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工业机械设计中如何处理机械设计的低功耗设计?
大家好,关于工业机械设计中如何处理机械设计的低功耗设计?很多朋友都还不太明白,今天小编就来为大家分享关于低功率设备设计要点的知识,希望对各位有所帮助!
低功率设备设计要点
降低功耗不光能够大大的节约电能还能简化电源部分的设计,甚至可以用于手持设备上面使用,这些都已经越来越成为未来产品的设计方向了。
1降低功耗从MCU选型开始。一开始选型的时候就应该考虑选择低功耗的MCU比如MSP430一类的为低功耗设计的CPU。
强烈不建议使用51一方面是因为51速度慢,另外一方面是因为51的IO是有上拉电阻的,虽然当IO为高电平是上拉电阻不费电,但是下拉电流的时候却也有不小的功耗产生。还有一点就是51的运算速度实在是太慢了~~~~~很多运算用51都需要很高的主频而主频高了就意味着高的功耗。
2选择器件用电电压。很明显降低器件的用电电压能够明显的降低器件的耗电比如说ATmega8和ATmega88虽然芯片大致内部结构一致但是后者可以工作在1.8V的超低电压下而前者就不行,综合考虑下当然还是选择后者。
3尽量降低器件的工作频率。大家都知道CMOS电路的工作电流主要来此于开关转换时对后一级输入端的电容充放电,如果能够降低MCU的工作频率自然耗电也就下来了,要知道当AVR工作在32.768Hz时和工作在20Mhz时的工作电流差异可不是一般的小啊。
4尽量使用中断让处理器进入更深的睡眠。众所周知睡眠模式和掉电模式能够大大的降低MCU的工作电流,聪明的单片机设计师能够充分的利用MCU的中断功能让MCU周期性的工作和睡眠从而大大的降低MCU的工作电流。
5尽量关闭MCU内部不用的资源。这个吗地球人都知道的好处,我说这个有点像废话一样,不用的东西你干吗开着呢?比如ATmega8内部的模拟比较器,默认是开着的还有ATmega88内部的大多数资源都可以在不用的时候用软件关闭。
6尽量使用VMOS做为外部功率扩展器件。道理很简单VMOS驱动的时候是电压行器件驱动是几乎不产生功耗,要比普通的晶体管省电多了,而且由于VMOS的导通内阻低通常只有几十个毫欧,在小电流的时候器件自身发热也小,尤其是小电流是效率远比传统晶体管要高的多的多。这里还是建议使用高速VMOS,因为高速VMOS在开关速度相当高的PWM时效率会更高。
7片外IC的电源最好都能由MCU的IO控制比如说我们常用的24C02。由于它是掉电记忆的,所以我们完全可以在它不工作的时候对它关电源,以节约电流。还有比如说我们常用的6116的SRAM,我们完全可以用单片机来控制它的片选端口来控制它的工作与休眠从而节约电流。
8这招也是最毒辣的一招。通常我们驱动一些LED器件,完全可以通过PWM来控制从而省略限流电阻,要知道当器件选定后它的内阻也就已经确定,而当电源电压也确定的时候,就可以通过占空比来确定器件上的电压,从而节约了限流电阻同时也就节约了限流电阻上面的功耗,如果用户使用的是电池,我们完全还可以不定期的对电池电压进行检测然后改变占空比,从而恒定负载上面的电压,达到电源的最大利用率。
低功耗模式是什么意思
低功耗分两方面,一是工况功耗,二是总平均功耗或说等效功耗。
工况功耗低,主要是能效比高,比如同样亮度需求下,LED或节能灯都比白炽灯所需的耗电量要少,所以它们就可以称为低功耗产品;
总平均功耗则是“随手关灯”的概念,尽可能的缩短暂时不使用的模块通电的时间,以降低系统运行时总的平均功率。比如说,冰箱或空调,也许电机功率很高,但只工作一会就停机了,例如1000W的空调压缩机,工作1分停9分,那在10分钟里总的耗电量只相当于100W的电器。
机械传动设计中,轴的轴径如何确定,如何计算
轴的设计过程如下:
1.根据该轴所传递的功率,用公式T=9550*p/n算出传递的转矩。
2.根据转矩,利用扭转切应力公式初步估算轴的直径。
3.根据轴上的齿轮尺寸,所采取的装配方案,选出轴承,并做好初步的结构设计。
4.现在开始对轴进行校核,如果是一般的转轴,就用弯扭合成公式进行校核。如果是心轴,就用弯曲公式来校核,如果是传动轴,一般不用校核。
5.利用机械零件强度理论对轴进行精确校核。确定各种影响系数。最后如果强度满足,一般不做修改,强度不满足,重新设计即可。公式的话,可以参考材料力学或者机械设计教材。轴的材料一般选用40CR
机械设计中,竖直运动用电机+气缸以减少电机功率可行吗
机械原理设计中,依据自己的行为需要。体现于垂直方向的往复运动,用电机,用电机带动相应的机械机构其原理依据需要而定。依据动作需要以及束缚需要,给定电机的不同功率。这些都已经是经典了,甚至无需动过多脑筋就可以通过现实社会已有的存在中来满足自己的机械拖动的需要。只是价格问题。
不过哈!要说效率第一,要说性能第一,要说理念第一,要说创新第一。嗨嗨,在这方面仍需动脑筋。如具有横向肌肉能力器械。譬如具有更高效电力信号的运动组件。这需要您的研究和开发。以至于机械行为的如意体现。
工业机械设计中如何处理机械设计的低功耗设计?和低功率设备设计要点的问题分享结束啦,以上的文章解决了您的问题吗?欢迎您下次再来哦!