电源技术
电源 第1讲 课程介绍
图5，全国历年发电装机总容量
2003年的煤炭数
年末可采 年产量 储量(亿吨) (亿吨) 9844.5 51.19 1145.0 2499.9 16.67 9.70 储产比 (年) 192 69 258
全世界
中国 美国
俄罗斯
1570.1
2.75Biblioteka 571161412
10
8
生产总量 消费总量 单位：亿吨
2.2电力变压器的原理 电力变压器是一种静止的电气设备，是 用来将某一数值的交流电压（电流）变 成频率相同的另一种或几种数值不同的 电压（电流）的设备 介绍电力变压器的原理及生产工艺
2.3特高压输电及特高压直流输电新技术
特高压电网指的是以1000kV输电网为骨干网 架 ， 超高压输电网和高压输电网以及特高压 直流输电、高压直流输电和配电网构成的分 层、分区、结构清晰的现代化大电网。 介绍特高压输电的一些基本知识
经初步统计，2003年全国能源消费总量为16.78亿吨 标煤，按科技发展规划战略研究估计，2020年全国能 源消费总量为25~33亿吨标煤（均值为29亿吨标煤） ，由此推测2050年约需50亿吨标煤 。 按1997年出版的“中国能源战略研究（2000~2050年 ）”（前能源部组织研究）中的预测数据，2050年能 源需求总量为37~46亿吨标煤，取其高方案（46亿吨 标煤），并照原文中按环保要求作出的替代方案考虑 ，各种能源所占总量及比例大致如下表。
6
4
2
0 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
表4 我国发电结构现状（2003年底）
2003年底我国发电设备装机容量和发电量构成
装机容量（万千瓦）发电量（亿千瓦时）
电源技术第1章
CW7800系列的典型应用电路如图1-37所示。图中，C1的作 用是抵消输入线较长时的电感效应，以防止自激和抑制电源 干扰；C2的的作用是削弱电路的高频噪声。它们的取值范围 为0.1～1µF。型号中的M、L意义。
37
可调输出集成稳压器有CW117/217/317和CW137/237/337系列， 其外形和管脚排列见4.2节图4-24所示。CW117系列输出正电 压，CW137系列输出负电压。
稳压原理：无论何种原因使负载上电压升高，IZ增大，R上 压降增大，输出电压降低，UO↑→IZ↓→UR↓→UO↓； 反之， UO↓→ IZ↓→UR↓→ UO↑ 。 从而实现输出电压的自动调整作用。
注意：如果R=0，则不能稳压；输入电压UI≤UZ，稳压二 极管不能工作在击穿区，也不能稳压。稳压性能取决于
4.控制电路 （1）取样电路 接在电源输出端的电阻分压器，线性和开关 稳压电源都是。 （2）基准电源 稳压二极管和串联限流电阻组成，都是。 （3）比较放大 单管共射放大，差分放大，运算放大器。 （4）脉冲发生器 占空比可调的多谐振荡器。
5.保护电路 （1）过压保护 （2）过流保护 （3）过热保护 （4）彩色电视机中显象管束流保护
2U2
0.45U 2 RL
=IO
0.9U2 2 2U2
0.9U 2 RL
1 2
IO
0.9U2
2U2
0.9U 2 RL
1 2 IO
4.倍压整流 （1）二倍压整流电路 1）倍压原理分析
UC1 2U2
2）倍压整流输出
UO 2 2U2
（2）多倍压整流电路
1）倍压原理分析
UC2 UC3 2 2U2
一、并联开关变换器 1.电路 图1-24 2.波形 图1-24 3.滤波电容
电源技术培训资料
电源技术培训资料一、电源技术概述电源技术是指利用电能转换器将电能从一种形式转变为另一种形式的技术。
随着电子设备的不断发展，对电源技术的要求也越来越高，需要不断提高电源技术的稳定性、效率和可靠性。
电源技术包括直流电源技术和交流电源技术两大类。
直流电源技术主要应用于电子设备中，如计算机、通信设备、医疗设备等；而交流电源技术则应用于大型电力系统和电气设备中。
二、电源技术的基本原理1. 电源的基本组成电源由输入端、变换器、输出端和控制电路组成。
输入端接收电能，变换器将电能从一种形式转换为另一种形式，输出端将转换后的电能输出，控制电路则对整个电源进行控制和保护。
2. 电源的工作原理电源的工作原理主要包括电能转换和稳压稳流两个过程。
电能转换是指将输入的电能转换为输出的电能，通常包括将交流电转换为直流电，或者将一个电压转换为另一个电压；稳压稳流是指保持输出端电压和电流的稳定性，避免因电压和电流波动而对设备造成损伤。
三、电源技术的发展趋势1. 高效率随着能源紧张问题日益突出，电源技术的高效率成为了发展的新趋势。
通过降低电源转换过程中的能量损耗，提高电源的能量利用效率，减少能源浪费。
2. 小型化随着电子设备的不断普及和小型化趋势，对电源技术的要求也越来越高。
小型化的电源技术可以降低设备的尺寸和重量，提高设备的可移植性。
3. 数字化随着数字技术的发展，电源技术也开始向数字化转变。
数字化的电源技术可以实现精确的电能调节和控制，提高电源的稳定性和可靠性。
四、电源技术的常见问题及解决方法1. 电源故障电源故障是指电源不能正常工作或者输出端电压、电流不稳定的问题。
电源故障可能由于过载、短路、过压、过流等原因造成。
解决方法：对于电源故障，首先需要检查电源的输入端和输出端，确定是否存在短路、过压等问题。
然后可以通过检查电源电路和控制电路来排除故障。
2. 效率低下电源的效率低下可能由于电源转换过程中的能量损耗、电源负载不均匀等原因造成。
了解电源的常见技术PLUS和模组化
了解电源的常见技术PLUS和模组化电源是电子设备中不可或缺的部分，它为设备提供稳定的电力供应。
在现代电子技术领域，常见的电源技术有PLUS和模组化两种，下面将详细介绍这两种常见技术。
一、PLUS技术PLUS（Power Line Unified System）技术是一种将各类电源功能集成到一起的综合电源技术。
它将传统的直流电源、交流逆变器、稳压器等功能模块整合在一起，形成一个高度集成、紧凑的电源系统。
PLUS技术的优势主要体现在以下几个方面：1. 空间占用小：PLUS技术的电源模块体积小巧，适合应用于有限空间的电子设备中。
2. 效率高：PLUS技术采用先进的电源转换技术，电能的转换效率高，能够提供更为稳定和纯净的电力。
3. 可靠性强：PLUS技术有效地解决了传统电源系统中的多个环节问题，提高了整个电源系统的可靠性，减少了故障发生的可能性。
4. 安全性好：PLUS技术在设计上考虑了诸多安全保护机制，能够有效防止过电流、过电压等故障对设备的损害。
5. 灵活性高：PLUS技术的特点是各个功能模块之间具有很强的互相独立性，可以根据需要进行单独的调整和替换。
二、模组化技术模组化技术是指将电源模块化，将不同功能的模块组合在一起，形成一个完整的电源系统。
模组化技术的特点如下：1. 易于维护：模块化的设计使得电源系统的维护更加简单方便，只需更换或修复故障模块，而不需要对整个电源系统进行大范围的维修。
2. 易于升级：模组化的设计使得电源系统更加灵活，可以根据需求进行组合和调整，方便进行升级和扩展。
3. 成本效益高：由于模块化设计方便批量生产和维护，整体成本更低，适用于大规模生产和使用。
4. 时间节省：模块化技术的应用可以缩短系统设计和组装的时间，提高生产效率。
5. 可靠性增强：模块化技术允许对整个电源系统进行分组和分装，提高了整体的可靠性。
总结：综上所述，了解电源的常见技术PLUS和模组化对于电子设备的设计和工程师非常重要。
电源培训资料
04
效率
表示电源将输入的电能转化为输出能 量的效率，高效率的电源有助于减少 能源浪费。
电源选型的考虑因素
负载性质
根据负载的性质，如阻性、容性或 感性，选择合适的电源类型和规格 。
负载功率
根据负载的功率需求，选择能够满 足负载要求的电源输出功率。
使用环境
考虑电源的使用环境，如温度、湿 度、灰尘等，选择适合的防护等级 和冷却方式的电源。
电源技术的发展趋势
• 随着电子技术的发展，电源技术也在不断进步。未来电源技术的发展趋势包括高效化、小型化、集成化、智能化等。高 效化可以提高电源的转换效率，减小能源浪费；小型化和集成化可以降低电源的体积和成本；智能化可以实现远程监控 和控制，提高电源的可靠性和安全性。
03
电源性能参数与选型
电源性能参数的含义与重要性
成本
在满足性能和功能需求的前提下， 选择价格合理的电源产品。
电源的安规与电磁兼容性
安规认证
确保电源产品符合当地的安全规范和标准，如CE、UL等。
电磁兼容性
表示电源在电磁环境中正常运行的能力，需考虑干扰的大小和抑制措施。
电源的能效与节能技术
能效等级
表示电源的能源利用效率，通常以百分比 表示，更高的能效意味着更少的能源浪费 。
开关电源与线性电源的区别
• 开关电源和线性电源都是将交流电转换为直流电的电源，但 它们的工作原理和性能特点有所不同。开关电源通过控制开 关的通断时间来调整输出电压的大小，具有效率高、体积小 、输出稳定等优点，但成本较高、实现难度较大。线性电源 通过调整放大器来控制输出电压的大小，具有成本低、易于 实现等优点，但效率较低、体积较大。
06
典型案例分析
案例一
电源技术
三、集成稳压器
(一) 三端固定式集成稳压器 一 三端固定式集成稳压器目前常用的主要有78系列和 系 三端固定式集成稳压器目前常用的主要有 系列和79系 系列和 列，78系列是正电压输出集成三端稳压器，79系列是负电压 系列是正电压输出集成三端稳压器， 系列是负电压 系列是正电压输出集成三端稳压器 输出集成三端稳压器，其引脚分布如图3.8.4所示。但它们的 所示。 输出集成三端稳压器，其引脚分布如图 所示 内部结构相似，工作原理相同。 内部结构相似，工作原理相同。
78 M 05
电压标称值 电流标称值(L,M, ,T,H,P) 电流标称值 78或79 或
78/79系列稳压器的主要性能参数如下： 系列稳压器的主要性能参数如下： 系列稳压器的主要性能参数如下 • UImax:最大输入电压：加给器件的输入电压 不许超过此值， 最大输入电压： 不许超过此值， 最大输入电压 加给器件的输入电压Ui不许超过此值 否则可能造成器件的永久性损坏，对于7815～ 否则可能造成器件的永久性损坏，对于 ～ 7818,UImax=35V，对于 ，对于7820和7824,UImax=40V，对于 和 ， 7905～7918,UImax=-35V，对于 ～ ，对于7920和7924,UImax=-40V。 和 。 • UImin:最小输入电压，加到器件的输入电压必须大于此值， 最小输入电压， 最小输入电压 加到器件的输入电压必须大于此值， 否则电路不启动不工作，对于78系列应保证 系列应保证Ui≥7V，对于 否则电路不启动不工作，对于 系列应保证 ，对于79 系列应保证Ui≤-7V。 系列应保证 。 • Iomax:最大输出电流，这是器件允许的最大输出电流，超过 最大输出电流， 最大输出电流 这是器件允许的最大输出电流， 这电流值，其内部的过流保护电路将起作用。 这电流值，其内部的过流保护电路将起作用。 • Iomin:最小输出电流，器件工作时应保证输出电流不小于此 最小输出电流， 最小输出电流 否则电路工作不正常， 值，否则电路工作不正常，这是维持器件内部的调整管等正 常工作所必须的电流， 系列， 常工作所必须的电流，对78/79系列，其内部电路已保证了此 系列 电流的存在，因而Iomin=0，允许输出端完全空载。 电流的存在，因而 ，允许输出端完全空载。 • △Umin:最小输入／输出压差，保证器件稳定工作的最小输 最小输入／ 最小输入 输出压差， 入与输出之间的电压差，低于这一差值， 入与输出之间的电压差，低于这一差值，器件将不能正常工 进入不了稳压状态， 系列的 系列的△ 作，进入不了稳压状态，78系列的△Umin=2.5V，而79系列 ， 系列 过大， 的△Umin=-2.5V，但要注意的是，若△U过大，将有一部分 ，但要注意的是， 过大 功率耗散在器件上，产生发热，影响整机的工作温度。 功率耗散在器件上，产生发热，影响整机的工作温度。
电源技术的发展趋势
电源技术的发展趋势
1. 高效节能：随着环保理念的普及，电源技术的发展趋势逐渐朝着高效节能的方向发展。
新一代的电源技术将更加注重节能，减少能源浪费，降低对环境的影响。
2. 高密度：电源设备的体积和重量正在不断减小，而电源器件的功率密度却在持续提高。
这意味着未来的电源设备将更加紧凑和轻便，同时也将具备更高的输出功率。
3. 多功能化：未来的电源设备将更加注重多功能性。
这意味着一个设备将能够提供多种电力输出，以满足不同设备的需求。
同时，电源设备还将具备与其他设备的通信和互联功能。
4. 高安全性：电源技术的发展趋势还包括更高的安全性。
未来的电源设备将更加注重保护人员和设备的安全。
例如，它们将包括过电流保护、过热保护和短路保护等功能，以确保设备的安全可靠性。
5. 简化使用：未来的电源设备将更加便捷易用。
通过智能化技术的运用，它们将可以自动感知设备的需求，自动选择最优输出功率，同时还可以提供自动排除故障的功能。
这些都将使得使用者更加便捷地使用电源设备。
6. 可持续发展：电源技术的发展将更加注重可持续发展。
未来的电源设备将更
加注重可再生能源的使用，例如，太阳能和风能等。
通过这些技术，电源设备的使用将更加环保和可持续。
电源工程师必备的专业知识总结
电源工程师必备的专业知识总结作为电源工程师，拥有全面的专业知识是成功完成工作任务的关键。
合格的电源工程师需要掌握各种电源系统的设计与维护，了解电源市场的最新动态，并具备解决电源故障的能力。
本文将总结一些电源工程师必备的专业知识，以帮助电源工程师提高工作效率和技术水平。
一、电源基础知识电源工程师首先需要掌握电源基础知识，包括直流电源与交流电源的区别与应用、电源输出方式及其优缺点、电压与电流的相关概念与计算方法等。
了解电源的基本工作原理和电源相关的理论知识，为电源系统的设计与维护提供坚实的基础。
二、电源系统设计电源系统设计是电源工程师的核心任务之一。
合格的电源工程师需要熟悉各种电源拓扑结构，例如开关电源、线性电源、UPS电源等，并了解它们的工作原理、特点和适用范围。
在电源系统设计过程中，需要充分考虑电源负载要求、效率、稳定性和可靠性等因素，选择合适的元器件并进行设计优化，以提供稳定、高效、可靠的电源系统。
三、电源管理技术电源管理技术是现代电源设计的重要组成部分。
电源工程师需要掌握开关电源管理技术、电源管理芯片的选型与应用、电源保护电路设计等。
合理应用电源管理技术可以提高电源系统的效率、降低功耗、延长设备寿命，并提供更好的保护功能。
四、电源滤波与EMC设计电源滤波与EMC设计是确保电源系统正常工作和符合电磁兼容性要求的重要环节。
电源工程师需要了解电源线路中常见的电源噪声源及其产生机理，并采取相应的滤波措施，以减小电源噪声对设备的干扰。
此外，合格的电源工程师还需要了解EMC设计原则，选择合适的电磁屏蔽和抑制措施，确保电源系统满足国际标准的电磁兼容性要求。
五、故障分析与维修电源系统故障的分析与维修是电源工程师的重要工作内容。
电源工程师需要具备故障排除的能力，能够使用熟悉的工具和仪器诊断电源故障，并准确判断故障原因。
在维修过程中，电源工程师需要掌握常见故障处理方法和技巧，例如更换损坏的元器件、调整电源参数、修复电源线路等。
简要说明电源的技术指标
简要说明电源的技术指标
(1)输入电源的相数、频率：根据输出功率不同，可采用单相或三相电源供电。
在输出功率高于5kW时通常采用三相电源供电，以使三相负载均衡。
我国市电电源频率为50Hz。
(2)额定输入电压、容许电压波动范围：我国市电电源额定相电压为220V，线电压为380V，在容许的输入电压波动范围内都要保证额定输出功率。
(3)额定输入电流：指在额定输入电压和额定输出功率时的输入电流。
(4)最大输入电流：指在容许的下限输入电压和额定输出功率时的输入电流。
(5)输人功率因数：指输入有功功率与视在功率的比值。
(6)额定输出直流电压：也叫标称输出直流电压，指在额定输出电流、满足规定的稳压精度及纹波等指标时的最大输出直流电压。
(7)稳压精度：有多种原因会导致输出电压的波动，如输入电压波动、负载改变等，稳压精度指在容许的工作条件(输入电压波动、负载变化、环境温度改变等)范围内，实际输出直流电压与额定工作条件时理想输出直流电压的比值。
它反映了电源的控制精度。
(8)输出电压的纹波与噪声：纹波指输出电压中与输入电源频率同步的交流成分，用峰-峰值表示。
噪声指输出电压中除纹波以外的交流成分，也用峰一峰值表示。
常用纹波和噪声的总合值减去输出电压中交流成分的峰-峰值来表示输出电压中交流分量的大小。
(9)额定输出电流：额定输出电压时供给负载的最大平均电流。
(10)效率：指输出有功功率与输人有功功率之比。
电源技术培训资料
电源技术培训资料电源作为各种电子设备的动力源泉，其技术的发展和应用对于现代科技的进步起着至关重要的作用。
无论是日常生活中的手机、电脑，还是工业生产中的大型设备，都离不开稳定可靠的电源供应。
因此，了解和掌握电源技术对于电子领域的从业者和爱好者来说是必不可少的。
一、电源的基本概念电源是将其他形式的能量转换为电能，并能向电路（负载）提供一定电压和电流的装置。
常见的电源类型包括直流电源（DC）和交流电源（AC）。
直流电源的电压和电流方向保持不变，如电池、直流稳压电源等。
交流电源的电压和电流则按照一定的频率周期性地变化，例如我们日常生活中使用的市电，其频率一般为 50Hz 或 60Hz。
二、电源的主要参数1、电压电源输出的电压是其最重要的参数之一。
它表示电源能够提供给负载的电位差。
不同的设备和电路通常需要特定的电压值才能正常工作。
2、电流电流是指单位时间内通过电路的电荷量。
电源能够提供的电流大小决定了其能够驱动的负载的功率大小。
3、功率功率是电压和电流的乘积，表示电源在单位时间内能够提供的能量。
在选择电源时，需要确保其功率能够满足负载的需求，否则可能会导致电源过载或设备无法正常工作。
4、效率效率是指电源输出功率与输入功率的比值。
高效率的电源能够减少能量的损耗，降低发热，提高电源的可靠性和使用寿命。
5、稳定性电源的稳定性包括电压稳定性和电流稳定性。
稳定的电源输出能够保证负载工作在正常的状态，减少因电源波动而导致的设备故障。
三、常见的电源技术1、线性电源线性电源是一种较为简单的电源结构，其通过调整串联在电路中的电阻来控制输出电压。
线性电源的优点是输出电压纹波小、噪声低，但其效率较低，发热量大。
2、开关电源开关电源是目前应用最为广泛的电源类型。
它通过控制开关器件的导通和关断时间来实现电压的转换和调节。
开关电源具有效率高、体积小、重量轻等优点，但输出纹波和噪声相对较大。
3、逆变电源逆变电源能够将直流电转换为交流电。
电源有哪四大类
电源有哪四大类目录1.普通电源 (1)2.特种电源 (1)3.其他电源 (1)4.新兴的电源技术 (1)电源可以大致分为四大类：普通电源、特种电源以、其他电源，新兴的电源技术。
1.普通电源普通电源包括各种常见的电源类型，例如开关电源、逆变电源、交流稳压电源、直流稳压电源、DC/DC电源、通信电源、模块电源、变频电源等等。
这些电源利用现代电力电子技术，控制开关的开通和关断的时间比率，以维持稳定输出电压，或者将其他形式的能量转化为电能。
2.特种电源特种电源是指具有特殊功能的电源，例如岸电电源、安防电源、高压电源、医疗电源、军用电源、航空航天电源、激光电源等等。
这些电源在特定的场合和领域中有着广泛的应用，例如航空航天领域需要高精度的稳压电源和可靠的开关电源，医疗领域需要安全可靠的电源等等。
3.其他电源其他电源是指除普通电源和特种电源之外的电源，包括UPS电源（不间断电源）、线性电源、逆变器、变频器等等。
这些电源通常在特定场合和领域中有着特定的应用，例如UPS电源主要应用在数据中心等需要不间断供电的场所，线性电源适用于一些特定设备等等。
4.新兴的电源技术除了以上三大类电源之外，还有一些新兴的电源技术，这些技术具有更高的能量密度和更灵活的应用场景。
其中，无线电源是一•种通过无线传输的方式为电子设备提供电能的技术。
这种技术使用了磁场、电场、电磁波等多种方式实现电能的无线传输，不需要物理线的连接，可以方便地将电能传输给各种电子设备。
另外，可再生能源发电也是一个新兴的电源领域。
这种电源技术使用太阳能、风能、水能、地热能等多种可再生能源为电子设备提供电能，具有环保、可持续的特点。
例如太阳能电池板可以将太阳能转化为电能，风力发电和水电站可以利用风能和水的动能转化为电能等等。
此外，固态电源也是一种新兴的电源技术。
固态电源使用固态电容器和固态开关等固态电子器件作为主要的储能和开关元件，具有体积小、重量轻、高能量密度、高可靠性等优点，适用于各种高精度、高可靠的电源应用场景。
电源工程师必备的技术知识和实践经验
电源工程师必备的技术知识和实践经验作为电源工程师，要成为一名优秀的专业人士，除了扎实的技术知识外，还需要丰富的实践经验。
电源工程师负责设计、开发和维护电力系统，为电子设备提供可靠的电源供应。
以下是电源工程师必备的技术知识和实践经验，以帮助您在职业生涯中取得成功。
首先，电源工程师需要全面了解电力系统的原理和组成。
电力系统包括发电、输电和配电三个方面，电源工程师需要了解各种发电方式（如火力发电、水力发电、风力发电等）的工作原理和特点，以及电网输电过程中的各种变压器、开关设备和保护装置。
此外，掌握电力系统的基本线路参数（如电阻、电感、电容）和戴维南定理等基本原理对于电源工程师来说也是至关重要的。
其次，电源工程师需要熟练掌握各种电源拓扑结构和控制方案。
在设计电源系统时，不同的应用场景要求不同的拓扑结构，常见的有开关电源、线性电源和逆变器等。
了解各种拓扑结构的特点和适用范围，并能根据实际需求选择合适的方案是电源工程师的基本技能。
此外，掌握电源的控制策略和调节技术如PID控制、PWM控制等也十分重要。
第三，电源工程师需要熟练掌握电源模块的设计和测试。
电源模块是电子设备中常用的模块，其稳定性和可靠性对整个系统的性能影响巨大。
在设计电源模块时，需要考虑输入输出的电压范围、功率因数、效率等多个参数。
此外，对于电源模块的测试也是必不可少的，包括负载测试、效率测试、温度测试等，以确保模块在实际应用中能够稳定可靠地工作。
第四，电源工程师需要关注电源工程中的安全和可靠性。
电源系统的安全和可靠性是电子设备正常运行的基础，电源工程师需要了解安全标准和相关法规，并在设计和测试过程中遵循这些标准和法规。
此外，做好故障诊断和故障排除也是电源工程师的要求之一。
通过使用各种测试工具和仪器，电源工程师可以及时发现问题，并迅速采取措施修复。
最后，电源工程师需要保持学习和实践的态度。
电源技术是一个快速发展的领域，新的材料、元器件和技术层出不穷。
电源技术
用变频调速技术，可节电30 %以上。
☞有些并不特别要求调速的电机为了避免起动时的电流冲击而
采用了软起动装臵，这种软起动装臵也是电力电子装臵。
☞电化学工业大量使用直流电源，电解铝、电解食盐水等都需
要大容量整流电源。电镀装臵也需要整流电源。
☞电力电子技术还大量用于冶金工业中的高频或中频感应加热
电源、淬火电源及直流电弧炉电源等场合。
1911年：水银整流器，它把水银封于管内，利用对其蒸气
的点弧可对大电流进行有效控制，其性能与晶闸管类似。 在30年代到50年代，是水银整流器发展迅速并广泛应用时 期。它广泛用于电化学工业、电气铁道直流变电所以及轧钢用 直流电动机的传动。
1953年：锗功率二极管
1954年：硅二极管，普通的半导体整流器开始使用。 1957年：晶闸管诞生，一方面由于其变换能力的突破，另 一方面实现了弱电对以晶闸管为核心的强电变换电路的控制， 使之很快取代了水银整流器和旋转变流机组，进而使电力电 子技术步入了功率领域。 变流装臵由旋转方式变为静止方式，具有提高效率、缩小 体积、减轻重量、延长寿命、消除噪声、便于维修等优点。 因此，由于其优越的电气性能和控制性能，在工业上引起一
(2). 按照驱动电路加在控制端和公共端之间信号的性质，分
为两类： 电流驱动型
——通过从控制端注入或者抽出电流来实现导通或者 关断的控制。(如晶闸管、GTO、GTR、IGCT等)
电压驱动型
——仅通过在控制端和公共端之间施加一定的电压信
号就可实现导通或者关断的控制。(如MOSFET和IGBT等)
一般工业： 交直流电机、电化学工业、冶金工业 交通运输： 电气化铁道、电动汽车、航空、航海 电力系统： 高压直流输电、柔性交流输电、无功补偿 电子装臵电源： 为信息电子装臵提供动力 家用电器： “节能灯”、变频空调 其他： UPS、 航天飞行器、新能源、发电装臵
电源技术
Ø 开关电源课程基础：电路分析、模拟电子技术、 数字电子技术、自动控制理论、电力电子技术等。
线性电源
线性电源原理图
线性电源
线性电源原理图
线性电源
线性电源原理图
线性电源特性
Ø 线性电源功率器件（调整管）工作在线性状态，功率器
件一直在工作，导致工作效率低，一般 50%~60% 。
Ø 线性电源的工作方式，使他从高压变低压必须采用工频
Im
ωt ωt ωt
uD
o
π π
2π 2π
3π 3π
３） 二极管最大反向压
o
− 2U
U RM = 2U 2
仿真举例
整流电路
波形及输出电压
当 RL = ∞ 时： uO
2U 2
RL = ∞
U O = 2U 2
当 RL 为有限值时：
O
π
2π
ωt
0.9U 2 < U O < 2U 2
通常取
UO = 1.2 U2
体积和重量过于庞大，且输入电压范围要求高。
问题 以整流电路为例：
1. MTALAB-Simulink 动态仿真环境 2. 了解 MTALAB-Simlink 元件库 3. 掌握 MTALAB-SimPowerSystems 应用 4. 掌握应用SimPowerSystems建立电路仿真模型
问题
Ø 学习过的仿真方法和手段。 ü 仿真器：单片机、DSP 、嵌入式系统 … … 。 ü 软件：Multisim、 Protel … … 。 Ø 学习电源技术，先要学习仿真，有意义吗？ Ø 仿真，对课程学习，有帮助吗？
问题
Ø 仿真，是学习电力电子技术（电源技术）的重要
辅助手段。
电源技术总结诶
电源技术总结诶
电源技术总结
电源技术是电子工程中的一个重要分支，其主要目的是为其他电子设备提供稳定的电源储备。
随着技术的不断发展，我们现在已经拥有许多先进的电源技术，包括如下几种：开关电源、线性电源、UPS电源等。
1. 开关电源
开关电源是目前最为广泛使用的一种电源，由于其便捷性和高效性而被大量使用在各种电子设备中。
开关电源实现稳压的方法是通过开关管等元器件来使输入电压切换为高频电压，然后由变压器降压后再转换为稳压的直流电压，实现对输出电压的稳定控制，其效率高达90%以上。
2. 线性电源
线性电源以线性稳压技术为主，输出的电压平稳，毛刺小，噪声干扰小，适用于需要高精度，低噪声，低变化的电路系统中。
但由于其稳定性减弱等问题，线性电源在现代往往被开关电源所取代。
3. UPS电源
UPS电源是保障电子设备运行安全的电源，特别适用于电
源严重不稳定、野电和频繁停电等恶劣环境，通过锂电池等储电器储存电能，在外部会电的情况下对设备进行稳定供电，具
备很好的稳压，稳流和保护。
UPS电源的续航能力是决定其效果的重要指标，一般来说需要维持设备约15-30分钟的稳定供电时间。
4. 双电源电源技术
双电源电源技术通过对一台或多台设备进行双电源备份配置，当一台电源出现故障时，备用电源将自动接管，以确保设备运行不间断。
双电源电源技术广泛应用于计算机房、机房等的电源保障中，以提高系统的可靠性、稳定性和可用性。
总之，电源技术的不断进步对各个领域的电子设备的应用起到了极大的推动作用。
对于电源制造厂家与用户而言，理解不同类型电源的适用场合，掌握电源的调整及应急措施等，都是非常重要的。
电源技术考试试题
电源技术考试试题第一部分：选择题
1. 以下哪种电源转换器适合用于高频应用？
A. 开关电源
B. 线性电源
C. 变压器
D. 逆变器
2. 电源管理芯片的主要功能是什么？
A. 控制输出电压
B. 调节输入电压
C. 过载保护
D. 过温保护
3. 目前最常见的电源拓扑结构是？
A. 单端降压
B. 升压
C. 双向开关
D. 调相角
4. 开关电源的工作频率一般在多少kHz以上？
A. 10
B. 50
C. 100
D. 500
5. 如何提高电源效率？
A. 减小转换损耗
B. 增加电源重量
C. 降低输出电流
D. 使用较长的输出线路
第二部分：问答题
1. 请简要介绍一下开关电源的工作原理。
2. 什么是电源变压器？它的作用是什么？
3. 为什么在电源设计中需要考虑EMI问题？如何解决EMI问题？
4. 请解释什么是过载保护和过温保护，它们在电源设计中的重要性是什么？
5. 请说明电源适配器和开关电源之间的区别和联系。
第三部分：综合分析题
请根据以下信息，综合分析某个开关电源设计方案的优劣势，并提出改进建议：
输入电压范围：100-240V
输出电压：24V
输出电流：5A
设计工作频率：100kHz
额定效率：85%
预估成本：100元
请结合以上信息，分析该设计方案存在的问题和改进方向，并提出具体建议。
以上就是本次电源技术考试试题，希望能够帮助大家更好地理解电源技术知识，提高考试成绩。
祝大家考试顺利！。
电源技术的重要性和影响
电源技术的重要性和影响原题目：电源技术的重要性和影响摘要：本文旨在探讨电源技术的重要性和对社会的影响。
电源技术是现代社会发展不可或缺的基础设施，其在各个领域发挥着关键作用。
1. 电源技术的重要性电源技术是指发电、输电和配电等相关领域中的技术和设备。
它为各种电子设备和系统提供持续稳定的电力供应，是现代社会正常运行的基础。
电源技术的重要性体现在以下几个方面：- 支持各行业的发展：电源技术为工业、交通、通讯、医疗、能源等各个行业提供了必要的能源。
无论是生产设备、传输设备，还是办公设备，都需要可靠的电源供应。
- 保障社会的正常运转：电源技术的不可靠或中断可能导致停电，而停电则会对人们的生活、工作和通信等方面带来严重影响。
电源技术的稳定供应是确保社会正常运转的基本要素。
- 推动科学技术的进步：电源技术的不断发展和创新促进了各种科学技术的进步。
新型的电源技术可以提供更高效的能源转换，使得各种电子设备更加智能化、便携化和节能环保化。
2. 电源技术对社会的影响电源技术的发展对社会产生了积极的影响，其主要体现在以下几个方面：- 经济发展：电源技术的不断进步使得生产设备更加高效，提高了生产效率。
同时，电源技术的提升也为新兴产业的发展提供了动力，促进了经济的增长。
- 能源安全：电源技术的发展使得能源供应更为稳定，降低了能源短缺的风险。
同时，新能源技术的应用也有助于降低对传统能源的依赖，提高能源利用效率。
- 环境保护：电源技术的创新也在促进环境保护方面发挥重要作用。
新型的电源技术能够减少污染物排放，降低对环境的影响，推动绿色能源的发展和应用。
- 生活便利：电源技术的进步使得人们的生活更加便利。
无论是家庭、商业还是公共领域，可靠的电源技术提供了各种电子设备和服务的支持，提高了生活质量。
3. 结论电源技术的重要性在现代社会不言而喻。
它支撑了各个行业的发展，保障了社会的正常运转，推动了科学技术的进步，并对经济、能源、环境和生活等方面产生了积极的影响。
电源技术习题答案
电源技术习题答案电源技术习题答案电源技术是现代电子领域中的重要一环，它涉及到电力的转换、传输和控制等方面。
在学习电源技术的过程中，我们常常会遇到一些习题，下面将为大家提供一些关于电源技术习题的详细解答，希望能对大家的学习有所帮助。
1. 什么是电源的效率？如何计算电源的效率？电源的效率是指电源输出功率与输入功率之间的比值，通常用百分比表示。
计算公式为：效率 = （输出功率 / 输入功率）× 100%其中，输出功率是指电源输出的有用功率，输入功率是指电源输入的总功率。
2. 什么是开关电源？它有哪些优点？开关电源是一种利用开关器件（如晶体管、功率MOS管等）进行开关操作来实现电能转换的电源。
相比于传统的线性电源，开关电源具有以下优点：（1）高效率：开关电源采用高频开关操作，减少了能量的损耗，因此具有较高的效率。
（2）体积小：开关电源采用高频变压器，可以实现体积的小型化，适用于一些对空间要求较高的应用场景。
（3）稳定性好：开关电源采用反馈控制技术，可以实现对输出电压、电流的精确控制，具有较好的稳定性。
3. 什么是交流电源和直流电源？它们有何区别？交流电源是指输出交流电的电源，而直流电源则是输出直流电的电源。
它们的区别主要体现在输出电压的性质上。
交流电源的输出电压是周期性变化的正弦波，频率通常为50Hz或60Hz。
交流电源常用于家庭用电、工业用电等领域。
直流电源的输出电压是恒定的，不随时间变化。
直流电源常用于电子设备、通信设备等领域。
4. 什么是开环控制和闭环控制？开环控制是指在控制系统中，输出信号不会影响输入信号的控制方式。
开环控制的特点是简单、稳定性较差，一般适用于一些简单的控制系统。
闭环控制是指在控制系统中，输出信号会通过反馈回路影响输入信号，从而实现对系统的控制。
闭环控制的特点是稳定性好、精度高，适用于对控制精度要求较高的系统。
5. 什么是电源滤波？为什么需要进行电源滤波？电源滤波是指对电源输出的电压或电流进行滤波处理，以消除其中的噪声、纹波等干扰信号。
电源发展趋势
电源发展趋势
随着科技的不断进步，电源技术也在不断发展，呈现出以下几个趋势：
1. 绿色环保：随着全球环境问题日益严重，电源技术越来越注重绿色环保。
传统能源如煤炭、石油等产生的废气都对环境造成了严重的污染，因此，电源技术将会越来越向可再生能源方向发展，如太阳能、风能、水能等。
同时，电源设备的能效也会更高，减少不必要的能量浪费。
2. 智能化：随着物联网和人工智能的发展，电源设备也将趋向于智能化。
例如，智能家居中的电源控制系统可以通过手机App远程控制电源开关，定时开启或关闭电源设备，提高使用效率并节约能源。
同时，智能电源设备还可以进行自主监测和优化，及时识别设备故障并进行修复。
3. 多元化：电源技术将会越来越多元化，适应不同场景和需求。
例如，随着电动车的普及，电动汽车充电技术将得到更多的关注和发展；随着移动终端设备的飞速发展，无线充电技术将变得更加成熟和普及；随着智能家居的兴起，电源技术也需要适应各种智能设备的功耗和安全要求。
4. 小型化：随着电子设备越来越小型化，电源设备也会更加紧凑。
传统的大型电源设备将会逐渐被小型化的电源模块取代，这样可以更好地满足小型设备的供电需求，并且减少系统的维护成本和占地面积。
5. 安全性：电源设备的安全性将越来越受到重视。
特别是随着大数据和人工智能的广泛应用，对数据的安全性和稳定性要求也越来越高。
因此，电源设备需要提供更加可靠稳定的供电，避免电源崩溃和数据丢失的风险。
总之，电源技术的发展趋势是绿色环保、智能化、多元化、小型化和安全性。
这些趋势将会推动电源技术不断进步，为人们的生活和工作带来更多便利和效益。
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u2＜ uC时： uL 二极管截止，C放电。 由于RL=∞，无放电回路， 所以uC保持。
（2）接入RL（且RLC较大）时
4
+
uc
+
+
D4
D1
1
电
220V
子 技 术 基 础
+
u1
u2
3
C
D3
2
RL u L - u=u + c L
D2
u2
u2＞ uC时： 二极管导通，C充电
t
iD
二极管中 的电流
u2＜ uC时：
+
U RM 2U 2
D2
-
+ 可选：2CZ55C(IF = 1 A，URM = 100 V)或1 A、100 V 整流桥
2. 选滤波电容 T 1
T 取 RLC 4 0.04 s 2
0.04 s C 1 000 F 40 可选： 1 000 F，耐压 50 V 的电解电容。
二极管截止，C放电。
t
电容滤波电路的特点：
(a) UL与RLC的 关系：
电 子 技 术 基 础
RLC 愈大 C放电愈慢 UL(平均值)愈大 一般取：
uc= uL
RLC 较大
u2 t iD t
T RLC ( 3 ~ 5) 2 (T:电源电压的周期)
近似估算: UL=1.2U2
(b) 流过二极管瞬时电流很大 整流管导电时间越短 iD的峰值电流越大
RLC ( 3 ~ 5) T单相桥式整流电容滤波电路中， U2=20V, RL=40, C=1000 UF问： 1）正常时Uo为多大？ 2）如果测得Uo 为； 电路分别处于何种状态？ 3）如果有一个二极管出现下列情况：开路、短路、反接，电路分别处 于何种状态？是否会给电路带来什么危害？
[解] (1)UO=1.2U2=1.2X20=24V
输出电压平均值: UL=0.9U2
3. 其它滤波电路
电 子 技 术 基
+
为进一步改善滤波特性，可将上述滤波电路组合 起来使用。 LC滤波电路 RCπ型滤波电路
L
+
+
R
+
础
+
+
+
+
ui +
C
uo +
u i C1 +
C2
uo +
电 子 技 术 基 础
+ 选二极管应满足： IF (2 3) ID
2. 电感滤波电路
电路结构: 在桥式整流电路与负载间串入一电感L。
4
电 子 技 术 基 础
L
+ +
D4 220V
D1
1
+
u1
u2
3
D3
2
+
RL u L
D2
+
对直流分量: XL=0 相当于短路,电压大部分降在RL上
对谐波分量: f 越高，XL 越大,电压大部分降在电感上。 因此，在输出端得到比较平滑的直流电压。
【作业】在单相桥式整流电容滤波电路中，若发生下列情况之一时，
对电路正常工作有什么影响？ 1）负载开路；2）滤波电容短路； 3）滤波电容断路；4）整流桥中一 只二极管短路； 5）整流桥中一只二极管极性接反 电 子 技 术 基 础
小
电 子 技 术 基 础
结
全波整流：UL=0.9U2
1．整流电路（利用二极管的单向导电性） 半波整流：UL=0. 45U2 桥式整流：UL=0.9U2 2．滤波电路 电容滤波（桥式整流）： UL=1.2U2
D3
4 2
[例] 单相桥式电容滤波整流，交流电源频率f = 50 Hz，负载 电阻 RL = 40 ，要求直流输出电压UO = 20 V，选择整流二极 管及滤波电容。 U O 20 17 V uc [解] 1. 选二极管 U 2 +
1.2 1.2 1 1 U O D 4 1 D 120 + I D IO 0.25 A 电流平均值： 1 2 220V u1 2 u L3 2 40 R 2 RL u L C 承受最高反压：U RM 2U 2 24 V
f
1
50
0.02 s
电 子 技 术
作业： 单相桥式电容滤波整流，交流电源频率f = 50 Hz，负 载电阻 RL = 20 ，要求直流输出电压UO =12 V，选择整流二 极管及滤波电容。 u
4
+
c
+
D4 220V u1
D1
1
+
u2
3
C
D3
2
RL u L +
D2
+
基 础
电 子 技 术 基 础
(2) ①当电容开路时， UO=0.9U2=0.9X20=18V ②当负载电阻开路时， UO= 2 U2=1.4X20=28V ③当电容和任意一只二极管开路时， UO=0.45U2=0.45X20=9V ④当电路正常时， UO=1.2U2=1.2X20=24V (3) 当有一个二极管开路时，电路处于半波整流、电容滤波状态； 当有一个二极管短路时，变压器、电容被短路将烧毁； 当有一个二极管反接时，电路处于半波整流、电容滤波状态。
二、滤波电路
电 子 技 术 基 础
+
1.电容滤波
4
+ +
D4 220V
D1
1
+
u1
u2
3
C
D3
2
RL u L +
D2
（1）空载（RL=∞）时： uL uC 2u2
4
+
uc
+
电 子 技
+
D4 220V
D1
1
+
u1
u2
3
C
D3
2
uL +
D2
术 基 础
u2＞ uC时： 二极管导通，C充电
u2
t uc=uL