电路设计的方法

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇电路设计的方法范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

电路设计的方法范文第1篇

【关键词】tow-thomas电路；模拟滤波器；设计

一、模拟滤波器

滤波器是一个频率选择的器件，它的功能是让指定频段的信号通过，而对其他部件产生衰减作用。模拟滤波器处理的是模拟信号。理想的滤波器是只让指定信号通过，而其他信号无法通过的，其幅频响应曲线（如图一）。而实际上的滤波器是无法做到这一点的，它只能保证频率响应曲线在一定的范围之内（如图二）。因此在数学上就有多种方法来实现同一滤波器的指标要求，例如巴特沃斯、切比雪夫一型、切比雪夫二型、椭圆滤波器、贝塞尔滤波器等。每一种类型都有其各自的特点（表1）。

二、Tow-Thomas电路形式

四、确定电路参数值

当由低通原型获得实际所需滤波器传输函数之后，对应上文所述tow-thomas电路与传输函数的对应情况，即可获得电路元件值。

如果采用的是其他形式的电路，则需另外研究其电路形式所对应的传输函数，再与所需传输函数相对应。

五、模拟滤波器设计实例

六、实物制作结果

实物制作时，采用OP37运算放大器代替所设计运放，来验证滤波器功能。实际测试中发现信号源的传输线对测试结果有很大影响。以下是某一种情况下的测试结果：

1.中心频率大约100KHz，低截止频率88KHZ，高截止频117KHZ。

2.实物与仿真结果有一定偏差，但滤波的趋势还是能体现出来的。

参考文献

[1]宋寿鹏.数字滤波器设计及工程应用[M].江苏大学出版社，2009.

[2]林春芳.一种双二次型有源带通滤波器的设计与研制[D].2010.

电路设计的方法范文第2篇

【关键词】设计方法；逻辑综合CSP原理；有限状态机；异步电路

应该说，我国对异步电路已经做了很长时间的研究，但是因其自身理论相对比较复杂，再加上缺乏科学、合理的设计方法还有验证手段，所以导致整个研究工作进展比较缓慢。但与此同时，在同一时间内被提出的同步电路，因其原理相对简单，工程设计手段比较丰富，逐渐的发展成为当前集成电路设计过程中的主要模式。而随着电路规模的不断扩大以及设计主频的日益提高还有制造工艺的诸多限制，造成同步电路在使用过程中，以往的连线延迟以及时钟负载等问题变得日益突出，此外在其设计方法上也存在着诸多问题，这就是的同步电路在改善和健全其性能方面边等愈来愈困难。在这种情况之下，做好对异步电路的研究工作就变得越来越重要。

一、异步电路的基本分类

相比较同步电路来说，当下电路的运行状态往往储存在特定寄存器中，它本身所进行的下一步状态往往是由当前运行状态同相应输入信号再经过固定逻辑组合计算之后得到的，并在时钟作用下经其上沿逐渐保存至特定寄存器中。因此所采取的时钟频率往往会大于关键路径长度。而异步电路则会选择使用内部模块之间的相应握手信号来替代所有的时钟信号，并在不同模块之间进行自主通信，以完成相应计算。

依据相关的电路延迟模型以及电路同其它外部环境之间所产生的交互模式，可以将异步控制电路划分成为延迟无关电路以及速度无关电路，还有准延迟无关电路和Huffman电路等等。

1.延迟无关电路

所谓的延迟无关电路是基于传统的无限惯性延迟以及相应的线延迟模型，结合输入/输出模型来确保整条线路实现其功能，并在完成请求/应答等操作时所选择使用的两段双轨编码专业握手协议以及四段双轨编码专业握手协议。在这个环节中，为了确保延迟无关其相应特性，运行电路往往需要已经确认完成检测的电路来对上一段运行过程中所发送的信息数据进行有效判定。延迟电路在运行中，其实际处理速度可以达到规定的平均效率。但因为在发生动作时，需要引入相对较为复杂的专用控制电路，所以致使其额外面积开销较大。对于那些小规模电路，如果使用的控制电路太过复杂，那么就使得成本明显增加，比较不经济。另外对于常用的一些电路基本模块，因其不具备相应的延迟无关性，所以无法将其应用到现阶段的延迟无关电路中。只能选择使用反相器以及C门等一些相对简单的电路单元应用到电路模块中。但是为了能够实现和满足复杂电路结构，往往在其运行过程中使用其它专用的延迟假设模块，不过需要注意的是使用的这些电路模块，其相应的接口电路是无法实现延迟的。

2.Huffman电路

从某种程度上说，可以将这种电路看成是反馈回路以及组合逻辑电路等组合体。其中它内部的组合逻辑电路是一种以有限惯性为基础的线延迟模型；而相应的反馈回路则是以无限惯性为基础的反馈延迟模型。另外，这种电路在运行过程中往往选择使用较为传统工作模式来完成和实现相应的电路功能。依据当前电路行为假设存在的不同，可以将其划分成为以单输入变化为基础的Huffman电路以及猝发模式Huffman电路等。这种电路其内部结构优势就是在于运行过程中比较容易实现自动综合。而它所存在的问题就是所选择的电路延迟模型，往往决定了其运行过程中处于一种最差效率之下，而且还无法使用层次化电路对其进行设计。另外在运行中，为了能够有效的处理毛刺所采取的冗余逻辑常是的这中异步电路在专业测试过程中变得愈发困难了。

3.准延迟无关电路

这种电路其实是在传统延迟无关电路的专用基本模型之上，通过假设其相应分叉线来判定其延迟是相等的一种电路。对于该电路来说，如果将线延迟纳入到内部门延迟中，那么就可以依据一定标准和方法得出与其相等同的速度无关电路。在运行过程中，它所存在的问题主要是无法对电路分叉线所产生的延迟约束进行有效控制。

4.速度无关电路

该电路是以无限惯性为基础的门延迟模型，并选择使用相应的输入/输出模型来确保实现和完成电路功能，因此它运行长的线延迟是可以被忽略的。此外速度无关结构其真正的优势就是通过使用多种功能模块来对电路进行综合。而它所存在的问题就是在当前所使用的深亚微米技术来说的，由于该工艺是以线延迟做主导的，所以传统的延迟假设往往无法在该电路中使用。另外传统的延迟模型在使用过程中，还会从一定程度上增加一些不必要的成本。

二、异步电路的相应设计方法

依据现阶段异步电路的实际分类及其描述机制存在的不同，可以将其设计方法划分成为以CSP原理为基础的设计方法以及基于Petri网环境之下的设计方法还有一有限状态机为基础的设计方法等等。

1.基于CSP的设计方法

这种设计方法主要选择使用Balsa以及Tangram还有CHP等一些专业的异步描述语言，来对控制电路运行行为进行有效描述的通讯进程。由于这种方法大都选择使用相应的语法驱动转换器来对延迟无关以及一些准延迟无关电路进行有效处理的，所以它的复杂程度还有使用的描述文件往往形成一种线性关系。当前这种设计方法主要应用于大规模集成电路的控制设计只能怪。其流程如图1所示。

这种设计方法主要包括英国著名的曼彻斯特大学所开发应用的Balsa系统以及美国加州理学院所提出研究的专业的CAST工具链，此外还包括伦敦大学所提提出设计的关于延迟无关电路专用的工具链等等。应该说，这种方法其真正的优点就是能够运行过程中，对电路进行较高层次描述，并尽可能的挖掘和发挥异步电路中的并行性。但其也存在诸多缺点：

（1）在设计过中，无法使用专业的全局优化技术，因此设计之后得电路其运行效率不高。

（2）所使用的CSP描述语言其语法晦涩难懂，很难准确，简单的将电路运行过程中的各种事件关系显式出来。换句话说就是很难将各电路信号之间所存在的时序关系有效的说明。

（3）所使用的EDA工具其因存在一定缺陷，致使其在设计过程很难得到广泛应用。

2.基于Petri网环境下的设计方法

这种方法主要使用专业的LPN以及STG还有CD等技术对控制电路进行相应描述，然后利用可达性分析以及相应的状态编码还有逻辑分解等技术来映射和求得相应的速度无关异步电路或者是时延电路。它具体的操作流程如图2所示。

这种设计方法主要有西班牙著名的巴塞罗那大学所设计的Petrify以及美国加州大学所开发的SIS还有英国斯坦福大学所应用的SYN等等。由于这种设计方法相对比较成熟，因此应用相对广泛。其优点就是可以在较低层次的逻辑层对运行电路进行相应描述，并通过使用相应时序信息来对其进行专业优化，从而形成一种较为高校的专用电路结构。但其也存在着诸多缺点：

（1）由于在设计中选择使用的是无限门延迟模型，因此从某种程度上可以将线延迟忽略掉，从而增加了一些不必要的开支。另外相对于所使用的沈亚微米技术来说，因线延迟致使整个线路中的延迟假设都不能被使用。

（2）所需要的描述层次相对较低，而且在线路运行过程因电路信号出现变迁，所以无法对一些大规模型的电路进行有效描述。

3.以有限状态机为基础的设计方法

这种设计方法主要选择使用有限状态机以及猝发模式状态机还有相应的猝发模式状态机来对整条电路所进行的行为进行有效描述，然后通过使用状态归约以及状态赋值还有逻辑综合等方法来分别映射求得相应的Huffman电路还有猝发模式电路。它的基本流程图如图3所示。

三、总结

文章以电路延迟模型以及电路同其它外部环境之间所产生的交互模式为基础，来对异步电路进行有效划分。并结合运行原理对其进行相应的描述和介绍，为以后的异步电路研究提供了所需的理论基础。

参考文献

[1]任洪广，石伟，王志英，苏博，王友瑞.异步集成电路设计方法综述[J].计算机辅助设计与图形学学报，2011（03）.

[2]王兵，彭瑞华，王琴.一种基于Muller流水线的异步流水线物理实现流程[J].上海交通大学学报，2008（07）.

[3]郭阳，肖嵘.基于去同步技术的异步8051设计与实现[J].计算机工程与应用，2008（04）.

[4]阮坚，戴葵，王志英.固定型故障完全可测异步控制电路设计[J].计算机工程与科学，2009（07）.

电路设计的方法范文第3篇

刘佳

（正德职业技术学院，江苏 南京 211006）

【摘要】介绍了一种应用集成乘法器MC1496实现无线电调幅发射系统中的典型幅度调制电路的仿真调测分析及其硬件电路的调试实现的过程。对于采用软硬件相结合的手段实现高频无线电电路的调试具有一定的参考作用。

关键词 无线电发射系统；调幅；MC1496；Multisim

Simulation and Implementation of a Typical Amplitude Modulation Circuit in the Radio Transmission Systems

LIU Jia

(Zhengde Polytechnic College, Nanjing Jiangsu 211006, China)

【Abstract】This paper describes a typical application of MC1496 achieves amplitude modulation circuit simulation analysis and hardware circuit debugging in the AM radio transmission system. It has a certain reference value in the using of combination of software and hardware to achieve high-frequency radio circuit debugging.

【Key words】Radio transmission systems; AM; MC1496; Multisim

在无线电通信系统中，调幅、检波等电路有着极其广泛的应用，其中最具代表性的是调幅发射机和超外差式的调幅接收机，在发射机中，调幅电路起到调制的作用，本文主要介绍了一种运用集成乘法器MC1496实现调幅电路的过程。

首先运用Multisim仿真软件模拟调幅电路的实现情况，在仿真环境下对MC1496工作状态进行调整，实现幅度调制，并分析其频谱；然后根据仿真电路搭建实际硬件电路，并通过调试实现调幅功能。

在调幅电路实现的过程中，可以充分运用仿真软件的便利，对需要实现的电路进行仿真、分析、调试。在仿真环境下，通过调试使之较为完整地实现调幅功能，再付诸硬件电路的搭建与调试。

1运用Multisim对调幅电路进行仿真、调试

1.1在仿真环境下创建集成乘法器MC1496子电路

本次实现的调幅电路的核心元器件为集成乘法器MC1496，这是一款双差分对模拟相乘器，由于在Multisim仿真软件的元器件库中并没有MC1496，因此需要通过构建子电路的方式，对照MC1496的内部电路结构图，自己手动创建一个MC1496。创建的MC1496内部结构图如图1所示，子电路符号通过调整、美化后如图2所示。

1.2运用子电路构建无线电调幅仿真电路

利用已经构建好的MC1496子电路，参考MC1496的数据手册选择适当电路元器件创建一个普通调幅AM仿真电路，如图3所示。

在该电路的设计中，电阻R1、R2、R4、R5、R6为器件提供静态偏置电压，保证器件内部各个晶体管工作在放大状态。载波信号uc通过J1加到10、8引脚上（u2=uc）；调制信号uΩ通过J5加到1、4引脚上，W1调节引脚1、4之间的直流电压uQ（u1=uQ+uΩ）。2、3脚外接1KΩ电阻，以扩大调制信号动态范围。当电阻增大，线性范围增大，但乘法器的增益随之减小。引脚10、8之间的电压是和u2相乘的积uo，uo经U2A放大后从AMout端口输出AM或DSB信号。

1.3仿真电路调试

（1）MC1496的直流工作点调测

已知MC1496在正常工作时，各引脚偏置电压的参考电压值如表1所示。

在调测MC1496静态工作点时，电路输入端不能输入信号，即电路中的J1、J5处应先断开，运行静态工作点分析功能（DCOperatingPointAnalysis）如图4所示，分析MC1496的对应管脚的直流工作点电压，并与表1参考值进行比对。

在仿真调测的过程中，需要通过不停调整电位器W1，使得芯片的1、4管脚电压接近于0V,以确保MC1496工作于小信号放大状态。仿真运行后数据结果如图5所示。

将该仿真分析结果与参考电压值进行比对，得出以下结论：

①芯片的静态偏置电压满足v(u1/8)=v(u1/10)，v(u1/1)=v(u1/4)，v(u1/6)=v(u1/12)，保证了芯片工作于小信号放大状态；

②芯片的1、4号管脚的电压通过调试不能完全减小到0，只能尽量接近于0，与理论参考值无法达到完全一致，但是也在可接受范围内；

③仿真结果与参考值并不完全相等，但是能达到基本相符，关键点的电压值符合芯片工作要求，能够确保MC1496正常工作于小信号放大状态，实现相乘功能。

（2）调幅电路仿真调试及分析

在仿真电路的两个输入端分别输入10kHz的低频调制信号和465kHz的高频载波信号，对电路进行仿真，运用示波器和频谱分析仪分别观察时域下的波形及频域下的频谱分布。需要注意的是，该电路可以实现AM调幅和DSB调幅，为了便于分析观察，先通过调整电位器W1，将输出波形调整为一个调幅系数小于1的AM信号，如图6所示。

再运用频谱分析仪分析普通调幅AM信号的频谱，如图7所示，为调幅信号的频谱图，可以很清晰地看到载波与上下边频分量的频谱分布，运用软件中的光标，如图8所示，可以自动测读到幅度最大的载波分量频率为464.39kHz，幅度约为327mV，下边频频率约为454.07kHz，幅度约为61.2mV。

通过比较和分析可以看出，该仿真结果与理想AM调幅信号的频谱分布及幅度关系基本一致，说明该电路的调幅功能在仿真环境下已实现。

2调幅硬件电路的搭建与调试

2.1调幅电路的搭建

由于在仿真环境下已经较为完整地实现了运用MC1496构成调幅电路的功能，因此，可较为放心的搭建对应的硬件电路。

在焊接搭建硬件电路时需要注意电源部分的电路引线，由于在仿真环境下，运放元器件的电源并未连接，系统在仿真时会自动给对应引脚提供供电电压，但是在实际电路中TL082的4、8号管脚务必分别连接到-12V、+12V的电源上，以保证运放的正常运作。搭建好的电路如图9所示。电路前半部分为调幅电路，后半部分为由MC1496构成的同步检波电路。

2.2调幅电路的调试与分析

该调幅电路的调试过程与仿真环境下的调试过程基本相似。

首先，应对搭建的硬件电路进行整体的检查，包括电路的连线，电源的连接，元器件的外观是否有损坏等，确保电路连接的正确性。

第二，调节MC1496的静态工作点，使之工作于小信号放大状态。在调节静态工作点的时候必须注意：电路此时仅接入直流供电电源而不接入载波信号、调制信号。此时，调节电路中的电位器W1，用万用表测量芯片1、4端口的电压，使之尽可能趋近于零。

第三，分别测量MC1496各管脚电压值，将测得的值与参考值进行比对，判断MC1496是否正常工作。

第四，当MC1496工作正常时，在电路的输入端分别输入465kHz的载波信号与10kHz的调制信号，用示波器观测电路输出端波形的变化，根据要求，调节W1，使得示波器输出端输出一个不失真的AM信号。与此同时，可以调节连接于MC1496的2、3号管脚间的电位器R3，以调整调制信号的输入动态范围，来控制乘法器的增益。示波器输出波形如图10所示。

最后，可根据电路设计的需要，调节电位器W1，输出抑制载波的双边带调幅DSB信号。

3总结

调幅是无线电发射系统中的典型电路之一，本文中运用了集成乘法器MC1496构成调幅电路，采用仿真手段验证电路的可行性，并在此基础上搭建、调试硬件电路予以实现幅度调制功能。通过这一过程，实现了高频无线电电路的软件仿真调试与硬件搭建调试的结合，为其他高频无线电电路的调测提供了一种参考方法。

参考文献

［1］朱小祥.高频电子技术[M].北京:北京大学出版社,2012.

［2］蒋卓勤,等.Multisim及其在电子设计中的应用[M].2版.西安:西安电子科技大学出版社,2011.

电路设计的方法范文第4篇

关键词：有机发光二极管；驱动电路；设计

1.有机发光二极管的概念

1.1 有机发光二极管和液晶显示器优缺点对比

有机发光二极管又叫有机电激光显示和有机发光半导体，它和液晶显示有着不同类型的发光原理的，有机发光二极管的显示技术和液晶显示器相比是有自发光、光视角、高对比度、低耗电、高反应等特殊的优点；但是也存在着成本高、寿命短、分辨率等缺点。下文笔者会详细介绍。

1.2 有机发光二极管的分类

有机发光二极管可以根据色彩和驱动方式来分：

按色彩分，可以分为单色、多彩、全彩等主要种类，其中制备最难的是全彩类的有机发光二极管；

按驱动方式分，可以分为主动式和被动式有机发光二极管。

1.3 有机发光二极管的发展阶段

主要分为三个阶段：

第一阶段：20世纪末，是有机电致发光器件由实验室转为市场化的萌芽阶段，这个时候，主要适用于手机、数码相机等小型产品上；

第二阶段：21世纪前期，是有机电致发光器件市场化的发展阶段，相对20世纪规格单一、多采用无源驱动、单色或区域彩色的情况；

第三阶段：21世纪中期，有机发光二极管正式进入了显示市场，越来越多的显示器件开始选择有机的材料。器件的尺寸也从试行阶段的较小面板发展到了寸左右的显示面板。

2.有机发光二极管的显示原理分析

有机发光二极管的显示原理为电致发光，即电场发光。电场发光是自然界中很普遍的物理现象，也是光电变化中的一个最基本的步骤。电致发光物质而言，可以分为有机电致发光和无机电致发光两种，其中，有机电致发光又可以分为发光物质，是由高分子聚合物发光和发光物质为小分子有机突光的小分子发光器件。

有机发光二极管的发光原理主要是对元件施加正向偏压时，电子和空穴受电压能量的驱动，再分别由阴极和阳极注入到器件中去，这时电子和空穴会相遇，并产生结合，最终会形成电子-空穴对。当分子受到外来能量刺激后，如果电子自旋和基态电子成对，那么所释放的光就为突光；反之，如果电子自旋和基态电子不成对，则为双重激发态，那么释放的光就为磷光。

3.有机发光二极管的具体特点

从有机发光二极管的结构和驱动电路等方面来看，主要具有下面的特点：

成本低，材料的消耗较低，制备的工艺也比较简单，方便大规模的生产；

主动发光，发光的亮度可以超过1.4*105cd/m2，视角一般可以达到160度；

质量轻，超薄的膜结构，核心厚度可以小于1mm，质量可以小于1kg；

反应速度快，可以达到微秒至数十微秒，显示活动的图像；

适应能力强，全固态的结构，完全能够适应振动等比较恶劣的环境，在低至-40℃都能正常显示；

有机发光二极管无需背光的照明；

有机发光二极管的众多特点优势决定了其明朗的应用前景。

4.有机电致发光显示器件的驱动技术

机电致发光显示技术有着独特的优点，从而成为了最有潜力的显示技术之一，笔者本文主要根据平板显示器为例，分析一种模拟视频信号输入的驱动电路系统，驱动电路结合有机发光二极管显示器的特点和专用的视频动芯片功能的特性，完成了视频显示系统电路的设计，分析了无源矩阵驱动方式和有源矩阵驱动方式。平板显示的驱动电路和液晶显示器一样，可分为无源驱动方式和有源驱动方式两类，相当于直接寻址和薄膜晶体管矩阵寻址两类。

4.1 无源矩阵驱动方式

直接寻址用的是普通的矩阵交叉屏，在电极加上正电压，金属电极加上负电压，则在其交叉点像元上即能得到发光；薄膜晶体管矩阵要求每一个发光单元都由TFT寻址独立控制，工艺非常复杂。

4.2 无源矩阵驱动方式

无源矩阵驱动的基本过程是，对某一行需要发光像元的相应列都加上正电压，不需要发光像元的相应列都接地，当该行电极接地时则该行需要发光的像元都能发光而其他的像元都不发光。如此逐行扫描，就可得到所需显示的图像。

5.结论

本设计主要针对现在市场较大的平板显示器为例，分析一种模拟视频信号输入的驱动电路系统，驱动电路结合有机发光二极管显示器的特点和专用的视频驱动芯片功能的特性，完成了视频显示系统电路的设计。得出有机发光二极管想要成为显示市场中的主流，必须要有效降低OLED显示系统的成本。就要选择单高度集成的片上系统，可靠性强、成本低等优点的产品，不仅增强显示系统的灵活性，而且大幅度降低系统的生产成本，对有机电致发光显示的实用化和产业化有着重大意义。

参考文献

[1] 蒋泉，成建波，何其锐，杨健君，张磊，陈文彬，饶海波，杨刚，钟建，王军，林慧. 全彩OLED屏显示系统的设计[J]. 光电子.激光. 2008（01）.

[2] 才华，司玉娟，郎六琪，刘式墉. 彩色有源OLED显示屏上像素仿真及驱动电路设计[J]. 发光学报. 2006（04）.

[3] 张雷，杨良勇，吕国强，刘劲松. 一种微型OLED显示屏驱动接口电路[J]. 液晶与显示. 2006（06）.

[4] 王丽杰，张彤，刘式墉. Poly-SiTFT有源驱动OLED单元像素电路的参数设计[J]. 吉林大学学报（理学版）. 2005（03）.

电路设计的方法范文第5篇

关键词：公路隧道；消防负荷；供配电；方案设计；配电线路；二级负荷 文献标识码：A

中图分类号：U453 文章编号：1009-2374（2017）11-0190-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.11.096

公路隧道是在山体下面或者地表下层的重要交通道路，由于其位置的特殊性，因此在施工建设过程中，对供配电的要求标准也越来越高。随着公路隧道内各种功能的不断完善，其涉及到的电气部分内容也变得复杂多样。考虑到公路隧道的消防安全问题，一般公路隧道内部都使用消防设备。消防设备的正常使用，需要一套设计合理运行平稳的供配电系统。基于此，在本文的研究过程中，对公路隧道供配电设计中的消防类负荷的设计方案进行深入研究，提出了一些合理的解决方案和措施，希望可以对提升公路隧道消防类负荷的安全用电，起到一定的参考借鉴作用。

1 公路隧道中的消防类负荷

公路隧道中的消防类负荷较多，如应急照明、排烟风机、消防管道电伴热带、消防补水水泵、车型横洞防火卷帘、火灾自动报警系统、紧急电话与广播、交通监控系统等。其中除了消防管道电伴热带属于一级负荷，消防补水泵属于二级负荷，其他都属于一级负荷中的特别重要负荷。

2 各级负荷的供电要求

根据用电设计施工规范，对消防类电源的要求标准，不同级别的负荷供电如下面几种：具体负荷分级需要根据《供配电系统设计规范》《火灾自动报警系统设计规范》《公路隧道设计规范第二册交通工程及附属设施》等确定。

2.1 一级负荷设备的供配电做法

隧道一级负荷应采用双电源供电模式，当一个电源发生故障时，另一个电源应不至于同时受到损坏。一级负荷容量不大时应优先采用从邻近的电力系统取得第二低压电源，亦可采用应急发电机组作为备用电源。对于隧道一级负荷别重要负荷，除上述两个电源外，还必须设置不间断电源装置，作为应急电源，并严禁将其他负荷接入应急供电系统。

2.2 二级负荷的供电系统

二级负荷类消防设备，宜由两回线路供电。在负荷较小或地区供电条件困难时，二级负荷可由一回6kV及以上专用的架空线路或电缆供电。当采用架空线时，可为一回架空线供电；当采用电缆线路时，应采用两根电缆组成的线路供电，其每根电缆应能承受100%的二级负荷。

3 备用电源和应急电源的设计

第一，有一级负荷的变电站，在供配电方案设计时，必须要使用双电源，使用的双电源最好是直接从电网获取，如果在电网中只可以获得一路市电，则另一路可以使用柴油发电机满足。

第二，针对一级负荷中的重要负荷，在供配电设计方案时，要在负荷前短设置UPS或者EPS。

第三，在实际公路隧道中，对于消防类负荷的供配电设计，要遵从如下三个方面的设计细则：（1）对于500m以下的隧道，可以不用设置应急照明，如果没有隧道监控、电光标志等负荷，就说明没有一级负荷的供电需求，在这种情况下，无需配备柴油发电机；（2）如果是公路隧道内部有排烟风机、消防加压水泵、应急照明、火灾报警、隧道监控等任意一项设备，则说明隧道内的变电站需要两路电源。对于消防补水泵，在实际隧道中，要灵活掌握其用电情况，设置柴油发电机；（3）公路隧道内的应急照明、电光标志、火灾报警、隧道监控等一级负荷中的特别重要负荷，在设计供配电方案时一定要设置应急电源。应急电源的方式主要是EPS和UPS两种。

其中，应急电源在设置时，要遵循如下设置原则：公路隧道内的应急照明应该优先采用EPS作为其应急电源，在出现意外情况时，进行电源切换，时间不能超过3ms操作的电源，只可使用UPS作为电源，另外，还可以从电压互感器进行引电。对于那些要求不能中断的供电要求，例如监控、通信的负荷用电，需要使用UPS作为其应急电源。

4 EPS与UPS设置的区别

公路隧道中的电源设置，需要根据其不同的特点，进行合理分析，并做好其各自供负荷的设置。UPS是一种不间断供电，而EPS是一种非在线式电源，不过这种电源允许有一定的切换时间。这两种电源方式都能作为应急电源使用，不过在具体使用方面还是存在一定区别的。

对于隧道的应急照明来说，更加适合的就是EPS，根据相关规定，对于隧道中的应急照明中断时间，不可以超过3s。在这种情况下，为了使得隧道内的各种灯光不熄灭，对于电源切换时间的要求控制在3～5ms。

如果公路隧道中的用电负荷不允许中断供电或者对中断供电时间的要求控制在毫秒级别时，就需要使用在线式的UPS供电。如果是需要保护电压的，根据有关供电要求，就需要使用互感器作为操作电源，并且要使用UPS作为分闸操作电源。不过一般情况下，使用UPS也可以作为合、分闸操作电源。

5 配电方式

5.1 树干式配电方式

公路隧道中的消防负荷供配电方式，需要根据防火分区的划分，对配电系统进行合理的规划。