跳位监视回路,以解决防跳继电器保持和无法监视整个合闸回路的问题。断路器合闸回路及跳位监视回路的接线图如图4 所示。接线时,将图中接点①与综合保护装置的TWJ相接,接点②接至综合保护装置的合闸出口,以PSL691U综合保护装置的控制回路接线为例,如图5 所示。
在进行防跳操作时,由于综合保护装置的TWJ前端为正电源,若跳位监视回路无防跳继电器K0的闭点,断路器跳闸后,通过“正电源—TWJ线圈—QF常闭接点—合闸回路—负电源”回路,可导致防跳继电器K0 再次得电启动,防跳继电器继续保持,不能返回,致使断路器无法再次合闸;在跳位监视回路中增加防跳继电器K0 闭点后,防跳继电器K0 启动后,防跳继电器K0 常闭接点打开,使得跳位监视回路无法启动断路器的防跳线圈回路,使得防跳继电器可靠返回,断路器控制回路可正常操作,并且此种设计方式也可通过综保的跳位监视功能监视断路器整个合闸回路的完好性。
3 大电流开关柜的风机控制回路的设计现状
当开关柜的运行回路电流大于2 500 A时,由于开关柜的主、分支母线发热较为严重,会影响开关柜的正常运行,严重时会发生开关柜的爆炸事故,故此类开关柜在设计时均需在柜顶或柜内安装风机,以降低开关柜在运行时的柜内温度,减少开关柜的事故隐患,确保开关柜正常运行。
由于风机常规安装在开关柜的柜顶或柜内,开关柜在正常运行时无法通过目测观察到风机的状态,而目前对风机的二次控制回路设计较为简单,不科学,如图6 所示,这种设计方式并没有考虑在电气二次方面对风机的运行状态进行监控,而且风机是否工作只是单纯的依靠风机开关进行手动控制,可使风机长期不停地运行进而缩短了风机的工作寿命,也有可能由于人为因素没有操作控制开关致使风机未启动,从而导致事故的发生,故这种设计方式存在很大的安全隐患,亟需改进优化。
ZK—微型断路器HK-风机控制开关M-轴流风机
4 大电流开关柜的风机控制回路的优化设计
针对上述风机控制回路设计无法监控风机运行状态、风机无法自启动的缺陷,本次按柜顶安装轴流风机和柜内断路器底部安装ABB公司配置的贯流风机两种安装方式,提出了两种风机控制启动回路优化的方案。
方案一:当在柜顶安装轴流风机时,风机控制优化回路如图7 所示。
LH-电流互感器二次绕组LJ1、LJ2—电流继电器BD-风机指示灯
工作原理:开关柜运行时,当回路电流达到设定的风机启动值时,通过电流互感器二次绕组回路启动LJ1 继电器线圈,LJ1 常开接点闭合,通过风机启动回路启动风机M,并启动电流继电器LJ2 线圈,然后LJ2 常开接点闭合,风机启动指示回路接通,风机指示灯BD工作。风机控制开关HK用于在开关柜没有运行时手动启动风机,以检测风机控制回路的完好性,确保后续工作时风机可正常运行。
此种设计方式可以实现通过自动检测开关柜一次回路电流值进行启动二次风机的功能,并可实现风机的运行状态进行监控,使风机的控制趋于智能化。
LJ1 继电器选型及动作整定值可按表1 中的内容和公式(1) 进行设定,其中KYN18C-12、KYN28A-12 等中置柜的风机启动一次侧电流值常规设定为2 500 A,电流互感器一次侧电流值为本柜所装电流互感器的电流值;LJ2 继电器按DL-31/0.6A选型,整定值常规按0.4 A设定。
方案二:当柜内断路器底部安装ABB公司配置的贯流风机时,风机控制优化回路如图8 所示。
M-贯流风机VR-风机配套压敏电阻S—风机附带微动开关
工作原理:此方案的工作原理与上述方案一相似,不同之处为当开关柜配ABB公司配置的贯流风机时,此风机可附带微动开关,开关柜运行时,当回路电流达到设定的风机启动值时,通过电流互感器二次绕组回路启动LJ1 继电器线圈,LJ1 常开接点闭合,通过风机启动回路启动风机M,此时风机的微动开关S常开接点闭合,风机启动指示回路接通,风机指示灯BD工作,此方案可少配置一只电流继电器,接线较方案一简单。图8 中风机控制开关HK作用与方案一中一致,LJ1 继电器选型及动作整定值也可按方案一中的表1 内容及公式(1) 进行设定。
5 结语
在解决工程设计出现的综合保护装置和断路器跳位监视、合闸回路接口配合问题的过程中,完善断路器的接线方式对开关柜的可靠运行有着重要的意义,并且不断完善风机控制回路的设计,可以进一步提高开关柜的智能化、可靠性,后续将不断完善、优化开关柜的二次回路设计,提高开关柜的产品性能。
摘要：针对开关柜的二次设计存在断路器的跳位监视回路没有监视断路器合闸回路的整体完好性、大电流开关柜的风机控制回路无法实现智能化控制等缺陷,分析了当前二次回路的设计方式,并通过与综合保护装置、继电器配合试验后,提出二次回路设计的优化方案,提高了开关柜运行的可靠性及智能化。