第六章直流电源
电路原理第6章
储能元件
6.1 电容元件
6.2 电感元件
电容、 6.3 电容、电感元件的串并联
6.1 电容元件
如果一个二端元件在任一时刻， 如果一个二端元件在任一时刻，其电荷与电压之间 的关系由uq平面上一条曲线所确定 平面上一条曲线所确定， 的关系由 平面上一条曲线所确定 ， 则称此二端元件 为电容元件。 为电容元件。 q q 电容器 _
结 论
(1) 元件方程的形式是相似的； 元件方程的形式是相似的； (2) 若把 u-i，q-ψ ，C-L， i-u互换 可由电容元件 互换,可由电容元件 ， ， 互换 的方程得到电感元件的方程； 的方程得到电感元件的方程；
(3) C 和 L称为对偶元件 Ψ 、q等称为对偶元素。 称为对偶元件, 等称为对偶元素。 称为对偶元件 等称为对偶元素 * 显然，R、G也是一对对偶元素 显然， 、 也是一对对偶元素 也是一对对偶元素: U=RI ⇔ I=GU I=U/R ⇔ U=I/G
电感器
把金属导线绕在一骨架上构 成一实际电感器， 成一实际电感器，当电流通过 线圈时，将产生磁通， 线圈时，将产生磁通，是一种 储存磁能的部件
i (t)
+
u (t)
-
1）线性电感
韦安特性曲线是通过坐标原点 一条的直线的电感元件称为线性 一条的 直线的电感元件称为线性 电感元件， 电感元件 ， 否则称为非线性电感 元件。 元件。 线性时不变电感元件的特性曲线是一条通过原点不随时 间变化的直线， 间变化的直线，其数学表达式为
3）电感的储能 ） 在电压电流采用关联参考方向的情况下， 在电压电流采用关联参考方向的情况下，电感 的吸收功率为 di p (t ) = u (t )i(t ) = i(t ) L dt 当p>0时，电感吸收功率；当p<0时，电感发出功率。 时 电感吸收功率； 时 电感发出功率。 电感在从初始时刻t 到任意时刻t时间内得到的 电感在从初始时刻 0到任意时刻 时间内得到的 能量为
电工电子学第二版第六章
硅0.6~0.7V 锗0.2~0.3V
例:
D2 D1
求：UAB
两个二极管的阴极接在一起 A 取 B 点作参考点，断开二极管， + 分析二极管阳极和阴极的电位。 U
AB
6V
3k 12V
–
B
自由电子和空穴都称为载流子。 自由电子和空穴成对地产生的同时，又不断复合。在一 定温度下，载流子的产生和复合达到动态平衡，半导体中载 流子便维持一定的数目。
注意： (1) 常温下本征半导体中载流子数目极少, 其导电性能很差； (2) 温度愈高， 载流子的数目愈多,半导体的导电性能也就愈 好。所以，温度对半导体器件性能影响很大。 （3）相同条件下，本征半导体较一般半导体导电性弱很多。
Si
Si
Si 空穴
Si
价电子
在外电场的作用下，空穴吸引相邻原子的价电子来填 补，而在该原子中出现一个空穴，其结果相当于空穴的运动 （相当于正电荷的移动）称为复合运动。
本征半导体的导电机理 当半导体两端加上外电压时，在半导体中将出现两部分电流 (1)自由电子作定向运动 电子电流 (2)价电子递补空穴 空穴电流
DB导通
DA导通 均导通
当输入均为同3V时，输出才为3V 当输入有一为0V时，输出为0V 实现了“与”门逻辑
总结：
2、多个二极管连接： 若 共阴极，阳级最高一个先导通
若 共阳级，阴级最低一个先导通
先导通的一个二极管起嵌位作用。
例3限幅作用：R + ui – D + uo –
8V
已知：ui 18sin t V 二极管是理想的，试画 出 uo 波形。
参考答案-《电工与电子技术基础(第三版)习题册》-A06-3760
第一章直流电路一、填空题1．电源、负载、导线和控制装置2．通路、断路、和短路短路3．定向移动 I A mA μA4.某点参考点有无5. 20V -50V -30V6. b指向a a指向b 1.5 V7．阻碍 R 欧姆（Ω）8．正比反比 I=U/R9．5A10．0.4A11．电能其他电功 W 焦耳12．213．单位时间14．115．导体发热电烙铁电吹风电熨斗16．0.4548417．50Ω 2Ω18．1:2 1:1 1:1 2:119．4 6 7 320．6A21．短路二、判断题1．√ 2. √ 3. √ 4. × 5. √ 6. × 7. ×8. ×9. √ 10. × 11. √ 12. ×三、选择题1．C 2.C 3.C 4. C 5. A 6. B 7. D 8. B9. C 10. C 11.A 12. A四、问答题1.答：电流热效应的利：利用电流热效应可以制成很多电器设备，如：电烙铁、电饭煲、电熨斗等。
电流热效应的弊：元器件和电气设备发热过多，不仅消耗电能，而且会加速绝缘材料的老化，严重时还会引起电气火灾。
2. “220V ”表示这个灯泡的额定电压“40W ”表示这个灯泡的额定功率3．答：（1）对交、直流电流应分别使用交流电流表和直流电流表测量。
（2）电流表必须串接到被测量的电路中。
（3）电流必须从电流表的正端流入负端流出。
（4）选择合适的量程。
五、计算题1．解：（1）C 为参考点，则 U A =-3V-5V=-8VU B =-5VU C =0VU AB = U A - U B =-8V-(-5V)=-3VU BC = U B - U C =-5VU AC = U A - U C =-8V（2）以B 为参考点，则U A =-3V=-3VU B =0VU C =5VU AB = U A - U B =-3VU BC = U B - U C =0-（5）=-5VU AC = U A - U C =-3-（5）=-8V（3）从上面的结果可知：电位随着参考点的改变而改变；电压不随参考点的改变而改变。
第六章 直流稳压电源习题及答案
第六章直流稳压电源一、填空题1、稳压电路使直流输出电压不受或的影响。
2、硅稳压二极管的稳压电路中，硅稳压二极管必须与负载电阻。
限流电阻不仅有作用，也有作用。
3、硅稳压二极管的动态电阻越，说明其反向特性曲线越陡，稳压性能越好。
4、串联型晶体三极管稳压电路的基本原理是将一个称为调整管的晶体三极管作为可变电阻，调整管和负载串联，当输出电压增加时，调整管的等效电阻，反之亦然。
5、如图7-7所示电路中，两只稳压管的稳压值分别Uz1＝8.2V,U Z2=6.3V,其正向管压降均为0.7V，则图（a）的输出电压为；图（b）的输出电压为；图（c）的输出电压为；图（d）的输出电压为。
图7-76、整流电路将电压变成脉动的电压。
7、直流稳压电路的作用是当电网电压波动、负载和温度变化时，维持输出稳定。
8、根据稳定器件与负载的连接方式来划分，最基本的稳压电路有两面三刀种：①是用硅稳压二极管构成的型稳压电路；②是用晶体三极管或集成电路组成的型稳压电路。
9、在硅稳压管稳压电路中，稳压管利用自身特性调节了流过负载的，限流电阻则与稳压管配合承担了引起输出电压不稳的变化量，从而保证了稳定的输出。
10、稳压管的电流调节作用是硅稳压管稳压电路能的关键。
11、串联型稳压电路是靠调整管作为元件。
从负反馈放大器的角度来看，这种电路属于负反馈电路。
调整管连接成射极跟随器，输出电压与基准电压成比，与反馈系数成比。
当基准电压与反馈系数已定时，输出也就确定了。
反馈越深时，调整作用越输出电压也就越，电路的稳压系数和输出电阻也就越。
12、串联型稳压电路中调整管工作在区，在负载电流较大时，调整管的集电极损耗相当，电源的效率较。
13、右图电路的名称是桥式整流滤波电路若u2=20V。
则u o=____若C开路，u o= ___若D1开路，u o= ___若C和D2开路，u o= __若R L开路，u o= __若R L=50Ω，则二极管的参数I F= ______ ，U RM=____电容C的参数选择 C=___ ，耐压=14、稳压管工作于PN结特性的________区，使用中要注意______________。
电工手册 第六章 直流电机
a.极身上直接绕制线圈的主极极身绝缘一种方法是用环氧涂敷的绝缘层作为极身绝缘，极身四角垫一层NHN复合膜，然后在极身上直接绕制主极线圈；另一种方法是在极身垫一层2.5㎜聚砜酰胺纤维毛毡，并围包0.13㎜的Nomex纸二层，用玻璃丝带疏绕固定，然后在极身上绕制主极线圈。
b.主极绕组为饼式线圈的极身绝缘用绝缘纸或玻璃丝布围包一层或用云母箔围包一层，线圈套极，嵌入垫块并用压板压紧固定之后，再浸漆处理。
表6-4直流电机典型电枢绕组绝缘规范
适用范围
500V梨形槽散嵌线圈
500V梨形槽散嵌线圈
绝缘等级
B
F
槽
内
部
分
槽楔
槽绝缘
匝间绝缘
层间绝缘
保护绝缘
对地绝缘
槽底绝缘
环氧酚醛玻璃布板3240
0.35㎜DMD一层
聚脂漆包圆铜线
0.35㎜DMD一层
（槽绝缘）
--
--
环氧酚醛玻璃布板3240
0.35㎜NHN一层
聚脂亚胺漆包圆铜线
换向器上有黑痕，但用汽油擦不掉，同时电刷表面有灼痕
3
电刷整个边缘有强烈的舌状火花，伴有爆裂声音
换向器上黑痕严重，同时电刷上有灼痕，用汽油不能擦除
6.2直流电机绝缘结构
6.2.1电枢绝缘结构
电枢绝缘结构包括电枢绕组绝缘、支架绝缘、均压线绝缘、换向器绝缘组成。电枢槽部和端部绝缘包括匝间绝缘、层间绝缘、对地绝缘、保护绝缘以及衬垫支撑绝缘，，常见电枢绕组槽部和端部绝缘结构见图6-1和图6-2，电枢绕组端部绝缘结构见图6-3。直流电机典型电枢绝缘规范见表6-4，直流电机电枢端部绝缘规范见表6-5。
0.35㎜NHN一层
（槽绝缘）
直流稳压电源操作规程(三篇)
直流稳压电源操作规程第一章总则第一条为了保证直流稳压电源的安全运行，确保人身安全和设备的正常使用，制定本操作规程。
第二条本操作规程适用于直流稳压电源的操作和维护。
第三条直流稳压电源的操作人员应严格按照本操作规程进行操作，并遵守相关安全操作规定。
第四条直流稳压电源操作人员应具备相关的操作技能和知识，经过培训合格后方可操作。
第五条直流稳压电源操作人员应定期进行安全知识和操作技能的培训，做到熟悉并掌握相关操作规程和应急处理措施。
第六条直流稳压电源的操作人员应服从现场负责人的指挥和管理。
第七条在进行直流稳压电源的操作前，操作人员应先了解设备的工作原理、结构和性能，并检查设备的运行状况。
第二章操作规程第八条直流稳压电源的操作人员应确保电源的工作环境干燥、通风良好，设备周围无易燃物和易爆物。
第九条操作人员应定期对设备进行检查，发现问题及时处理，确保设备的正常运行。
第十条在操作直流稳压电源前，操作人员应先检查设备的电源线是否良好，防止电源线出现漏电和短路导致的事故。
第十一条操作人员应使用符合标准的电源插头和插座，并确保插头的接触良好，没有生锈和破损。
第十二条操作人员应根据设备的要求，选取适当的工作电压和电流，避免超负荷运行，影响设备寿命和稳定性。
第十三条操作人员应先打开设备的电源开关，并根据设备的要求进行预热。
第十四条操作人员应根据设备的工作要求将负载端和电源端正确连接，避免错误连接导致的设备损坏。
第十五条操作人员应根据设备的工作要求设置电流和电压调节，确保电流和电压的稳定输出。
第十六条操作人员应定期检查设备的输出电流和电压，确保符合设备的要求。
第十七条操作人员应及时处理设备故障和报警，采取相应的应急措施，确保设备的安全运行。
第十八条操作人员应定期进行设备的维护和保养，包括清洁设备、紧固连接件的检查和维修，以确保设备的正常使用。
第十九条操作人员应按照设备的工作要求进行设备的关机和断电操作，同时注意切勿改变设备的参数和设置。
运维人员岗位培训电源理论交流不间断电源
图1.1 后备式电路 结构框图
第一节 UPS电源
2、性能特点： ( l )当市电正常时，效率高，可达98 ％以上。 ( 2 )当市电正常时，输入功率因数和输入电流谐波取决于负载电流，UPS 本身不产生附加输入功率因数和谐波电流失真。 ( 3 )当市电正常时，输出能力强，对负载电流波峰系数、浪涌电流系数、输出功率因数、过载等都没有严格的限制。 ( 4 )当市电正常时，输出电压精度和稳定度差，但能满足一般负载的供电要求。 ( 5 )市电掉电时，输出有转换时间，一般可做到4-10ms 左右。 ( 6 )当市电正常时，整机要靠附加滤波电路提高UPS 双向抗干扰功能。 ( 7 )电路简单、成本低、可靠性高。 ( 8 )输出转换开关受切换电流能力和动作时间的限制，UPS 输出功率做大有一定困难，一般多在2kVA 以下。
第一节 UPS电源
第一节 UPS电源 交流不间断电源设备有逆变器和UPS两种，小容量设备可采用逆变器或UPS，大容量设备一般都采用UPS。UPS是英文Uninterruptible Power System的缩写，即不间断电源系统，但人们一般习惯将其简称为UPS电源。UPS电源不仅能提供不间断的交流电源，还具备对交流市电电源进行净化的功能。UPS电源广泛应用于计算机机房、数据（网管）中心等场所。在电信网络中，UPS电源设备主要用于为数据网络设备、智能网设备、支撑系统、增值业务系统、网管系统等供电。
3
市电正常时，串联的两个变换器都承担100 ％的负载功率，所以UPS 整机效率低。
2、性能特点
第一节 UPS电源
第一节 UPS电源
1.2.4 Delta 变换在线式
图1.4 Delta 变换在线式UPS 的电路结构框图
01
Delta 变换器：它是DC/ACC 和AC /DC 双向变换器，工作频率10-15kHz。输出变压器次级串联在UPS 主电路中。
(完整版)第六章题目及解答
6—1 为什么调幅,检波和混频都必须利用电子器件的非线性特性才能实现？它们之间各有何异同之处? 分析 非线性器件可以产生新的频率分量，而调幅,检波和混频都为了产生新的频率分量.调幅、检波和混频不同点是输入的信号不同，输出的滤波器不同.解 由于调幅、检波和混频均属于频率变换，即输出信号中产生了新的频率分量，而线性器件不可能产生新的频率分量，只有利用非线性器件才能完成频率变换的功能。
调幅、检波和混频三者相同之处是都属于线性频率变换，即实现频谱搬移,它们实现的原理框图都可用下图表示。
非线性器件都可采用乘法器.调幅、检波和混频不同点是输入的信号不同，输出的滤波器不同。
调幅输入的是调制信号()v t Ω和载波()o v t ,即1v =()v t Ω，2v =()o v t ，滤波器是中心频率为载波频率ω0的带通滤波器。
检波输入的是已调制的中频信号()i v t 和本地振荡信号()o v t ,即1v = ()i v t ，2v =()o v t ，滤波器是RC 低通滤波器。
混频输入的是已调制信号vs(t ）和本地振荡信号()o v t ，即1v =()s v t ,2v =()o v t ，滤波器是中心频率为中频频率ωi 的带通滤波器。
6-2 为什么调幅系数m a 不能大于1？ 分析 调幅系数大于1，会产生过量调制。
解 若调幅系数ma>1,调幅波产生过量调制。
如下图所示，该信号传送到接收端经包络检波后使解调出的调制信号产生严重的失真。
6-3 试画下列调幅信号的频谱图，确定信号带宽，并计算在单位电阻上产生的信号功率. (1) )V )(t (102cos )t 32002cos 1.0t 4002cos 2.01(20)t (6⨯π⨯π+⨯π+=v (2） )V (t 102cos t 6280cos 4)t (6⨯π=v分析 根据信号带宽公式和信号功率即可求得.解(1）6()20(10.2cos24000.1cos23200)cos210()()t t t t V υπππ=+⨯+⨯⨯的信号频谱图如下图所示。
直流电路电子教案
直流电路电子教案第一章：直流电路基本概念1.1 直流电路的定义与特点介绍直流电路的概念解释直流电路的特点1.2 电路元件介绍电路元件的种类与作用讲解电源、导线、开关、电阻等基本元件的功能1.3 电路的基本定律介绍欧姆定律、基尔霍夫电压定律和基尔霍夫电流定律解释定律的应用和计算方法第二章：直流电路的测量与分析2.1 测量仪器与工具介绍多用电表、电压表、电流表等测量仪器的作用和操作方法讲解测量原理和注意事项2.2 电路分析方法介绍节点分析、支路分析、叠加原理和戴维南定理等分析方法解释分析步骤和应用实例第三章：串联电路与并联电路3.1 串联电路讲解串联电路的特点和计算方法分析串联电路中的电压、电流分配规律3.2 并联电路讲解并联电路的特点和计算方法分析并联电路中的电压、电流分配规律第四章：直流电路的功率与效率4.1 电路功率的概念介绍有功功率、无功功率和视在功率的概念解释功率的计算方法和功率因数的概念4.2 电路效率的计算讲解电路效率的定义和计算方法分析影响电路效率的因素第五章：直流电路的故障与保护5.1 电路故障的类型与检测介绍短路、开路、过载等电路故障的类型和特点讲解故障检测的方法和技巧5.2 电路保护装置介绍熔断器、断路器等保护装置的作用和应用解释保护装置的工作原理和选择原则第六章：直流电路的实验与操作6.1 实验设备与工具介绍实验室常用的实验设备和工具，如实验桌、电路板、连接线等。
讲解实验设备的使用方法和操作注意事项。
6.2 实验操作步骤与技巧讲解进行直流电路实验的操作步骤，包括电路连接、设备调试等。
介绍实验中的操作技巧，如如何安全地操作电路、如何进行测量和数据记录等。
第七章：直流电路的仿真与模拟7.1 仿真软件介绍介绍常用的电路仿真软件，如Multisim、Proteus等。
讲解仿真软件的功能和操作方法。
7.2 电路仿真与模拟讲解如何使用仿真软件进行直流电路的仿真与模拟。
分析仿真结果，并讨论仿真与实际电路的差异。
电力电子变流技术课后答案第6章
第六章无源逆变电路习题与思考题解6-1. 无源逆变电路和有源逆变电路的区别有哪些解：无源逆变电路就是将直流电能转换为某一固定频率或可变频率的交流电能，并且直接供给负载使用的逆变电路。
有源逆变电路就是将直流电能转换为交流电能后，又馈送回交流电网的逆变电路。
这里的“源”即指交流电网，或称交流电源。
6-2. 什么是电压型逆变电路和电流型逆变电路各有什么特点解：根据逆变器直流侧电源性质的不同可分为两种，直流侧是电压源的称为电压型逆变器，直流侧是电流源的称为电流型逆变器。
电压型逆变器，其中间直流环节以电容贮能，具有稳定直流侧电压的作用。
直流侧电压无脉动、交流侧电压为矩形波，多台逆变器可以共享一套直流电源并联运行。
由于PW(脉宽调制) 技术的出现和发展，使得电压和频率的调节均可在逆变过程中由同一逆变电路完成，应用更为普遍。
电流型逆变器，中间直流环节以电感贮能，具有稳定直流侧电流的作用。
它具有直流侧电流无脉动、交流侧电流为矩形波和便于能量回馈等特点。
一般用于较大功率的调速系统中，如大功率风机、水泵等。
6-3. 试说明电压型逆变电路中续流二极管的作用。
解：对于电感性负载，由于电感的储能作用，当逆变电路中的开关管关断时，负载电流不能立即改变方向，电流将保持原来的流向，必须通过与开关管反向并联的大功率二极管进行续流，来释放电感中储存的能量，这就是电压型逆变电路中续流二极管的作用。
若电路中无续流二极管，开关管关断时，由于电感中的电流将产生很大电流变化率，从而在电路中引起很高的过电压，对电路的器件或绝缘产生危害。
6-4试述180°导电型电压型逆变电路的换流顺序及每60°区间导通管号。
解：参阅教材P101中的图6-4 (g)。
180 °导电型电压型逆变电路，每个开关管在每个周期中导通180 °,关断时间也是180。
，换流（换相）是在同一个桥臂的上、下两个开关管之间进行，亦称纵向换相。
模拟电子技术第六章 习题与答案
第六章 习题与答案6.1判断题（1）直流电源是一种将正弦信号转换为直流信号的波形变换电路。
（ ╳ ）（2）直流电源是一种能量转换电路，它将交流能量转换为直流能量。
（ √ ）（3）在变压器二次电压和负载电阻相同的情况下，桥式整流电路的输出电流是半波整流电路输出电流的2倍。
（ √ ）（4）若U 2为电源变压器二次电压的有效值，则半波整流电容滤波电路和全波整流电容滤波2。
（ √ ）（5）当输入电压U i 和负载电流I L 变化时，稳压电路的输出电压是绝对不变的。
（ ╳ ）（6）一般情况下，开关型稳压电路比线性稳压电路效率高。
（ √ ）（7）整流电路可以将正弦电压变成脉动的直流电压。
（ √ ）（8）电容滤波电路适用于小负载电流，而电感滤波电路适用于大负载电流。
（ √ ）（9）在单相桥式整流电容滤波电路中，若有一只整流管断开，输出电压平均值变为原来的一半。
（ ╳ ）（10）因为串联型稳压电路中引入了深度负反馈，因此可能产生自激振荡。
（ ╳ ）（11）线性直流电源中的调整管工作在放大状态，开关型直流电源中的调整管工作在开关状态。
（ √ ）6.2单相桥式整流电路如图6-64所示，已知2u t ω=，L 52R C T =。
图6-64 单相桥式整流电路 （1）估算输出电压U o 大小并标出电容C 上的电压极性。
（2）L R →∞时，计算U o 的大小。
（3）滤波电容C 开路时，计算U o 的大小。
（4）二极管VD 1开路时，计算U o 的大小；如果VD 1短路，将产生什么后果？（5）如VD 1～VD 4中有一个极性接反，将产生什么后果？解：（1）U o =1.2 U 2=1.2╳25=30V C 的极性是上+下—（2）U o 2≈1.414╳25=35.35V（3）U o =0.9 U 2=0.9╳25=22.5V（4）二极管VD 1开路时：U o = U 2=25=25V如果VD 1短路，VD 4将被烧坏。
直流电源系统工作原理
直流电源系统工作原理
直流电源系统的工作原理如下：
1. 交流电源供应- 从电网获得的交流电源先经过变压器降压，
然后进入整流器。
2. 整流器转换- 整流器将交流电转换为直流电。
整流器中通常
采用二极管或者可控硅等器件，将交流电的正半周或者负半周削平，输出为单向脉动的直流电。
3. 滤波器滤波- 由于整流后的直流电仍然有脉动成分，需要通
过滤波器来平滑输出电压。
滤波器通常采用电容器和电感器组成，电容器可以储存电能使电压平滑，而电感器则可以阻挡高频噪声。
4. 稳压器稳压- 稳压器用于保持输出电压的稳定性。
稳压器通
常采用稳压电路，通过负反馈原理，监测输出电压，并通过控制电压调节器的引脚来调整输出电压，使其保持在设定的稳定值。
5. 输出电源- 经过稳压调整后的直流电作为输出电源供应给需
要的设备。
输出电源通常设计为可调节或固定稳压的直流电源，根据实际需要来提供恒定输出电压和电流。
整个工作过程中，直流电源系统需要准确地将交流电转换为直流电，并滤除脉动和噪声，同时保持输出电压的稳定性，以满足各种设备对电源的要求。
《电机与电气控制技术》第2版--习题解答--第六章--电气控制电路基本环节
《电机与电气控制技术》第2版习题解答第六章电气控制电路基本环节6-1常用的电气控制系统有哪三种？答：常用的电气控制系统图有电气原理图、电气布置图与安装接线图。
6-2何为电气原理图？绘制电气原理图的原则是什么？答：电气原理图是用来表示电路各电气元器件中导电部件的连接关系和工作原理的图。
绘制电气原理图的原则1）电气原理图的绘制标准图中所有的元器件都应采用国家统一规定的图形符号和文字符号。
2）电气原理图的组成电气原理图由主电路和辅助电路组成。
主电路是从电源到电动机的电路，其中有刀开关、熔断器、接触器主触头、热继电器发热元件与电动机等。
主电路用粗线绘制在图面的左侧或上方。
辅助电路包括控制电路、照明电路。
信号电路及保护电路等。
它们由继电器、接触器的电磁线圈，继电器、接触器辅助触头，控制按钮，其他控制元件触头、控制变压器、熔断器、照明灯、信号灯及控制开关等组成，用细实线绘制在图面的右侧或下方。
3）电源线的画法原理图中直流电源用水平线画出，一般直流电源的正极画在图面上方，负极画在图面的下方。
三相交流电源线集中水平画在图面上方，相序自上而下依L1、L2、L3排列，中性线（N线）和保护接地线（PE线）排在相线之下。
主电路垂直于电源线画出，控制电路与信号电路垂直在两条水平电源线之间。
耗电元器件（如接触器、继电器的线圈、电磁铁线圈、照明灯、信号灯等）直接与下方水平电源线相接，控制触头接在上方电源水平线与耗电元器件之间。
4）原理图中电气元器件的画法原理图中的各电气元器件均不画实际的外形图，原理图中只画出其带电部件，同一电气元器件上的不同带电部件是按电路中的连接关系画出，但必须按国家标准规定的图形符号画出，并且用同一文字符号注明。
对于几个同类电器，在表示名称的文字符号之后加上数字序号，以示区别。
5）电气原理图中电气触头的画法原理图中各元器件触头状态均按没有外力作用时或未通电时触头的自然状态画出。
对于接触器、电磁式继电器是按电磁线圈未通电时触头状态画出；对于控制按钮、行程开关的触头是按不受外力作用时的状态画出；对于断路器和开关电器触头按断开状态画出。
直流电源工作原理
直流电源工作原理直流电源是一种将交流电转换为直流电的设备，通常用于供电给电子设备、电动机、通信系统等。
它通过将交流电转换为恒定的电压或电流来满足设备的供电需求。
本文将介绍直流电源的工作原理及其组成部分。
一、直流电源的基本原理直流电源的基本原理是通过整流和滤波的方式将交流电转换为直流电。
具体步骤如下：1. 整流：直流电源首先需要将交流电转换为直流电。
通常使用二极管作为整流元件，将交流电的负半周期截去，只保留正半周期的电流。
这样就可以将交流电转换为具有相同频率的脉动直流电。
2. 滤波：脉动直流电需要经过滤波电路进行滤波，去除其中的脉动成分，使电流变为稳定的直流电。
滤波电路通常由电容器组成，通过电容器的充电和放电过程，使电流变得平滑。
3. 稳压：为了确保直流电源输出的电压恒定不变，需要加入稳压电路。
稳压电路通常由稳压二极管或稳压芯片组成，能够自动调节输出电压，以保持其稳定性。
通过以上步骤，直流电源能够将交流电转换为稳定的直流电，以满足设备的供电需求。
二、直流电源的组成部分1. 变压器：变压器是直流电源的重要组成部分，用于将交流电的电压降低到适合直流电源工作的电压范围。
变压器能够根据需要提供不同的输入电压和输出电压。
2. 整流电路：整流电路由整流器和滤波器组成。
整流器中的二极管能够将交流电转换为具有相同频率的脉动直流电。
滤波器中的电容器通过充电和放电过程使电流平滑，去除脉动成分。
3. 稳压电路：稳压电路用于保持直流电源输出电压的稳定性。
稳压二极管或稳压芯片能够自动调节输出电压，以应对负载变化和电源波动。
4. 保护电路：直流电源还通常包括各种保护电路，以确保设备和用户的安全。
保护电路可以监测电流、电压和温度等参数，当参数超过设定范围时，保护电路能够及时切断电源，防止设备损坏或发生故障。
三、直流电源的应用领域直流电源广泛应用于各种领域，如电子设备、通信系统、工控设备等。
以下是直流电源在不同领域的应用举例：1. 电子设备：直流电源被广泛应用于计算机、手机、电视等电子设备中，为它们提供稳定的直流电供电。
6第六章习题解答
·171·6-1 为什么调幅，检波和混频都必须利用电子器件的非线性特性才能实现？它们之间各有何异同之处？分析 非线性器件可以产生新的频率分量，而调幅，检波和混频都为了产生新的频率分量。
调幅、检波和混频不同点是输入的信号不同，输出的滤波器不同。
解 由于调幅、检波和混频均属于频率变换，即输出信号中产生了新的频率分量，而线性器件不可能产生新的频率分量，只有利用非线性器件才能完成频率变换的功能。
调幅、检波和混频三者相同之处是都属于线性频率变换，即实现频谱搬移，它们实现的原理框图都可用下图表示。
非线性器件都可采用乘法器。
调幅、检波和混频不同点是输入的信号不同，输出的滤波器不同。
调幅输入的是调制信号()v t Ω和载波()o v t ，即1v =()v t Ω,2v =()o v t ，滤波器是中心频率为载波频率ω0的带通滤波器。
检波输入的是已调制的中频信号()i v t 和本地振荡信号()o v t ，即1v = ()i v t ,2v =()o v t ，滤波器是RC 低通滤波器。
混频输入的是已调制信号vs(t)和本地振荡信号()o v t ，即1v =()s v t ,2v =()o v t ，滤波器是中心频率为中频频率ωi 的带通滤波器。
·172·6-2 为什么调幅系数m a 不能大于1？ 分析 调幅系数大于1，会产生过量调制。
解 若调幅系数ma>1，调幅波产生过量调制。
如下图所示，该信号传送到接收端经包络检波后使解调出的调制信号产生严重的失真。
6-3 试画下列调幅信号的频谱图，确定信号带宽，并计算在单位电阻上产生的信号功率。
(1) )V )(t (102cos )t 32002cos 1.0t 4002cos 2.01(20)t (6⨯π⨯π+⨯π+=v (2) )V (t 102cos t 6280cos 4)t (6⨯π=v分析 根据信号带宽公式和信号功率即可求得。
单相半波整流电路
变压器副边电流有效值
122
I = 1.11 Io= 2 1.11 = 2. 2 A 变压器容量 S = U I = 122 2.2 = 207. 8 V A
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例 试分析图示桥式整流电路中的二极管D2 或D4
断开时负载电压的波形。如果D2 或D4 接反，后果如
何？如果D2 或D4因击穿或烧坏而短路，后果又如何
I1 Ci
3
I2 CO
U+_OR=如0.β5=Ω10、、IU2 B=E1=A-时0.3，VI、C=4A
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3. 工作波形 u
2U
+ u
+ C
ic RL
+ uo =
uC
O
t
–
–
uo
b
2U
2. 工作原理
O
t
u >uC时，二极管导通，电源在给负载RL供电的 同时也给电容充电， uC 增加，uo= uC 。
u <uC时，二极管截止，电容通过负载RL 放电，uC 按指数规律下降， uo= uC 。
二极管承受的最高反向电压为 UDRM2 2U 。
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（3）提高输出电压的电路
+
1 W78XX
2 +
3 UXX_ R
+ UXX: 为W78XX
UI _
Ci
+ U_Z
CO DZ
UO _
固定输出电压
UO= UXX + UZ
（4）提高输出电流的电路
T IC
IO= I2 + IC
+ U_I
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CW117/217/317系列(正电源) CW137/237/337系列(负电源) 工作温度 CW117(137)— -55 150C CW217(237)— -25 150C CW317(337)— 0 125C L 型 — 输出电流 100 mA 基准电压 1.25 V～37V 输出电流 M 型 — 输出电流 500 mA 外 形 CW117 CW137 引 1 2 3 1 2 3 脚
第六章 直流电源
本章主要内容
直流电源的组成 小功率单相桥式整流电路
单相桥式整流电路 电源滤波电路
串联型集成稳压电路 串联型集成稳压器的应用
直流电源的组成：
220V 50Hz 电源 变压器 整流 电路 滤波 电路 稳压 电路 + Uo -
各部分的作用： （1）变压：将AC 220V/50Hz的交流电，变换到直流电源所需 的次级电压； （2）整流：将正弦波电压转换成单一方向的脉动电压； （3）滤波：滤掉交流分量，保留直流分量，使电压平滑。 （4）稳压：使输出电压稳定，不随负载变化或电网电压波动 而变化。
6.1小功率整流滤波电路
6.1.1单相桥式整流电路
整流桥 单相桥式整流电路
简化画法
一、工作原理 输入信号正半周时
+
输入信号负半周时
-
-
+
波形
二、整流输出电压平均值
1 2 2 VO 2V2 sin(t )d(t ) V2 0.9V 2 0
三、脉动系数
S
VLm 4 2V2 3 0.67 VO 0.9V2
基本结构
稳压过程：当输入电压VI增加或负载电阻RL增 加时，将引起输出电压VO增加，随之反馈电压 也增大，使比较放大器的输出减小，即VB减小， 则IC减小，调整管的集射极电压VCE增大，使 输出电压减小，从而维持输出电压基本恒定。
VO R2
电压串联负反馈：深度负反馈。
VREF VF VF ( R1 R2 )
ADJ V VI O ADJ V VO
基本应用电路
D1 防止输入端短路时 CO 反向放电损坏稳压器
D1
D2 防止输出端短路时C2 通过 调整端放电损坏稳压器
D2
VO 1.25(1 RP1 / R1 )
本章小结
直流电源
桥式整流电路
电容滤波电路 集成串联稳压电路
6.3串联型集成稳压电路的应用
6.3.1三端固定输出集成稳压器 一、78、79 系列的型号命名 CW7800 系列(正电源) CW7900 系列(负电源) 输出电压 5 V/ 6 V/ 9 V/ 12 V/ 15 V/ 18 V/ 24 V 78L ×× / 79L ×× — 输出电流 100 mA 78M×× / 9M×× — 输出电流 500 mA 78 ×× / 79 ×× — 输出电流 1.5 A
工作原理： 不接负载时，整流电路输出向电容充电， 由于充电时间常数很小，电容电压迅速 升高到最大峰值电压并恒定不变。 接上负载后，当电容电压大于整流电路 输出电压时，整流二极管截止，电容经 负载放电；当电容电压小于于整流电路 输出电压时，整流电路一方面提供负载 电流，一方面对电容充电。滤波后 vo 的
波形变得平缓，平均值提高。
电容滤波的特点：
（1）二极管的导电角α<π，流过的电流为不连续的脉动电 流，其值比输出电流大许多倍。 （2）负载平均电压VO升高，纹波减小。RLC越大，平均电 压VO越高，纹波成分越小。一般取： C (3 ~ 5) T R
L
2
（3）随着负载电流IO的增加，输出电压VO将减小，脉动系 数S增加。 当 RL = 时：VO 2V2 当 RL 为有限值时： 0.9V2 VO 2V2 通常： VO =（1.1~ 1.2)V2
' R1 RW V0 1 VZ '' R2 RW
V0min
R1 1 VZ RW R2
V0max
R1 RW 1 R2
VZ
二、集成稳压电路的主要参数 特性参数：
输出电流 输出电压
质量参数：
稳压系数 输出电阻 温度系数 稳定系数纹波抑制比
6.1.2电源滤波电路
整流电路输出的单向脉动电压，交流分量（纹波）较大， 还必须通过滤波电路虑去交流分量，得到平滑的直流电 压。常用滤波电路有：电容滤波(a)、Γ 型滤波(b)和π型 滤波(c)。
滤波电路的基本形式
一、电容滤波电路
桥式整流电容滤波工作波形图 空载时整流滤波电路工作情况
接负载时整流滤波电路工作情况
应用电路之二：输出正、负电压的稳压电路
应用电路之三：扩展输出电流电路
应用电路之四：输出电压可调稳压电路
V V
(深度负反馈，虚短) 即R1和R3上的压降相等，有：
RБайду номын сангаас R1 V23 VO R3 R4 R1 R2
R2 R3 VO (1 ) V23 R1 R3 R4
6.3.2三端可调输出电压集成稳压器
输出电流
封装 塑料封装 金属封装
CW7805 1 2 3
CW7905 1 2 3
VI GND VO
GND VI VO
_ 符号
1
_
CW7900 1 2
+ CW7800 +
2 3
3
应用电路之一：输出固定电压的稳压电路
防止输入端短路时 CO 反向放电损坏稳压器
抵消输入长接 线的电感效， 防止自激
改善负载的瞬 态响应，消除 高频噪声
滤波电容的估算： (3 ~ 5) C
T 2 RL
选择电容耐压应大于 2 2V2 的电解电容。
6.2串联型集成稳压电路的基本原理和组成
6.2.1串联型集成稳压电路的工作原理
一、串联反馈式稳压电路的工作原理
比较放大器 调整管 取样电路
稳压原理：VO=VI-VCE，输出电压的变 化量由取样电路取出，经放大后取控 制VCE的变化，从而使VO基本稳定不变。
四、整流管的选择
流过二极管平均电流： 1 V V I D I O O 0.45 2 2 2 RL RL 二极管承受的最大反向压：
VRM V2 m 2V2
选择二极管时应使二极管的最大正向电流IFM和最高反向峰值电 压VRM满足：
I FM I D 1 IO , 2 VRM 2V2
VO
R1 R2 VREF R2
调整管
比较放大电路 取样电路
稳压电路实例：
工作原理：
基准电压
VO VB2 VBE2 IB2 IC2 VB1= VC2=( VI -IC2 RC) VO=（VI - VCE1） VCE1 IC1 IB1 VBE1 输出电压：