热设计

在调试或维修电路的时候，我们常提到一个词“**烧了”，这个**有时是电阻、有时是保险丝、有时是芯片，可能很少有人会追究这个词的用法，为什么不是用“坏”而是用“烧”？其原因就是在机电产品中，热失效是最常见的一种失效模式，电流过载，局部空间内短时间内通过较大的电流，会转化成热，热**不易散掉，导致局部温度快速升高，过高的温度会烧毁导电铜皮、导线和器件本身。所以电失效的很大一部分是热失效。

那么问一个问题，如果假设电流过载严重，但该部位散热极好，能把温升控制在很低的范围内，是不是器件就不会失效了呢？答案为“是”。

由此可见，如果想把产品的可靠性做高，一方面使设备和零部件的耐高温特性提高，能承受较大的热应力（因为环境温度或过载等引起均可）；另一方面是加强散热，使环境温度和过载引起的热量全部散掉，产品可靠性一样可以提高。下面介绍下热设计的常规方法。

我们机电设备常见的是散热方式是散热片和风扇两种散热方式，有时散热的程度不够，有时又过度散热了，那么何时应该散热，哪种方式散热最合适呢？这可以依据热流密度来评估，热流密度=热量/ 热通道面积。

按照《GJB/Z27-92 电子设备可靠性热设计手册》的规定（如图1），根据可接受的温升的要求和计算出的热流密度，得出可接受的散热方法。如温升40℃（纵轴），热流密度

0.04W/cm2（横轴），按下图找到交叉点，落在自然冷却区内，得出自然对流和辐射即可满足设计要求。

大部分热设计适用于上面这个图表，因为基本上散热都是通过面散热。但对于密封设备，则应该用体积功率密度来估算，热功率密度=热量/ 体积。下图（图2）是温升要求不超过40℃时，不同体积功率密度所对应的散热方式。比如某电源调整芯片，热耗为0.01W，体积为0.125cm3，体积功率密度=0.1/0.125=0.08W/cm3，查下图得出金属传导冷却可满足要求。

按照上图，可以得出冷却方法的选择顺序：自然冷却一导热一强迫风冷一液冷一蒸发冷却。体积功率密度低于0.122W/cm3传导、辐射、自然对流等方法冷却；0.122-0.43W/cm3强

迫风冷；0.43～O.6W/cm3液冷；大于0.6W/cm3蒸发冷却。注意这是温升要求40℃时的

推荐参考值，如果温升要求低于40℃，就需要对散热方式降额使用，0.122时就需要选择

强迫风冷，如果要求温升很低，甚至要选择液冷或蒸发冷却了。

这里面还应注意一个问题，是不是强迫风冷能满足散热要求，我们就可以随便选择风扇转速呢，就好像说某件工作，专科学历的知识水平即可胜任，是不是随便抓个大专生就能做好呢，当然不是，风扇的转速与气流流速有直接关系，这里又涉及一个新概念——热阻。

热阻=温度差/ 热耗（单位℃/W）

热阻越小则导热性能越好，这个概念等同于电阻，两端的温度差类似于电压，传导的热量类似于电流。风道的热阻涉及流体力学的一些计算，如果我们在热设计方面要求不是很苛刻，可通过估算或实验得出，如果要求很苛刻，可以查阅《GJB/Z27-92 电子设备可靠性热设计手册》，里面有很多系数、假设条件的组合，三言两语说不清楚，个别系数我也没搞明白如何与现实的风道设计结合，比如，风道中有一束电缆、风道的壁不是均匀的金属板，而是有高低不平带器件的电路板，对一些系数则只能估算了，最准确的方式反而是实验测量了。

热阻更多的是用于散热器的选择，一般厂家都能提供这个参数。举例，芯片功耗20W，芯

片表面不能超过85℃，最高环境温度55℃，计算所需散热器的热阻R。

计算：实际散热器与芯片之间的热阻近似为0.1℃/W，则(R+0.1)=(85-55) ℃/20W，则R=1.4℃/W。依据这个数值选散热器就可以了。

这里面注意一个问题，我们在计算中默认为热耗≈芯片功率，对一般的芯片，我们都可以这样估算，因为芯片中没有驱动机构，没有其他的能量转换机会，大部分是通过热量转化掉了。而对于电源转换类芯片或模块，则不可以这样算，比如电源，它是一个能源输出，它的输入电量一部分转化成了热，另外很大部分转化成电能输出了，这时候就不能认为热耗≈功率。

以上部分是定量设计部分的内容，在有了一个定量的设计指导后，也有一些具体的工程技巧来帮助实现理论计算结果的要求。一般的热设计思路有三个措施：降耗、导热、布局。

降耗是不让热量产生；导热是把热量导走不产生影响；布局是热也没散掉但通过措施隔离热敏感器件；有点类似于电磁兼容方面针对发射源、传播路径、敏感设备的三个措施。

降耗是最原始最根本的解决方式，降额和低功耗的设计方案是两个主要途径，低功耗的方案需要结合具体的设计进行分析，不予赘述。器件选型时尽量选用发热小的元器件，如片状电阻、线绕电阻(少用碳膜电阻)；独石电容、钽电容(少用纸介电容)；MOS、CMOS电路(少用锗管)；指示灯采用发光二极管或液晶屏(少用白炽灯)，表面安装器件等。除了选择低功耗器件外，对一些温度敏感的特型元件进行温度补偿与控制也是解决问题的办法之一，尤其是放大电路的电容电阻等定量测量关键器件。

降额是最需要考虑的降耗方式，假设一根细导线，标称能通过10A的电流，电流在其上产生的热量就较多，把导线加粗，增大余量，标称通过20A的电流，则同样都是通过10A电流时，因为内阻产生的热损耗就会减小，热量就小。而且因为降额，在环境温度升高时，器件性能下降情况下，但因为有余量，即使性能下降，也能满足要求，这是降额对于增强可靠性的另一个作用，将是另一篇博客文章的内容。

导热的设计规范比较多，挑一些比较常见的罗列：

1.进风口和出风口之间的通风路径须经过整个散热通道，一般进风口在机箱下侧方角上，出风口在机箱上方与其最远离的对称角上；

2.避免将通风孔及排风孔开在机箱顶部朝上或面板上；

3.为防止气流回流，进口风道的横截面积应大于各分支风道截面积之和；

4.对靠近热源的热敏元件，采用物理隔离法或绝热法进行热屏蔽。热屏蔽材料有：石棉板、硅橡胶、泡沫塑料、环氧玻璃纤维板，也可用金属板和浇渗金属膜的陶瓷；

5.将散热>1w的零件安装在机座上，利用底板做为该器件的散热器，前提是机座为金属导热材料；

6.热管安装在热源上方且管与水平面夹角须>30度；

7.PCB用多层板结构（对EMC也有非常非常大的好处），使电源线或地线在电路板的最上层或最下层…

8.热源器件专门设计在一个印制板上，并密封、隔离、接地和进行散热处理；

9.散热装置(热槽、散热片、风扇)用措施减少热阻：

(1)扩大辐射面积，提高发热体黑度；

(2)提高接触表面的加工精度，加大接触压力或垫入软的可展性导热材料；

(3)散热器叶片要垂直印制板；

(4)大热源器件散热装置直接装在机壳上；

10.密封电子设备内外均涂黑漆可辅助散热；为避免辐射热影响热敏器件、热源屏蔽罩内面的辐射能力要强（涂黑），外面光滑（不影响热敏器件），通过热传导散热。

11.密封电子设备机壳内外有肋片，以增大对流和辐射面积。

12.不重复使用冷却空气；

13.为了提高主要发热元件的换热效率、可将元件装入与其外形相似的风道内。

14.抽鼓风冷却方式的选择…

15.风机的选择…

16.被散热器件与散热器之间充填导热膏(脂)，以减小接触热阻；

17.被散热器件与散热器之间要有良好的接触，接触表面光滑、平整，接触面粗糙度Ra≤6.3μm；

18.辐射是真空中传热的唯一方法，1确保热源具有高的辐射系数，如果处于嵌埋状态，利用金属传热器传至冷却装置上；2增加辐射黑度ε；3增加辐射面积s；4辐射体对于吸收体要有良好的视角，即角系数φ要大；5不希望吸收热量的零部件，壁光滑易于反射热。

19.机壳表面温度不高于环境温度10℃

20.液体冷却设计注意事项…

21.半导体致冷适用于…

22.变压器和电感器热设计检查项目…

23.减小强迫对流热阻的措施…

24. 降低接触热阻的措施…

… …

布局：

1.元器件布局减小热阻的措施：

(2)元器件安装在最佳自然散热的位置上；

(2)元器件热流通道要短、横截面要大和通道中无绝热或隔热物；

(3)发热元件分散安装；

(4)元器件在印制板上竖立排放。

2.元器件排放减少热影响：

(1)有通风口的机箱内部，电路安装应服从空气流动方向：进风口→放大电路→逻辑电路→敏感电路→集成电路→小功率电阻电路→有发热元件电路→出风口，构成良好散热通道；(2)发热元器件要在机箱上方，热敏感元器件在机箱下方，利用机箱金属壳体作散热装置。

3.合理布局准则：

(2)将发热量大的元件安装在条件好的地方，如靠近通风孔；

(2)将热敏元件安装在热源下面。零件安装方向横向面与风向平行，利于热对流。

(3)在自然对流中，热流通道尽可能短，横截面积应尽量大；

(4)冷却气流流速不大时，元件按叉排方式排列，提高气流紊流程度、增加散热效果；

(5)发热元件不安装在机壳上时，与机壳之间的距离应>35—40cm

4.冷却内部部件的空气进口须加过滤装置，且不必拆开机壳即可更换或清洗。

5.设计上避免器件工作热环境的稳定性，以减轻热循环与冲击而引起的温度应力变化。温度变化率不超过1℃/min，温度变化范围不超过20℃，此指标要求可根据产品不同由厂家自行调整。

6.元器件的冷却剂及冷却方法应与所选冷却系统及元件相适应，不会因此产生化学反应或电解腐蚀。

7.冷却系统的电功率一般为所需冷却热功率的3%一6%；

8.冷却时，气流中含有水分，温差过大，会产生凝露或附着，防止水份及其它污染物等导致电气短路、电气间隙减小或发生腐蚀。措施：1冷却前后温差不要过大；2温差过大会产生凝露的部位，水分不会造成堵塞或积水，如果有积水，积水部位的材料不会发生腐蚀；4对裸露的导电金属加热缩套管或其他遮挡绝缘措施；

… …

上面对降耗、导热、布局的三类措施作了简要的罗列，在我们设计一个系统时，也要有一些系统的指标进行评价和作为设计目标，比如电子设备的进口空气与出口空气温差应<14℃、系统总功耗< ** W、系统用到的电源电压不超过**种（种类越多，变换就多，效率损失就多）…

电伴热工程方案介绍

设计方案

1、采用标准 2、设备主要技术要求 3、设计依据 4、设计选型 5、管道电伴热保温设计 6、主要部件技术要求 7、电伴热保温材料 8、安装工艺 9、电伴热原理及产品阻燃性能 10、质量保证 11、工程材料表 12、售后服务承诺

1.采用标准电伴热管道防冻技术是一种国外应用多年，在我国逐渐普及的成熟的水管道保温防冻施工工艺。其原理：管道伴热是将自控温发热电缆贴附在管道外侧通电发热，将热量传导给管道内液体，配合管道外保温层，补偿并保持管道内液体温度到达设计温度水平。自控温发热电缆的芯带原料是具有正温度系数效应的PTC高分子导电聚合物，其特性是能根据环境温度自我调节发热功率（即温度越高功率越低），能够主动适应伴热主体的温度变化，保持伴热主体稳定地维持在设计温度，并且不会发生过热、烧毁等安全事故。 2.设备主要技术要求海拔高度：≤1000米。应用环境温度：-45℃～+105℃ 要求管道流体维持温度为4℃≤T ≤10℃，启动温度5℃，停止温度10℃； 3.设计依据 1、《工业设备及管道绝热工程设计规范》（GB50264-97） 2、《工业设备及管道绝热工程施工及验收标准》（GBJ126） 3、《电气装置安装工程施工及验收规范》GB50254-96 4、《管道和设备保温、防结露及电伴热》03S401

5、《伴热设备安装》03D705-1 6、《建筑消防设施设计规范》 7、《安全防范工程规范》 8、《消防安全设计规范》 9、《GB-T 19518.2-2004 爆炸性气体环境用电气设备电阻式伴热器第2部分设计、安装和维护指南》 4.设计选型：备注：本次设计采用20W/M电伴热带，具体参数如下。（1）设计标准及规范 1.项目水平面及立面图 2.管道和设备保温防结露及电伴热设计图集03S401（91-122页） 3.建筑设计防火规范GB 50016-2006 4.GB-T 19518.2-2004 爆炸性气体环境用电气设备电阻式伴热器第2部分设计、安装和维护指南。（2）、电伴热带选型及技术参数 1、管道现场每根管道长度为在100米以内，电伴热带原设计使用长度限制（最大为100米），伴热系统电源点采用就近原则，提供一种电伴热带供参考低温自控温发热电缆:DBR-RZ-JZ-20W-220V. 2、电伴热带回路使用电压为220V±10% 3、电伴热带技术参数：

自动感应开关电路的设计

自动感应开关电路设计摘要随着现代通信技术的飞速发展，已经提出了更高的要求，通信电源的可靠性，重量，体积，效率等。相移和在直流/直流电压和电流全桥变换器结构简单的高功率应用中，输出功率大，效率高，易于实现软开关，具有一系列优点受到功率开关管，如小力，对它的研究具有非常重要的意义。首先，DC / DC升压转换器的电流触发电路，输入电路，反馈电路的控制芯片，详细的推挽式变压器，损耗问题进行了研究和分析的MOS场效应晶体管的焦点。其次，本文还简单介绍了在本实验所使用的设备的设备所必需的参数，建立了模型，用Protel Altium Designer 6.9仿真软件系统的稳定性进行了分析。最后的仿真结果，根据自己的实际电路，从而使调试一切正常，达到了预期的效果。关键词：DC/DC电压变换器；推挽变压器；反馈电路控制芯片

Abstract With the rapid development of modern communication technology, higher requirements have been put forward, communication power supply reliability, weight, volume, efficiency etc.. The phase shift and the application in high power DC / DC voltage and current structure of full bridge converter is simple, high output power, high efficiency, easy to realize soft switching, has a series of advantages by the power switch, such as small capacity, it is very important to research on it. First of all, the current DC / DC converter trigger circuit, input circuit, feedback control circuit, push-pull transformer in detail, loss of focus of MOS field effect transistor research and analysis. Secondl. Secondly, the paper simply introduces the parameters required in the use of the experimental equipment, established the model for stability, Protel Altium Designer 6.9 simulation software system is analyzed in the paper. Finally the simulation results. Finally the simulation results, according to the actual circuit of their own, so that all the normal debugging, achieves the expected effect. Keywords: DC/DC boost converter; push-pull transformer; feedback circuit control chip

印制电路板DFM设计技术要求

深圳市博敏电子有限公司PCB制程能力及设计规范建议 PCB设计规范建议本文所描述参阅背景为深圳市博敏电子有限公司PCB工艺制程、控制能力；所描述之参数为客户PCB 设计的建议值；建议PCB设计最好不要超越文件中所描述的最小值，否则无法加工或带来加工成本过高的现象。一、前提要求 1、建议客户提供生产文件采用GERBER File ，避免转换资料时因客户设计不够规范或我司软件版本的因素造成失误，从而诱发品质问题。 2、建议客户在转换Gerber File 时采用“Gerber RS-274X”、“2：5”格式输出，以确保资料精度；有部分客户在输出Gerber File时采用3：5格式，此方式会造成层与层之间的重合度较差，从而影响PCB的层间精度； 3、倘若客户有Gerber File 及PCB资料提供我司生产时，请备注以何种文件为准； 4、倘若客户提供的Gerber File为转厂资料，请在邮件中给予说明，避免我司再次对资料重新处理、补偿，从而影响孔径及线宽的控制范围；

二、资料设计要求：

三、制程能力四、Protel设计注意 1、层的定义 1.1、层的概念 1.1.1、单面板以顶层（Top layer）画线路层（Signal layer）,则表示该层线路为正视面。 1.1.2、单面板以底层（bottom layer）画线路层（Signal layer），则表示该层线路为透视面。我司建议尽量以1.2方式来设计单面板。 1.1.3、双面板我司默认以顶层（即Top layer）为正视面，topoverlay丝印层字符为正。 1.2、多层板层叠顺序： 1.2.1、在protel99/99SE及以上版本以layer stack manager为准（如下图）。 1.2.2、在protel98以下版本需提供层叠标识。因protel98无层管理器，如当同时使用负性电地层（Plane1）和正性（Mid layer1）信号层时，无法区分内层的叠层顺序。 2、孔和槽的表达 2.1、金属化孔与非金属化孔的表达：一般没有作任何说明的通层（Multilayer）焊盘孔，都将做孔金属化，如果不要做孔金属化请在该孔Pad属性菜单中的advance子菜单下的Plated后面的选项√去掉或用箭头和文字标注在Mech1层上对于板内的异形孔、方槽、方孔等如果边缘有铜箔包围，请注明是否孔金属化常规下孔和焊盘一样大或无焊盘的且又无电气性能的孔视为非金属化孔。 2.2、元件脚是正方形时如何设置孔尺寸：一般正方形插脚的边长小于3mm时，可以用圆孔装配，孔径应设为稍大于（考虑动配合）正方形的对角线值，千万不要大意设为边长值，否则无法装配对较大的方形脚应在Mech1绘出方孔的轮廓线 2.3、焊盘上开长孔的表达方式：

一种简易的自动开关机电路设计

一种简易的自动开／关机电路设计内容摘要：本文介绍了一种结构简单、使用方便可靠的开/关机电路。电路使用一个D触发器，配合软件上的处理实现单键开/关机、关机前重要数据自动保存及自动关机功能。引言节电是各种电池供电设备所需考虑的首要因素。为防止用户忘记关机，一些设备采用了自动关机电路。此外，许多设备中使用一个开/关按键控制开启或关断电源，即使微处理器(MPU)正在处理关键程序，按键按下时，系统也会关断，造成重要数据的丢失。本文仅使用一个D触发器设计了一种结构简单，使用方便可靠的开/关机电路。电路设计实际设计的自动开/关机电路如图1所示。其中U1A为双D触发器CD4013，外接电池电源由Vin输入。Q输出通过阻值为472W 的R5、103W的R4和NPN型三极管Q2反向驱动后，与开关电源芯片的开关引脚相连。以MAX1626为例，当SHDN为高时关闭电源，SHDN为低时打开系统电源。复位式按键S1为系统电源开/关键。C1和R2组成RC网络，使得在S1按下后，保证R有12×104×10-3=120ms的延迟时间处于高电平。CD4013的D、CLK端接输入电源地，保证其处于低电平。置位引脚R一端通过103W的电阻接电源地，另一端通过三极管Q 3与MPU的I/O口相连。S1的右端与阻值为103W的R1相连，控制Q1开通。Q1的集电极与地之间接通稳压管，稳压管的输出与M PU的I/O口相连。图1自动开/关机电路原理图

设计原理开/关机电路的核心器件是一个D型触发器，型号为CD4013。其真值表如表1所示。观察其真值表可已看出，无论CLK为何种状态，S为0时，输出Q为0；R为0时，输出Q为1；而当R、S均为1时，输出Q为1；当R和S均为0时，只要CLK不产生上升沿脉冲，输出Q会保持前一输出状态。本电路正是利用R、S均为零时的状态保持特性来实现开/关机功能的。由于本电路处于开/关电源前端，在电池接入状态下，无论系统电源是否打开，都处于工作状态。CD4013的输入电压范围为3~15V，因此本电路可以保证在宽电压输入范围内稳定工作。系统开机原理当按下开机按钮S1时，S与高电平接通，S=1。查阅真值表可得，当R=1，S=1时，输出Q应稳定输出1，经过三极管反向后，电源控制引脚SHDN为低电平，打开系统电源。通常MPU进行初始化时会将I/O引脚置为高电平，由于RC网络的延迟作用，S1按下后可以保证S端约有120ms处于高电平(保证开机稳定条件：RC网络的延迟时间＞系统上电复位并将POWER_CTL状态稳定为1的时间)。经过三极管Q3反向，此时S=1，R=0，Q端输出1，系统电源处于打开状态。 MPU延迟后读取STATE引脚的状态。如果此时STATE为低电平，则确认Q1导通，S1曾按下，确认用户开机程序正常运行。如果此时STATE为高电平，则表明Q1截止，开机信号为误动作，程序执行关机程序。当RC网络的延迟时间过后，S端由1转为0，此时S=0，R=0，查阅真值表得出此时输出Q应该维持前一输出状态，即保持系统开通电源状态。系统关机原理作为节电产品，如果在规定时间内系统没有工作，系统会自动转入关机程序，在保存重要数据后，自动关闭系统。

电伴热设计初探

电伴热设计初探摘要：本文对电伴热在化学工艺中的初次设计、安装和运行进行了小结以供有关人员借鉴和参考。 1、前言化学工艺中，有许多地方需要进行防冻。如：浓碱、浓磷酸盐溶液在常温条件下就会结晶；在冬季，室外的取样管道、加药管道和水管道在气温低于零度时也会发生冻结；衬胶管道和设备在低于零度时会发生衬胶层龟裂而破坏等。这一切都需要采用加热防冻工艺。近期出现的“自限温电伴热带”产品是一种很好的用于防冻的加热产品。但是，从工艺上来看，此技术是介于化学和电气之间的。这里，仅将我们经历的设计、运行以及在现场使用中发现的问题介绍给大家，以供有关人员参考和改进，而起到抛砖引玉的作用。 2、“自限温电伴热带”的产品特点自限温电伴热带的外表很象300Ω的电视机天线馈线，扁扁的。但是，两条金属导线之间的材料可不是一般的塑料，是很特殊的，其性能很象热敏电阻材料。当此电伴热带本身的温度低时（如10℃），则电阻小，电流大，发热量也大（常用的一种约15W/m，另一种约35W/m，也有其它品种的）。当温度上升到85℃时（这是防冻常用的一种），则其材料的电阻急剧上升，电流下降到十几毫安，达到几乎无电力消耗效果。这样一来，不需要另加自动控制，它自身就能根据温度的高低来自动调节发热量的功率大小，从而达到自限温的效果。我们将它使用在防冻的设备或管道上时，当温度低到10℃及以下时，自限温电伴热带则有大电流通过，加热管道。当电伴热带温度因加热而上升时，则“自限温电伴热带”的电流就下降使加热功率也下降，从而达到一定的平衡值。这样一来就达到了既防冻又安全不过热的效果。 3、使用范围 ●浓烧碱溶液（如40～50％）在温度低于15℃时防止溶液结晶。 ●浓磷酸盐溶液（近饱和，约10％）的常温下防止结晶。 ●水管道和/或设备（包括各种水管道、加药管道、取样管道以及其它的化学低浓度溶液管道）的冬季防冻。 ●衬胶设备和/或管道防冬季发生龟裂而永远损坏。 ●储存离子交换树脂的设备防冻。

PCB的热分析与热

PCB的热设计热分析、热设计是提高印制板热可靠性的重要措施。基于热设计的基本知识，讨论了PCB设计中散热方式的选择、热设计和热分析的技术措施。 1、热设计的重要性电子设备在工作期间所消耗的电能，除了有用功外，大部分转化成热量散发。电子设备产生的热量，使内部温度迅速上升，如果不及时将该热量散发，设备会继续升温，器件就会因过热失效，电子设备的可靠性将下降。SMT使电子设备的安装密度增大，有效散热面积减小，设备温升严重地影响可靠性，因此，对热设计的研究显得十分重要。 2、印制电路板温升因素分析引起印制板温升的直接原因是由于电路功耗器件的存在，电子器件均不同程度地存在功耗，发热强度随功耗的大小变化。印制板中温升的2种现象：（1）局部温升或大面积温升；（2）短时温升或长时间温升。在分析PCB热功耗时，一般从以下几个方面来分析。 2.1电气功耗（1）分析单位面积上的功耗；（2）分析PCB板上功耗的分布。 2.2印制板的结构（1）印制板的尺寸；（2）印制板的材料。 2.3印制板的安装方式（1）安装方式（如垂直安装，水平安装）；（2）密封情况和离机壳的距离。2.4热辐射（1）印制板表面的辐射系数；（2）印制板与相邻表面之间的温差和他们的绝对温度； 2.5热传导（1）安装散热器；（2）其他安装结构件的传导。 2.6热对流（1）自然对流；（2）强迫冷却对流。从PCB上述各因素的分析是解决印制板的温升的有效途径，往往在一个产品和系统中这些因素是互相关联和依赖的，大多数因素应根据实际情况来分析，只有针对某一具体实际情况才能比较正确地计算或估算出温升和功耗等参数。 3、热设计原则 3.1选材（1）印制板的导线由于通过电流而引起的温升加上规定的环境温度应不超过125℃（常用的典型值。根据选用的板材可能不同）。由于元件安装在印制板上也发出一部分热量，影响工作温度，选择材料和印制板设计时应考虑到这些因素，热点温度应不超过125℃。尽可能选择更厚一点的覆

暖通设计说明

1 主要设计依据《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)(2005) 《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736-2012）《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）《公共建筑节能设计标准》（DB13(J)81-2009）《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ26-2010）《居住建筑节能设计标准》（DB13(J)63-2011）《河北省绿色建筑示范小区建设技术导则(试行)》《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》（GB50067-97）《住宅设计规范》（GB50096-2011）《民用建筑热工设计规范》（GB50176-93）《城镇燃气设计规范》（GB50028-2006）其他相关的国家、地方规范和标准 2 室内外设计计算参数 2.1 室外设计计算参数（廊坊）供暖室外计算干球温度-8.3℃ 冬季通风室外干球温度-4.4℃ 冬季空调室外计算温度-11℃ 冬季空调室外计算相对湿度54% 夏季空调室外计算干球温度34.4℃ 夏季空调室外计算湿球温度26.6℃ 夏季通风室外计算温度30.1℃ 夏季通风室外计算相对湿度61% 夏季室外平均风速 2.2 m/s C SW 冬季室外平均风速 2.1 m/s C NE 最大冻土深度67 cm

冬季室外大气压力1026.4hPa 夏季室外大气压力1004.4hPa 2.2 主要房间的室内设计计算参数 2.3 主要房间的通风换气次数 3供暖、空调系统设计 3.1. 冷热源 3.1.1 住宅、公寓、底商、办公及幼儿园：

PCB的热分析与热设计(doc 6)

有散热层的电路板，散热材料一般为铜/钼等材料，如一些模块电源上采用的印制板。（3）导热材料的使用为了减少热传导过程的热阻，在高功耗器件与基材的接触面上使用导热材料，提高热传导效率。（4）工艺方法对一些双面装有器件的区域容易引起局部高温，为了改善散热条件，可以在焊膏中掺入少量的细小铜料，再流焊后在器件下方焊点就有一定的高度。使器件与印制板间的间隙增加，增加了对流散热。 3.3元器件的排布要求（1）对PCB进行软件热分析，对内部最高温升进行设计控制；（2）可以考虑把发热高、辐射大的元件专门设计安装在一个印制板上；（3）板面热容量均匀分布，注意不要把大功耗器件集中布放，如无法避免，则要把矮的元件放在气流的上游，并保证足够的冷却风量流经热耗集中区；（4）使传热通路尽可能的短；（5）使传热横截面尽可能的大；（6）元器件布局应考虑到对周围零件热辐射的影响。对热敏感的部件、元器件（含半导体器件）应远离热源或将其隔离；（7）（液态介质）电容器的最好远离热源；（8）注意使强迫通风与自然通风方向一致；（9）附加子板、器件风道与通风方向一致；（10）尽可能地使进气与排气有足够的距离；（11）发热器件应尽可能地置于产品的上方，条件允许时应处于气流通道上；（12）热量较大或电流较大的元器件不要放置在印制板的角落和四周边缘，只要有可能应安装于散热器上，并远离其他器件，并保证散热通道通畅；（13）（小信号放大器外围器件）尽量采用温漂小的器件；（14）尽可能地利用金属机箱或底盘散热。 3.4布线时的要求

电伴热电源设计要求

电伴热系统电源设计的要求 2013-10-14 来源：浏览：657 电伴热系统电源设计的要求电源设计是电伴热工程同样需要考虑的问题，主要考虑的有供电电缆，配电箱等。所有单根电伴热都需要安装断路器。一般分路断路器有30MA的漏电保护，如果采用自限温电热带需考虑启动电流，保证不超过70%的CB（电路断路器）额定功率。电伴热供电电源需要设立独立的供电系统，例如：配电箱。主要包括有：一套主绝缘体、动力配电盘、开关、继电器、温控器、控制开关、指示灯、终端接线盒、接地总线以及所有动力和控制线路，对于维修和试验用的单独加热电路，应提供控制开关。具体要求如下： 1、所有电路断路器应安装人工复位器、常态关闭、备用触点只有在电路断路器断开时才打开。 2. 用于工艺管线要求保持温度控制及电路防冻保护的电路应安装在同一个配电盘的两部分。防冻保护电路应由在每个配电盘上单独的控制器进行控制。 3. 所有电路断路器的启动和超温报警引起的连接均用线连接起来，以提供两种独立的遥控报警功能。（失效和温度控制）报警连接应用线连接到一个共同的终端装置，并提供外部报警的连接头。 4 终端接线盒为终端电源，控制及仪表电线进入每个控制配电盘。终端接线盒应安装导轨，带管状的旋压板接线头，定型标准生产。 5. 动力配电盘应提供型号目录，所有断路器应单独用铭牌进行确定以表示其电路号码。断路器铭牌应用背胶黏附到配电盘上，主铭牌置于每个控制盘前部，其上应表示盘号及说明。主铭牌上的铭文至少要12mm高的字母。 6、电伴热电路对于设备预伴热和预保温，如冲洗、安全喷淋器、仪表管等应通电并从防冻保护控制盘控制。 7、. 当定断路器和导线大小时采用在冷启动时电伴热的最大输出功率时的电流，对于在配电盘表上连续的负载采用持续的加热功率。

自动控温浇水电路的设计

沈阳航空航天大学课程设计（说明书）自动控温浇水电路的设计班级机电1301 学号学生姓名指导教师

沈阳航空航天大学课程设计任务书课程名称模拟与数字电子技术课程设计课程设计题目自动控温浇水电路的设计课程设计的内容及要求：一、设计说明与技术指标自动控温浇水电路的设计，设计一款自动浇水控温电路，用于控制植物生长温度，当温度高于30C 0时停止浇水，温度低于15C 0时0时该电路自动浇水降温，温度降低到20C 加温。且该装置应具备停电报警功能技术指标如下： ①温度控制范围20C 0~30C0。； ②温度超过上限值时采用声音报警； ③温度上下限可以手动设定；二、设计要求 1．在选择器件时，应考虑成本。 2．根据技术指标，通过分析计算确定电路和元器件参数。 3．画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化）。三、实验要求 1．根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路，用软件仿真。 2．进行实验数据处理和分析。四、推荐参考资料 1．阎石著. 数字电子技术基础[M].北京：高等教育出版社，2005年 2．童诗白、华成英主编者. 模拟电子技术基础[M]. 北京：高等教育出版社，2010年3．赵淑范、王宪伟主编.电子技术实验与课程设计[M].北京：清华大学出版社，2010年 4．孙肖子、邓建国主编.电子设计指南[M].北京：高等教育出版社，2010年五、按照要求撰写课程设计报告

成绩评定表：指导教师签字： 2016 年1 月17日

自动控温浇水电路的设计摘要：本文是介绍一个自动控温浇水电路，它由电源、温度检测控制电路、报警电路、浇水装置以及加温装置组成，能够自动控制植物的生长温度，当植物的温度高于30C0时浇水装置自动浇水降温，温度降低到20C0时停止浇水，温度低于15C0时加温。此外该装置还具备温度高于30C0报警功能。关键词：温度检测；自动浇水；加温；温度高于30C0或停电报警。一、概述随着科技时代的不断地发展，信息化、自动化已全面普及人们的生活，生活水平也不断地提高，人们都渴望方便、快捷，所以对自动化的要求也越来越高。模拟与数字电路规模的变大和运用范围的变广，数字系统的设计变得越来越复杂，自动控制电路设计的优越性也会越来越显突出。自动控温浇水电路是自动控制电路中比较典型的电路之一。它的主要功能是在无人直接参与下自动控制植物的生长温度，从而自动控制植物的生长。在我们的现实生活中，有相当多的电器设备都是自动化的，减少了繁琐的操作，使人门的工作变得越来越简单。随着自动控制应用越来越广泛，自动化电路的应用也变得广泛起来，例如工厂自动检测生产线，大棚种植，花卉基地等等。如今各行各业对自动控制器的依赖越来越多，不止在工厂里，小到生活用品，大到航空航天事业都可以看见它的影子。课设设计的自动控温浇水电路就是一种用来自动控制植物生长的电路。二、方案论证设计一款自动浇水控温电路，用于控制植物生长温度，当温度高于30C0时该电路自动浇水降温，温度降低到20C 0时加温。 0时停止浇水，温度低于15C 方案一：方案一原理框图如图1所示。图1 自动控温浇水电路的原理框图

自动增益控制电路的设计与实现

自动增益控制电路的设计与实现实验报告北京邮电大学信息与通信工程学院

一：课题名称自动增益控制电路的设计与实现二：摘要及关键词 1、摘要：在处理输入的模拟信号时，经常会遇到通信信道或传感器衰减强度大幅变化的情况；另外，在其他应用中，如监控系统中的多个相同传感器返回的信号中，频谱结构和动态范围大体相似，而最大波幅却相差甚多的现象。很多时候系统会遇到不可预知的信号，导致因为非重复性事件而丢失数据。此时，可以使用带AGC（自动增益控制）的自适应前置放大器，使增益能随信号强弱而自动调整，以保持输出相对稳定。本实验在介绍了AGC电路的基础上，采用了一种相对简单而有效实现预通道AGC的方法，电路中使用了一个短路双极晶体管直接进行小信号控制的方法。 2、关键词：驱动缓冲可变衰减自动增益控制电压跟随器反馈三：设计任务要求 1、基本要求： 1）设计实现一个AGC电路，设计指标以及给定条件为：输入信号0.5～50mVrms；输出信号：0.5～1.5Vrms；信号带宽：100～5KHz； 2）设计该电路的电源电路（不要求实际搭建），用PROTEL软件绘制完整的电路原理图（SCH）及印制电路板图（PCB） 2、提高要求： 1）设计一种采用其他方式的AGC电路； 2）采用麦克风作为输入，8Ω喇叭作为输出的完整音频系统。 3、探究要求： 1）如何设计具有更宽输入电压范围的AGC电路； 2）测试AGC电路中的总谐波失真（THD）及如何有效的降低THD。四：设计思路及总体结构框架 1、设计思路 ①该实验电路中使用了一个短路双极晶体管直接进行小信号控制的方法，从而相对简单而有效实现预通道AGC的功能。如下图，可变分压器由一个固定电阻R1和一个可变电阻构成，控制信号的交流振幅。可变电阻采用基极-集电极短路方式的双极性晶体管微分电阻实现为改变Q1电阻，可从一个由电压源和大阻值电阻R2组成的直流源直接向短路晶体管注入电流。为防止R2影响电路的交流电压传输特性。R2的阻值必须远大于R1.

PCB电路板散热设计方案技巧

PCB电路板散热设计技巧对于电子设备来说，工作时都会产生一定的热量，从而使设备内部温度迅速上升，如果不及时将该热量散发出去，设备就会持续的升温，器件就会因过热而失效，电子设备的可靠性能就会下降。因此，对电路板进行很好的散热处理是非常重要的。PCB电路板的散热是一个非常重要的环节，那么PCB电路板散热技巧是怎样的，下面我们一起来讨论下。 1、通过PCB板本身散热目前广泛应用的PCB板材是覆铜/环氧玻璃布基材或酚醛树脂玻璃布基材，还有少量使用的纸基覆铜板材。这些基材虽然具有优良的电气性能和加工性能，但散热性差，作为高发热元件的散热途径，几乎不能指望由PCB本身树脂传导热量，而是从元件的表面向周围空气中散热。但随着电子产品已进入到部件小型化、高密度安装、高发热化组装时代，若只靠表面积十分小的元件表面来散热是非常不够的。同时由于QFP BGA等表面安装元件的大量使用，元器件产生的热量大量地传给PCB板，因此，解决散热的最好方法是提高与发热元件直接接触的PCB自身的散热能力，通过PCB板传导出去或散发出去。 2、高发热器件加散热器、导热板当PCB中有少数器件发热量较大时（少于3个）时，可在发热器件上加散热器或导热管，当温度还不能降下来时，可采用带风扇的散热器，以增强散热效果。当发热器件量较

多时（多于3个），可采用大的散热罩（板），它是按PCB板上发热器件的位置和高低而定制的专用散热器或是在一个大的平板散热器上抠出不同的元件高低位置。将散热罩整体扣在元件面上，与每个元件接触而散热。但由于元器件装焊时高低一致性差，散热效果并不好。通常在元器件面上加柔软的热相变导热垫来改善散热效果。 3、对于采用自由对流空气冷却的设备，最好是将集成电路（或其他器件）按纵长方式排列，或按横长方式排列。 4、采用合理的走线设计实现散热由于板材中的树脂导热性差，而铜箔线路和孔是热的良导体，因此提高铜箔剩余率和增加导热孔是散热的主要手段。评价PCB勺散热能力，就需要对由导热系数不同的各种材料构成的复合材料PCB用绝缘基板的等效导热系数（九eq）进行计算。 5、同一块印制板上的器件应尽可能按其发热量大小及散热程度分区排列，发热量小或耐热性差的器件（如小信号晶体管、小规模集成电路、电解电容等）放在冷却气流的最上流（入口处），发热量大或耐热性好的器件（如功率晶体管、大规模集成电路等）放在冷却气流最下游。 6、在水平方向上，大功率器件尽量靠近印制板边沿布置，以便缩短传热路径；在垂直方向上，大功率器件尽量靠近印制板上方布置，以便减少这些器件工作时对其他器件温度的影响。 7、设备内印制板的散热主要依靠空气流动，所以在设计时要研究空气流动路径，合理配置器件或印制电路板。空气流动时总是趋向于阻力小的地方流动，所以在印制电路板上配置器件时，要避免在某个区域留有较大的空域。整机中多块印制电路板的配置也应注意同样的问题。

电伴热施工方案(全)

电伴热施工方案.

目录第1章工程概况 (3) 第2章编制说明 (3) 2.1编制目的 (3) 2.2适用范围 (3) 2.3编制依据 (3) 2.3.1 国家施工规范、规程、标准及建筑安装工程施工及验收规范 (3) 2.3.2 设计图纸 (4) SEI设计单位PP2装置仪表工程图纸 (4) SEI设计单位关于PP2装置仪表工程的设计变更 (4) 设备厂家图纸及说明书 (4) 2.3.3 相关文件 (4) 本工程相关施工合同 (4) 本工程《施工组织总设计》及《仪表专业施工组织设计》 (4) 相关技术协议 (4) 强制条文及质量通病防控条文关于仪表专业部分 (4) 仪表检试验计划第二版 (4) 第3章主要施工工程量 (4) 第4章施工工机具 (4) 4.1 工机具计划 (4) 4.2人员计划 (5) 第5章施工方法及技术要求 (5) 1.供汽与回水系统安装 (6) 2.蒸汽、热水伴热 (7) 第6章质量保证措施 (8) 第7章安全保证措施 (9) 第8章安装记录和质量检查记录 (10) 第9章工作危害性分析（JHA） (11) .

第1章工程概况陕西石油靖边能源化工项目30万吨／年聚丙烯（二线）装置主要由现场装置变电所、现场机柜室、挤压造粒厂房、聚合框架、掺混料仓、街区、化学品库、废水池等单项装置组成。仪表部分施工主要是：各类仪表（压力仪表、温度仪表、液位仪表、流量仪表、分析仪表、仪表阀门）安装、电缆配管安装、电缆桥架安装、电缆敷设、仪表管路安装（气源管、导压管、取样管、仪表管管配件等）、回路检测（单表调试、仪表管路吹扫和试压）、机柜室仪表盘柜安装等。第2章编制说明 2.1编制目的本方案为陕西石油靖边能源化工项目PP2装置仪表安装工程而编制，以明确技术要求和施工方案，指导施工，保证施工质量。 2.2适用范围本方案适用于陕西石油靖边能源化工项目PP2装置施工范围内的仪表专业安装工程，参加仪表安装工程的施工人员应遵照执行。 2.3编制依据2. 3.1 国家施工规范、规程、标准及建筑安装工程施工及验收规范自动化仪表工程施工及验收规范（GB50093-2002）石油化工仪表工程施工技术规程（SH/T3521-2007） .

电伴热设计说明

1.电伴热设计说明 1.1 电伴热适用范围:适用于工业与民用建筑等行业众多场合,金属管道及设备工艺装置的保温和防冻。 1.2 由于电伴热工程目前暂无国家(或行业)规范(程)和产品标准可遵循，所以安装和调试应在供货方的指导下或严格遵循本手册及有关国家标准、图集和有关安全规范进行。 1.3 电伴热的设计和安装要求：由于电伴热的电热带是安装在绝热层和管道(或设备)外壁之间，利用电热来补充输贮过程中所散失的热量，以维持在一定的温度范围内，达到保温和防冻的目的。所以电伴热仍需有绝热层、防潮层和保护层。绝热层的材质、厚度和结构的选择应先按保温和防结露要求的绝热层厚度计算和选择电热带功率，当功率过大时，再增加绝热层厚度。用于保温为目的的绝热设防潮层。只有在确保夏季管道、设备表面不结露的情况下才可不设防潮层。保护层的设置要求与非电伴热保护层的设置要求相同。 1.4 电热带分自控温和恒功率两种。（1）自控温电热带是由导电聚合物和两条平行金属导线及绝缘层构成。其特点是导电聚合物具有很高的电阻正温度系数特性，且相互并联；能随被加热体系的温度变化自动调节输出功率，自动限制加热的温度。可以任意截短或在一定范围内接长使用，并允许多次交叉重叠而无高温度点及烧坏之虑。一般情况下，可不配温度控制器，仅在温度控制精度要求很高场合才配温控器。温控器的选择和安装要求与恒功率电热带相同。自控温电热带分屏蔽型和加强型。腐蚀区应采用加强型。在保温层内金属管道上放热量曲线见电伴热编制说明(一)；电热带规格及技术特性见科华产品样本；电器保护开关的选用见电伴热编制说明（二）。（2）恒功率电热带是以金属电阻丝或专用碳纤维束串联或并联与导电线芯及绝缘材料结合而制成，由于其输出功率恒定，温度积累必须采取通断电控温，因此使用时必须配置温控器，不允许交叉、重叠及任意接长、剪断使用，否则会出现过热、过载、燃烧等恶性事故，因此恒功率电热带常用于非重要(非防爆)场合，功率需要较大、温度较高的加热场合。 ● 2.电伴热设计 2.1散热量计算散热量计算有两种方法：一是查表法；二是按公式直接计算法。（1）查表法首先根据需要伴热的维持温度(T0)和环境最低气温（Ta）计算温差：

路灯自动控制开关电路的设计

路灯自动控制开关电路的设计 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

路灯自动控制开关电路的设计一、实验要求可以根据光照的强度自动控制路灯的通、断。当傍晚光照强度渐弱或者清晨光照强度渐强来控制路灯的通或者断以及其灯的强度。二、实验目的 1.了解自动调光台灯电路的结构及工作原理 2.让我们学会更好的自主学习和团队合作三、实验原理 ·············调光台灯电路及工作原理电路图············· 功能实现：当环境光照弱，它发光亮度就增大；环境光照强，发光亮度就减暗。当开关S拨向位置2时，它是一个普通调光台灯。RP、C和氖泡 N组成张弛振荡器，用来产生脉冲触发可控硅VS。一般氖泡辉光导通电压为60－80V，

当C充电到辉光电压时，N辉光导通，VS被触发导通。调节RP能改变C充电速率，从而能改变VS导通角，达到调光的目的。R2、R3构成分压器通过VD5也向C充电，改变R2、R3分压也能改变VS导通角，使灯的亮度发生变化。当S拨向位置1时，光敏电阻RG取代R3，当周围光线较弱时，RG呈现高电阻，VD5右端电位升高，电容C充电速率加快，振荡频率变高，VS导通角增大，电灯两端电压升高、亮度增大。当周围光线增强时，RG电阻变小，与上述相反，电灯两端电压变低，高度减小。四、实验步骤调试时，将RP调到阻值为零位置，S置于位置2，用万用表测电灯两端交流电应在200V以上，如低于200V可略减小R1或增大R3阻值，使之达到要求。光敏电阻RG应安装在台灯底座侧面台灯光线不能直接照射的地方，用来感受周围环境照度。调光台灯的灯泡宜用40W的白炽灯。调整好的电路即可投入使用；S拨向2为普通调光台灯，调RP可选择适当的高密度；S拨向1为自动台灯，先调RP选择好适当亮度，如环境照度变暗时，台灯亮度会逐渐变亮，增大照度。五、实验实物

工艺管道系统电伴热设计和安装要点专篇

电伴热设计和安装建议 ---大树 ****项目中的工艺介质极易结晶，故大多管线都为电伴热保温设计。伴热和保温的质量决定了****工程的连续和正常运行，极为重要。但电伴热在施工初期，由于项目组不了解情况，仅靠厂家和电器人员进行此项工作，因此在电伴热的回路合并上以及测温点的设定位置上出现了很多不合理的地方。在在投料车前，汇聚设计、厂家、业主、现场试车和电器施工人员的集体智慧，加紧改造完善，为投料试车、停车检修、以及生产试运行提供了有利的保障，并总结出以下原则： ①对于有分支的伴热带，比如精馏二塔产品通过泵P-8332输送至V-8301或V-8302的管线共用一个伴热线控制回路，控制点安装在泵的出口，正常输送物料时，由于物料温度高，伴热带处于停运状态，而这时未走物料的另一条分支（我们称之为死角）必将处于未加热保温状态，时间稍长，可能会结晶堵塞管道。对于这种管线就要考虑每个分支要有各自独立的回路控制； ②对于穿越室外和室内伴热带，控制点最好设计在室外，因为气温较低时，物料停止流动的管道，室外部分相对降温要快，这就需要伴热带探测点及时响应、投入运行； ③电伴热的温度监测点位置选择，择优考虑室外、高点、管线的盲端或末端等，同时温度探头要距离伴热线远一点，也就是从工艺操作角度选择管线温度可能出现较低的地方； ④温度探头距离伴热带的距离要有严格的要求，距离太近，所测温度不能代表管道的平均温度； ⑤电伴热的设计一定要从工艺操作情况考虑，当然按工艺图，每条管线号设计一个伴热控制回路成本造价太高，有时确实也没必要；但是，如果仅仅根据工艺所提的条件一样，多条管线有紧密相连或距离较近等，就将它们用一个伴热回路进行控制，而没有考虑具体工艺操作状态，当生产使用时，问题就会很多，如耗电、不能及时投用等。所以这里就需要总体上进行一个平衡。综上：电伴热的设计需要的综合知识较强，仅靠厂家和电器人员不能胜任此项工作，项目设计阶段就需要经验丰富的工艺和操作人员参与。

电伴热设计.doc

电伴热设计电伴热是利用电伴热产品所产生的热量来补偿需伴热的管道、容器、罐体等工艺装置所散耗的热量，以维持其相应的介质温度来满足工艺要求。所以正确计算出管道、容器、罐体等工艺装置的热耗散量，对伴热所需的介质温度是至关重要的。为此在计算热耗散量前，必须先找出有关的几个重要参数：如T A（管道、容器、罐体等介质维持温度）。T B（当地最低环境温度）、d（管道的外径）、do（管道内径）、S（容器或罐体表面积）δ（保温层厚度）。另外还需知道保温材料的名称和敷设环境（室内或室外、地面或埋地）。当知道了这些参数，再借助于有关的计算方式和表就能进行具体计算，从而得到所需的散热量。管道及附件耗散热量的计算确定管道的热耗散量首先应知道管道的口径、保温层材料及厚度和所需维持温度之差△T，查管道散热量表，（乘以适当的保温系数），就能得到单位长管道的散热量，如果管子在室内则再乘以0.9。如果伴热的是塑料管道，因为塑料的导热性远低于碳钢（0.12:25），故可用0.6-0.7的系数对正常散热量加以修正。例1：某厂有一管线，管径为1/2"，保温材料是硅酸钙，厚度10mm，管道中流体为水，水温需保持10℃，冬季最低气温是-25℃，环境无腐蚀性，周围供电条件380V、220V均有，求管道每米热损失？步骤一：△T = T A - T B =10℃-（-25℃）=35℃ 步骤二：查管道散热量表，管径1/2"。10mm保温层。当△T =30℃热损失为11.0w/m，当△T =40℃热损失为14.9w/m，△T =35℃时，每米损失可采用中间插入法求得（因表中无Q B值）。

Q B=11.0w/m+（14.9w/m - 11.0w/m）[（35-30）÷（40-30）]=12.95w/m 步骤三：保温层采用硅酸钙，查保温材料修正数表乘以保温系数f及综合系数1.4 Qr=1.4Q B×f=1.4×12.95w/m×1.50=27.195w 答案：管道每米损失热量27.195W 保温材料修正数表确定管道阀体的散热量闸阀散热量通常是相联口径管道每米热损失的1.22倍；如果是球阀，则可用0.7乘以闸阀热耗量，如果蝶型阀（节流阀），则乘以0.5；如果是浮式球阀，则乘以0.6。确定所需的电伴热带长度从产品规格中可知电伴热带的工作电压，功率值。如算出单位长度热损失大于电伴热带单位长度的发热额定值，则可用以下方法来弥补： ●采用两条或更多条的平等电伴热带。 ●采用卷绕法（如果用此法，则要先求出热损失对电伴热带发热功率的比值。如在2"管道上热损失是24w/m，而电伴热带功率20w/m，则比值=24/20是1.2倍，查电伴热带跨

自动频率控制电路的设计与制作

天津中德职业技术学院毕业设计任务书设计题目：自动频率控制电路的设计与制作完成期限：自年月日至年月日所属系部电气与能源学院班级 11电气三班学生姓名王增田指导教师王滦平系主任签字批准日期

毕业设计（论文）答辩成绩记录表自动化工程系专业电气自动化班级 3班学员王增田

天津中德职业技术学院毕业设计（论文）说明书姓名王增田专业电气自动化年级 3班年月日

毕业设计题目：低通滤波器设计院（系）：电气与能源学院专业：电气自动化学生姓名：王增田学号： 11204203038 指导教师：王滦平 2013年 12 月 24 日

自动频率控制电路的设计与制作摘要压控振荡器作为无线收发机的重要模块，它不仅为收发机提供稳定的本振信号，还可以倍频产生整个电路所需的时钟信号。它的相位噪声、调节范围、调节灵敏度对无线收发机的性能有很大影响。文章首先介绍了振荡器的两种基本理论:负反馈理论和负阻振荡理论。分别从起振、平衡、稳定三个方面讨论了振荡器工作所要满足的条件，并对这些条件以公式的形式加以描述。接着介绍了两种类型的压控振荡器:环形振荡器和LC振荡器。对这两种振荡器的结构、噪声性能和电源的敏感性方面做出了分析和比较，通过分析可以看出LC压控振荡器更加适合于应用在射频领域。紧接着介绍了CMOS工艺可变电容和电感的物理模型，以及从时变和非时变两个方面对相位噪声进行了分析。关键词：LC压控振荡器；可变电容；相位噪声，调谐范围。

一、绪论 1.1 研究背景随着集成电路技术的发展，电路的集成度逐渐提高，功耗变的越来越大，于是低功耗的CMOS技术优越性日益显著。人们对CMOS工艺的研究大量增多，发现CMOS技术比其他工艺更适用于按比例缩小原理。在过去的30年里正如摩尔预测的那样，每个芯片上的晶体管的数量每18个月就翻一番。MOS管的沟道尺寸也从1960年的25u。下降到现在的0.18um。物理尺寸的缩小让芯片具有比以前更优的性价比。等比例缩小原理的优点远不止在面积上，它还提高了CMOS器件的速度，现在CMOS工艺的晶体管的本征速度已经可以和双极器件相比较了。据报道0.18um的CMOS工艺的N沟道晶体管的截止频率己经达到了60GHz。原来只能用于标准数字集成电路的CMOS工艺也能用来设计高性能的模拟电路，甚至是射频电路。近年来，无线通信系统和宽带接收机的迅猛发展，特别是手提无线设备（如无绳电话，对讲机，GPS）的普及，使得射频前端芯片设计向小型化，低成本，低功耗等方向发展。COMS工艺技术的不断进步，是越来越多的射频单元电路，如低噪声放大器，上/下频混频器，中频滤波器，本地振荡器，功率放大器等等，能够集成到单片COMS收发芯片上。另外，加上基带信号处理，尤其是数字信号处理，早已能够在COMS工艺上实现。因此有可能在COMS工艺上实现从前端到后端的整个无线通信系统。压控振荡器最重要的指标要求是低相位噪声，低功耗，宽调谐范围等。采用高品质因数的片上螺旋电感和大电容系数比（C max /C min ）的累积型MOS可变电容实现的压控振荡器是在COMS硅衬底上实现高性能压控振荡器的最佳选择。 1.2 LC压控振荡器的研究现状振荡器电路的实现方式主要有两种：电感电容谐振振荡器和环形振荡器。环形振荡器的振幅比较大，但其开关非线性效应很强，使得它受电源/地的噪声影响很明显。虽然环形振荡器也能够工作到1-2GHz，但是出于其相位噪声性能比电感电容谐振振荡器差很多，故而在1GHz以上的振荡器很少采用环形振荡器结构。 1.2.1 片上电感和可变电容电感电容谐振压控振荡器的电路结构来源于印刷线路板(PCB)上采用分立器件实现的振荡器电路，早期它们大多采用分立的电感，电容及分立三极管器件。