電源模塊
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電源模塊范文第1篇
論文關鍵詞：SIMODRIVE611D系列電源模塊現場檢驗指導
1. 概述
電源模塊主要為NC 和給驅動裝置提供控制和動力電源，產生母線電壓，同時監測電源和模塊狀態，端子接口如圖1所示。電源模塊的有一個非常完善的診斷機制能夠提供足夠的故障診斷信息，如果用戶能夠掌握其診斷技巧和檢測手段，能夠在現場非常準確而迅速的判斷出電源模塊是否出現故障。
圖1 電源模塊端子接口
2. 準備步驟
（1）脫離電源模塊的負載，也就是X351設備總線以及P600/M600直流母線；
（2）對照電源模塊的設置要求檢查并正確設置S1開關位置；
（3）執行所有的端子連接檢查。
3. 測試步驟
（1）X181端子短接（1U1-2U1; 1V1-2V1; 1W1-2W1）；
（2）U1, V1,W1端子分別連接到三相交流電源380V，并注意相序并保證PE端子可靠接地。
（3）接通交流電源，綠色LED指示燈亮，其他5個指示燈不亮（電源模塊的指示燈含義參照GUIDE LINE），直流母線P600/M600電壓大約0-30VDC。
（4）在通電的情況下，將短接好的NS1-NS2插頭插入X171，將短接好的“9-48-112”插頭插入X161，此時黃色LED等變亮，直流母線電壓在540VDC左右。
（5）將短接好的63-9/64-9插頭插入X121科技小論文，此時綠色LED燈熄滅，只有黃色LED亮，可控電源模塊的直流母線電壓穩定在600VDC，不可控電源模塊直流母線電壓還是540VDC左右。
（6）檢查電子電源端子的電源狀態，其中端子15為0VDC；
端子7：+20.4~28.8V/50mA；端子45：+15V/10mA；
端子10：-20.4~28.8V/50mA；端子45：- 15V/10mA；
這些測試可以說明電源模塊沒有明顯短路，電子電源沒有明顯出現故障，電源回饋工作也正常，上述測試也可以以表1的形式來說明。
表1 電源模塊現場檢測一覽表
使能端子
NS1-NS2短接
無
有
有
有
有
有
有
9-48
短接
無
無
有
有
有
有
無
9-112
短接
無
無
無
有
有
有
有
63-9
短接
無
無
無
無
有
有
有
64-9
短接
無
無
無
無
無
有
有
指示燈
綠燈
滅
亮
亮
亮
亮
滅
滅
黃燈
滅
滅
亮
亮
亮
亮
滅
所有的紅燈一旦亮起來，則所有使能無效
滅
滅
滅
滅
滅
滅
滅
直流母線電壓
P600/
M600
0-30VDC
0-30VDC
540VDC
540VDC
540VDC/600VDC
540VDC/600VDC
540VDC
電源模塊范文第2篇
關鍵詞：測距儀 FSD-40 電源 故障 TPS
中圖分類號：TN86 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（c）-0041-02
測距儀（distance measuring equipment）系統是通過詢問應答方式來測量距離的。當測距儀與儀表著陸系統配合使用時，測距儀可以替代指點信標，以提供飛機進近和著陸的距離信息[1]。DME系統的主要組成部分，機載測距機發射射頻脈沖對信號，所謂的詢問信號；測距信標臺的接收機收到這一詢問信號后，經過固定延遲，由發射機產生相應的應答信號發射出去；機載測距機在接收到地面射頻脈沖對后，可由距離計算電路根據詢問脈沖與應答脈沖之間的延遲時間，計算出飛機到地面信標臺之間的視線距離。
1 FSD-40設備簡介
FSD-40測距機由意大利THALES公司生產，具備遙控、本地電腦實時監控功能。通過電腦可以實時監控設備運行狀態、具有控制轉換主備機、關機、查看和修改各種重要參數等功能。FSD-40測距儀[2]主要由I/O系統、控制系統、監控系統、脈沖收發信機、RF通道、外部連接接口系統、電源系統、天線和計算機組成，如圖1所示。
主要模塊的功能如下：I/O系統功能是可以利用計算機和/或控制（INC）模塊控制、監視信標及相關合裝設備；通過專用或交換電話線連接到一個或多個遠程控制中心；控制系統功能是用來協調構成設備的各個組的所有操作，它通過I/O系統與操作員進行交互，執行與命令和預置相關的操作，并提供與設備操作情況相關的信息；監控系統的作用是對脈沖收發信機進行測試以及測量它們的回答，并將測量結果送到控制器用來檢查設備操作是否正確；脈沖收發信機的作用是接收機載詢問信號并進行處理后，延時產生應答信號經調制放大送至天線發射；電源系統則為整個設備提供工作電源。
2 故障現象
值班室FSD-40監控界面突然連接不上，立即通報塔臺并請求塔臺轉告飛機觀察DME信號是否正常，飛機反映信號正常。值班員立即趕到位于本場的下滑設備機房，發現設備并沒有換機、關機的記錄，但有四個板件的指示燈顯示異常，分別為：一號機的TPS-M板件、控制器CTR1和CTR2、數字信號監控器MRA，并且在本地端接入監控計算機，無法與設備進行正常通訊。重啟設備后，故障現象依舊存在，通過塔臺詢問機組是否接收到地面信標臺的應答信號，機組反映信號正常。對TPS-M板件進行復位，故障現象消除，指示燈均恢復正常，本地端接入計算機，恢復與設備的正常通訊。登入監控軟件后，監控主界面出現“MON 1 FAULTY”，應答延遲、應答效率等參數正常。由一號機切換至二號機，“MON 1 FAULTY”字樣消除，監控器參數均正常。再由二號機切換至一號機，設備通訊和監控參數均正常。觀察設備運行三十分鐘后，故障現象重新出現。
3 故障分析
因為在本地端接入計算機后仍然無法與設備進行通訊，故初步懷疑為IRS（RS-232接口）故障。IRS（RS-232接口）模塊是信標的接口，它提供的RS-232C串行接口，是為了LCSU單元與主控制器（CTR）之間能夠進行通信。IRS模塊提供了兩個串口，一個為SK1（獨立的）供本機連接使用，一個為SK2（LCSU）供遠程連接使用。通過后面對TPS-M進行復位后，設備恢復正常且本地端接入計算機能夠正常通訊，排除了IRS和從設備機房至值班室的傳輸線路出現故障的可能。
結合控制器CTR1與CTR2指示燈情況，控制器CTR1的LP1燈和LP2燈均滅，控制器CTR2的LP1燈和LP2燈均亮。而LP1燈亮表示此控制器為主控制器，滅表示此控制器為從控制器。LP2燈只對從控制器才有意義并且表示此控制器上的EEPROM正在進行更新。控制系統由兩個控制器CTR1、CTR2組成，系統默認CTR1為主控制器。一旦系統檢測CTR1出現故障或者內存不正確，便會自動將CTR2變為主控制器，CTR1成為從控制器，并且更新其內存以匹配CTR2的內存。故障現象說明主控制器從CTR1切換至CTR2，并且CTR2更新其內存以匹配CTR1，表明CTR1板可能出現故障。
監控器MRA板上LP1燈滅表示識別碼傳輸異常。監控器MON由偽詢問器MIN、MRB、MRA組成，如圖2所示，在設備重啟后詢問機組，機組反映信號正常。由此可見，MRA板的故障并沒有影響DME收發信機的正常工作，由于兩個監控器工作在邏輯與[3]的狀態，即當一個監控器故障時，信標仍可以工作。只有當兩個監控器告警故障時，才能產生換機或者關機動作。由此故障現象表明MRA板也可能故障。
通過復位TPS-M板后，設備恢復正常，可基本判斷為TPS-M板故障導致此次監控失效。TPS模塊為DC/DC的電源模塊，為設備提供+5 V、+15 V、-15 V的穩定電壓，此模塊接受從BCPS提供的53 V直流電壓或者由電池組提供的48 V直流電壓。而TPS-M模塊是為有關的監控器和相相對應的CTR模塊供電，TPS-T則為相應的收發信機模塊供電，這就可以解釋為什么故障不影響信號的收發。一號機的TPS-M為CTR1、MON1提供+5 V、+15 V、-15 V的工作電壓。在第二次故障重現時，技術人員測量了TPS-M上的TP1、TP3、TP4、TP5四個測試點，電壓值均異常，基本可判斷TPS-M板故障引起了此次監控失效和導致CTR1/MON1板件不加電。又因為CTR1模塊提供了對I/O系統進行管理的功能以及和兩個監控器、雙工器進行通信的TTL接口，如圖3所示，故在CTR1/MON1下電后影響了設備與監控計算機之間的通訊，導致不能登錄監控軟件。更換TPS-M板件，故障排除，后續觀察設備運行穩定再無故障現象出現。
4 結語
由于FSD-40DME這套設備服務年限太久，設備板件老化嚴重，相應的監控軟件功能不齊全，是此次故障的間接原因。直接原因是由于一號機的DC/DC電源模塊TPS-M故障導致CTR1、MON1（MIN、MRA、MRB）下電不工作，而CTR1板上提供了對I/O系統進行管理的功能以及和兩個監控器、雙工器進行通信的TTL接口，CTR板件不加電使I/O系統工作異常，造成計算機無法與設備進行通訊。總結此次故障排查和分析過程，當同型號設備出現類似故障現象時，倘若故障中出現電源模塊異常，應優先考慮是否是設備給各模塊的供電出現故障，對可能故障的電源模塊進行排查，迅速排除故障恢復設備。
參考文獻
[1] 魏光興.通信、導航、監視設施[M].成都：西南交通大學出版社，2004，6：97-100.
電源模塊范文第3篇
關鍵詞：基站；開關電源模塊休眠技術；節能降耗
前言
目前，國家的經濟在向節能降耗的方向穩步邁進，通信企業是我國經濟重要的組成成員，肩負的節能降耗的責任與義務，同時，也是提高企業經濟效益的需要，現如今，與通信設備有關的開關電源采用的是直流的方式供電，為了提高相關電源系統的穩健性與可靠性，采用整流模塊冗余的配置方式，將其應用在開關電源系統中，然而，在實際的開關電源使用中對于蓄電池的使用并沒有達到其額定的充電容量，導致很長的時間段內，整個整流模塊的使用率較低，誠然，導致了很多電能源的浪費，另一個方面，相關的電源生產商在積極的研發相關的技術來提高電池的使用效率，進一步強調節能環保，不斷的優化開關電源的內部結構，使其轉換的效率進一步得到提高。與此同時，基站開關電源模塊休眠技術是一種嶄新的技術，其越來越廣泛的應用，極大的提高了開關電源的使用及轉換效率，降低了通信電源的耗能。
1 基站開關電源休眠技術原理
基站的開關電源整流模塊的耗損主要有如下部分，即空載耗損、輸出耗損以及帶載耗損，根據相關的通信電源設備在不同的負載下一般具有不同的工作效率，一般條件下隨著負載的增大開關電源設備的效率有上升的趨勢。同時，在一般情況下，當整流模塊工作效率達到比較高的水平，是開關電源的負載率達到40-80%范圍時，另一方面，對開關電源的負載率進行提高，并且對整流模塊的實際的工作數量進行減少，這樣，可以降低空載的耗能，從而實現節能的目的，基站開關電源模塊休眠技術依據負載的電流的大小，并且與電源系統匹配的實際的模塊的容量與數量進行比較，利用智能化的相關技術，實現對整流模塊的實際的使用數量進行自動化的調節，使得有一部分的電源模塊處于未工作的狀態，即休眠狀態，同時，自動調整整流模塊的負載率，使其能夠達到最佳的工作負載率，最終，實現降低電源系統的空載消耗與有載的耗損，達到節能的目的。在休眠節能的模式中，模塊的主電路處于未工作狀態，但控制電路在工作，整個電源系統處于待機狀態，當系統出現有關的異常情況時，相關的休眠模塊立即進入工作狀態。其次，可以根據實際的負載情況，動態的調整整流模塊的數量，當負載增加到一定的程度時，可實現對休眠模塊的自動喚醒，保證整個開關電源系統運行的可靠性，同時，利用相關的控制軟件來實現對各個模塊的休眠次序與時間進行調節，使得電源模塊系統的工作處于均衡狀態，因此，對各個模塊的使用壽命實現了適當的延長。最后，為了進一步的提高開關電源模塊的穩健性與可靠性，可采取相關的安全保護措施，防止系統在異常的情況下產生失效，其有關的安全保護措施有：當開關電源系統處于電池均充，控制器失效，模塊出現故障等情況時，應該立即將模塊的休眠功能關閉；當相關的異常排除以后，在開啟開關電源的模塊休眠功能。通過這些措施，能夠有效的保護開關電源系統，使其可靠的運行。
2 實施的效果分析
國內三大電信運營商中的幾萬個站點中的通信電源系統模塊，在東莞銘普的改造下，實現了模塊的休眠功能，改造后的休眠模塊技術的實際使用效果，達到了預期的目的，相關的數據如表1與2所示：
從表1中可以得出，當負載率低于40%時，相關的基站的站點具有良好的改造前景，同時，在改造后也能夠產生良好的實施效果。表2顯示的為現有電源設備負載率的分布。
從表3中可以看出，現有的通信電源相關設備網絡，其負載率在40%以上只占到了27%，表明現有的通信設備的負載率低下，存在嚴重的資源浪費，但也存在了較大的改造的空間。目前，三大運營商積極的實施相關基站站點的改造，有效的降低了能耗，帶來了豐厚的社會與經濟效益[1]。
移動公司對其運營的兩個基站進行了相關的開關電源休眠節能測試，在其他的可控的因素相同的條件下，通過對比改造前后的相關數據，判斷其節能的效果，整流模塊型號為：DMER048-50010H，開關電源型號：MER048-6013Y，其中，在測試中，一個基站（基站1）采用的兩組500AH的后備電池組，基站的負載為15A，配置了6個整流模塊；另一個（基站2）采用了兩組500AH后備電池組，基站的負載電流為14A，配置了6個整流模塊。在實際的檢驗過程中，過程進行的順利，沒有出現相關的運行設備異常的情況，相關的檢測人員采集了必要的參數，在測試開關電源模塊休眠功能的有關安全保護性能時，當出現模塊故障、停電以及蓄電池充放電等異常是，可以臨時的關閉基站的開關電源的休眠功能，進而保證了電源系統的安全性，實驗后，對兩個基站的節能情況進行分析，在兩個基站配置6個整流模塊時，在工作的模塊數相同的條件下，其負載率與節電率之間的關系為：隨著工作的休眠模塊數越多、負載率相應增大、負載電流相應增大時，節電率與節電量呈現下降的趨勢。當兩個基站的負載電流保持相同并且負載電流保持在15A時，隨著開啟模塊數量的增加同時休眠的模塊數量越來越多，其結果為節電率與節電量逐漸的增加。與其同時，系統的總輸入功率增加，系統此時的節電量的增加是系統的無效耗能上升而導致的，因此，需要考慮整流模塊適當的冗余設置，但是不能盲目設置，應結合實際情況而定。其次，對比改造前后零線的電流情況：當休眠模塊的工作數量為3個，負載電流為75A時，此時零線的電流呈現下降的趨勢，否則零線電流會呈現上升的趨勢，其原因為：整流模塊的單相供電而導致三相不平衡，然而，三相供電模式的整流模塊沒有收到明顯的影響，當系統的零線電流增大時會產生一些消極的影響，但當零線的電流增加的幅度不大時，此時，產生的消極影響可忽略不計[2]。最后，在對兩個基站的測試后，對其產生的經濟效益進行分析，在改造時，其基站開關電源模塊的休眠技術的成本在1000元上下，對相關的數據進行計算分析，得出，當基站的負載電流高于100A時，節能的效果不明顯，當負載的電流低于100A可以考慮使用基站開關模塊休眠技術，同時，各個模塊構成了具有一定聯系的系統，當各個模塊協同工作，可以適當的降低各個模塊的工作時間，這樣能夠有效的提高各個模塊的使用壽命，同時，降低了相關人員的維護與修理的成本以及空載耗能，進而，進一步的提高了企業的經濟效益。總之，相關的通信企業應根據自身的實際情況，考慮實施基站開關電源休眠節能技術，從而，實現通信企業的可持續發展。
3 結束語
基站開關電源模塊休眠技術的應用對于通信企業來說具有重要的現實意義，其可以有效的實現節能降耗，進而給通信企業帶來了實實在在的經濟利益，通信企業應根據自身的實際情況，認真研究與實施基站開關電源模塊休眠技術，從而，為國家時間節能減排的發展目標作出自己應有的貢獻。
參考文獻
電源模塊范文第4篇
[關鍵詞]變電站 直流系統 充電模塊 故障 分析 對策
中圖分類號：TM910.6 文獻標識碼：TM 文章編號：1009914X（2013）34034701
變電站直流系統，在變電站中為控制、信號、繼電保護、自動裝置及事故照明等提供可靠的直流電源，還為操作提供可靠操作電源。直流系統可靠與否，對變電站安全運行起著至關重要的作用，是變電站安全運行的保證。
2013年6月3日，110kV某變電站發生一起直流系統充電模塊故障，最終需要由直流系統蓄電池組放電，導致直流系統母線電壓下降，嚴重威脅變電站安全運行。
一、事件的經過及現象
3日上午，110kV某變電站值班員在進行日常巡視直流充電屏時，查看微機監控器歷史告警信號發現2日曾經發“事故放電開始”信號。之后值班員根據直流充電電源檢查試驗作業表單進行直流充電電源切換試驗：發現監控機顯示“蓄電池故障合、分及直流屏交流輸入合、分信號”，均是切換過程中所發的信號，無其他異常告警。
3日下午，變電站監控機發：“直流屏模塊故障”，“蓄電池故障”信號，21分鐘后自行復位，現場檢查直流系統無異常。
5日，變電站監控機發：“絕緣監測I段母線欠壓” “電池一組欠壓”、“一段母線欠壓”信號。檢查#1母線電壓測量裝置顯示198.3V、#2母線電壓測量裝置顯示198.2V、充電機電壓測量裝置顯示198.7V、蓄電池電壓測量裝置顯示198.1V。
檢查#0、#1、#2、#3充電模塊曾經無電壓電流輸出，直流系統集中監控器告警，檢查直流母線電壓為198V，將#0、#1、#2、#3充電模塊分別退出運行檢查，模塊元器件內部發熱，過熱保護造成模塊閉鎖無法正常工作，最終需要由直流系統蓄電池組放電，導致直流系統母線電壓下降。
二、事件的相關信息
2日曾經發“事故放電開始”信號；3日值班員檢查直流系統正常供電，無異常信號。5日，該站監控機發：“絕緣監測I段母線欠壓合信號”“電池一組欠壓”、“一段線欠壓”信號。現場檢查#1母線電壓測量裝置顯示：198.3V，#2母線電壓測量裝置顯示：198.2V，充電機電壓測量裝置顯示：198.7V，蓄電池電壓測量裝置顯示：198.1V。
1、型智能高頻開關直流電源系統自動控制正常運行程序過程
正常時，充電模塊均投入運行，充電機采用浮充運行方式，采用I10充電電流進行恒流充電，當蓄電池組端電壓上升到限壓值時（2.3～2.35*N2V N為單體的電池個數），自動轉為電壓為（2.3～2.35* N2V N為單體的電池個數）的恒壓充電，1.0I10充電電流逐漸減小，當充電電流減小至0.03～0.05I10電流值時充電裝置倒計時開始啟動，當整定的倒計時結束時，充電裝置將自動轉為正常的浮充電運行，完成一個循環，使蓄電池隨時具有滿容量狀態，確保直流電源運行的安全可靠。（I10為蓄電池額定容量/10電流值）正常浮充運行1～3個月恒流充電電壓升至整定值，恒壓充電電流減小至整定值正常浮充運行。
2、直流系統的巡視判斷方法
運行噪聲有無異常，各保護信號是否正常，直流輸出電壓值和電流值是否正常，各充電模塊的輸出電流是否均流，是否超額定電流，正負母線對地的絕緣是否良好，裝置通訊是否正常、蓄電池充電電流是否正常等。特別注意充電模塊自動均充是否準時定期，均充時的充電電流和充電電壓是否正確；雷電發生后應及時檢查直流裝置的防雷裝置和充電裝置工作是否正常。同時檢查蓄電池連接片有無松動和腐蝕現象，殼體有無滲漏和變形，是否清潔；極柱與安全閥周圍是否有酸霧溢出；絕緣電阻是否下降；蓄電池溫度是否正常25°C左右；測試單只蓄電池電壓和內阻（一般為幾～十幾mΩ）是否正常。檢查直流微機監控器是否存在異常的報警信號。
三、事件原因、危害分析：
（1）值班員在3日巡視時查看微機監控器，歷史告警信號發現2日曾經發“事故放電開始”信號時，未能意識到此時充電機可能出現了停充現象，若此時蓄電池存在問題不能正常供電時，可能導致全站直流失壓。
（2）直流充電模塊故障的原因分析：直流模塊長期在環境溫度較高，充電模塊輸出的電壓電流不平衡，重負荷運行、甚至過載而故障，盡管每個直流電源模塊單元具有輸出自動均流功能，但并聯運行的各個模塊特性的不一致導致各模塊負荷電流存在不均衡情況。有些模塊可能承擔更多的電流，極端情況下甚至過載，而有些模塊運行于輕載狀態，甚至基本上是空載運行。由于存在部分模塊負荷不均衡，其結果必然加大了分擔負荷多的模塊損壞的可能性，也縮短了分擔負荷多模塊的正常使用壽命，降低了系統可靠性。
（3）根據直流充電電源檢查試驗作業表單進行直流充電電源切換試驗時，沒有認真結合對比之前“蓄電池故障”分析出現的信號及現象。
四、暴露問題：
（1）值班員在巡視時查看微機監控器歷史告警信號時，雖然現場檢查直流系統無異常，但直流系統重復出現故障信號未引起重視并分析原因，最終導致#0、#1、#2、#3充電模塊過熱保護造成模塊閉鎖無法正常工作。
（2）直流屏內各電氣元器件密集，運行溫度高，關閉屏柜門后，屏柜內設備通風散熱不良。充電模塊長期在環境溫度較高下運行造成模塊溫度過熱，導致充電模塊輸出的電壓電流不平衡（忽高忽低），模塊元器件內部發熱，過熱保護造成模塊閉鎖無法正常工作，最終需要由直流系統蓄電池組放電，導致直流系統母線電壓下降。
（3）直流系統#0至#3充電模塊都曾經出現無電壓、電流輸出，靠蓄電池組供直流負荷的現象。現場檢查#0至#3充電模塊運行燈不亮，發告警故障，模塊監控器發溫度過熱保護故障。將模塊拆下散熱后，重新裝回去模塊正常運行，但#0、#1模塊輸出電壓和電流都不穩定，漂移幅度較大，最終將這兩臺模塊退出運行。
五、風險分析：
#0、#1充電模塊因之前長期在環境溫度較高下運行造成模塊溫度過熱，導致充電模塊輸出的電壓電流不平衡（忽高忽低），模塊元器件內部發熱，過熱保護造成模塊閉鎖無法正常工作，最終需要由直流系統蓄電池組放電，導致直流系統母線電壓下降。正常運行時建議關注設備溫度，否則將可能引起其他模塊重負荷運行、甚至過載而故障。
六、解決方法：
1、更換同型號2臺充電模塊（做穩壓、穩流、紋波試驗合格后）。
2、改善柜屏柜內散熱條件，在屏柜邊加排氣孔，讓熱量進行對流排出。
3、在模塊附近加裝排氣扇，改善自然冷卻的不良散熱方式。
4、值班員定期對充電模塊的運行狀態及歷史記錄進行分析對比，發現問題及時匯報。
電源模塊范文第5篇
關鍵詞 智能汽車競賽；電源管理模塊；電機驅動模塊
中圖分類號 TP2 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2015）09-0032-02
全國大學生“飛思卡爾”杯智能汽車競賽是以“立足培養、重在參與、鼓勵探索、追求卓越”為宗旨，鼓勵創新的一項科技競賽。以飛思卡爾半導體公司的微處理器為核心，通過自主設計傳感器、電源管理模塊、電機驅動模塊和編寫控制程序，制作一個能按照比賽規則自動識別賽道完成比賽的模型汽車。
硬件是智能車的基礎，其影響著車模系統穩定性。基于此，本文主要提出一套電源管理模塊、電機驅動模塊的可行設計方案。
1 電源管理模塊
根據調整管的工作狀態，直流穩壓電源分為線性穩壓電源和開關穩壓電源。線性穩壓電源通過采樣、反饋等方式來控制調整管的導通程度，其輸出電壓文波比較小、工作噪聲小、反應速度快；調整管工作在放大狀態，效率比較低，發熱量大。在開關穩壓電源中，開關管工作飽和或者截止狀態，對應開、關兩個狀態；效率高，功耗小，存在比較嚴重的開關干擾。
電源管理模塊為車模系統的各個模塊供電，其供電穩定性是車模穩定運行的基礎。在設計中，不僅要考慮各個模塊的正常工作電壓、電流，還要做好各個模塊的隔離，減小模塊之間的噪聲干擾。總的來說，通過三端集成穩壓芯片來給各個模塊來供電。競賽中，常用的電源有串聯型線性穩壓電源（LM2941、TPS系列等）和開關型穩壓電源（LM2596、LM2575、AS1015等）兩大類。
車模電源是7.2V2000mAh的鎳鎘可充電電池，其對車模的各個模塊供電。系統的供電示意圖如圖1所示，7.2V電壓給不同電壓的模塊供電，主要的模塊電壓有12V、5.5V、5V和3.3V。用電池給電機供電，將電源電壓經升、降壓再給其他模塊供電。電機驅動芯片IR2104的供電電壓為12V，S-D5舵機的供電電壓為5.5V，線性CCD的供電電壓為5V，單片機的供電電壓為5V，調參模塊等供電電壓為5V和3.3V。
MC9S12XS128單片機是系統的控制中心，其工作的穩定性直接影響車模運行。為了減少其他模塊對其干擾，采用低壓差線性穩壓電源供電。TPS7350具有過流、過壓和電壓反接保護電路，可以有效地保護單片機；最大輸出電流500mA，大于單片機工作電流；穩壓線度相對比較好。所以選用TPS7350對其單獨供電。線性CCD工作條件電源電壓為-0.3V-6V，考慮到單片機的AD采樣轉化精度和線性CCD推薦工作條件等原因，選其最佳工作電壓5V。VDD最大連續電流為40mA，在比賽中一般需要用到2-4個線性CCD，最大電流一般不超過200mA。線性CCD是模擬傳感器，其供電電源的波動將影響其性能， TPS7350穩壓后電壓波動較小，用其對線性CCD單獨供電。
S-D5是數字舵機，工作電壓4.5V-5.5V，正常工作電流200mA，堵轉電流是800mA；工作電壓在5.5V下，帶有堵轉保護功能。舵機在實時控制時存在滯后性，滯后時間的大小主要由舵機的響應時間和轉向傳動比決定。在轉向傳動比不變時，舵機的響應時間與供電電壓有關；舵機的工作電壓越高，響應越快，同時扭矩力越大。選擇5.5V供電，既可提高舵機響應速度，又可以保護舵機。LM2941S是低壓差線性穩壓芯片，原理圖如其輸出電壓，在輸出電流時，。選用為，為，計算得。
常用的調參模塊主要有藍牙、SD卡、OLED顯示屏和按鍵等。不同調參模塊的電壓不同，SD卡供電電壓為3.3V，藍牙、OLED顯示屏可以接3.3V或者5V，按鍵一般接5V。測速模塊一般供電5V。這些模塊電流一般較小，可以根據PCB設計的需要調整各模塊的電壓分配。
2 電機驅動模塊
在競賽中，電機驅動的方式一般有兩種方式：集成芯片、柵極驅動芯片和N溝道MOSFET。常用的集成驅動芯片有BTN7970、BTN7971等；常用的柵極驅動芯片有IR系列的IR2104、IR2184等；常用N溝道MOSFET型號多樣。
集成驅動芯片在過流、短路、過溫和欠壓時，芯片自動關斷輸入。為了防止車模在運行過程中因為芯片保護而停止工作，在設計時要考慮過流保護、散熱等情況并采取措施。而B型車模電機功率比較大，正常工作電流都要大于1A，在啟動或者堵轉的情況下，電流會更大，很容易造成驅動芯片發熱；如若散熱不好，會影響芯片正常工作，進而影響車模運行。所以采用半橋驅動芯片IR2104驅動4個LR7843型N溝道MOSFET H橋的方式來驅動電機。
首先了解一下H橋驅動原理，電機和4個N溝道MOSFET共同構成一個類似于字母H的驅動橋，如圖4所示。當Q1、Q4導通時，直流電機中通過從左到右的電流；當Q2、Q3導通時，直流電機中通過從右到左的電流；流經電機電流方向的改變就可以實現電機的正反轉。但是，在控制4個N溝道MOSFET導通時，同一橋臂的Q1和Q2、Q3和Q4不能同時導通，導通會造成源地的短路；在兩次狀態轉換過程中可能出現瞬時短路，需要在轉換時插入“死區”。在這里，采用一片柵極驅動芯片IR2104來驅動同一橋臂上下兩個NMOS管導通。IR2104內部集成升壓電路，一個自舉二極管和―個自舉電容便可完成自舉升壓。IR2104內部設置死區時間，存在于在每次狀態轉換時，可以保證同一橋臂上、下兩管的狀態相反。
NMOS管是電壓驅動型器件，柵極電壓高于源極電壓即可實現NMOS的飽和導通。電壓通斷MOS管時，要比大10V以上，而且開通時必須工作在飽和導通狀態。IR2104工作電壓為10-20V，采用B0512S隔離電源升壓模塊來供電，IR2104輸出達到15V左右，可以驅動NMOS管。NMOS管柵源極之間是容性結構，柵極回路存在寄生電感，合適的柵極電阻可以迅速衰減柵極回路在驅動芯片驅動脈沖的激勵下要產生很強的振蕩。LR7843型N溝道MOSFET，。電機驅動模塊設計電路圖如圖4。
3 結論
本文的電路方案經過測試，證明了其可行性與可靠性。在車模系統中，各個模塊能穩定可靠地運行。
