前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇電路原理圖范文,相信會為您的寫作帶來幫助,發現更多的寫作思路和靈感。
關鍵詞:電動執行機構控制原理回路分析
中圖分類號:TM921文獻標識碼: A
一、簡述典型電動執行機構控制原理圖及回路分析
圖(1)為典型電動門控制原理圖
1 正向運動:
合上空氣開關QF接通三相電源
按下正向啟動按鈕SB3,KM1通電吸合并自鎖,主觸頭閉合接通電動機,電動機這時的相序是L1、L2、L3,即正向運行。如果運動到了極限位置,將碰到限位開關SQ1,SQ1的常閉斷開,KM1失電不再吸合,主觸點斷開電動機停止。
2 反向運動:
合上空氣開關QF接通三相電源
按下反向啟動按鈕SB2,KM2通電吸合并通過輔助觸點自鎖,常開主觸頭閉合換接了電動機三相的電源相序,這時電動機的相序是L3、L2、L1,即反向運行。如果運動到了極限位置,將碰到限位開關SQ2,SQ2的常閉斷開,KM2失電不再吸合,主觸點斷開電動機停止。
3互鎖環節(具有禁止功能在線路中起安全保護作用):
a. 接觸器互鎖:KM1線圈回路串入KM2的常閉輔助觸點,KM2線圈回路串入KM1的常閉觸點。當正轉接觸器KM1線圈通電動作后,KM1的輔助常閉觸點斷開了KM2線圈回路,若使KM1得電吸合,必須先使KM2斷電釋放,其輔助常閉觸頭復位,這就防止了KM1、KM2同時吸合造成相間短路,這一線路環節稱為互鎖環節。
b. 按鈕互鎖:在電路中采用了控制按鈕操作的正反傳控制電路,按鈕SB2、SB3都具有一對常開觸點,一對常閉觸點,這兩個觸點分別與KM1、KM2線圈回路連接。例如按鈕SB2的常開觸點與接觸器KM2線圈串聯,而常閉觸點與接觸器KM1線圈回路串聯。按鈕SB3的常開觸點與接觸器KM1線圈串聯,而常閉觸點壓KM2線圈回路串聯。這樣當按下SB2時只能有接觸器KM2的線圈可以通電而KM1斷電,按下SB3時只能有接觸器KM1的線圈可以通電而KM2斷電,如果同時按下SB2和SB3則兩只接觸器線圈都不能通電。這樣就起到了互鎖的作用。
4 停止:
a. 正常停止,按下按鈕SB1,SB1的常閉接點斷開,控制回路失電接觸器不再吸合,電動機停止運行。
b. 緊急停止,緊急停止是設備在運動過程中,運動到了位置極限碰到限位開關SQ1(SQ2)所造成的停止,這是只要啟動反方向控制,即可使設備重新運行。
5 馬達過電流保護:
將熱敏保護繼電器串聯在馬達動力回路中,當馬達電流超過設定值后,繼電器動作,其串聯在控制回路中的常閉觸點FR斷開,同時就斷開了接觸器KM1或KM2的電源,馬達斷電。
6 過力矩保護:
一般電動執行其中都配置開、關力矩保護開關(圖中未標示),并將開、關力矩常閉觸點分別串聯在馬達正、反轉控制回路中,當閥門運動過程中過緊或卡澀,超過設定力矩值時,力矩開關常閉點斷開,同時就斷開了接觸器KM1或KM2的電源,馬達斷電,停止運行。
二、閥門執行器調試時應注意以下事項:
1)接線:根據施工圖紙、說明書、技術交底逐一對線、接線,確保接線正確、牢固。接線必須套打印的號頭管。
號頭打印應統一格式、內容。例如,以下是河源項目號頭打印規定:
開關門接線號頭打印規定:反饋開:FK+、FK-,反饋關:FG+、FG-,故障: G+、G-,遠控方式: YK+、YK-,指令開: ZK+、ZK-,指令關: ZG+、ZG- ,電源: U、V、W、N。
調節門接線號頭打印規定: 指令: Z+、Z-,反饋: F+、F-,電源: U、V、W、N。
2)閥門檢查:檢查閥門執行器外觀有無運輸、安裝過程中造成的碰撞痕跡、裂紋等損傷,若有損壞必須立即上報。轉動手輪,觀查其傳動裝置有無卡澀、行程開關,力矩開關是否動作良好。
對于角行程的閥門執行器,要檢查其底座是否固定牢固,安裝位置是否受鍋爐本體、風煙道膨脹影響;要對閥門與執行器連桿角度、長度進行二次調整,使執行器作用于閥門的力矩最大化,并消除行程死區。
3)送電、送氣:電動門調試送電前必須用搖表或萬用表逐一測試馬達三相線圈電阻、絕緣并記錄,測試合格后方可送電。送電時就地閥門必須有人監護,并與配電箱側送電人員保持通訊暢通。送電后測量相間電壓是否正確,是否缺相。
氣動門送氣前必須進行壓縮空氣管路吹掃、并檢查管路的嚴密性;氣源壓力嚴格按照閥門銘牌規定調整,嚴禁超壓,以免損壞執行器氣缸。
4)電機轉向試驗:先用手輪將閥門搖至中間位置,再點動閥門,觀察閥門動作方向是否正確。如轉向相反,將三相電源中的任意兩相對調即可。
5)力矩開關調整:力矩開關一般出廠時廠家已調好,若閥門過緊,力矩開關頻繁動作,應視實際情況逐漸調大力矩,但力矩值一般不要超過額定力矩的80%,以免損壞閥門。一般開方向力矩要比關方向力矩大些。
6)限位開關調整:在閥門快要運行到開、關限位時必須停止電動操作,一定要用手作將閥門開關到位,防止閥門頂壞。關限位的預留圈數要視管道內介質參數而定,一般低溫、低壓管道和風道閥門離開關到位過力矩區域即可,要盡可能少地預留,以免閥門內漏嚴重;高溫高壓管道要視情況預留一圈至二圈,以免閥門受熱膨脹后造成閥門過力矩操作不動或卡死。開限位可多預留幾圈,不會影響管道內介質流量。
7)位置指示機構的調整:在調整好力矩、行程的基礎上調整就地位置指示機構和遠傳反饋信號一致。
8)遠控功能調試:閥門就地各項功能調試完成后必須要進行遠控試驗,從閥門接線端子排或從控制柜端子排短接開、關(停)指令,閥門開關(停)動作應良好,并用萬用表測量閥門輸出的遠傳開、關、遠控/就地、故障、閥位等信號正確,否則應繼續進行相關設置、調整,直至遠控動作、反饋完全正確為止。反復開關閥門兩次,記錄下開關的時間,填好相應的表格于當天交技術員處,以便及時更新閥門清單。
調節門就地用信號發生器加信號試驗,用萬用表測量反饋(有條件的也可直接從DCS操作試驗),一般指令、反饋偏差不超過±2%。
9)智能閥門調試:智能閥門的調試應嚴格按照說明書規定的調試步驟執行,力矩、限位按以上規定調整,就地功能調試完成后必須按上述要求進行遠控功能試驗。
【關鍵詞】Protel DXP 2004;電路原理圖;印制電路板;敷銅板
計算機技術的發展,為電子自動化設計提供了豐富的軟件。Protel是Aitium公司推出的一款功能強大的電子電路CAD軟件,是目前國內電子行業使用最廣泛的電子電路設計軟件。有多個版本,職業院校普遍使用的是Protel DXP 2004,主要用于繪制電路原理圖、電路仿真、PCB板設計等。本文介紹教學實習中運用Protel DXP 2004,在實驗室制作印制電路板的方法。用該方法制作出的印制電路板,可以滿足于電子愛好者制作作品的需要。
1 印制電路板的設計
1.1 創建新的工程文件
運用Protel DXP 2004設計印制電路板,首先要創建一個工程文件,接著創建原理圖設計文件和印制電路板設計文件,有的還要創建原理圖庫文件和元件封裝庫文件等,每一個文件都要保正確保存,以便于管理。
1.2 電路原理圖的設計
根據實際電路的復雜程度設置圖紙的各項參數,然后將有關的元件庫加載到當前的工作庫中,根據原理圖的需要,從元件庫找到各原理圖元件并放置到圖紙當中,注意元件的位置、放置方向等,并設置元件的屬性,如編號、封裝等;最后根據元件之間的電氣連接關系,利用Protel DXP 2004的具有電氣特性的導線,將原理圖元件管腳連接起來。
正確的原理圖是制作美觀可靠印制電路板的前提和基礎,所以原理圖繪制完成后,應該根據原圖或電路原理進行仔細的檢查,確保正確無誤。否則由于原理圖的錯誤,將導致后期的印制電路板無法制作完成,或導致制作的印制電路板存在嚴重錯誤甚至報廢。為了確保原理圖的正確,Protel DXP 2004提供了編譯功能對原理圖進行編譯,相當于Protel以前版本的ERC(電氣規則檢查)檢查,利用工程編譯可以對原理圖中的導線連接、元件編號、總線繪制等進行電氣規則檢查,對違反電氣規則的元件和導線等對象生產相應的報告,提示用戶進行相應的修改。
1.3 印制電路板的設計
在進行印制電路板實際制作之前,必須作好各方面的準備工作。如確保原理圖繪制正確,根據實際元件為各原理圖元件輸入合適的引腳封裝。根據電器外殼尺寸或設計要求規劃電路板的形狀和尺寸,一般采用向導的方法自動產生電路板可以降低設計難度。根據電路板元件密度高低和布線復雜程度確定電路板的種類。測量電路中有定位要求元件的定位尺寸,如電位器、各種插孔距離電路板邊框的距離,安裝孔的尺寸和定位等。
在規劃好電路板后,載入元件引腳封裝和網絡,在載入元件引腳封裝和網絡時可能會碰到各種錯誤,此時應根據各錯誤提示,回到原理圖中進行修改,再重新載入元件引腳封裝和網絡,直到錯誤排除。然后根據布局原則進行自動布局和手工調整,使元件的位置符合產品布局要求,并方便布線。接下來是布線工作,布線一般采取自動布線和手工布線相結合的方式,在自動布線前必須設置自動布線規則,確定布線層面,導線寬度等參數,為自動布線作準備。設置好布線規則后,就可以運行自動布線命令,此時必須進行手工修改,同時根據實際需要和提高抗干擾能力與可靠性的要求,可以給電路板添加覆銅、安裝孔、補淚滴等,還要修改和添加元件標注、尺寸標注、文字標注等。
在設計完成后,可以運行DRC設計規則檢查,查看電路設計是否滿足前面設置的布線等設計規則,如果有違反規則的對象,還必須采取措施修改。
設計好的印制電路板圖,經激光打印機輸出到特制的熱轉印紙上,供下面制版使用。
2 熱轉印制電路板的制作
2.1 主要器材
熱轉印機或者壓膜機、自動腐蝕機、臺鉆、松香酒精飽和溶液、三氯化鐵等。
2.2 制作步驟
根據印制電路板的大小裁切面積適合的敷銅板,將敷銅板先用細砂紙拋光,再用橡皮擦凈,然后用洗滌靈或洗衣粉洗干凈、晾干遙清潔后的敷銅板不能再與任何物質接觸,甚至不能用手觸摸,因為敷銅板上任何肉眼看不見的污漬和汗漬都會影響最終的轉印效果。
將打印好的轉印紙的圖形面朝下和敷銅板的銅面對貼起來,四周用耐高溫膠帶粘平、粘牢,然后送入熱轉印機或者壓膜機。由于普通激光打印機所用的墨粉是含有磁性物質的黑色塑料微粒,當打印電路圖時,墨粉受激光打印機硒鼓靜電的吸引,在硒鼓上形成電路圖形,當靜電消失后,圖形就轉移到了轉印紙上。當轉印紙和敷銅板一起通過轉印機內一對高溫、高壓的硅膠圓柱輥縫隙時,轉印紙上吸附的墨粉受熱融化。由于轉印紙表面異常光滑,當溫度達到180益左右時,它對墨粉的吸附力急劇下降,使融化的墨粉完全吸附到敷銅板上。
敷銅板自然冷卻后,小心揭掉轉印紙就會看到在其表面形成了牢固的、和電腦上完全一樣精美的印刷線路圖。由于墨粉是由含有樹脂的高分子材料組成的,因此它對三氯化鐵具有良好的抗腐蝕性,所以,此線路圖就是可靠的保護層。
配置好合適的三氯化鐵溶液,把轉印的敷銅板放入腐蝕機進行腐蝕,沒有墨跡的敷銅面和環保腐蝕劑發生化學反應,被腐蝕掉了,有墨跡保護的地方敷銅板沒被腐蝕,這樣便得到了打印出來的帶銅箔走線的印制電路板。
最后選用孔徑合適的鉆頭對電路板打孔,打完孔后用砂紙打磨電路板,把墨跡磨干凈,并用清水沖洗,再涂上松香酒精飽和溶液即可。
2.3 注意事項
2.3.1 打印時應設置成鏡像打印,這樣得到的印刷板和電腦設計的線路圖才會完全一致。
2.3.2 由于墨粉高溫時很不牢固,稍有外力就會脫落,因此轉印過程中,電路板應輕拿輕放;冷卻時不要用風吹促其降溫,而要自然冷卻至室溫,不可過早揭開轉印紙,以避免墨粉意外脫落。
2.3.3 轉印后,印板若有缺陷,可用油性記號筆進行修補。
2.3.4 腐蝕后的板子應先用清水沖洗,除去殘余的三氯化鐵,然后再去黑色保護層,以免殘存的三氯化鐵腐蝕需要保留的印刷線條。
2.3.5 為保證打孔質量,打孔時最好使用功率較大的臺鉆,不要使用功率較小的手電鉆。
3 結語
本文介紹的熱轉印方法制作印制電路板,簡單實用,初學者很容易能熟練掌握,因為其印刷板精度高、速度快、成本低,特別適用于學校、研究所、業余愛好者進行小批量的印制板的制作。利用它不僅解決了制作人員的設計不能物化為產品的問題,而且為尋找差距、進一步優化設計提供了可能。
參考文獻:
[1]王國玉,李中顯.電子產品設計與制作[M].科學出版社,2010
[2]任富民.電子CAD- Protel DXP電路設計[M].電子工業出版社,2011
【關鍵詞】操作方式 識讀 機床電氣原理圖
引言:
在模擬電路板上進行“排故”,是中級維修電工必考內容。在教學中,學生對正確圈出故障范圍感覺難度很大,經過分析發現,是學生對電路的工作原理理解不夠透徹。經過探索,本文作者在中級維修電工實訓教學中,采取以“操作方式”識讀機床電氣原理圖的方式進行教學,通過幾年的實踐,教學效果良好。現以Z3050搖臂鉆床為例,闡述以“操作方式”識讀機床電氣原理圖的方法和步驟,供同行參考。
一、學生應具備識讀電氣原理圖的基本能力
識讀電氣原理圖,學生應具備一些基本能力,這些基本能力包括:能識讀低壓電器元件的文字符號和圖形符號;能理解每個低壓電器元件的工作原理、作用;掌握一些基本控制電路的工作原理:如單向連續控制電路、正反轉控制電路等;掌握識讀機床電氣原理圖的一些基本知識:能分清原理圖的五大部分(電源、主電路、控制電路、保護電路、照明電路、信號電路);能理解圖面區域劃分的基本知識(圖區、用途欄、符號位置索引)。可在進行“排故”實訓前,通過“裝板”實訓等途徑,讓學生具備這些識讀電氣原理圖的基本能力,只有這樣才能去識讀機床電氣原理圖的工作原理。
二、詳細了解機床的主要結構、工作內容、主要運動形式
了解機床的主要結構、工作內容、主要運動形式的途徑:到車間通過觀看機床操作者的操作來了解;通過觀看操作視頻來了解;通過查看相關書籍來了解;通過老師的課堂講解來了解。
了解機床的主要結構、工作內容、主要運動形式的作用:這是識讀機床電氣原理圖的基礎,也即人們常說的讀“機”。只有了解了機床的主要結構、工作內容、主要運動形式,才能知曉機床能做些什么,也才理解機床主要部件的運動形式,最后才能明確對電力拖動的要求。例如:Z3050搖臂鉆床有液壓泵電動機,只有知曉該機床有主軸箱、立柱、搖臂等三個地方需要放松、夾緊,并且該機床采用液壓方式來進行放松、夾緊,才能明白主回路中液壓泵電動機需要正反轉;只有知曉主軸箱、立柱與搖臂不能同時放松和夾緊,才能理解控制回路中控制液壓泵電動機正反轉的交流接觸器KM4、KM5都有兩條支路,以及電磁鐵YA的得電和失電的含義。
三、會操作
首先能認識模擬電路板上的元器件,并能將該元器件與電氣原理圖的元件一一對應。
接著應該了解該機床能做什么。Z3050搖臂鉆床有以下功能:照明、指示燈、冷卻液、主軸連續轉動、搖臂上升及下降、搖臂旋轉、主軸箱移動等。
最后能正確操作機床。如:需要搖臂上升,就要按下SB3并壓動SQ2,主軸電動機M2正轉;需要主軸箱夾緊,就要按下SB6,液壓泵電動機M3反轉等。
四、實例
現以Z3050搖臂鉆床主軸控制為例,闡述以“操作方式”識讀機床電氣原理圖的方法和步驟。
1、元器件的認識、操作
在模擬板上能認識各種元器件,簡單說出其工作原理、作用、文字符號,能正確操作元器件,并能將模擬板上元器件與電氣原理圖的元件一一對應,檎確操作、觀察設備動作情況打下基礎。
2、操作
這一步要讓學生明確自己在操作什么,機床會干些什么?能正確操作機床。“主軸電動機控制”操作步驟:接通總電源開關QS1,按下按鈕開關SB2,主軸電動機連續運行。
3、觀察
觀察對象及內容:哪些開關接通?哪臺電動機運轉?哪些控制電器得電?“主軸電動機控制”操作后觀察到的現象有:總電源開關QS1接通,按下按鈕開關SB2,交流接觸器KM1得電吸合,主軸電動機M1連續運行。
4、工作原理
1)、“主軸電動機控制”主電路工作原理。通過操作,觀察到總電源開關QS1接通、交流接觸器KM1得電,主軸電動機M1運轉,然后在主回路中通過電路圖上方的“用途欄”等方法找到:總電源開關QS1、交流接觸器KM1主觸頭(KM1得電吸合)、主軸電動機M1三點,并將這三點連接,就會發現只有唯一的一天路徑,路徑為:QS1-FU1-KM1-M1,這條路徑就是主軸電動機M1的得電路徑。當主軸電動機M1缺相時,故障肯定在這條路徑中。后面再結合元器件的工作原理、作用,就能分析出這條支路中各個元件的作用,就明白了“主軸電動機控制”主回路的工作原理。
2)、“主軸電動機控制”控制電路工作原理。通過操作,觀察到按鈕開關SB2接通,交流接觸器KM1線圈得電吸合,在控制回路中通過電路圖上方的“用途欄”等方法找到:控制變壓器TC的1號點及0號點、按鈕開關SB2、交流接觸器KM1等四點,并將這四點連接,就會發現只有唯一的一條路徑,路徑為:1-2-3-SB2-4-KM1-0,這條路徑就是交流接觸器KM1線圈得電路徑。當啟動主軸電動機時,發現主軸電動機沒有任何反應,也即交流接觸器KM1未得電,故障肯定在這條路徑中。
五、效果
通過幾年的教學實踐,在中級維修電工實訓教學中采用以“操作方式”識讀機床電氣原理圖的教學方法,能讓學生正確理解每臺電動機以及每個控制電器KM的得電路徑,為正確圈出故障范圍打下了堅實的基礎,教學效果較好,得到了同行們的好評。
參考文獻:
[1]馬洪波.淺談如何看懂生產機械電氣控制原理圖[J].科技傳播,2011(03)
行動導向教學法Protel DXP教學方法教學模式《Protel DXP與計算機輔助設計》是借助于計算機完成電子線路的設計與制作,是電氣自動化技術、電力工程、城市軌道交通控制等專業的必修專業課,具有很強的技術性、專業性、實踐性和綜合性。該課程以電路的分析、應用為基礎,遵循國際和行業規范,培養學生電路原理圖的繪制和PCB板設計能力,以及利用電路設計軟件產生、輸出技術資料的能力。課程不僅為學生學習相關理論知識和技能訓練起到承前啟后的作用,而且為今后從事印制電路板工作起到增強適應能力和開發創新能力的作用。
一、課程教學目標
知識目標:軟件的安裝與卸載;電路原理圖的繪制、原理圖元件的創建和原理圖庫的建立;PCB板的布局/布線;元件封裝庫的創建;設計文件的輸出;PCB板的制作。
能力目標:獨立完成Protel DXP 2004安裝和配置;能夠熟練繪制簡單原理圖、復雜原理圖和層次原理圖;能夠將電路原理圖轉化成PCB板,合理布局并布線;能夠制作元器件原理圖庫及PCB封裝庫;能夠完成PCB板裝配圖的輸出、打印;能夠根據輸出的裝配圖制作PCB板;通過學習Protel DXP 2004,提高軟件應用能力及學習能力。
素質目標:培養學生愛崗敬業、愛護設備、具有高度的責任心、團結合作的職業操守;培養學生的標準意識、規范意識、成本意識、環保意識、質量意識。在教學中融入企業的6S管理及行業規范,6S就是整理、整頓、清掃、清潔、素養、安全。
二、課程設計理念與思路
課程的建設、改革遵循 “任務驅動、項目導向”的設計理念。
以自動化制造類職業崗位需求為導向,以職業能力培養為核心,以“能力遞進和適度循環反復”為原理,校企共同參與課程建設,融入行業標準和規范,用三個項目8個真實工作任務為載體。將知識和技能融入各個任務中,學生通過完成任務探索吸收知識、練好技能,同時培養自主學習能力,強化團隊精神,為后續課程學習和適應工作崗位奠定良好基礎。
三、教學內容分析
本課程針對電子設計及安裝員、印刷線路板制作工藝員崗位要求,將教學內容進行序化、整合,設置了三個項目,8個核心任務。
在項目一基本放大器PCB板的制作中設計了Protel DXP 2004軟件的安裝與卸載、基本放大器原理圖的繪制、基本放大器PCB板的制作3個工作任務,通過設計實物激發學生學習興趣,使掌握PCB板設計的基礎知識及基本操作,培養學生對電路設計步驟及工藝流程的初步認識。
項目二中信號發生器PCB板的制作設計了數據采集電路原理圖的繪制、信號發生器電路原理圖繪制、信號發生器PCB板的制作3個工作任務,使學生掌握大中規模電路系統涉及的復雜電路原理圖、層次電路原理圖及PCB板布線的處理方法及技巧,掌握DXP庫中未收錄元件的原理圖元件和PCB封裝的制作,培養學生團隊合作完成中等復雜程度電路板設計與制作的能力。
項目三以完成 “單片機開發系統的印制電路板”這個具有實用價值的產品為目標成果進行訓練,使學生在完成電路板設計、裝配過程中,綜合應用原理圖制作、PCB板制作、綜合布局布線、焊接調試等完整工藝流程,以訓練學生職業態度、操作規范及工藝要求為主,注重職業素養的養成。
通過完成任務,使學生掌握典型電路板繪制、設計原理與方法,并且能夠拓展到其它電路板的設計與制作。課程強調基本技能、操作規范與工藝,為學生的可持續發展奠定良好的基礎。
四、能力遞進的三階段教學模式
緊密依托企業,選取三個典型項目作為案例,項目按照從簡單到復雜,從相對單一到綜合應用的遞進關系排序。教學模式注重能力遞進,適度循環往復,逐漸培養學生對Protel DXP這一電路設計工具運用熟練程度,熟練電路設計流程。
項目一是簡單入門級項目,學生初步掌握工藝流程,初步培養起標準意識、規范意識、質量意識。
項目二是技能訓練型項目。學生通過小組合作的方式,在教師引導下,完成中等復雜程度電路板的設計與制作。對工藝方法、工藝標準的理解更加深刻,職業素養進一步養成。
項目三是綜合提高實訓項目。小組獨立完成整個項目的分析、實施,成品的檢測工作。整個過程完全以學生為主體,在學生遇到難以解決的問題時,教師給予恰當提示。
五、靈活、多樣的教學方法
根據三個項目不同的教學內容及每個階段學生認知的不同特點,采用了靈活、形式多樣的教學方法。
案例教學法:例如項目一中以Protel DXP為例介紹Protel系列軟件的安裝與卸載方法,以基本放大器PCB板的制作為例,介紹原理圖設計基本基礎, PCB板設計基礎等知識。
“行動導向教學法”:學生以小組的形式,分工合作,按照咨詢、計劃、決策、實施、檢查、評價六個步驟完成任務。項目二和項目三的任務均采用行動導向教學法。
在每個項目中根據具體內容、步驟不同又融入多種教學方法,例如在任務開始采用引導文法。小組制定計劃時可用頭腦風暴法;檢查任務完成情況時采用演示法。
六、多種教學手段
綜合運用多種教學手段優化教學過程,提高教學質量和效率。
多媒體教學:將抽象的教學內容,采用圖片、錄像、動畫等方式形象的演示。
實物教學:以真實的元器件和電路板為載體進行教學
網絡教學:推薦相關網站和設計案例。
現場教學:讓學生經歷項目全過程,親自操作、設計與加工制作電路板。
七、教學過程
根據教學內容的不同,三個項目采用不同的教學方法和教學過程。項目一以教師講解、演示為主,教學環節分為引入、講授、練習、小結、作業。項目二和項目三中的任務,學生均以小組形式,按照六步法完成任務。
資訊:教師通過視頻資料、課件或引導文,進行問題引領,導入任務,下達任務書,學生查找搜集資料,學習相關知識,教師給予輔導答疑。
計劃:在教師指導下,學生分組討論,并制定計劃。
決策:通過黑板或張貼版討論方案合理性、可行性,進行決策并確定實施方案,分配好每個人的任務。
實施:在實施過程中,學生進一步掌握并學會運用相關知識解決問題。
檢查:小組自檢,互檢、教師檢查。
評價:各小組自評、互評,教師評價任務完成情況并總結任務中的知識能力要點。
通過實施行動導向教學法,在教學中重視“案例”教學,重視“解決實際問題”及“自我管理式的學習”,使學生在學習過程中,不僅掌握相應的知識和技能,而且各種行為能力亦可以得到充分提高。
參考文獻:
[1]馬福軍.行動導向教學法在職業教育中的應用.職業技術教育,2007 ,(23).
【關鍵詞】基準源;Altium Designer;電路設計
隨著電子技術的飛速發展及印制電路板加工工藝的不斷提高,印制電路板的設計和制作的要求也越來越高。Altium Designer憑借其使用方便且功能強大等特點成為電子企業廣泛使用的制作印制電路板的軟件之一。本文根據基準源電路的實例通過Altium Designer軟件對設計電路板時的常見問題和技巧進行了總結。
1 基準源原理框圖
2 項目文件的建立
2.1 原理圖文件的建立
1)新建jizhunyuan.PrjPcb項目,再新建原理圖jizhunyuan.SchDoc文件,文件命名中英文皆可。
2)放置元器件。放置元器件后先修改參數,主要包括修改元件編號和封裝[1]。修改技巧如下。
技巧一:相同元件可以先全部放完,再批量修改參數。快捷批量修改屬性可通過“Find Similar Objects…”進行修改。
技巧二:相同元件可以自動編號,編號順序可以從上到下,也可以從左到右等,可以按照自己的習慣進行任意順序的編號。
3)繪置庫元件[2-3]。當默認的元件庫中不包括所需繪制的元件時,可分以下三種情況進行繪制。
情況一:根據實物的外形和管腳的分配進行繪制。
情況二:在元件庫中找相似的元件符號進行編輯。
情況三:直接替代。直接替代的話注意編輯封裝時,封裝的引腳順序必須和實物完全一致,否則實際焊接時會出現錯誤。例如元件庫中沒有MAX232芯片,只有排針Header 8×2,可以用該排針直接進行替代,但是封裝須編輯為MAX232芯片的實際封裝。
在繪制庫元件時還有些注意事項。
事項一:在繪制庫文件時,要在十字架的中心處繪制元件的圖形邊框和放置管腳,否則將無法準確地在原理圖中對繪制好的庫元件進行移動。
事項二:在放置元件引腳時,帶電氣特征的引腳一端向外(將視圖放大后,引腳兩端中有四個白點的一端具有電氣特性,方向必須朝外),否則當元件調入原理圖中時會連不上線。
事項三:元件管腳的注釋(“Display Name”)最好與實際管腳的功能一致或接近,以增強原理圖的可讀性。
事項四:如果庫中元件有相似的元件,只需對元件的引腳進行編輯,可先放置庫中已有的元件后,雙擊元件將“Lock Pins”選項的勾去掉以解鎖引腳,編輯完后再對引腳“Lock Pins”選項進行勾選,這樣能更加快捷地繪制出元件符號。
4)布局連線
布局需按照電路的功能進行合理的分區,如電源區、模擬電路區、數字電路區等,這樣便于檢查連線是否正確。各個分區間通過網絡標號進行連接,以便于繪制、檢查、修改,同時也增強了原理圖的可讀性和美觀性。本文設計的基準源原理圖如圖2所示。
2.2 PCB文件的建立
1)在項目文件jizhunyuan.PriPcb中新建PCB文檔。
2)在原理圖編輯器下,檢查每個元件的封裝是否正確。有兩個方面需要特別注意。
方面一:封裝的尺寸必須和實物的尺寸完全一致,否則實際焊接時會出現焊接不上的現象。
方面二:元件封裝的引腳序號必須與元件在原理圖中的引腳序號一樣,否則就會出現加載網絡表后在PCB板中元件沒有連接的現象。例如電阻在原理圖中元件的引腳序號為1和2,而在其對應的封裝中引腳序號為A和K,則必須將引腳序號更改為一致(如都為1和2)。
3)制作封裝庫[4]。默認封裝庫中沒有所需的封裝時,可根據以下兩種情況進行制作。
情況一:精確測量實物實際尺寸進行封裝的繪制。
情況二:精確測量實物實際尺寸在已有的封裝庫中對相似的封裝進行編輯。
同時,制作封裝時放置的焊盤其中心孔要比器件引線直徑稍微大些,這樣方便焊接。當然,焊盤也不宜太大,太大易形成虛焊。
4)將原理圖jizhunyuan.SchDoc導入到PCB板中。
5)元器件布局
布局時要將電路板合理分區,通常分為電源區、模擬電路區、數字電路區、功率驅動區、用戶接口區等,這樣能夠減小導線的長度,也能降低布線的復雜度。各個區按各自的電氣特性放置元件,不可交叉放置元件,否則會出現導線的相互交叉,不容易實現良好的布線。
6)布線規則參數設置[5]。布線規則參數設置主要包括設置安全距離,線寬,布線層等。參數的設置有以下技巧。
技巧一:地線應盡量寬,且最好大面積敷銅,這能在很大程度上改善接地點問題。
技巧二:根據印制線路板中電流的大小來設計電源線的寬度。盡量加粗電源線寬度,以減少環路電阻。
技巧三:通常情況下,信號線寬度設為10mil-15mil(常取12mil),電源和地線寬度設為30mil-50mil(常取40mil)。
7)布線。布線具有若干規則。
規則一:石英晶體振蕩器下要大面積覆銅,不應穿過其它信號線,這樣才可以使石英晶體振蕩器產生穩定的振蕩。
規則二:電容引線不能太長,尤其是高頻旁路電容不能有引線,以減少干擾。
規則三:地線、電源線的走向和數據傳遞的方向應一致,這樣有助于抗噪聲能力的增強。
規則四:大面積銅箔應盡量避免,否則,在長時間受熱后易出現銅箔膨脹和脫落現象。必須用大面積銅箔時,最好采用柵格狀,這樣有利于銅箔與基板間粘合劑受熱產生的揮發性氣體的排出。
規則五:雙層板布線時兩面的導線宜相互交叉,以減小寄生耦合[6]。
8)DRC檢查。布線設計完成后進行DRC檢查,同時確認所制定的規則是否滿足實際生產印制板的需求。
3 結論
本設計應用Altium Designer繪圖軟件完成了基于觸摸技術的多功能基準源設計原理圖繪制,以及總結了使用該軟件設計印刷電路板過程中的注意事項,極大地提高了設計的效率。當然,正確把握設計規則,熟練運用技巧,才能快速地設計出所需的電路板。
【參考文獻】
[1]閆勝利.Altium Designer實用寶典:原理圖與PCB設計[M].北京:電子工業出版社,2007:78-80.
[2]谷樹忠,劉文洲.Altium Designer教程:原理圖、PCB設計與仿真[M].北京:電子工業出版社,2010:84-88.
[3]江思敏,胡燁.Altium Designer原理圖與PCB設計教程[M].北京:機械工業出版社,2009:57-59.
[4]韓國棟,趙月飛,婁建安.Altium Designer Winter09電路設計入門與提高[M].北京:化學工業出版社,2010:104-110.