BT--2000系列电池测试系统主功率模块启动电路设计(共29页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上 毕 业 设 计题目：BT-2000系列电池测试系统主功率模块启动电路的设计学生姓名：学号：专业班级：指导教师：企业导师：二级学院：2016 年 4 月 BT-2000系列电池测试系统主功率模块启动电路的设计摘 要BT-2000是Arbin仪器公司的多功能电池测试系统，主要用于对各种电池、电池材料、电极的测试，以及产品质量检测。因为其对测试精度要求很高，尤其对测试结果的存储提出较高要求，因此，系统电源的设计尤其重要。在实际生产中主要的应用是对恒流、恒压充放电以及脉冲充放电等进行高精度的性能检测。本课题设计完成了一个电源系统的启动电路的设计。其中的基于超级电容器的断电保

2、护系统，在设备中起延时保护作用。它以超级电容器为核心，由固态继电器、电压比较器和稳压电流源组成。系统实现了启动电路时开机和关机延时的保护作用，确保开机时主功率模块的电压缓缓上升；关机时继续为负载提供功率，延时片刻以便保存数据。本论文主要阐述了该电路的原理设计及系统实现过程。关键词：BT-2000；超级电容器；延时保护；断电保护。BT - 2000 SERIES BATTERY TESTING SYSTEMTHE DESIGN OF THE MAIN POWER MODULE START-UP CIRCUITABSTRACTBT - 2000 is Arbin instruments multi

3、-function battery testing system, is mainly used for all kinds of batteries, battery materials, electrode test research as well as product quality inspection, because of its high accuracy requirement of the test, especially the store put forward higher requirements, the result of the test, therefore

4、, the design of the power system is especially complex. The main application in practical production is of constant current, constant voltage charging and discharging and performance test of pulse charging and discharging of high precision. This topic design completed the circuit of a power supply s

5、ystem design. The power-off protection system based on super capacitor, delay in the equipment protection. It super capacitor as the core, by the solid state relay, voltage comparator and voltage current source. System has realized the start-up circuit of start-up and shutdown time delay protection,

6、 to ensure that the boot when the main power module edge higher voltage; Shutdown continues to provide power for the load, when the time delay for a moment in order to save the data. This thesis mainly expounds the principle of the circuit design and system implementation process.Key words: BT-2000；

7、Super capacitor；delay protection；power-off protection目 录234专心-专注-专业1 绪论1.1 研究背景和意义随着时代的发展，我国正采取一系列积极举措，加快电子信息与新材料产业的发展。一是强化产业发展的组织协调力度；二是完善扶持政策，加大产业支持力度。将电子信息与新材料产业列入“双千工程”项目库，对符合条件的新材料产品实行增值税退还政策；三是扩大对外开放，加大招商引资力度1。Arbin 仪器有限公司是一家对储能装置进行测试设备、测试技术进行研究、开发、生产的综合性企业，主要产品包括普通电池、动力电池、手机电池、燃料电池、超电容等储能装置的测

8、试设备。Arbin 的检测设备可应用于多个领域，包括混合动力电动汽车、通讯、军工、新能源、空间装备和消费类产品的研发等。BT-2000电池测试系统是Arbin公司的一款多功能电池测试系统，主要用于各种电池、电极材料、电极的测试研究以及产品产量检测。BT-2000电池测试系统具有多通道独立、辅助电压测试、辅助温度测试、AC阻抗测量等特点，结合Arbin独立开发的可编程测试软件，可对电池进行可编程测试以及测试数据的保存记录，可测试内容包括恒流充放电、恒压充放电、恒流转恒压充电、恒功率放电、脉冲充放电、充放电循环、阶梯、斜坡、电压扫描等。为了预防突发状况下突然断电，系统来不及把记录的数据保存下来，系

9、统设计了断电保护功能，在主功率模块中的CPS超级电容器模板就起到了延时保护的作用，为系统的突然掉电提供了短暂的供电时间以便将数据记录下来。1.2 电池测试系统保护电路研究分析BT-2000电池测试系统，主要用于检测电池的电流、电压、容量、内阻、温度、电池循环寿命，通过测试软件给出曲线图。BT-2000电池测试系统可以测不同型号、不同类型的电池（镍氢，镍镉，锂电等），有多个通道可供选择，可以单点启动，单点控制。系统可做综合性能测试，可以测试锂离子电池、镍氢电池、聚合物电池、普通干电池、铅酸蓄电池等多类电池。具有测试功能齐全、测试速度快、精度高、全自动测试、具体数值精确显示等特点，广泛适用于各类电

10、池的实验研究和生产检测，在实际的生产工业上主要用于电池、电池材料、电极的测试研究以及产品质量检测。在系统正常测试时，如因突发情况发生断电后，系统可自动存储最后的测试通道的数据及命令，待接电后设备自动恢复为原有的状态。这个功能称之为断电保护功能。供电系统发生漏电或短路故障时,采用故障信号快速取样与鉴别、断电指令脉冲形成和快速断电执行机构等方法。通过断电执行机构快速切断供电网路的电源或切断故障点能源供应的一种综合保护措施。它不同于一般的继电保护,也不同于只保护单台电机、电器的一般电气防爆技术(如隔爆外壳等),虽与本质安全电路的安全性能相当,但它可用于强电电路。与其它电气安全及防爆技术措施配合使用,

11、可使包括电缆在内的矿井供电系统具有整体防火、防爆安全等。当BT-2000电池测试系统在进行较长时间的充放电测试时，考虑到突然的断开电源会给测试数据保存和机器的磨损带来一些不可避免的后果，在这一系统中加入一个断电保护电路，此电路能大幅度减小断电瞬间所产生的冲击脉冲直接对电器造成影响；主要实在供电环境不好的情况下，断电保护电路能给系统提供足够的时间来保存、记录数据信息。2 方案论证及选择2.1 研究内容及设计指标研究内容：本课题应完成在BT-2000多功能电池测试系统开机时，对电池充电的主功率模块的输出电压应缓缓上升；在关机时，主功率模块先停止工作，测试设备必须经过一段延迟时间，以确保测试数据能够

12、安全保存之后才可完全切断电源，根据之一要求的合集满足这些功能的启动电路。设计指标： （1）模块工作电压: 24VDC （2）输入电源电压: 220VAC /50Hz （3）开机延时功能：超电容的充电使电压缓缓上升，固态继电器的延时导通使得合上电源后2s左右电压才达到24V； （4）停电持续供电功能：断开电源后，电压慢慢下降，将至23V时，变为0V。2.2 方案设计与论证2.2.1 系统设计框图超级电容板的总体设计电路框图如图2.1所示，主要包括恒流源充电电路、信号比较电路和逻辑判断电路。接上220V交流电源后，电路先为串联的超级电容器组供电，固态继电器工作，为电压比较器的“”端提供低电平，当“

13、”输入端电压高于“”输入端时，电压比较器输出高电平，光电耦合器的LED灯不亮，光电耦合器不工作；当电压比较器的“”端上接的电容充满电时，“”输入端电压低于“”输入端时，电压比较器输出低电平，光电耦合器正常工作，这时才为主功率板块供电，系统起到开机延时作用；在断开电源时，超级电容器组进行放电，继续为主功率模版充电，维持12s后功率继电器停止工作，断开电源，以便保存下数据，起到延时关机的作用。放电控制端电流源功率继电器超级电容器组固态继电器电压比较器光电耦合器220V交流电源输出端开关电源24V 图 2.1 系统设计原理框图2.2.2 恒流源充电电路的选择与论证论证一：由MC7805组成的恒流源的

14、分析MC7805为三段固定式集成稳压器，电路图如图2.2所示，电流 ， 的电流对 是不能忽略的，且随 、 及环境温度的变化而变化，所以这个电路在精度要求有些高的场合不适用。图2.2 MC7805组成的恒流源论证二：由LM117组成的恒流源的分析：LM117是三端可调输出的集成电路，电路图如图2.3所示，的输出电流是微安级的，所以相对于可以忽略不计，由此可见其恒流效果更佳。图2.3 LM117组成的恒流源方案一与方案二的对比分析：如果以MC7805组成恒流源，的电流无法被忽略，电阻上消耗了大量电压余量以至于差分对和尾电流源要进入线性区，因此限制了电路电流的精度要求；而以LM117组成的恒流源不同

15、于MC7805之处是，其具有很大的输出电阻而且其阻值与直流压降无关，因此可以大幅提高恒流效果而不消耗大量的电压余量。在本实验中对电流值的精度要求较高，则选择恒流效果佳、可靠性高的第二个方案。3 硬件系统设计3.1 超级电容器组模块3.1.1 超级电容器超级电容是一种新型的储能元器件，它相比其它储能元器件有很多优势，比如比功率高、充电速度快、放电电流大、使用寿命长、不污染环境等。其具有很大的发展前景，但由于超级电容个体电压不高，在实际应用过程中就需要将多个超级电容器串并联起来使用4。超级电在充放电过程中，由于其参数存在离散型，即使是同一型号同一规格的超级电容器在其电压内阻、容量等参数上都存在一定

16、的差异。这样容易导致某些超级电容器过充或者过放，影响超级电容的使用寿命和系统的稳定性。同时，超级电容器在充放电过程中，超级电容器电池组两端的电压会逐渐下降，尤其经过长时间大电流放电，电压下降显，会直接影响负载的工作稳定性。超级电容器的充放电控制电路有恒压、恒流等。放电稳压有稳压管稳压、三极管反馈稳压、集成芯片稳压等等方式。尽管超级电容器能量密度是蓄电池的5%或是更少，但是这种能量的储存方式可以应用在传统蓄电池不足之处与短时高峰值电流之中。相比电池来说,这种超级电容器有以下几点优势10：（1）电容量大，超级电容器采用活性炭粉与活性炭纤维作为可极化电极，与电解液接触的面积大大增加,根据电容量的计算

17、公式,两极板的表面积越大,则电容量越大。因此，一般双电层电容器容量很容易超过1F,它的出现使普通电容器的容量范围骤然跃升了34个数量级，目前单体超级电容器的最大电容量可达5000F。 （2）充放电寿命很长，可达次,或90000小时，而蓄电池的充放电寿命很难超过1000次;可以提供很高的放电电流，如2700F的超级电容器额定放电电流不低于950A,放电峰值电流可达1680A，一般蓄电池通常不能有如此高的放电电流，一些高放电电流的蓄电池在如此高的放电电流下的使用寿命将大大缩短。（3）可以数十秒到数分钟内快速充电，而蓄电池在如此短的时间内充满电将是极危险的或是几乎不可能。（4）可以在很宽的温度范围内

18、正常工作（-40+70），而蓄电池很难在高温特别是低温环境下工作;超级电容器用的材料是安全和无毒的,而铅酸蓄电池、镍镉蓄电池均具有毒性;而且,超级电容器可以任意并联使用来增加电容量,如采取均压措施后,还可以串联使用。3.1.2 应用分析超级电容器的两个主要应用：高功率应用和瞬时功率保持。高功率脉冲应用的特征：瞬时流向负载大电流；瞬时功率保持应用的特征：要求持续向负载提供功率，持续时间一般为几秒或几分钟。瞬时功率保持的一个典型应用：断电时头的复位。不同的应用对超电容的参数要求也是不同的。高功率脉冲应用是利用超电容较小的内阻(R)，而瞬时功率保持是利用超电容大的静电容量(C)2。超级电容器具有额定

19、电压低，电容量偏差小的特性，这对提高多个电容串联组成电容组的储能是很有意义的。超级电容器的主要应用：高功率脉冲应用和顺势功率保持。高公路脉冲应用的特征：瞬时流向负载大电流；瞬时功率保持应用的特征：要求持续向负载提供功率，持续时间一般为几秒或几分钟。由于超级电容器的高可靠性、安全性、系统结构设计易于维护，作为一个新型的材料能源，具有很高的研究意义和使用价值，在BT-2000电池测试系统中，其中的断电保护电路是等效串联一个超级电容组，当系统突然断电时，由超级电容组为系统继续供电23s，以便系统数据的保存。3.2 恒流源充电电路模块3.2.1 LM117电压调节器LM117是三端可调输出的集成电路。

20、LM117的输出电压范围是1.2V至37V，负载电流最大为1.5A。LM117的使用非常简单，仅需两个外接电阻来设置输出电压。此外它的线性调整率和负载调整率也比标准的固定稳压器好。LM117内置有过载保护、安全区保护等多种保护电路。通常LM117不需要外接电容，除非输入到LM117输入端的连线超过15厘米。使用输出电容能改变瞬态响应。调整端使用滤波电容能得到比标准稳压器高的多的纹波抑制比。特性： 提供1.8V、2.5V、2.85V、3.3V、5V和可调电压的型号 节省空间的SOT-223和LLP封装 电流限制和热保护功能 输出电流可达800mA 线性调整率0.2% (Max) 负载调整率0.4

21、% (Max) 温度范围： LM1117 0125 LM1117I-40125 应用： 85V模块可用于SCSI-2有源终端 开关DC/DC转换器的主调压器 高效线性调整器 电池充电器 电池供电装置 典型应用电路如图3.1所示。图3.1 LM117组成的恒流源决定LM117输出电压的是电阻R1,R2的比值,假设R2是一个固定电阻.因为输出端的电位高,电流经R1,R2流入接地点。LM317的控制端消耗非常少的电流,可忽略不计。所以,控制端的电位是I*R2,又因为LM317 控制端, 输出端接脚间的电位差为1.25 V,所以Out(输出)的电压是:接下来,计算I: out与adj接脚间的电位差为1

22、.25 V,电阻R1.电流I是: 1.25/R1。3.2.2 恒流源电路LM117是三端可调输出的集成电路。LM117的输出电压范围是1.2V至37V，负载电流最大为1.5A。LM117的使用非常简单，仅需两个外接电阻来设置输出电压。在这里的LM117作为电流源为超级电容组充电，LM117作为一个正电流源，输出端接5电阻，为超级电容组输出电压为2.5V，电路如图3.2所示。图 3.2 电流源充电电路3.3 信号比较电路模块3.3.1 电压比较器工作原理电压比较器是一种常用的集成电路，是对输入信号进行鉴别与比较的电路，是组成非波发生电路的基本单元电路。它可用于报警器电路、自动控制电路、测量技术，

23、也可用于V/F 变换电路、A/D 变换电路、高速采样电路、电源电压监测电路、振荡器及压控振荡器电路、过零检测电路等。从图3.3可以看出，比较器电路就是一个运算放大器电路处于开环状态的差分放大器电路。 图3.3 电压比较器工作原理由运算放大器组成的差分放大器电路，输入电压VA经分压器R2、R3分压后接在同相端，VB通过输入电阻R1接在反相端，RF为反馈电阻，若不考虑输入失调电压，则其输出电压Vout与VA、VB及4个电阻的关系式为：Vout=(1+RF/R1)R3/(R2+R3)VA-(RF/R1)VB。若R1=R2，R3=RF，则Vout=RF/R1(VA-VB)，RF/R1为放大器的增益。当

24、R1=R2=0(相当于R1、R2短路)，R3=RF=(相当于R3、RF开路)时，Vout=。增益成为无穷大，其电路图就形成图4(b)的样子，差分放大器处于开环状态，它就是比较器电路。实际上，运放处于开环状态时，其增益并非无穷大，而Vout输出是饱和电压，它小于正负电源电压，也不可能是无穷大。3.3.2 LF353电压放大器LF353的总体电路设计还是比较简洁的，此类拓扑在目前的功率运算放大器设计中是主流：输入放大级是由两只P沟道JFET组成的共源极差分电路，并且用镜像恒流源做负载来提高增益；在输入差分放大级和主电压放大级之间是一个由射极跟随器构成的电流放大级，用来提高主电压放大级的输入阻抗和共

25、源极差分电路的负载增益；主电压放大级是一个简单的单级，为了保证放大器的稳定性，在主电压放大级的输出端到输入差分放大级的输出端加入了一个电容补偿网络，跟补偿电容并联的二极管保证单级共射极放大电路构成的主电压放大级不进入饱和状态工作；输出电流放大级是NPN和PNP构成的互补射极跟随器，两个100的电阻用来稳定输出电流放大级的静态电流，200的电阻用来限制输出短路电流。 LF353是低成本，高速，双JFET输入运算放大器的输入失调电压与内部装饰。他们还要求保持低电源电流大的增益带宽积和快速变化速率。此外，配合高压JFET输入设备提供非常低的输入偏置电流。这种放大器可用于高速集成电路、快速模数转换器、

26、采样保持电路和要求低输入失调电压、低输入偏置电流、高输入阻抗、高压摆率和宽的带宽等应用。LF353把匹配的高电压的JFET晶体管和标准的双极性晶体管放到了一块芯片上。此运放的特征是低输入失调和偏置电流、低偏置电压和偏置电压漂移、可以进行偏执调节而不会降低漂移和共模抑制比。也设计有高压摆率、宽带宽、极快的简历时间、低电压电流噪声。 （1）优点：代替昂贵的混合型和模块型FET运算放大器低噪声应用性能优异高或低的输入源阻抗均可偏置可调不会像其他合成型运放降低漂移和共模抑制比内部补偿和可承受大的差分输入电压（2）应用：精密高速积分器快速模/模转换器高阻抗缓冲保护宽带、低噪、低漂移放大器对数放大器光电放

27、大器采样保持电路（3）温度范围：070 （4）内部示意图：图3.4 LF353引脚结构图当“”输入端电压高于“”输入端时，电压比较器输出高电平；当”输入端电压低于“”输入端时，电压比较器输出为低电平。3.4 光电耦合器电路模块3.4.1 光电耦合器工作原理光电偶合器件（简称光耦）是把发光器件（如发光二极体）和光敏器件（如光敏三极管）组装在一起，通过光线实现耦合构成电光和光电的转换器件。当电信号送入光电耦合器的输入端时，发光二极体通过电流而发光，光敏元件受到光照后产生电流，CE导通；当输入端无信号，发光二极体不亮，光敏三极管截止，CE不通。对于数位量，当输入为低电平“0”时，光敏三极管截止，输出

28、为高电平“1”；当输入为高电平“1”时，光敏三极管饱和导通，输出为低电平“0”。若基极有引出线则可满足温度补偿、检测调制要求。3.4.2 性能分析光电耦合器之所以在传输信号的同时能有效地抑制尖脉冲和各种杂讯干扰，使通道上的信号杂讯比大为提高，主要有以下几方面的原因：（1）光电耦合器的输入阻抗很小，只有几百欧姆，而干扰源的阻抗较大，通常为105106。据分压原理可知，即使干扰电压的幅度较大，但馈送到光电耦合器输入端的杂讯电压会很小，只能形成很微弱的电流，由于没有足够的能量而不能使二极体发光，从而被抑制掉了。（2）光电耦合器的输入回路与输出回路之间没有电气联系，也没有共地；之间的分布电容极小，而绝

29、缘电阻又很大，因此回路一边的各种干扰杂讯都很难通过光电耦合器馈送到另一边去，避免了共阻抗耦合的干扰信号的产生。（3）光电耦合器可起到很好的安全保障作用，即使当外部设备出现故障，甚至输入信号线短接时，也不会损坏仪表。因为光耦合器件的输入回路和输出回路之间可以承受几千伏的高压。（4）光电耦合器的回应速度极快，其回应延迟时间只有10s左右，适于对回应速度要求很高的场合。3.4.3 光电耦合器电路图3.5 光电耦合器电路图3.5所示的是电路中的光电耦合器部分，其中“2”管脚接电压比较器的“1”端，当电压比较器输出高电平时，光电耦合器的二极管不导通；当电压比较器输出低电平时，光电耦合器的“1”端和“2”

30、端导通，光敏元元件开始产生电流。3.5 继电器电路模块3.5.1 G5LE功率继电器功率继电器（power relay），是一种在输入量（或激励量）满足某些规定的条件时，能在一个或多个电器输出电路中产生跃变的一种器件。可用于，作为零序电流保护的方向元件。功率继电器的负载分类：微功率继电器：当触点为直流28V时，触点额定（阻性）为0.1A;0.2A的继电器；弱功率继电器：当触点开路电压为直流28V时，触点额定负载电流（阻性）为0.5A;1A的继电器；中功率继电器：当触点开路电压为直流28V时，触点额定负载电流（阻性）为2A;5A的继电器；大功率继电器：当触点开路电压为直流28V时，触点额定负载电

31、流（阻性）为10A;15A；20A;25A;40A的继电器。G5LE功率继电器可承受4500V的脉冲，有熔剂和塑料两种密封规格，是绝缘安全的理想器件，常用于设备、家用电器、车库门开启器、音频设备等。封装规格如图3.6所示： 图3.6 继电器G5LE-1结构尺寸图3.5.2 继电器工作原理分析这一部分的电路由分别由固态继电器和功率继电器组成。图3.7为固态继电器部分，当J5接上220V交流电压时，内部开关打到“5”和“8”管脚，p off段段开，为电压比较器的“2”管脚提供低电平，光电耦合器正常工作；图3.8为功率继电器，接上24V电源时，继电器开关打到“3”管脚，为超级电容器组供电，当断开24

32、V电源时，超级电容组为电路供电，则23s后继电器才断开。 图3.7 图3.84 系统安装及物料清单4.1 电路板实物图 图4.1 实物电路底面图图4.2 实物电路顶面图4.2 物料清单物料号物 料 描 述数 量Designator手焊部分PCB-单模块控制电源UPS板Ver A，尺寸：2.37inchx8.9inch1CAP-Ultra-10F-2.7V-10C1CAP-ELECTRO-220uf-35V-CAPD3.5X8.0X11.51C2CAP-ELECTRO-47uF-35V-CAPD2.0X5.0X112C3, C4发光二极管-5302H5-12V 绿色1D3菲尼克斯端子-MSTBV

33、2.5/2-GF-5.081J1菲尼克斯端子-MCV1.5/2-GF-3.812J2, J4菲尼克斯端子-MCV1.5/6-GF-3.811J3菲尼克斯端子-MSTBV2.5/3-GF-5.081J5继电器-MY2(220V-240VAC) 10A1K1Relay-G5LE-14-24V1K2金属膜电阻-12欧-1W-0.01-进口1R15RES-AXIAL-4.7K/0.25W/0.01/US-AXIAL-0.351R16IC-LM317T TO-220 3-Terminal Adjustable Regulator(positive voltage)1U4贴片部分光耦继电器-AQY212G

34、S 松下2U1, U3IC-MC34072AD-SOP1U2贴片二极管-B340-SMC封装2D1, D2功率管-STN3PF06 SOT-2231Q2MOS管-IRF8734PBF-SO81Q3RES-SMD-150/0.01-080510R1RES-SMD-100K/0.01-08055R2, R10, R11, R13, R14RES-SMD-4.7K/0.01-08053R3, R5, R12RES-SMD-20K/0.01-08052R4, R8RES-SMD-1M/0.01-08051R6RES-SMD-0/0.01-08051R7RES-SMD-4.99K/0.01-08051R

35、9安装部分1安装部分散热片-单MOS管用25*23*16mm，针间距18mm，孔高18.5mm1 5 系统调试与结果分析5.1 调试目的按照系统的PCB图讲元器件安装、焊接上电路板，然后检查每一个元器件，确保都正确安装，没有接反或虚焊的情况下，需检测这块电路板的供电电压，超级电容的充放电，固态继电器的延时导通以及风机供电电压和Power off信号的确认，以此检验这块电路板是否可以正常工作。5.2 调试步骤5.2.1 电路检测（1）将焊接好的超电容线路板放在BT-2000的调试台上。（2）接上J1端子（24V的供电电源端子）（J1-1：+24V_IN；J1-2：-24V）和J5端子（220V的

36、交流电源）（分别接J5-1，J5-2）并供电。（3）检测接入的24V供电电源和220V交流电源是否电压正常。问题分析：若检测到24V供电电源不正常时，可尝试在主功率板上更换一个新的24V开关电源再进行检测；若检测到220V交流电源不正常时，在确保实验室内供电正常的情况下，可能出现这种情况的问题一般在电源线或者插排上。5.2.2 超电容的充电电路（1）接上J1端子（24V的供电电源端子）（J1-1：+24V_IN；J1-2：-24V）和J5端子（220V的交流电源）（分别接J5-1，J5-2）并供电。（2）用万用表测量24V的负端（J1-2脚）和R15（表示R15的管脚）的电压，未到24V的时候

37、，两端的电压应该会缓缓上升。问题分析：接通电源前应先确认超级电容器组中的超级电容器没有接反的情况，否则会导致超级电容器发生爆炸；这个步骤主要是要检测超级电容器组是否能正常充电，若不能正常工作，可能是焊接失误导致功率继电器被烧坏，可替换个新的功率继电器再进行检测。5.2.3 固态继电器的延时导通（1）接上J1端子（24V的供电电源端子）（J1-1：+24V_IN；J1-2：-24V）和J5端子（220V的交流电源）（分别接J5-1，J5-2）,暂时不供电。（2）利用万用表（万用表档值打到直流电压200V）测量IV板供电端J2的值（J2_1和J2_2）。（3）合上220V电源。此时万用表显示为0V

38、电压。（4）合上电源后2S(2S)，此时万用表显示为24V电压。（5）确认指示灯D3在合上24V电源时点亮。问题分析：检测系统的开机延时功能，若D3在合上24V电源时不亮，可能情况有两种，一是指示灯坏了，二是24V电源不正常。5.2.4 IV板的24V供电电压（1）接上J1端子（24V的供电电源端子）（J1-1：+24V_IN；J1-2：-24V）和J5端子（220V的交流电源分别接J5-1，J5-2）并供电。（2）利用万用表（万用表档值打到直流电压200V）检测BT-2000_IV板供电端（J3_3和J3_4）是否正常。（3）读取万用表值，确认IV板供电电压是否24V（允许误差范围在1%以内

39、），电压值稳定不跳动。（4）220V导通35分钟，确认超级电容充电完成。（5）断开电源，读取J3-3和J3-4电压，确认是否该电压为24V慢慢下降，2s(2s)之后，降至20-22V的时候，变为0V。问题分析：检测系统的延时断电功能，超级电容器组充电完成后，断开电源，此时超级电容器组开始放电，为IV板继续供电23s。5.2.5 风机的供电电压（1）接上J1端子（24V的供电电源端子）（J1-1：+24V_IN；J1-2：-24V）并供电。（2）利用万用表（万用表档值打到直流电压200V）检测风机供电电压（J3-1：+24V_IN；J3-2：-24V）。（3）检验风机供电电压值为24V（允许误差

40、范围在1%以内）问题分析：检测散热系统的风机供电端是否正常供电，一般不正常情况是J3的端口可能出现虚焊的情况，用烙铁补焊后再进行检测。5.2.6 Power Off的信号确认（1）接上J1端子（24V的供电电源端子）（J1-1：+24V_IN；J1-2：-24V）和J5端子（220V的交流电源）（分别接J5-1，J5-2）并供电。（2）利用万用表（万用表档值打到测量同路状态）测量IV板供电端power-off信号值（J3-5和J3-6）。（3）220V供电时，J3-5和J3-6为断开状态。（4）220V断电时，J3-5和J3-6为闭合状态。问题分析：检测固态继电器是否正常工作，若不正常，则可能

41、是固态继电器损坏或烧坏了，重新替换一个再进行检测。5.3 调试结果分析将焊接好的超级电容板进行上述的调试，在确保元器件没有焊反，线路没有短接的情况下检测。（1）充电时，用万用表测J1-2和R15管脚，两端电压缓缓上升至24V；（2）用万用表在不供电情况下测试供电端J2，此时电压为0V，合上220V电源后2s，万用表电压为24V，D3指示灯亮；（3）确认超级电容充电完成的情况下，断开电源，读取J3端子的电压，电压为24V慢慢下降，2s后将至23V时，电压变为0V。6 总 结随着科学技术和工业生产的发展,测量范围日益扩大,测量任务越来越复杂,测量工作量随之加大,对测量精度和速度的要求也越来越高。在

42、实际测量中,不仅要求连续实时显示,而且要求实时处理大量的测试数据。传统仪器很难满足这些要求，这就迫使仪器朝着数字化、智能化、多功能、小型化、模块化、虚拟化、标准化和开放型方向发展,随着技术进步和应用领域的扩大,这种演进的趋势也在明显加强。企业对于大学生的要求是希望他们能有“实战”的经验。希望大学生能多参加社会实践来锻炼自己的能力从而能更加积极坦然的面对自己得与失。大学生在校以及走上社会以后都要锻炼自己强大的心理承受能力。真正的原因在于我们自己身上，如果我们总会觉得社会就是我们的敌人，自己生活的不幸的来源就是社会，这样的想法本身就是大学生也可以说是年轻人心理不健康的表现。断正自己的态度也是决定人

43、生的一大要点。如果我们换一种思维的话，把自己当做是社会的主人的人，这样我们才能够在社会上争得一席之地。要靠着自己的能力才能够成功。通过这次实践，我复习了大学三年所学的很多知识，熟悉了很多电子集成电路的工作原理及用途。更进一步地增强了实验的动手能力，不但加深了对AD这一软件的熟练操作，也熟悉了元器件调整及属性的编辑等操作，在布线和排版上也找到了一些规律和思维。毕业设计收获很多，比如学会了查找相关资料相关标准，与同学们交流，分析数据，提高了自己的设计能力，懂得了许多经验公式的获得是前人不懈努力的结果。同时，仍有很多课题需要后辈去努力去完善。但是毕业设计也暴露出自己专业基础的很多不足之处。比如缺乏综

44、合应用专业知识的能力，对材料的不了解，对软件操作的不熟练等等。这次实践是对自己大学三年所学的一次大检阅，使我明白自己知识还很浅薄，虽然马上要毕业了，但是自己的求学之路还很长，以后更应该在工作中学习，努力充实自己。参考文献1 许倞,陈家昌.我国十五能源科技发展成就及展望J.中国科技产业.2006,(2).2 陈永真.电容器及其应用M.北京:科学出版社,2005.3 张占松,蔡宣三.开关电源的原理与设计M.北京:电子工业出版社,2004.4 B.E.康维.陈艾等译.电化学超级电容器：科学原理及技术应用M.北京：化学工业出版社，2005.8.5 邢壮.MC34063DC/DC转换控制电路测试方法概述J.电子与封装，2013，05期(5)：9-1.6 洪乃刚.电力电子技术基础M,北京：清华大学出版社，2008.1.7 Conway BE(1999)Electrochemical supercapacitors.Kluwer Academic,New York.8 钟云海，李荐，戴艳阳，等.新型能源器件超级电容器研发发展最新动态J电源技术，2004.25(5)：367-37