時(shí)間：2023-02-09 22:12:20
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關(guān)鍵詞：PWMSG3524控制器
引言
開(kāi)關(guān)電源一般都采用脈沖寬度調(diào)制（PWM）技術(shù)，其特點(diǎn)是頻率高，效率高，功率密度高，可靠性高。然而，由于其開(kāi)關(guān)器件工作在高頻通斷狀態(tài)，高頻的快速瞬變過(guò)程本身就是一電磁騷擾（EMD）源，它產(chǎn)生的EMI信號(hào)有很寬的頻率范圍，又有一定的幅度。若把這種電源直接用于數(shù)字設(shè)備，則設(shè)備產(chǎn)生的EMI信號(hào)會(huì)變得更加強(qiáng)烈和復(fù)雜。
本文從開(kāi)關(guān)電源的工作原理出發(fā)，探討抑制傳導(dǎo)干擾的EMI濾波器的設(shè)計(jì)以及對(duì)輻射EMI的抑制。
1開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生EMI的機(jī)理
數(shù)字設(shè)備中的邏輯關(guān)系是用脈沖信號(hào)來(lái)表示的。為便于分析，把這種脈沖信號(hào)適當(dāng)簡(jiǎn)化，用圖1所示的脈沖串表示。根據(jù)傅里葉級(jí)數(shù)展開(kāi)的方法，可用式（1）計(jì)算出信號(hào)所有各次諧波的電平。
式中：An為脈沖中第n次諧波的電平；
Vo為脈沖的電平；
T為脈沖串的周期；
tw為脈沖寬度；
tr為脈沖的上升時(shí)間和下降時(shí)間。
開(kāi)關(guān)電源具有各式各樣的電路形式，但它們的核心部分都是一個(gè)高電壓、大電流的受控脈沖信號(hào)源。假定某PWM開(kāi)關(guān)電源脈沖信號(hào)的主要參數(shù)為：Vo=500V，T=2×10－5s，tw=10－5s，tr=0.4×10－6s，則其諧波電平如圖2所示。
圖2中開(kāi)關(guān)電源內(nèi)脈沖信號(hào)產(chǎn)生的諧波電平，對(duì)于其他電子設(shè)備來(lái)說(shuō)即是EMI信號(hào)，這些諧波電平可以從對(duì)電源線(xiàn)的傳導(dǎo)干擾（頻率范圍為0.15～30MHz）和電場(chǎng)輻射干擾（頻率范圍為30～1000MHz）的測(cè)量中反映出來(lái)。
在圖2中，基波電平約160dBμV，500MHz約30dBμV，所以，要把開(kāi)關(guān)電源的EMI電平都控制在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值內(nèi)，是有一定難度的。
2開(kāi)關(guān)電源EMI濾波器的電路設(shè)計(jì)
當(dāng)開(kāi)關(guān)電源的諧波電平在低頻段（頻率范圍0.15～30MHz）表現(xiàn)在電源線(xiàn)上時(shí)，稱(chēng)之為傳導(dǎo)干擾。要抑制傳導(dǎo)干擾相對(duì)比較容易，只要使用適當(dāng)?shù)腅MI濾波器，就能將其在電源線(xiàn)上的EMI信號(hào)電平抑制在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值內(nèi)。
要使EMI濾波器對(duì)EMI信號(hào)有最佳的衰減性能，則濾波器阻抗應(yīng)與電源阻抗失配，失配越厲害，實(shí)現(xiàn)的衰減越理想，得到的插入損耗特性就越好。也就是說(shuō)，如果噪音源內(nèi)阻是低阻抗的，則與之對(duì)接的EMI濾波器的輸入阻抗應(yīng)該是高阻抗（如電感量很大的串聯(lián)電感）；如果噪音源內(nèi)阻是高阻抗的，則EMI濾波器的輸入阻抗應(yīng)該是低阻抗（如容量很大的并聯(lián)電容）。這個(gè)原則也是設(shè)計(jì)抑制開(kāi)關(guān)電源EMI濾波器必須遵循的。
幾乎所有設(shè)備的傳導(dǎo)干擾都包含共模噪音和差模噪音，開(kāi)關(guān)電源也不例外。共模干擾是由于載流導(dǎo)體與大地之間的電位差產(chǎn)生的，其特點(diǎn)是兩條線(xiàn)上的雜訊電壓是同電位同向的；而差模干擾則是由于載流導(dǎo)體之間的電位差產(chǎn)生的，其特點(diǎn)是兩條線(xiàn)上的雜訊電壓是同電位反向的。通常，線(xiàn)路上干擾電壓的這兩種分量是同時(shí)存在的。由于線(xiàn)路阻抗的不平衡，兩種分量在傳輸中會(huì)互相轉(zhuǎn)變，情況十分復(fù)雜。典型的EMI濾波器包含了共模雜訊和差模雜訊兩部分的抑制電路，如圖3所示。
圖中：差模抑制電容Cx1，Cx20.1～0.47μF；
差模抑制電感L1，L2100～130μH；
共模抑制電容Cy1，Cy2<10000pF；
共模抑制電感L15～25mH。
設(shè)計(jì)時(shí)，必須使共模濾波電路和差模濾波電路的諧振頻率明顯低于開(kāi)關(guān)電源的工作頻率，一般要低于10kHz，即
在實(shí)際使用中，由于設(shè)備所產(chǎn)生的共模和差模的成分不一樣，可適當(dāng)增加或減少濾波元件。具體電路的調(diào)整一般要經(jīng)過(guò)EMI試驗(yàn)后才能有滿(mǎn)意的結(jié)果，安裝濾波電路時(shí)一定要保證接地良好，并且輸入端和輸出端要良好隔離，否則，起不到濾波的效果。
開(kāi)關(guān)電源所產(chǎn)生的干擾以共模干擾為主，在設(shè)計(jì)濾波電路時(shí)可嘗試去掉差模電感，再增加一級(jí)共模濾波電感。常采用如圖4所示的濾波電路，可使開(kāi)關(guān)電源的傳導(dǎo)干擾下降了近30dB，比CISOR22標(biāo)準(zhǔn)的限值低了近6dB以上。
還有一個(gè)設(shè)計(jì)原則是不要過(guò)于追求濾波效果而造成成本過(guò)高，只要達(dá)到EMC標(biāo)準(zhǔn)的限值要求并有一定的余量（一般可控制在6dB左右）即可。
3輻射EMI的抑制措施
如前所述，開(kāi)關(guān)電源是一個(gè)很強(qiáng)的騷擾源，它來(lái)源于開(kāi)關(guān)器件的高頻通斷和輸出整流二極管反向恢復(fù)。很強(qiáng)的電磁騷擾信號(hào)通過(guò)空間輻射和電源線(xiàn)的傳導(dǎo)而干擾鄰近的敏感設(shè)備。除了功率開(kāi)關(guān)管和高頻整流二極管外，產(chǎn)生輻射干擾的主要元器件還有脈沖變壓器及濾波電感等。
雖然，功率開(kāi)關(guān)管的快速通斷給開(kāi)關(guān)電源帶來(lái)了更高的效益，但是，也帶來(lái)了更強(qiáng)的高頻輻射。要降低輻射干擾，可應(yīng)用電壓緩沖電路，如在開(kāi)關(guān)管兩端并聯(lián)RCD緩沖電路，或電流緩沖電路，如在開(kāi)關(guān)管的集電極上串聯(lián)20～80μH的電感。電感在功率開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)能避免集電極電流突然增大，同時(shí)也可以減少整流電路中沖擊電流的影響。
功率開(kāi)關(guān)管的集電極是一個(gè)強(qiáng)干擾源，開(kāi)關(guān)管的散熱片應(yīng)接到開(kāi)關(guān)管的發(fā)射極上，以確保集電極與散熱片之間由于分布電容而產(chǎn)生的電流流入主電路中。為減少散熱片和機(jī)殼的分布電容，散熱片應(yīng)盡量遠(yuǎn)離機(jī)殼，如有條件的話(huà)，可采用有屏蔽措施的開(kāi)關(guān)管散熱片。
整流二極管應(yīng)采用恢復(fù)電荷小，且反向恢復(fù)時(shí)間短的，如肖特基管，最好是選用反向恢復(fù)呈軟特性的。另外在肖特基管兩端套磁珠和并聯(lián)RC吸收網(wǎng)絡(luò)均可減少干擾，電阻、電容的取值可為幾Ω和數(shù)千pF，電容引線(xiàn)應(yīng)盡可能短，以減少引線(xiàn)電感。實(shí)際使用中一般采用具有軟恢復(fù)特性的整流二極管，并在二極管兩端并接小電容來(lái)消除電路的寄生振蕩。
負(fù)載電流越大，續(xù)流結(jié)束時(shí)流經(jīng)整流二極管的電流也越大，二極管反向恢復(fù)的時(shí)間也越長(zhǎng)，則尖峰電流的影響也越大。采用多個(gè)整流二極管并聯(lián)來(lái)分擔(dān)負(fù)載電流，可以降低短路尖峰電流的影響。
開(kāi)關(guān)電源必須屏蔽，采用模塊式全密封結(jié)構(gòu)，建議用1mm以上厚度的鍍鋅鋼板，屏蔽層必須良好接地。在高頻脈沖變壓器初、次級(jí)之間加一屏蔽層并接地，可以抑制干擾的電場(chǎng)耦合。將高頻脈沖變壓器、輸出濾波電感等磁性元件加上屏蔽罩，可以將磁力線(xiàn)限制在磁阻小的屏蔽體內(nèi)。
根據(jù)以上設(shè)計(jì)思路，對(duì)輻射干擾超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)限值20dB左右的某開(kāi)關(guān)電源，采用了一些在實(shí)驗(yàn)室容易實(shí)現(xiàn)的措施，進(jìn)行了如下的改進(jìn)：
——在所有整流二極管兩端并470pF電容；
——在開(kāi)關(guān)管G極的輸入端并50pF電容，與原有的39Ω電阻形成一RC低通濾波器；
——在各輸出濾波電容（電解電容）上并一0.01μF電容；
——在整流二極管管腳上套一小磁珠；
——改善屏蔽體的接地。
經(jīng)過(guò)上述改進(jìn)后，該電源就可以通過(guò)輻射干擾測(cè)試的限值要求。
關(guān)鍵詞：射頻；收發(fā)器；電子標(biāo)簽；RI-R6C-001A
1概述
電子標(biāo)簽是時(shí)下最為先進(jìn)的非接觸感應(yīng)技術(shù)。RI－R6C－001A芯片是美國(guó)德州儀器（TI）和荷蘭飛利浦公司（Philips）開(kāi)發(fā)出的一種廉價(jià)的非接觸感應(yīng)芯片。這種芯片的無(wú)源最大讀寫(xiě)距離可達(dá)1．2米以上。它與條形碼相比，無(wú)須直線(xiàn)對(duì)準(zhǔn)掃描，而且讀寫(xiě)速度快，可多目標(biāo)識(shí)別和運(yùn)動(dòng)識(shí)別，每秒最多可同時(shí)識(shí)別50個(gè)，頻率為13．56MHz±7kHz（國(guó)際通用）的目標(biāo)。它采用國(guó)際統(tǒng)一且不重復(fù)的8字節(jié)（64bit）唯一識(shí)別內(nèi)碼（Uniqueidentifier，簡(jiǎn)稱(chēng)UID），其中第1～48bit共6字節(jié)為生產(chǎn)廠商的產(chǎn)品編碼，第49～56bit1個(gè)字節(jié)為廠商代碼（ISO／IEC7816－6／AM1），最高字節(jié)固定為“EO”。其使用壽命大于10年或讀寫(xiě)10萬(wàn)次，無(wú)機(jī)械磨損、機(jī)械故障，可在惡劣環(huán)境下使用，工作溫度為－25～＋70℃可反復(fù)讀寫(xiě)且扇區(qū)可以獨(dú)立一次鎖定，并能根據(jù)用戶(hù)需要鎖定重要信息；現(xiàn)有的產(chǎn)品一般采用4字節(jié)扇區(qū)，內(nèi)存從512bit～2048bit不等。
RI－R6C－001A芯片采用柔性封裝，它的超薄和多種大小不一的外型，使它可封裝在紙張和塑膠制品（PVC、PET）中，既可應(yīng)用于不同安防場(chǎng)合，也可再層壓制卡。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織已把這種非接觸感應(yīng)芯片寫(xiě)入國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO15693中。其主要原因是因?yàn)樵撔酒哂蟹庋b任意、內(nèi)存量大、可讀可寫(xiě)、防沖撞等獨(dú)特的功能。
2引腳排列與功能
圖1所示為（RI－RRC－001A芯片和引腳排列）。
3內(nèi)部結(jié)構(gòu)
收發(fā)器需要5V外加電源，在實(shí)際操作中最小電壓為3V，最大電壓為5．5V，典型電壓為5V。電損耗取決于天線(xiàn)阻抗和輸出網(wǎng)絡(luò)的配置。由于電源紋波和噪聲會(huì)嚴(yán)重影響整個(gè)系統(tǒng)的性能，因此，德州儀器推薦使用標(biāo)準(zhǔn)電源。
射頻收發(fā)器內(nèi)部的輸出晶體管是一個(gè)低阻場(chǎng)效應(yīng)管，電耗直接在TX＿OUT腳消耗，推薦用5V電源供電，最好驅(qū)動(dòng)50Ω天線(xiàn)。在輸出端連接一個(gè)簡(jiǎn)單的諧振電路或者匹配網(wǎng)絡(luò)可以降低諧波抑制，用選通方波驅(qū)動(dòng)輸出晶體管能達(dá)到100％的調(diào)制度。調(diào)整連接輸出晶體管的電阻（典型電路中的R2）能獲得10％的調(diào)制度，增大這個(gè)電阻，調(diào)制度也隨之增加。通過(guò)發(fā)射編碼器變換的數(shù)據(jù)可按照事先選擇好的射頻協(xié)議進(jìn)行傳輸，通信速率應(yīng)為5～120kB，而且至少要有一個(gè)速率滿(mǎn)足已選擇感應(yīng)器協(xié)議的要求。
接收器通過(guò)外部電阻連接到天線(xiàn)后可將來(lái)自電子標(biāo)簽的調(diào)制信號(hào)通過(guò)二極管包絡(luò)檢波進(jìn)行解調(diào)，接收解碼器輸出到控制器的數(shù)據(jù)是二進(jìn)制數(shù)據(jù)格式，通信速率和射頻協(xié)議由已選擇的模式確定。在輸出數(shù)據(jù)時(shí)，接收的數(shù)據(jù)串中已檢測(cè)并標(biāo)志了啟動(dòng)、停止、錯(cuò)誤位。
該系統(tǒng)的正常時(shí)鐘頻率為13．56MHz，但是振蕩器的工作頻率范圍為4MHz～16MHz。
在電源被重新啟動(dòng)后，設(shè)備為默認(rèn)配置。RI－R6C－001A系統(tǒng)有三個(gè)有效電源模式。主要模式是滿(mǎn)載模式，而空載模式僅出現(xiàn)在與電路有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)振蕩器和最小系統(tǒng)工作中的標(biāo)準(zhǔn)振蕩器停振時(shí)，掉電模式則完全關(guān)斷設(shè)備內(nèi)部的偏置系統(tǒng)。當(dāng)SCLOCK保持高電平時(shí)，可在DIN端的輸出脈沖上升沿喚醒電路。
RI－R6C－001A芯片的串行通信接口通常使用三根線(xiàn)，其中的SCLOCK為串行雙向時(shí)鐘；DIN為數(shù)據(jù)輸入，DOUT為數(shù)據(jù)輸出。參見(jiàn)圖2所示的RI－R6C－001A內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
4典型電路應(yīng)用
圖3所示是RI－R6C－001A的典型應(yīng)用電路，該電路可驅(qū)動(dòng)50Ω的天線(xiàn)，當(dāng)電源電壓為5V時(shí)，輸出射頻的功率為200mW，而當(dāng)電源電壓為3V時(shí)，輸出射頻功率為80mW。
圖3
由于電路中的發(fā)射器一直工作，因此，應(yīng)增大集成電路散熱片的尺寸以增加散熱面積。設(shè)計(jì)電路時(shí)，應(yīng)避免過(guò)大的分布電容，當(dāng)電路板分布電容過(guò)高時(shí)，可配合晶振調(diào)整電容C5的值，以減少時(shí)鐘的不穩(wěn)定性。推薦C5值為22pF。通過(guò)軟件處理可使收發(fā)器的調(diào)制度在100％～10％范圍內(nèi)調(diào)整。ISO15693協(xié)議規(guī)定標(biāo)簽允許執(zhí)行10％～30％之間的調(diào)制度（除100％之外），通過(guò)改變電阻R2的值可以達(dá)到這個(gè)要求。
關(guān)鍵詞：電鍍流水線(xiàn)行車(chē)避撞終端超聲波測(cè)距
引言
現(xiàn)代電鍍企業(yè)大量采用自動(dòng)化掛鍍流水線(xiàn)，在這些流水線(xiàn)中大多采用2噸左右的小型行車(chē)在各鍍槽中轉(zhuǎn)移掛具架。行車(chē)的行走、停止、吊具升降、停留等動(dòng)作完全由PLC控制，可實(shí)現(xiàn)較高精度。行車(chē)運(yùn)行質(zhì)量直接關(guān)系到產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量參數(shù)的實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際生產(chǎn)中，行車(chē)運(yùn)行并不是特別理想。在生產(chǎn)線(xiàn)調(diào)試階段，由于調(diào)試者技術(shù)水平和觀測(cè)能力等主客觀限制，行車(chē)與實(shí)際生產(chǎn)所需要的走位點(diǎn)之間往往存在微小的誤差。通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間生產(chǎn)，這些原始誤差會(huì)逐步積累放大，最終導(dǎo)致行車(chē)走位與實(shí)際需要之間出現(xiàn)比較明顯的偏差，從而引起行車(chē)間的碰撞，造成掛具架倒掛等事故。一旦發(fā)生倒掛，整條生產(chǎn)線(xiàn)就必須停止，同時(shí)還需要人工處理掉落在渡槽中的鍍件，每次處理時(shí)間至少在20分鐘以上，對(duì)正常生產(chǎn)影響極大。為解決碰撞問(wèn)題，有必要為行車(chē)設(shè)計(jì)和安裝一種特殊的避撞終端。
一、避撞原理
行車(chē)一般都安裝于特定軌道上并直線(xiàn)運(yùn)行，要實(shí)現(xiàn)避撞，只要能及時(shí)檢測(cè)兩部行車(chē)之間的距離，在小于安全距離時(shí)暫停運(yùn)行即可。在測(cè)距時(shí)，通?？墒褂盟姆N方法：即無(wú)線(xiàn)電測(cè)距、激光測(cè)距、紅外線(xiàn)測(cè)距和超聲波測(cè)距。在電鍍流水線(xiàn)上，渡槽通常需要蒸汽加熱，很多原料比如出光劑（硝酸）、除脂劑(LH-303)等會(huì)出現(xiàn)揮發(fā)，在渡槽上空形成大量的白色霧氣，所以紅外線(xiàn)測(cè)距和激光測(cè)距均不適合。同時(shí)在電鍍車(chē)間中存在大量的電力設(shè)備，無(wú)線(xiàn)電也會(huì)受到很大干擾，因而選擇超聲波測(cè)距作為實(shí)現(xiàn)手段。
超聲波測(cè)距是一種非接觸式測(cè)量方式，主要原理是：發(fā)射器定期發(fā)射超聲波，遇到障礙物產(chǎn)生反射，由接收器接收回波信號(hào)，采用單片機(jī)進(jìn)行監(jiān)控，記錄發(fā)射與接收的時(shí)間差Δt，然后可用以下公式得到準(zhǔn)確的液位高度：L1=L-Δt*C/2
其中L是預(yù)先輸入的罐體高度，C是超聲波傳播速度。不過(guò)超聲波在空氣中的傳播速度受溫度影響較大，與溫度的關(guān)系大致可用下式來(lái)表示：
C=331.45+0.61φ（米/秒）φ為當(dāng)?shù)貧鉁亍?/p>
二、電路設(shè)計(jì)
避撞終端的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，主要由控制電路（ATmega8）、溫度補(bǔ)償電路、超聲波發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路、發(fā)射換能器（T）、超聲波接收檢測(cè)電路和接收換能器(R)、輸出接口和電源組成。超聲波的發(fā)射頻率決定采用諧振頻率為40KHz超聲波換能器TCT40-10F1(發(fā)射)和TCT40-10S1（接收），該器件工作距離約10m，盲區(qū)約30cm。
超聲波發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路（如圖2所示）采用以74HC04為核心的推挽式驅(qū)動(dòng)電路，單片機(jī)PC3口輸出40KHz的方波一路通過(guò)一級(jí)反向后加入換能器的一端，另一路通過(guò)兩級(jí)反向后加入換能器的另一端，這樣可以提高超聲波的發(fā)射功率，繼而增加最大測(cè)量距離。
超聲波接收檢測(cè)電路采用LM324兩級(jí)反相比例放大電路和LM393比較電路組成。放大電路用于接收并放大信號(hào)，兩級(jí)增益分別控制在40dB和20dB，LM393用于信號(hào)整形，整形后的信號(hào)將輸入PC2口。
溫度補(bǔ)償電路采用美國(guó)Dallas公司的DS18B20芯片，其精度可以達(dá)到0.5℃。數(shù)據(jù)通過(guò)PC2口送入單片機(jī)。
三、軟件設(shè)計(jì)
本次設(shè)計(jì)采用模塊化方式，主要包括主程序、發(fā)射子程序、計(jì)算子程序、定時(shí)子程序、溫度測(cè)量子程序、比較子程序等7個(gè)單元模塊。
四、結(jié)束語(yǔ)
避撞終端可安裝于行車(chē)行走裝置導(dǎo)軌上方前端，測(cè)量范圍約為0.3-10m，誤差范圍約±1cm，實(shí)際使用時(shí)控制的安全間距大致在50cm左右。在程序處理時(shí)需要引入數(shù)字濾波技術(shù)，根據(jù)多次測(cè)量計(jì)算出平均值，以提高測(cè)量精度。
在實(shí)際安裝使用過(guò)程中，由于電鍍生產(chǎn)環(huán)境較為惡劣，需要特別注意在終端外殼應(yīng)用工程塑料等抗腐蝕材料，以增強(qiáng)對(duì)腐蝕性氣體的抵抗能力。
參考文獻(xiàn)：
[1]馬潮.AVR單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用實(shí)踐[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社.2007.
關(guān)鍵詞：移動(dòng)通信平臺(tái)雙路電源控制器自動(dòng)脈寬跳變強(qiáng)制PWM模式
引言
專(zhuān)用移動(dòng)通信平臺(tái)（EspecialMobilePlatform），簡(jiǎn)稱(chēng)EMP，是專(zhuān)門(mén)為特殊用戶(hù)設(shè)計(jì)的，EMP可以使這些用戶(hù)充分利用現(xiàn)有的蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)資源來(lái)傳輸他們的業(yè)務(wù)，從而節(jié)省了重新建網(wǎng)的費(fèi)用和時(shí)間。EMP要求體積小，重量輕，功耗小，供電靈活，適應(yīng)車(chē)載，具備“動(dòng)中通信”條件，能適應(yīng)部隊(duì)、武警、公安、交通等部門(mén)和行業(yè)的使用需求。在EMP中常同時(shí)需要5V，3.3V，15V，以及可調(diào)的多路小功率直流電源以滿(mǎn)足數(shù)據(jù)，語(yǔ)音，傳真，短消息，全球定位等業(yè)務(wù)的需要。我們采用MAX1715設(shè)計(jì)了EMP的供電電路很好地滿(mǎn)足了用戶(hù)的需求。
1MAX1715的工作模式
MAX1715中的MAXIM專(zhuān)有技術(shù)——快速PWM脈寬控制，是為寬輸入輸出電壓比，負(fù)載快速變化時(shí)保持工作頻率和電感工作點(diǎn)不變而設(shè)計(jì)的?？焖貾WM脈寬控制克服了電流模式控制中，固定頻率控制帶來(lái)的負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)差的問(wèn)題，并且克服了傳統(tǒng)的常開(kāi)通時(shí)間和常關(guān)閉時(shí)間的大范圍變頻PWM控制帶來(lái)的問(wèn)題。MAX1715還提供100ns常開(kāi)通時(shí)間，從而在負(fù)載響應(yīng)時(shí)保持相對(duì)穩(wěn)定的開(kāi)關(guān)頻率。
如圖1所示，快速PWM脈寬控制是一個(gè)偽固定頻率，具有電壓前饋控制的常開(kāi)通時(shí)間電流模式控制。它依靠輸出濾波電容的ESR做電流檢測(cè)電阻，輸出紋波電壓提供PWM坡度信號(hào)?？刂扑惴ū容^簡(jiǎn)單：上面開(kāi)關(guān)的開(kāi)通時(shí)間只是由一個(gè)單穩(wěn)態(tài)電路來(lái)決定，該單穩(wěn)態(tài)電路的工作期和輸入電壓成反比，而和輸出電壓成正比。另外一個(gè)單穩(wěn)態(tài)電路設(shè)定最小的關(guān)斷時(shí)間（典型值是400ns）。如果誤差比較器輸出低，開(kāi)通時(shí)間單穩(wěn)態(tài)電路被觸發(fā)。
MAX1715的PWM控制器具有自動(dòng)的脈寬跳變模式和強(qiáng)制PWM模式兩種工作模式。
1.1自動(dòng)的脈寬跳變模式
對(duì)于跳變模式（脈寬跳變控制端SKIP置低，見(jiàn)圖2），輕載時(shí)MAX1715自動(dòng)由PWM控制跳變到PFM控制，這種跳變由一個(gè)比較器來(lái)決定，在電感電流過(guò)零時(shí)，該比較器截?cái)嗔讼露碎_(kāi)關(guān)的開(kāi)通時(shí)間。這種控制方式使脈寬跳變到PFM運(yùn)行和脈寬不跳變的PWM運(yùn)行的轉(zhuǎn)折點(diǎn)對(duì)應(yīng)于連續(xù)和不連續(xù)的電感電流轉(zhuǎn)折點(diǎn)。這個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)和蓄電池電壓的關(guān)系不大，對(duì)于7V到24V的蓄電池電壓，這個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)基本保持不變。如果使用軟飽和電感，PWM到PFM的轉(zhuǎn)折點(diǎn)電流更小。
因?yàn)檩p載時(shí)脈寬跳變，開(kāi)關(guān)波形可能出現(xiàn)噪聲和不同步，但是效率高。要在PFM噪聲和效率間達(dá)到平衡就要改變電感值。通常，低電感值（假定線(xiàn)圈電阻保持恒定）在負(fù)載曲線(xiàn)中可以得到更寬的高效范圍；高電感值在重載時(shí)效率高（假設(shè)線(xiàn)圈電阻恒定）并且輸出紋波小。高電感值還意味著體積更大，和降低負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)（尤其是在低輸入電壓時(shí)）。
圖1MAX1715的快速寬控制邏輯圖
直流輸出的準(zhǔn)確性由跟蹤誤差的水平來(lái)決定，電感電流連續(xù)時(shí)要比不連續(xù)時(shí)對(duì)紋波的調(diào)整性要高50％。電感電流不連續(xù)時(shí)如果有斜坡補(bǔ)償，則直流電壓的調(diào)整率還可以提高1.5％。
1.2強(qiáng)制PWM模式
在低噪聲的強(qiáng)制PWM模式時(shí)，控制下端開(kāi)關(guān)開(kāi)通時(shí)間的過(guò)零比較器不工作。這使下端開(kāi)關(guān)的波形和上端開(kāi)關(guān)的波形互補(bǔ)。因?yàn)?，PWM環(huán)要保持占空比為VOUT/VIN，所以，輕載時(shí)電感電流反向。強(qiáng)制PWM模式的好處是保持頻率為常數(shù)，壞處是空載時(shí)電池電流有10mA到40mA，這由外部MOSFET決定。
強(qiáng)制PWM模式對(duì)提高負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)，減小音頻噪聲很有好處，還能提高動(dòng)態(tài)輸出電壓調(diào)整時(shí)所需的吸收電流能力，提高多路輸出時(shí)的調(diào)整能力。
2MAX1715的參數(shù)計(jì)算
我們?cè)O(shè)計(jì)的移動(dòng)通信平臺(tái)電路參數(shù)如下：
輸入電壓VIN=8～14.5V；
輸出電壓VOUT1=3.3V，VOUT2=5V；
蓄電池5×1.2V=6V，容量為2.8A·h；
紋波系數(shù)LIR=0.35；
負(fù)載電流3A；
開(kāi)關(guān)頻率第一路345kHz，第二路255kHz；
MOS管IRF7313，導(dǎo)通電阻RDS=0.032Ω，最大導(dǎo)通電阻RDS(MAX)=0.046Ω，VDSS=30V，CRSS=130pF。
在確定開(kāi)關(guān)頻率和電感工作點(diǎn)（紋波比率）前，先確定輸入電壓范圍和最大負(fù)載電流。尖峰負(fù)載電流會(huì)對(duì)元器件的瞬態(tài)應(yīng)力和濾波要求產(chǎn)生影響，并因此決定了輸出電容選擇，電感飽和率和限流電路的設(shè)計(jì)。連續(xù)負(fù)載電流決定了溫度應(yīng)力，并因此決定了輸入電容及MOSFET的選擇和其他要考慮熱效應(yīng)的器件的選擇。一般設(shè)計(jì)連續(xù)負(fù)載電流是尖峰負(fù)載電流的80％。
電感工作點(diǎn)也是效率和體積的折中，最小的最優(yōu)電感使電路工作在導(dǎo)通關(guān)鍵點(diǎn)的邊際（每個(gè)周期在最大負(fù)載電流時(shí)，電感電流剛好過(guò)零）。MAX1715的脈寬跳變算法在每個(gè)關(guān)鍵導(dǎo)通點(diǎn)啟動(dòng)跳變模式。所以，電感的運(yùn)行點(diǎn)也決定了PFM/PWM模式轉(zhuǎn)換的負(fù)載電流。最優(yōu)的點(diǎn)是20％到50％電感電流間，所以，我們?nèi)IR為0.35。
2.1電感選擇
開(kāi)關(guān)頻率和電感運(yùn)行點(diǎn)〔紋波(％)即紋波系數(shù)LIR〕決定了電感值，電感的直流電阻要小，以減小電感的損耗。最好選擇鐵心電感，并且磁芯要足夠大，以保證在尖峰電感電流時(shí)不會(huì)飽和。低電感值使電感電流上升較快，在負(fù)載突變時(shí)補(bǔ)充輸出濾波電容上的電荷，瞬態(tài)響應(yīng)快。
第一種輸出的電感為L(zhǎng)1（對(duì)應(yīng)圖2中的L8），第二路輸出的電感為L(zhǎng)2（對(duì)應(yīng)圖2中的L9），當(dāng)VIN取10V時(shí)其計(jì)算值如下：
L1=VOUT1(VIN-VOUT1)/VIS×f×LIR×ILOAD(MAX)
=[3.3(10-3.3)]/[10×345×103×0.35(3/0.8)]
=4.88μH
取標(biāo)稱(chēng)值6.8μH；
L2=VOUT2(VIN-VOUT2)/[VIN×f×LIR×ILOAD(MAX)]=
=7.47μH
取標(biāo)稱(chēng)值6.8μH。
IPEAK=ILOAD(MAX)＋(LIR/2)×ILOAD(MAX)=（3/0.8）＋(0.35/2)×（3/0.8）
=4.41A
2.2確定限流
限流的下限電流值等于最小限流門(mén)限（范圍由50mV到200mV）除以下端MOSFET的最大通態(tài)電阻,這個(gè)最大通態(tài)電阻是考慮了每℃增加0.5％的值。
限流的方法有兩種：一種是將腳3ILIM接腳
21VCC（見(jiàn)圖2），對(duì)應(yīng)的限流門(mén)限是默認(rèn)值100mV；
另一種是由限流電路內(nèi)部5μA電流源和ILIM外接
電阻調(diào)限流門(mén)限（電阻范圍由100kΩ到400kΩ），
內(nèi)部實(shí)際的限流門(mén)限是ILIM端電壓的1/10。則
限流電阻RLIMIT為
RLIMIT=ILOAD(MAX)×RDS(MAX)×10/(5×10－6)
=(3/0.8)×0.046×107/5=345kΩ
取標(biāo)稱(chēng)值280kΩ。
圖2MAX1715的實(shí)驗(yàn)電路
2.3輸出電容選擇
輸出電容（對(duì)應(yīng)圖2中C35及C41）的選擇主要看ESR和耐壓值而不僅僅看電容值。輸出電容必須有足夠小的ESR，以滿(mǎn)足輸出紋波和負(fù)載動(dòng)態(tài)響應(yīng)的需要；同時(shí)又必須有足夠大的ESR以滿(mǎn)足穩(wěn)定性的需要。電容值也要足夠大以滿(mǎn)足滿(mǎn)載到空載轉(zhuǎn)換時(shí)吸收電感儲(chǔ)能的需要，否則，過(guò)電壓保護(hù)會(huì)觸發(fā)。
在有CPU的應(yīng)用場(chǎng)合，電容的尺寸取決于需要多大的ESR來(lái)防止負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)時(shí)輸出電壓太低。如VDIP是瞬態(tài)輸出電壓，則ESRVDIP/ILOAD(MAX)。
在沒(méi)有CPU的應(yīng)用場(chǎng)合，電容的尺寸取決于需要多大的ESR來(lái)保持輸出電壓紋波的水平。如Vpp是電壓紋波，則
ESR≤Vp-p/(LIR×ILOAD(MAX))
輸出電容引起的不穩(wěn)定工作體現(xiàn)在兩個(gè)方面：雙跳動(dòng)和反饋電路不穩(wěn)定。雙跳動(dòng)是由于輸出噪聲或ESR電阻太小使輸出電壓信號(hào)沒(méi)有足夠的坡度。這“欺騙”了誤差放大器在400ns的最小死區(qū)后產(chǎn)生一個(gè)新的周期。電路不穩(wěn)定是指在電源或負(fù)載擾動(dòng)時(shí)產(chǎn)生振蕩，這將觸發(fā)輸出過(guò)壓保護(hù)或使輸出電壓降到設(shè)定值以下。穩(wěn)定性由相對(duì)開(kāi)關(guān)頻率的ESR零點(diǎn)決定，電容的零點(diǎn)頻率必須低于開(kāi)關(guān)頻率f決定的穩(wěn)定點(diǎn)fESR。
fESR=f/π，fESR=1/（2×π×ESR×C)
我們選擇了ESR零點(diǎn)頻率低的鉭電容，其電容值為330μF。
2.4輸入電容選擇
輸入電容（對(duì)應(yīng)圖2中C39，C40）主要是要滿(mǎn)足抑制開(kāi)關(guān)產(chǎn)生的紋波電流（IRMS）的需要。
采用陶瓷電容，鋁電容比較合適，因?yàn)椋鼈兊碾娮枘芤种崎_(kāi)通時(shí)的浪涌電流。我們選用了10μF的鋁電解電容和10nF的陶瓷電容。
2.5MOSFET選擇
注意最大輸入電壓時(shí)的導(dǎo)通損耗和開(kāi)關(guān)損耗之和不超過(guò)封裝熱限制。選擇下端的MOSFET也應(yīng)盡量具有小的導(dǎo)通電阻，雖然，下端MOSFET在最大輸入電壓時(shí)電阻上的功率損耗最大，但是，在Buck電路中下端的MOSFET是零電壓開(kāi)關(guān)，所以，下端的MOSFET導(dǎo)通損耗不是問(wèn)題，還可以在下端開(kāi)關(guān)管上并一個(gè)肖特基二極管，以防止下端開(kāi)關(guān)管的體二極管在死區(qū)時(shí)間導(dǎo)通。
最壞導(dǎo)通損耗在占空比極限時(shí)產(chǎn)生。上端MOSFET在最小輸入電壓時(shí)的導(dǎo)通損耗最大，在最大輸入電壓時(shí)開(kāi)關(guān)損耗最大，即
導(dǎo)通損耗PRDS=(VOUT2/VIN(MIN)I2LOAD×RDS
=5/8×32×0.046=0.2588W
開(kāi)關(guān)損耗PS=VRSS×VIN(MAX)×f×ILOAD=
=(130×10-12×14.5×345×103×3)/1
=0.0283W
3實(shí)驗(yàn)結(jié)果
MAX1715由于沒(méi)有電流檢測(cè)電阻，并且有快速PWM控制和自動(dòng)的脈寬跳變模式，所以，其效率相對(duì)其他應(yīng)用電路更高，我們?cè)O(shè)計(jì)的電路實(shí)驗(yàn)效率達(dá)到了97％。電路圖如圖2所示。
（一）傳導(dǎo)瞬變和高頻干擾
1．由于雷擊、斷路器操作和短路故障等引起的浪涌和高頻瞬變電壓或電流通過(guò)變（配）電所二次側(cè)進(jìn)入遠(yuǎn)動(dòng)終端設(shè)備，對(duì)設(shè)備正常運(yùn)行產(chǎn)生干擾，嚴(yán)重還可損壞電路。2．由電磁繼電器的通斷引起的瞬變干擾，電壓幅值高，時(shí)間短、重復(fù)率高，相當(dāng)于一連串脈沖群。3．鐵路電力供電中，特別是現(xiàn)代高速鐵路對(duì)電力要求都比較高，一般都是幾路電源供電，母線(xiàn)投切轉(zhuǎn)換比較頻繁，振蕩波出現(xiàn)的次數(shù)較多。
（二）場(chǎng)的干擾
1．正常情況下的穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)和短路事故時(shí)的暫態(tài)磁場(chǎng)兩種，特別是短路事故時(shí)的磁場(chǎng)對(duì)顯示器等影響比較大。2．由于斷路器的操作或短路事故、雷擊等引起的脈沖磁場(chǎng)。3．變電所中的隔離開(kāi)關(guān)和高壓柜手車(chē)在操作時(shí)產(chǎn)生的阻尼振蕩瞬變過(guò)程，也產(chǎn)生一定的磁場(chǎng)。4．無(wú)線(xiàn)通信、對(duì)講機(jī)等輻射電磁場(chǎng)對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)終端會(huì)產(chǎn)生一定的干擾，鐵路中繼站通常會(huì)和通信站在一處，通信發(fā)射塔對(duì)中繼站電力遠(yuǎn)動(dòng)終端設(shè)備的干擾比較大。
（三）對(duì)通信線(xiàn)路的干擾
1．鐵路變電所遠(yuǎn)動(dòng)終端的數(shù)據(jù)由串口通信經(jīng)雙絞線(xiàn)進(jìn)入車(chē)站通信站，再經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)沿鐵通專(zhuān)用通信光纜送至電力遠(yuǎn)動(dòng)調(diào)度中心，遙信和遙控?cái)?shù)據(jù)在變電所到通信站的過(guò)程走的是電信號(hào)，由于變電所高低壓進(jìn)出線(xiàn)纜很多，遠(yuǎn)動(dòng)終端受的干擾比較大。2．中繼站一般距鐵路都比較近，列車(chē)通過(guò)時(shí)的振動(dòng)對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)終端設(shè)備有一定的干擾。
（四）繼電器本身原因
繼電器本身可能由于某種原因一次性未合到位而產(chǎn)生干擾的振動(dòng)信號(hào)，或負(fù)荷開(kāi)關(guān)、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)等二次側(cè)產(chǎn)生振動(dòng)信號(hào)。
二、干擾對(duì)電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的影響
無(wú)論交流電源供電還是直流供電，電源與干擾源之間耦合通道都相對(duì)較多，很容易影響到遠(yuǎn)動(dòng)終端設(shè)備，包括要害的CPU；模擬量輸入受干擾，可能會(huì)造成采樣數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤，影響精度和計(jì)量的準(zhǔn)確性，還可能會(huì)引起微機(jī)保護(hù)誤動(dòng)、損壞遠(yuǎn)動(dòng)終端設(shè)備和微機(jī)保護(hù)部分元器件；開(kāi)關(guān)量輸入、輸出通道受干擾，可能會(huì)導(dǎo)致微機(jī)和遠(yuǎn)動(dòng)終端判斷錯(cuò)誤，遠(yuǎn)動(dòng)調(diào)試終端數(shù)據(jù)錯(cuò)誤遠(yuǎn)動(dòng)終端CPU受干擾會(huì)導(dǎo)致CPU工作不正常，無(wú)法正常工作，還可能會(huì)導(dǎo)致遠(yuǎn)動(dòng)終端程序受到破壞。
三、抗干擾設(shè)計(jì)分析
（一）屏蔽措施
1．高壓設(shè)備與遠(yuǎn)動(dòng)終端輸入、輸出采用有鎧裝（屏蔽層）的電纜，電纜鋼鎧兩端接地，這樣可以在很大程度上減小耦合感應(yīng)電壓。2．在選擇變電所和中繼站電力設(shè)備時(shí)盡量選設(shè)有專(zhuān)門(mén)屏蔽層的互感器，也有利于防止高頻干擾進(jìn)入遠(yuǎn)動(dòng)終端設(shè)備內(nèi)部。3．在遠(yuǎn)動(dòng)終端設(shè)備的輸入端子上對(duì)地接一耐高壓的小電容，可以有效抑制外部高頻干擾。
（二）系統(tǒng)接地設(shè)計(jì)
1．一次系統(tǒng)接地主要是為了防雷、中性點(diǎn)接地、保護(hù)設(shè)備，合適的接地系統(tǒng)可以有效的保障設(shè)備安全運(yùn)行，對(duì)于斷路器柜接地處要增加接地扁鐵和接地極的數(shù)量，設(shè)備接地處增加增加接地網(wǎng)絡(luò)互接線(xiàn)，降低接地網(wǎng)中瞬變電位差，提高對(duì)二次設(shè)備的電磁兼容，減少對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)終端的干擾。2.二次系統(tǒng)接地分為安全接地和工作接地，安全接地主要是為了避免工作人員因設(shè)備絕緣損壞或絕緣降低時(shí)，遭受觸電危險(xiǎn)和保證設(shè)備安全，將設(shè)備外殼接地，接地線(xiàn)采用多股銅軟線(xiàn)，導(dǎo)電性好、接地牢固可靠，安全接地網(wǎng)可以和一次設(shè)備的接地網(wǎng)相連；工作接地是為了給電子設(shè)備、微機(jī)控制系統(tǒng)和保護(hù)裝置一個(gè)電位基準(zhǔn)，保證其可靠運(yùn)行，防止地環(huán)流干擾。
3．由于高低壓柜本身都是多都是采用鍍鋅薄鋼板材料，本身也有屏蔽作用，將高低高柜都可靠接地。4．遠(yuǎn)動(dòng)終端微機(jī)電源地和數(shù)字地不與機(jī)殼外殼相連，這樣可以減小電源線(xiàn)同機(jī)殼之間的分布電容，提高抗共模干擾的能力，可明顯提高電力遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的安全性、可靠性。
（三）采取良好的隔離措施
1．為避免遠(yuǎn)動(dòng)終端自身電源干擾采取隔離變壓器，電源高頻噪聲主要是通過(guò)變壓器初、次級(jí)寄生電容耦合，隔離變壓器初級(jí)和次級(jí)之間由屏蔽層隔離，分布電容小，可提高抗共模干擾的能力。2．電力遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)開(kāi)關(guān)量的輸入主要斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、負(fù)荷開(kāi)關(guān)的輔助觸點(diǎn)和電力調(diào)壓器分接頭位置等，開(kāi)關(guān)量的輸出主要是對(duì)斷路器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)和電力調(diào)壓器分接頭的控制。3．信號(hào)電纜盡量避開(kāi)電力電纜，在印刷遠(yuǎn)動(dòng)終端的電路板布線(xiàn)時(shí)注意避免互感。4．采用光電耦合隔離，光電耦合器的輸入阻抗很小，而干擾源內(nèi)阻大，且輸入/輸出回路之間分布電容極小，絕緣電阻很大，因此回路一側(cè)的干擾很難通過(guò)光耦送到另一側(cè)去，能有效地防止干擾從過(guò)程通道進(jìn)入主CPU。
（四）濾波器的設(shè)計(jì)
1．采用低通濾波去高次諧波。2．采用雙端對(duì)稱(chēng)輸入來(lái)抑制共模干擾，軟件采用離散的采集方式，并選用相應(yīng)的數(shù)字濾波技術(shù)。
（五）分散獨(dú)立功能塊供電，每個(gè)功能塊均設(shè)單獨(dú)的電壓過(guò)載保護(hù)，不會(huì)因某塊穩(wěn)壓電源故障而使整個(gè)系統(tǒng)破壞，也減少了公共阻抗的相互耦合及公共電源的耦合，大大提高供電的可靠性。
（六）數(shù)據(jù)采集抗干擾設(shè)計(jì)
1．在信息量采集時(shí)，取消專(zhuān)門(mén)的變送器屏柜，將變送器部分封裝在RTU內(nèi)，減少中間環(huán)節(jié)，這樣可以減少變送器部分輸出的弱電流電路的長(zhǎng)度。2．遙信由于合閘一次不到位或由于二次側(cè)振動(dòng)而產(chǎn)生的誤遙信干擾信號(hào)，并且還會(huì)產(chǎn)生尖脈沖信號(hào)，也可能對(duì)遙信回路產(chǎn)生干擾誤遙信號(hào)。
（七）過(guò)程通道抗干擾設(shè)計(jì)
（八）印刷電路板設(shè)計(jì)。在印刷電路板設(shè)計(jì)中盡量將數(shù)字電路地和模擬地電路地分開(kāi)；電源輸入端跨接10～100μF的電解電容。
（九）控制狀態(tài)位的干擾設(shè)計(jì)
（十）程序運(yùn)行失常的抗干擾設(shè)計(jì)
（十一）單片機(jī)軟件的抗干擾設(shè)計(jì)
（十二）對(duì)于終端至通信站的數(shù)字通信電纜加穿鋼管，特別是穿越其他電力電纜時(shí)，避免和其他電力電纜等同溝敷設(shè)并保持一定的交叉距離。
（十三）對(duì)于特殊的變（配）電所或區(qū)間信號(hào)站的環(huán)境
（十四）提高遠(yuǎn)動(dòng)信息傳輸?shù)目煽啃裕陔娏φ{(diào)度中心和遠(yuǎn)動(dòng)終端之間建立出錯(cuò)重發(fā)技術(shù)直到住處確認(rèn)信息為止。
關(guān)鍵詞：電網(wǎng)；高壓輸電線(xiàn)路；絕緣子；選型
Abstract：Thecorrectselectionandapplicationoftransmissionlineinsulatoraretheguaranteeforlinesoperationrelaibility.Forthis，thepracticaloperationsituationandthecharacterof500kVtransmissionlineinsulatorinJiangsupowernetworkareana_lysed，thesuggestionshowtoselectandusethelineinsulatorareproposed.
Keywords：powernetwork；high_voltagetransmissionline；insulator；typeselection
近幾年江蘇電網(wǎng)發(fā)展迅速，截至2001年底，全省投運(yùn)的500kV線(xiàn)路3174km、500kV變電站11座。線(xiàn)路使用的絕緣子種類(lèi)繁多，目前輸電線(xiàn)路使用的絕緣子按型式主要分為盤(pán)式絕緣子和長(zhǎng)棒型絕緣子。下面介紹這2種絕緣子的特點(diǎn)。
1盤(pán)式絕緣子的特點(diǎn)
盤(pán)式絕緣子按材質(zhì)可分為盤(pán)式瓷絕緣子和鋼化玻璃絕緣子。
1.1盤(pán)式瓷絕緣子
盤(pán)式瓷絕緣子是最早用在線(xiàn)路上的絕緣子，已有一百多年的歷史。它具有良好的絕緣性能、抗氣候變化的性能、耐熱性和組裝靈活等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于各種電壓等級(jí)的線(xiàn)路。盤(pán)式瓷絕緣子是屬于可擊穿型的，它是采用水泥將物理、化學(xué)性能各異的瓷件與金屬件膠裝而構(gòu)成的，在長(zhǎng)期經(jīng)受電場(chǎng)、機(jī)械負(fù)荷和大自然的陽(yáng)光、風(fēng)、雨、雪、霧等的作用，會(huì)逐步劣化，對(duì)電網(wǎng)的安全運(yùn)行帶來(lái)威脅。特別是含有劣化絕緣子的絕緣子串發(fā)生閃絡(luò)（由于雷擊或污閃等原因）時(shí)，可能會(huì)使劣化的絕緣子頭部瞬間發(fā)熱爆炸，造成導(dǎo)線(xiàn)落地的事故。華東電網(wǎng)在1996年底的大污閃事故中，500kV系統(tǒng)有11條線(xiàn)路因霧閃發(fā)生72次跳閘。其中，3條線(xiàn)路因零值絕緣子爆炸造成導(dǎo)線(xiàn)落地；2條線(xiàn)路多串絕緣子結(jié)構(gòu)中有1串因零值絕緣子爆炸斷串。
2000年9月22日，江蘇省220kV溧陽(yáng)變電站220kV旁母、正母瓷瓶發(fā)生因大量低值絕緣子的存在而導(dǎo)致的掉串事故。所以劣化絕緣子的檢測(cè)工作非常重要，前系統(tǒng)停電是較難的，即使線(xiàn)路停電，也無(wú)足夠的時(shí)間和人力進(jìn)行全線(xiàn)絕緣子的檢測(cè)工作。因劣化絕緣子的安裝位置和分布區(qū)域的原因，向來(lái)是絕緣在線(xiàn)檢測(cè)的一個(gè)難點(diǎn)。目前常用短路叉法和火花間隙法檢測(cè)，這些方法易于檢測(cè)零值絕緣子，測(cè)試方法簡(jiǎn)單，但準(zhǔn)確性較低，對(duì)低值絕緣子，特別是1串中存在多片低值的情況下，則很難作出正確的判斷。瓷絕緣子的老化率隨其運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)而逐年上升。
1.2鋼化玻璃絕緣子
鋼化玻璃絕緣子具有較好的機(jī)電性能，其抗拉強(qiáng)度、耐電擊穿性能、耐振動(dòng)疲勞、耐電弧燒傷和耐冷熱沖擊性能等都優(yōu)于瓷絕緣子。且與瓷絕緣子不同，玻璃絕緣子具有零值自爆的絕緣自我淘汰能力，這樣就很容易被發(fā)現(xiàn)，無(wú)需對(duì)其進(jìn)行絕緣測(cè)試。自爆率通常在前3年較高，這與瓷絕緣子相反。數(shù)十年的運(yùn)行和試驗(yàn)數(shù)據(jù)證明，鋼化玻璃絕緣子具有長(zhǎng)期穩(wěn)定的機(jī)電性能和較長(zhǎng)的使用壽命。防污型玻璃絕緣子為取得較大的爬電距離，只有在傘裙下表面增加數(shù)個(gè)深棱來(lái)實(shí)現(xiàn)（由于工藝的原因，無(wú)法像瓷絕緣子通過(guò)雙傘或三傘增加爬距）。當(dāng)用于粉塵污染較嚴(yán)重的地區(qū)，因這種鐘罩深棱的傘型自潔能力差、清掃不便，下表面結(jié)垢嚴(yán)重，造成耐污閃能力大大降低。從江蘇電網(wǎng)運(yùn)行情況來(lái)看，鐘罩深棱型絕緣子（包括瓷的和玻璃的）不適合江蘇地區(qū)這種以粉塵污染為主、污染較重的地區(qū)使用，如果使用，應(yīng)充分考慮其爬電距離的有效利用系數(shù)。1999-2002年，江蘇省500kV線(xiàn)路污閃跳閘中，只有7%（一次跳閘）是瓷雙傘絕緣子，其余都是玻璃絕緣子。這里針對(duì)的是懸垂串絕緣子，全省尚未發(fā)生過(guò)耐張串絕緣子的污閃跳閘。
2長(zhǎng)棒型絕緣子的特點(diǎn)
長(zhǎng)棒型絕緣子按材質(zhì)可分為合成絕緣子和長(zhǎng)棒瓷絕緣子。
2.1合成絕緣子
【關(guān)鍵詞】職業(yè)院校;禮儀教育;特點(diǎn);路徑
一個(gè)懂得禮儀、行為舉止得體的人，在社會(huì)交往中更容易獲得他人的尊重，在實(shí)現(xiàn)個(gè)人理想的過(guò)程中更容易取得成功。由此可見(jiàn)，禮儀教育在人才培養(yǎng)過(guò)程中具有不可替代的重要性，是一個(gè)人立足社會(huì)，謀求發(fā)展的基礎(chǔ)。
一、職業(yè)院校禮儀教育的重要性
（一）禮儀教育是踐行與傳承傳統(tǒng)文化的重要形式
中國(guó)自古就以“禮儀之邦”聞名世界，禮儀是中華文明的重要載體，滲透在我們文化和社會(huì)日常生活的方方面面。禮儀是人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的文化沉淀，學(xué)習(xí)禮儀可以幫助我們更好地踐行和傳承傳統(tǒng)文化，了解我們中華民族的文化精髓所在。因此，禮儀教育應(yīng)當(dāng)成為職業(yè)院校教育體系中重要的組成部分，禮儀應(yīng)該是每個(gè)學(xué)生的必修課。
（二）禮儀教育有助于提升職院學(xué)生的綜合素質(zhì)
孔子云：“不學(xué)禮，無(wú)以立”。禮儀是一個(gè)人走向社會(huì)必須具備的基本修養(yǎng)，學(xué)習(xí)禮儀可以幫助學(xué)生更好地走向社會(huì)，適應(yīng)人際交往的規(guī)則，更好地融入社會(huì)交往的大環(huán)境中。在職院人才的教育培養(yǎng)過(guò)程中，除了注重職業(yè)技能“硬實(shí)力”方面的培養(yǎng)，也應(yīng)重視學(xué)生的禮儀文化“軟實(shí)力”方面的提升?？思簭?fù)禮為刃，禮儀教育可以由內(nèi)到外的改變學(xué)生的自我形象，提高學(xué)生的自我文化修養(yǎng)，通過(guò)禮儀的學(xué)習(xí)和自我的約束，不斷提升自我的綜合素質(zhì)，增強(qiáng)自我的競(jìng)爭(zhēng)力。
（三）禮儀教育有利于幫助職院學(xué)生更好地就業(yè)
在當(dāng)前人才供需矛盾，就業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈的大環(huán)境下，職業(yè)學(xué)院的學(xué)生就業(yè)面臨重重困難，好的儀容儀表等禮儀方面表現(xiàn)便成為就業(yè)過(guò)程中相當(dāng)重要的環(huán)節(jié)。職業(yè)院校開(kāi)設(shè)禮儀課程，注重禮儀教育，可以潛移默化的規(guī)范學(xué)生的言行舉止，提升學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，幫助學(xué)生更好地找到心儀的工作。
二、職業(yè)院校禮儀教育的現(xiàn)狀和特點(diǎn)
（一）職業(yè)學(xué)院禮儀教育的現(xiàn)狀
根據(jù)調(diào)查了解，職業(yè)學(xué)院的學(xué)生素質(zhì)參差不齊，大多數(shù)學(xué)生是在中學(xué)時(shí)學(xué)業(yè)不佳的情況下選擇職院，大部分學(xué)生在學(xué)習(xí)上的興趣不高，自律性較差，基本沒(méi)有受過(guò)系統(tǒng)的禮儀教育。他們當(dāng)中大多數(shù)是獨(dú)生子女，是父母嬌生慣養(yǎng)的一代，大多數(shù)以自我為中心，在家庭中缺少禮儀方面的規(guī)范。除此之外，職業(yè)學(xué)院的學(xué)生年齡處在青春期，大多數(shù)的學(xué)生較為叛逆，禮儀教育對(duì)于他們來(lái)說(shuō)有助于規(guī)范個(gè)人行為，幫助他們更好的發(fā)展人際關(guān)系，樹(shù)立正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀。職業(yè)學(xué)院大多數(shù)的培養(yǎng)體系更注重于學(xué)生技能的培養(yǎng)，雖然也有開(kāi)設(shè)過(guò)一些禮儀相關(guān)課程，但是并沒(méi)有系統(tǒng)化、全程化的將禮儀教育納入學(xué)生的教育教學(xué)考評(píng)體系中。
（二）職業(yè)學(xué)院禮儀教育的特點(diǎn)
禮儀教育工作應(yīng)當(dāng)包括理論知識(shí)的學(xué)習(xí)以及實(shí)踐的體驗(yàn)，形成行之有效的制度規(guī)范，不僅僅局限于禮儀課程。學(xué)院通過(guò)學(xué)習(xí)與實(shí)訓(xùn)相結(jié)合的方法，推動(dòng)全體師生掌握必備的禮儀知識(shí)與技能，強(qiáng)化禮儀意識(shí)，培養(yǎng)優(yōu)秀的禮儀品質(zhì)，促使全體師生綜合素質(zhì)的提高。通過(guò)將禮儀教育納入學(xué)校的德育范疇，讓禮儀不僅在就業(yè)中增強(qiáng)學(xué)生的自信心和競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)也能內(nèi)化為學(xué)生自身的一種修養(yǎng)和與社會(huì)交往的能力。
三、職院禮儀教育全程化的路徑
（一）禮儀教育納入學(xué)校的培養(yǎng)模式
當(dāng)前，大多數(shù)的職業(yè)院校在人才培養(yǎng)模式注重職業(yè)技能的培養(yǎng)，針對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)模式大多圍繞專(zhuān)業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)與實(shí)操技能的訓(xùn)練，在學(xué)生成長(zhǎng)成才過(guò)程中道德禮儀文化的教育存在缺失，對(duì)于禮儀教育的重視程度不夠。因此，在探尋職業(yè)學(xué)院禮儀教育的過(guò)程中，應(yīng)該將禮儀教育納入學(xué)校的培養(yǎng)模式中，讓禮儀幫助更好的學(xué)生成長(zhǎng)成才。在職業(yè)學(xué)院的禮儀教育培養(yǎng)模式中，針對(duì)不同階段的學(xué)生采取不同的培養(yǎng)方式，分階段進(jìn)行有效培養(yǎng)。
（二）開(kāi)設(shè)特色禮儀精品課程體系
禮儀知識(shí)的學(xué)習(xí)是禮儀教育的實(shí)踐過(guò)程中必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)。因此，立足于學(xué)院辦學(xué)實(shí)際，開(kāi)設(shè)符合學(xué)生實(shí)際需要的禮儀課程對(duì)職院禮儀教育具有重要的作用。首先，禮儀的學(xué)習(xí)不僅是學(xué)生的需要，更是教師隊(duì)伍必須具備的素養(yǎng)。在禮儀教育過(guò)程中，應(yīng)該打造一支禮儀知識(shí)豐富、禮儀素養(yǎng)高的教師隊(duì)伍來(lái)教授禮儀知識(shí)，為學(xué)生樹(shù)立良好禮儀的榜樣。其次，分階段開(kāi)設(shè)禮儀學(xué)習(xí)的課程，課程體系貫穿大學(xué)生活的全過(guò)程，既應(yīng)包含理論知識(shí)，也有實(shí)訓(xùn)課程，創(chuàng)辦理論聯(lián)系實(shí)際的精品課程。最后，課程體系應(yīng)具有延續(xù)性和考核性，課程可以成為學(xué)生的必修課，以學(xué)分的形式納入考試，同時(shí)是具有延續(xù)性和特色性的。
（三）注重禮儀教育的實(shí)踐過(guò)程
為了檢驗(yàn)學(xué)生在禮儀課程中學(xué)習(xí)成果，學(xué)院在教育過(guò)程中還應(yīng)加入實(shí)踐的部分，讓禮儀教育不僅僅停留在課本中。教學(xué)過(guò)程中可以利用情景教學(xué)等方式模擬禮儀的運(yùn)用過(guò)程，強(qiáng)化對(duì)學(xué)生的禮儀訓(xùn)練與培養(yǎng)。在課堂外，也可以將禮儀融入到學(xué)生的社團(tuán)活動(dòng)中去。例如創(chuàng)辦禮儀知識(shí)競(jìng)答賽，禮儀系列講座，趣味運(yùn)動(dòng)會(huì)以及禮儀相關(guān)的其他活動(dòng)，讓禮儀伴隨學(xué)生的課外活動(dòng)，營(yíng)造出人人懂禮、人人學(xué)禮的校園氛圍。同時(shí)，這些實(shí)踐活動(dòng)也可以納入學(xué)校的德育考評(píng)中，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與到禮儀學(xué)習(xí)中來(lái)。
四、結(jié)論
綜上所述，禮儀是社會(huì)文明發(fā)展下的產(chǎn)物，在世界文明交流日益頻繁的當(dāng)下，禮儀作為一種社會(huì)交往的規(guī)范和工具，應(yīng)該受到越來(lái)越多的重視，禮儀教育也應(yīng)納入職業(yè)學(xué)院教育的重要組成部分。立足學(xué)院教育發(fā)展的實(shí)際，開(kāi)展全程化的禮儀教育有著重要且積極的作用。探索職業(yè)學(xué)院禮儀教育的路徑，從學(xué)校的培養(yǎng)模式、課程體系的設(shè)計(jì)和學(xué)習(xí)禮儀文化氛圍的營(yíng)造等多個(gè)方面入手，讓我們的學(xué)生學(xué)禮、知禮、懂禮、用禮，共同構(gòu)筑和諧文明的新校園。
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