电路

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电路基础知识(详解版)

电路基础知识(详解版)

结构:由具有绝缘外包线绕 制成有心或空心的线圈构成
实际电感线圈
感性认识电源
1、任何实际电路正常工作必须要有提供能量的电源 。
2、实际电源多种多样,图给出了几种实际电源的图片。如 手电筒和收音机上用的干电池和计算器中用的纽扣电池图(a), 实验室中用的稳压电源图(b)。还有其它种类的电源,如机动 车上用的蓄电池和人造卫星上用的太阳能电池,工程上使用 的直流发电机,交流发电机等等。
1
Li
2
(t
)
1 2(t) 0
2
2L
L是无源元件 也是无损元件
5 、小结:
动态
(1) u的大小与 i 的变化率成正比,与 i 的大小无关;
(2)电感在直流电路中相当于短路; (3) 电感元件是一种记忆元件;
(4) 当 u,i 为关联方向时,u=L di / dt; u,i 为非关联方向时,u= – L di / dt 。
i
+ +
uS
u
_
_
u US
O
i
(a) 若uS = US ,即直流电源,则其伏安特性为平行于 电流轴的直线,反映电压与 电源中的电流无关。
(b) 若uS为变化的电源,则某一时刻的伏安关系也是 这样。电压为零的电压源,伏安曲线与 i 轴重合, 相当于短路元件。
(4). 理想电压源的开路与短路
+ +
+ +
组合来模拟实际电路中的器件,从而构成与实际电路
相对应的电路模型。
理想电路元件主要有电 手电筒的电路模型
阻元件、电感元件、电容
I
元件和电源元件等。
++
例:手电筒
E

电路的三大基本定律

电路的三大基本定律

电路的三大基本定律一、欧姆定律1. 内容- 欧姆定律描述了通过导体的电流与导体两端电压以及导体电阻之间的关系。

对于一段导体而言,其电流I与导体两端的电压U成正比,与导体的电阻R成反比。

- 数学表达式为I = (U)/(R),变形公式U = IR和R=(U)/(I)。

2. 适用条件- 欧姆定律适用于金属导体和电解液导电,对于气体导电和半导体导电等情况,欧姆定律不适用。

3. 应用示例- 已知一个电阻R = 10Ω,两端电压U = 20V,根据I=(U)/(R),可求出电流I=(20V)/(10Ω)=2A。

二、基尔霍夫定律1. 基尔霍夫电流定律(KCL)- 内容- 所有进入某节点的电流的总和等于所有离开这节点的电流的总和。

或者表述为,在任意时刻,流入一个节点的电流代数和为零。

- 数学表达式- 对于一个节点,∑_{k = 1}^nI_{k}=0,其中I_{k}为流入或流出节点的第k个电流,规定流入节点的电流为正,流出节点的电流为负。

- 应用示例- 在一个具有三个支路的节点处,已知I_1 = 3A流入节点,I_2 = 2A流出节点,设I_3为未知电流,根据I_1 - I_2+I_3 = 0,可得I_3=I_2 - I_1=2A - 3A=-1A,负号表示I_3是流出节点的电流。

2. 基尔霍夫电压定律(KVL)- 内容- 沿着闭合回路所有元件两端的电势差(电压)的代数和等于零。

- 数学表达式- 对于一个闭合回路∑_{k = 1}^mU_{k}=0,其中U_{k}为第k个元件两端的电压,在确定电压的正负时,需要先选定一个绕行方向,当元件电压的参考方向与绕行方向一致时取正,反之取负。

- 应用示例- 在一个简单的串联电路中,有电源E = 10V,电阻R = 5Ω,设电流I的方向为顺时针。

按照顺时针方向绕行,根据E - IR=0,可得I=(E)/(R)=(10V)/(5Ω)=2A。

三、焦耳定律1. 内容- 电流通过导体时会产生热量,热量Q与电流I的平方、导体电阻R以及通电时间t成正比。

电路组成的三要素

电路组成的三要素

电路组成的三要素电路是由电气元件和导线组成的系统。

电气元件是电流在电路中传播、转换或控制的核心部件,导线用于连接电气元件。

电路的三要素包括电源、电气元件和导线。

1.电源2.电气元件电气元件是电路中用于传播、转换和控制电流的器件。

电气元件包括被动元件和主动元件。

被动元件是指无源元件,无法主动提供能量或功率,如电阻、电容、电感等。

主动元件是指有源元件,可以主动提供能量或功率,如电源、发电机、放大器、晶体管等。

-电阻是指电流经过时会产生阻力的元件。

它是通过阻碍电流流动来消耗电能的。

-电容是指能够储存电荷的元件。

它由两个导体之间的绝缘介质隔开,当电压变化时,电容器可以存储和释放电荷。

-电感是指能够储存磁能的元件。

它是由线圈或线圈的组合构成的,当电流变化时,电感器可以储存和释放磁能。

-电源是指能够提供稳定电压和电流的元件。

常见的电源包括电池、电网、发电机等。

-发电机是一种主动元件,能够将机械能转化为电能。

它可以通过转动磁场的方式,使导线中的自由电子运动产生电流。

-放大器是一种主动元件,能够放大电信号。

它可以将弱信号放大为较强的信号,用于增加电路的功率。

3.导线导线是连接电气元件的传导路径。

它由导电材料制成,如铜、铝等。

导线用于将电流流动的路径,连接电气元件与电源之间的关系。

导线在电路中起着连接和传导电流的作用。

它具有低电阻和良好的导电性能。

在电路中,导线的尺寸、材料和长度都会影响电路的电阻和导通能力。

总结:电路的三要素是电源、电气元件和导线。

电源提供电流和电压,电气元件用于传播、转换和控制电流,导线作为电流的传导路径。

电路中这三个要素密切合作,共同实现电流的传导和控制,实现电路的功能。

电路基础知识总结

电路基础知识总结

电路基础知识总结电路基础电压电流•电流的参考方向可以任意指定,分析时:若参考方向与实际方向一致,则i>0,反之i0。

•电压的参考方向也可以任意指定,分析时:若参考方向与实际方向一致,则u>0反之u0。

功率平衡一个实际的电路中,电源发出的功率总是等于负载消耗的功率。

全电路欧姆定律U=E-RI负载大小的意义电路的电流越大,负载越大。

电路的电阻越大,负载越小。

电路的断路与短路电路的断路处:I=0,U≠0 电路的短路处:U=0,I≠0 。

基尔霍夫定律几个概念•支路:是电路的一个分支。

•结点:三条(或三条以上)支路的联接点称为结点。

•回路:由支路构成的闭合路径称为回路。

•网孔:电路中无其他支路穿过的回路称为网孔。

基尔霍夫电流定律•定义:任一时刻,流入一个结点的电流的代数和为零。

或者说:流入的电流等于流出的电流。

•表达式:i进总和=0 或:i进=i出。

•可以推广到一个闭合面。

基尔霍夫电压定律定义:经过任何一个闭合的路径,电压的升等于电压的降。

或者说:在一个闭合的回路中,电压的代数和为零。

或者说:在一个闭合的回路中,电阻上的电压降之和等于电源的电动势之和。

电位的概念•定义:某点的电位等于该点到电路参考点的电压。

•规定参考点的电位为零。

称为接地。

•电压用符号U表示,电位用符号V表示•两点间的电压等于两点的电位的差。

•注意电源的简化画法。

理想电压源与理想电流源理想电压源•不论负载电阻的大小,不论输出电流的大小,理想电压源的输出电压不变。

理想电压源的输出功率可达无穷大。

•理想电压源不允许短路。

理想电源与电阻的串并联•理想电压源与电阻并联,可将电阻去掉(断开),不影响对其它电路的分析。

•理想电流源与电阻串联,可将电阻去掉(短路),不影响对其它电路的分析。

实际应用中的电压源和电流源实际的电压源可由一个理想电压源和一个内电阻的串联来表示。

实际的电流源可由一个理想电流源和一个内电阻的并联来表示。

支路电流法意义用支路电流作为未知量,列方程求解的方法:1. 电路中有b条支路,共需列出b个方程。

(完整版)电路分析基础知识归纳

(完整版)电路分析基础知识归纳

《电路分析基础》知识归纳一、基本概念1.电路:若干电气设备或器件按照一定方式组合起来,构成电流的通路。

2.电路功能:一是实现电能的传输、分配和转换;二是实现信号的传递与处理。

3.集总参数电路近似实际电路需满足的条件:实际电路的几何尺寸l(长度)远小于电路正常工作频率所对应的电磁波的波长λ,即l 。

4.电流的方向:正电荷运动的方向。

5.关联参考方向:电流的参考方向与电压降的参考方向一致。

6.支路:由一个电路元件或多个电路元件串联构成电路的一个分支。

7.节点:电路中三条或三条以上支路连接点。

8.回路:电路中由若干支路构成的任一闭合路径。

9.网孔:对于平面电路而言,其内部不包含支路的回路。

10.拓扑约束:电路中所有连接在同一节点的各支路电流之间要受到基尔霍夫电流定律的约束,任一回路的各支路(元件)电压之间要受到基尔霍夫电压定律约束,这种约束关系与电路元件的特性无关,只取决于元件的互联方式。

U(直流电压源)或是一定的时间11.理想电压源:是一个二端元件,其端电压为一恒定值Su t,与流过它的电流(端电流)无关。

函数()S12.理想电流源是一个二端元件,其输出电流为一恒定值I(直流电流源)或是一定的时间Si t,与端电压无关。

函数()S13.激励:以电压或电流形式向电路输入的能量或信号称为激励信号,简称为激励。

14.响应:经过电路传输处理后的输出信号叫做响应信号,简称响应。

15.受控源:在电子电路中,电源的电压或电流不由其自身决定,而是受到同一电路中其它支路的电压或电流的控制。

16.受控源的四种类型:电压控制电压源、电压控制电流源、电流控制电压源、电流控制电流源。

17.电位:单位正电荷处在一定位置上所具有的电场能量之值。

在电力工程中,通常选大地为参考点,认为大地的电位为零。

电路中某点的电位就是该点对参考点的电压。

18.单口电路:对外只有两个端钮的电路,进出这两个端钮的电流为同一电流。

19.单口电路等效:如果一个单口电路N1和另一个单口电路N2端口的伏安关系完全相同,则这两个单口电路对端口以外的电路而言是等效的,可进行互换。

《电路》ppt课件

《电路》ppt课件

S2 L2
巩固练习 3、根据下列实物图画出相应的电路图
S
L1 S1 L2 S2
根据实物图画电路图
3、在下图电路中的错误处打“×”, 并画出正确的连接方法.
短路 。 4、如图所示,闭合开关后,电路将_____ 损坏电源 。如果要两 这种电路造成的危害是_________ 盏灯均发光,可以拆除导线_________ 。 a
一、电路的组成
电源
电灯
开关
1.电路
用导线把电源、用电器、开关连接起来组成的 电流通路就叫电路。
2.电路的组成及作用
电源:提供持续电流的装置(提供电能) 用电器:用电来工作的设备(消耗电能)
开关:控制电路的通断
导线:连接电路元件的导体(传输电能)
干电池
铅酸蓄 电池
控制电路通 断的装置
小灯泡消耗电能,小灯泡把 电能转化为光能和内能
2、画电路图
画出该电路的电路图
实物图
画电路图的要求
这样画行吗
整个电路图最好呈长方形,有棱有角, 导线要横平竖直。
画电路图的要求
这样画怎么样
元件不要画在拐角处。
画电路图的要求
这样画好吗
元件位置安排要适当,分布要均匀。
画电路图的要求
元件位置安排要适当,分布要均 匀,元件不要画在拐角处。整个电路 图最好呈长方形,有棱有角,导线要 横平竖直。
电路图的画法
画电路图方法
第一步:认清电路实物图; 第二步:画电路图;
方法:电源“+”
电源“–” 极 极 若电路不此一条电流路径,一条路径一条路径的 画,先画元件多的路径,再画元件少的路径。 各元件
第三步:检查电路图是否与实物图吻合。
画电路图原则

电路的分类及其功能

电路的分类及其功能

电路的分类及其功能一、电路的定义和基本概念1.1 电路的定义电路是指由导体和电子元件相互连接而成的电气装置,用于传输、控制和转换电能。

1.2 电路的基本概念•电流:电子在导体中的流动,单位是安培(A)。

•电压:电子流动的推动力,单位是伏特(V)。

•电阻:电流流过导体时产生的阻碍,单位是欧姆(Ω)。

•电功率:单位时间内电能的消耗或产生,单位是瓦特(W)。

•电能:单位电量所具有的能量,单位是焦耳(J)。

二、电路的分类2.1 按电流的流动方向分类2.1.1 直流电路•电流方向不变,大小恒定。

•用直流源(如电池)供电。

•适用于对电流方向要求不高的场合,如电子设备的直流供电。

2.1.2 交流电路•电流方向周期性变化。

•用交流源(如电网)供电。

•适用于对电流方向要求较高的场合,如家庭用电。

2.2 按电气元件特性分类2.2.1 线性电路•电流和电压成正比关系。

•常见的线性电阻电路、电容电路、电感电路等。

2.2.2 非线性电路•电流和电压非线性关系。

•如二极管、晶体管、集成电路等。

2.3 按电路拓扑结构分类2.3.1 串联电路•元件依次排列,电流只能沿一条路径流动。

•用于电流叠加、电压分配等。

2.3.2 并联电路•元件并排连接,电流可以分流。

•用于电压叠加、电流分配等。

2.3.3 混联电路•串联和并联的结合。

•用于复杂的电路应用。

三、电路的功能3.1 信号放大•利用放大器等电子器件,增加电路传输的信号幅度,提高信号质量。

3.2 信号调节•利用电阻、电容、电感等元件,调整信号的幅度、频率、相位等特性。

3.3 信号滤波•利用滤波器等电路,去除信号中的杂波和干扰。

3.4 信号转换•利用模数转换器、数模转换器等电路,将模拟信号和数字信号相互转化。

3.5 电能转换•利用变压器、变频器等电路,将电能转换为不同的电压、频率或形式。

3.6 电路保护•利用过载保护器、短路保护器等电路,保护电路和设备免受损坏。

3.7 逻辑运算•利用门电路、触发器等逻辑电路,进行布尔运算和逻辑控制。

生活中的电路知识

生活中的电路知识

生活中的电路知识一、电路的基本概念电路是指由电源、导线和负载组成的电气连线系统。

电源提供电能,导线用于传输电能,负载消耗电能。

在生活中,我们常见的电路有各种电器、灯具、插座等。

二、电路的分类根据电流的流动方式,电路可以分为串联电路、并联电路和混合电路。

1. 串联电路:指电流沿着一条路径流动,负载依次连接。

在生活中,我们常见的串联电路包括家庭照明电路和电子设备的电路。

例如,当我们打开家里的开关时,电流从电源进入导线,然后依次通过各个灯具,最后回到电源。

2. 并联电路:指电流分为几条路径流动,负载并行连接。

在生活中,我们常见的并联电路包括家庭插座和电源适配器。

例如,当我们插上电源适配器时,电流可以同时通过多个插孔,供应不同的电器使用。

3. 混合电路:指既有串联部分又有并联部分的电路。

在生活中,我们常见的混合电路包括电路板和各种电子产品内部的电路。

三、电路的元件电路中的元件包括电源、开关、导线、负载等。

1. 电源:提供电能的装置,可以是电池、电网或发电机。

在生活中,我们使用的电源有家庭电源、电池、充电器等。

2. 开关:用于控制电路的通断,分为单控开关和双控开关。

在生活中,我们常见的开关有墙壁开关、电器上的按钮等。

3. 导线:用于传输电能的金属线材,分为导电良好的铜线和导电性较差的铁线。

在生活中,我们使用的导线有电线、插座上的金属触点等。

4. 负载:消耗电能的装置,包括灯泡、电器、电机等。

在生活中,我们使用的负载有各种家电、电脑、手机等。

四、电路中的电流、电压和电阻电流是指电荷在单位时间内通过导线的数量,用安培(A)表示。

电压是指电流在电路中的推动力,用伏特(V)表示。

电阻是指阻碍电流流动的程度,用欧姆(Ω)表示。

在电路中,根据欧姆定律,电流、电压和电阻之间存在如下关系:电流 = 电压 / 电阻。

五、电路中的串联和并联规律在串联电路中,各个负载的电压之和等于电源的电压,而电流相同。

在并联电路中,各个负载的电流之和等于电源的电流,而电压相同。

电路 知识点总结

电路 知识点总结

电路知识点总结电路是指电子器件和元件按一定规律连接起来,形成电流的路径以及能够实现特定功能的系统。

在现代科技领域中,电路是一个非常重要的概念,它涉及到了许多高科技的应用,例如数字电路、模拟电路、集成电路等等。

本文将对电路的基本概念、分类、元件以及相关知识点进行总结。

一、电路的基本概念1. 电路的定义电路是指由电子元件、电子器件通过一定方式连接而成的闭合路径,能实现电流在其中的传输和特定功能的系统。

2. 电路的特点电路是由电子元件和电子器件组成的,能够完成电流传输和特定功能的系统。

可以按照功能将电路分为数字电路和模拟电路。

电路具有连通性、输入输出特性和功能特性。

3. 电路的分类电路可以按照其功能、结构、用途进行分类,主要有数字电路、模拟电路、混合电路、集成电路等。

4. 电路的基本元件电路的基本元件包括电源、电阻、电容、电感、二极管、晶体管、集成电路等。

二、电路的基本法则1. 欧姆定律欧姆定律规定了电流、电压和电阻之间的关系,即电流等于电压与电阻的比值。

2. 基尔霍夫定律基尔霍夫定律包括基尔霍夫电压定律和基尔霍夫电流定律,用于分析和计算复杂电路中的电压和电流。

3. 电路的等效变换电路的等效变换包括电压源和电流源的等效变换,用于简化复杂电路的分析和计算。

4. 电路的戴维南定理和诺顿定理戴维南定理和诺顿定理用于分析复杂电路中的电压、电流和阻抗。

5. 交流电路的基本理论交流电路的基本理论包括交流电压和电流的分析、交流电路中的电阻、电感和电容的特性等。

三、电路的基本元件1. 电源电源是电路中的能量来源,可以有直流电源和交流电源之分。

2. 电阻电阻是电路中的一种被动元件,用于限制电流的大小,可以分为固定电阻和变阻器。

3. 电容电容是电路中的一种被动元件,用于储存电荷,可以分为极性电容和非极性电容。

4. 电感电感是电路中的一种被动元件,用于储存能量,可以分为线圈电感和铁氧体电感。

5. 二极管二极管是一种简单的半导体器件,具有单向导电性。

电路ppt课件

电路ppt课件

低的意义等。
组合逻辑电路分析和设计方法
组合逻辑电路的分析方法
介绍组合逻辑电路的分析方法,包括真值表、卡诺图等。
组合逻辑电路的设计方法
详细阐述组合逻辑电路的设计方法,包括从需求到电路图的设计流程、设计思路等。
组合逻辑电路中的竞争与冒险
介绍组合逻辑电路中的竞争与冒险现象,包括产生原因、影响及解决方法等。
相量法分析步骤
根据电路结构列出节点电压方程或回路电流方程,将各元件的阻抗或 导纳代入方程中求解,得到各支路电流和节点电压的相量形式。
CHAPTER 05
暂态过程及分析方法
换路定则及初始值确定
换路定则
在电路状态发生变化时,电路中各电感电流和电容电压不能突变,必须保持连续性。
初始值确定
根据换路定则,求出电路中各元件在换路瞬间的初始值,包括电感的初始电流和电容的初始电压等。
模拟信号运算处理功能
1 2
比例运算电路
利用集成运算放大器的放大作用,实现输入信号 的比例运算,如同相比例放大电路和反相比例放 大电路。
加法运算电路
将多个输入信号进行加法运算,输出信号的幅度 和相位可通过电阻进行调整。
3
积分和微分运算电路
利用集成运算放大器的积分和微分作用,实现输 入信号的积分和微分运算,如RC积分电路和RC 微分电路。
数字逻辑门电路与组合逻辑 电路
数字逻辑门电路基础知识
01
数字逻辑门电路的定义
介绍数字逻辑门电路的基本概念和定义,包括与门、或门、非门等。
02
数字逻辑门电路的符号
展示数字逻辑门电路的符号表示方法,包括电路图符号和逻辑符号等。
03
数字逻辑门电路的工作原理
详细解释数字逻辑门电路的工作原理,包括输入与输出的关系、电平高

电路的基本概念及基本定律

电路的基本概念及基本定律

第一章电路的基本概念及基本定律本章重点:参考方向、关联参考方向,电路元件,独立电源,基尔霍夫定律本章难点:参考方向,受控源§1-1 电路与电路模型实际电路是为完成某种预期目的而设计、安装、运行的,由电路元器件相互连接而成,具有传输电能、处理信号、测量、控制、计算等功能。

电路模型是由理想电路元件取代每一个实际电路器件而构成的电路。

理想电路元件是组成电路模型的最小单元,具有某种确定的电磁性质的假想元件。

注意:本书说电路均指电路模型,并将理想电路元件简称电路元件以下是手电筒的实际电路及电路模型:元件分类按不同原则可将元件分成以下几类:1、线性元件与非线性元件2、有源元件与无源元件3、二端元件与多端元件4、静态元件与动态元件5、集中参数元件与分布参数元件§1-2 基本物理量和参考方向一、基本物理量在电路分析中,常用的基本物理量(亦称基本变量)有:电流i,电压u,电量q,磁链ψ,能量W和功率p。

通过这些物理量可以反映电路所具有的性能,揭示电路的变化规律。

二、参考方向在电路中,电流和电压都具有方向性。

对于简单的电路来说,电流的实际流向(正电荷运动的方向)、电压的正负极性是可以判断出来的,但对于复杂电路、或方向不断变化(如日常用的50Hz交流电)的交变电路来说,事先辨别出它们的方向是相当困难的。

因此在分析电路之前就需要假设一个方向——参考方向。

1、电流参考方向电流在导线中或一个元件中流动的实际方向只有两种可能。

对于难以确定电流实际方向的较复杂电路,为了分析计算的方便,假设了每个支路或元件上的电流方向,这种人为假设的电流方向就是电流的参考方向。

电流参考方向:对于一个具体的元件或支路可以任意选定某一方向为其电流参考方向。

如果选定的参考方向与实际电流方向一致,那么电流为正值,选定的参考方向与实际电流方向相反,电流为负值。

在下图中:(a)中选定的参考方向与实际电流方向一致,i>0(b)中选定的参考方向与实际电流方向不一致,i<0电流的大小为单位时间内通过导体横截面的电荷量,即如果电流的大小为恒值,且方向不变,此时电流的基本单位为安培,简称安(简写为A)。

什么是电路-电路种类

什么是电路-电路种类

什么是电路?电路种类
电路(英语:Electrical circuit)或称电子回路,是由电气设备和元器件, 按肯定方式连接起来,为电荷流通供应了路径的总体,也叫电子线路或称电气回路,简称网络或回路。

如电源、电阻、电容、电感、二极管、三极管、晶体管、集成电路和电键等,构成的网络、硬件。

负电荷可以在其中流淌。

电路规模的大小,可以相差很大,小到硅片上的集成电路,大到凹凸压输电网。

依据所处理信号的不同,电子电路可以分为模拟电路和数字电路。

模拟电路
是由自然界产生周期性变化的连续性的物理自然变量,在将连续性物理自然变量转换为连续的电信号,并通过运算连续性电信号的电路即称为模拟电路。

模拟电路对电信号的连续性电压、电流进行处理。

最典型的模拟电路应用包括:放大电路、振荡电路、线性运算电路(加法、减法、乘法、除法、微分和积分电路)。

运算连续性电信号。

数字电路
亦称为规律电路
将连续性的电讯号,转换为不连续性定量的电信号,并运算不连续性定量电信号的电路,称为数字电路。

数字电路中,信号大小为不连续并定量化的电压状态。

多数采纳布尔代数规律电路对定量后信号进行处理。

典型数字电路有,振荡器、寄存器、加法器、减法器等。

运算不连续性定量电信号。

集成电路
集成电路亦称为IC (Integrated Circuit)。

运用集成电路设计程式(IC设计),将一般电路设计到半导体材料里的半导体电路(一般为硅片),称为积体电路。

利用半导体技术制造出集成电路(IC)。

电路的组成

电路的组成
6、在用电器正常工作的电路中,开 关应画成闭合的
7、交叉相连的导线上要画上实心圆 点
根据下图的实物连接图,画出相应 的电路图。
根据下图的电路图,用笔画线连接实物
连接要点:连接电路时,从电源的正极上用
导线依次接好灯泡、开关各器件,最后接到电源 的负极上。
小结
电源
组成部分: 用电器 开关
导线

通路
1、通路
处处相通的电路。
2、开(断)路 某处断开的电路
3 、短路
导线不经过用电器直接跟电源两端连接的电路。
短路时有什么危害?
*电源的两极是不允许直接用 导线连接的。(电源短路)
5.电路的三种状态
①通路: 电路构成闭合回路,有电流通过。
SA
E
HL
通路
局部短路:
当电路中有多 个用电器时, 直接用导线将 电路中的某个 用电器两端连 接的电路 -----叫局部短路
画电路图的注意事项:
1、完整准确地反映电路的组成。
2、用统一规定的器件符号。 3、电路图画得简洁、工整。通常用横 平、竖直的线段代表连接导线,转弯 处一般取直角,整个电路呈长方形。
4、器件符号安排合理的位置,分布均 匀,不要将器件画在图拐弯处,画成的 电路图应清楚美观。
画电路图的注意事项:
5、连线与器件符号连接处不能断开
路 连接状态: 开路(断路)
短路
电路图:
器件符号 画法要求
想一想:
造成开路故障的原因是哪些?
连接的导线断裂、开关未闭合、用电器 内部损坏、接头处松脱(接触不良)
造成短路故障的原因是哪些?
电源两极直接被导线连接、某用电器 两端直接被导线连接
实物
电路中常用的符号
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的“CO”与“DO”脚都输出高电压,两个MOSFET都处于导通状态,电池可以自由地进行充电和放电,由于MOSFET的导通阻抗很小,通常小于30毫欧,因此其导通电阻对电路的性能影响很小。
此状态下保护电路的消耗电流为μA级,通常小于7μA。
2、过充电保护
4、过电流保护
由于锂离子电池的化学特性,电池生产厂家规定了其放电电流最大不能超过2C(C=电池容量/小时),当电池超过2C电流放电时,将会导致电池的永久性损坏或出现安全问题。
电池在对负载正常放电过程中,放电电流在经过串联的2个MOSFET时,由于MOSFET的导通阻抗,会在其两端产生一个电压,该电压值U=I*RDS*2, RDS为单个MOSFET导通阻抗,控制IC上的“V-”脚对该电压值进行检测,若负载因某种原因导致异常,使回路电流增大,当回路电流大到使U>0.1V(该值由控制IC决定,不同的IC有不同的值)时,其“DO”脚将由高电压转变为零电压,使V1由导通转为关断,从而切断了放电回路,使回路中电流为零,起到过电流保护作用。
3、过放电保护
电池在对外部负载放电过程中,其电压会随着放电过程逐渐降低,当电池电压降至2.5V时,其容量已被完全放光,此时如果让电池继续对负载放电,将造成电池的永久性损坏。
在电池放电过程中,当控制IC检测到电池电压低于2.3V(该值由控制IC决定,不同的IC有不同的值)时,其“DO”脚将由高电压转变为零电压,使V1由导通转为关断,从而切断了放电回路,使电池无法再对负载进行放电,起到过放电保护作用。而此时由于V1自带的体二极管VD1的存在,充电器可以通过该二极管对电池进行充电。
由于在过放电保护状态下电池电压不能再降低,因此要求保护电路的消耗电流极小,此时控制IC会进入低功耗状态,整个保护电路耗电会小于0.1μA。
在控制IC检测到电池电压低于2.3V至发出关断V1信号之间,也有一段延时时间,该延时时间的长短由C3决定,通常设为100毫秒左右,以避免因干扰而造成误判断。
锂离子电池要求的充电方式为恒流/恒压,在充电初期,为恒流充电,随着充电过程,电压会上升到4.2V(根据正极材料不同,有的电池要求恒压值为4.1V),转为恒压充电,直至电流越来越小。
电池在被充电过程中,如果充电器电路失去控制,会使电池电压超过4.2V后继续恒流充电,此时电池电压仍会继续上升,当电池电压被充电至超过4.3V时,电池的化学副反应将加剧,会导致电池损坏或出现安全问题。
在控制IC检测到过电流发生至发出关断V1信号之间,也有一段延时时间,该延时时间的长短由C3决定,通常为13毫秒左右,以避免因干扰而造成误判断。
在上述控制过程中可知,其过电流检测值大小不仅取决于控制IC的控制值,还取决于MOSFET的导通阻抗,当MOSFET导通阻抗越大时,对同样的控制IC,其过电流保护值越小。
5、短路保护
电池在对负载放电过程中,若回路电流大到使U>0.9V(该值由控制IC决定,不同的IC有不同的值)时,控制IC则判断为负载短路,其“DO”脚将迅速由高电压转变为零电压,使V1由导通转为关断,从而切断放电回路,起到短路保护作用。短路保护的延时时间极短,通常小于7微秒。其工作原理与过电流保护类似,只是判断方法不同,保护延时时间也不一样。
在带有保护电路的电池中,当控制IC检测到电池电压达到4.28V(该值由控制IC决定,不同的IC有不同的值)时,其“CO”脚将由高电压转变为零电压,使V2由导通转为关断,从而切断了充电回路,使充电器无法再对电池进行充电,起到过充电保护作用。而此时由于V2自带的体二极管VD2的存在,电池可以通过该二极管对外部负载进行放电。在控制IC检测到电池电压超过4.28V至发出关断V2信号之间,还有一段延时时间,该延时时间的长短由C3决定,通常设为1秒左右,以避免因干扰而造成误判断。
该保护回路由两个MOSFET(V1、V2)和一个控制IC(N1)外加一些阻容元件构成。控制IC负责监测电池电压与回路电流,并控制两个MOSFET的栅极,MOSFET在电路中起开关作用,分别控制着充电回路与放电回路的导通与关断,C3为延时电容,该电路具有过充电保护、过放电保护、过电流保护与短路保护功能,其工作原理分析如下:
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