电子设备所需的直流电源,一般都是采用由交流电网供电,
什么是直流电源和交流电源
什么是直流电源和交流电源直流电源(直流供电)是指电流在电路中的方向保持不变的电源。
与之相对的是交流电源(交流供电),电流在电路中的方向时刻改变的电源。
直流电源是由直流发生器或者通过变换器将交流电转换为直流电而得到的。
直流电源一般由以下几个基本部分构成:变压器、整流器、滤波器和稳压器。
变压器是将输入的电压进行变换的装置,通常有升降压的功能。
通过变压器,输入电源的电压可以被调整为适合设备的工作电压。
整流器是将交流电转换为直流电的装置,它通过控制电流的方向,使电流只能单向通过。
常见的整流器有单相整流器和三相整流器。
滤波器是用来平滑输出电流的装置,它能够消除直流电压中的脉动并减少输出电压中的噪声。
滤波器一般由电容器和电感器组成。
稳压器是用来稳定输出电压的装置,它能够根据负载的变化自动调整电压,以保证稳定的输出电压。
稳压器可以采用电阻调节、线性电路调节或者开关电源调节等不同的方式。
直流电源具有以下特点:1. 直流电源输出电流稳定,对于需要稳定电源的设备非常适用。
2. 直流电源表示方法简单直观,通常以电压值(如12V、24V)来表示。
3. 直流电源易于控制和调节,可以根据需要进行电压和电流值的调整。
4. 直流电源电能损耗相对较低,有效提高能源利用率。
交流电源是指电流方向随时间周期性变化的电源,通常由电网提供。
交流电源具有以下特点:1. 交流电源可以方便地进行输送和分配,适用于长距离输电。
2. 交流电源能够通过变压器实现升降压,在不同地区提供适合的电压。
3. 交流电源输出电压频率固定,通常是50Hz或60Hz,适用于大部分电器设备。
4. 交流电源易于与其他电源连接,方便设备之间的互联互通。
在现实生活中,直流电源和交流电源的应用非常广泛。
直流电源主要用于电子设备中,如计算机、手机、电视等。
交流电源则广泛应用于家庭、工业、交通等各个领域。
总结起来,直流电源和交流电源是供电系统中常见的两种类型,它们在电流方向、输出特性、应用场景等方面有所不同。
直流电源的工作原理及应用
直流电源的工作原理及应用一、引言在现代电子设备和工业自动化中,直流电源作为一种常见的电源形式得到广泛应用。
直流电源通过将交流电转换为直流电,为电子设备提供稳定可靠的电压与电流。
本文将介绍直流电源的工作原理及其在各个领域的应用。
二、直流电源的工作原理直流电源由以下几个主要部分组成: 1. 变压器:将输入的交流电转换为所需的低频交流电。
2. 整流器:将低频交流电转换为直流电。
3. 滤波器:消除直流电中的脉动,提供稳定的输出电压。
2.1 变压器工作原理变压器是直流电源的重要组成部分,它通过改变输入交流电的电压大小来满足不同设备的需求。
变压器基本工作原理如下: - 输入线圈:由输入电源提供电流,通过线圈中的电磁感应作用,将交流电供给输出线圈。
- 输出线圈:通过与输入线圈共享磁场,输出线圈将电能转化为输出电流。
2.2 整流器工作原理整流器负责将输入的交流电转换为直流电。
常见的整流器有以下两种类型: 1. 单相整流器:适用于低功率的直流电源。
基本原理是使用二极管将交流电转换为单向的脉动直流电。
2. 三相整流器:适用于高功率的直流电源。
其工作原理是通过三相电桥,将三相交流电转换为直流电。
2.3 滤波器工作原理滤波器的作用是消除直流电中的脉动信号,提供稳定的输出电压。
滤波器一般由电容器和电感器组成,通过存储电荷和电流的特性来实现滤波效果。
三、直流电源的应用直流电源广泛应用于各个领域,以下列举了几个常见的应用场景:3.1 通信设备直流电源在通信领域中得到广泛应用。
无线基站、通信终端设备以及通信电源等,都需要直流电源提供稳定的电压和电流。
3.2 汽车电子汽车电子设备对直流电源也有较大需求,例如汽车音响、GPS导航系统和车载充电器等,都需要直流电源来供电。
3.3 工业自动化在工业自动化领域,直流电源被广泛应用于传感器、PLC控制器和变频器等设备,以提供稳定的电能支持。
3.4 太阳能发电系统太阳能发电系统通过光伏电池将太阳能转换为直流电,直流电源作为太阳能发电系统的核心组件,将太阳能转化为可用的电能。
直流稳压电源的研究与设计
图2 分立元件Βιβλιοθήκη 成的串联型稳压电源电路是由运放组成的串联型稳压电源的电路图, 图3是由运放组成的串联型稳压电源的电路图,其工 是由运放组成的串联型稳压电源的电路图 作原理同图2的工作原理类似 的工作原理类似。 作原理同图 的工作原理类似。 可见,稳压过程实质上是一个闭环的电压负反馈过程。 可见,稳压过程实质上是一个闭环的电压负反馈过程。 目前已广泛采用集成电路稳压器来完成稳压过程,使直流 目前已广泛采用集成电路稳压器来完成稳压过程, 稳压电源的设计、安装和调试变得简单、易于实现。 稳压电源的设计、安装和调试变得简单、易于实现。
直流稳压电源的研究与设计
一、实验目的
1. 学会选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳 学会选择变压器、整流二极管、 器来设计直流稳压电源。 压 器来设计直流稳压电源。 2. 掌握直流稳压电源的主要性能参数及测试方法。 掌握直流稳压电源的主要性能参数及测试方法。
二、实验原理
电子设备一般都需要直流电源供电。 电子设备一般都需要直流电源供电。这些直流电 除了少数直接利用干电池和直流发电机外, 除了少数直接利用干电池和直流发电机外,大多数是 采用把交流电(市电)转变为直流电的直流稳压电源。 采用把交流电(市电)转变为直流电的直流稳压电源。
质量指标1稳压系数sr负载电流io和环境温度不变的情况下输入电压的相对变化和输出电压的相对变化之比2电流调整率si3输出电阻ro当电压和温度不变时因rl变化导致负载电流变化了io相应的输出电压变化了uo两者比值的绝对值为输出电阻ro4温度系数st5纹波电压和纹波抑制比1集成稳压器的选择选择集成稳压器主要依据输出电压负载电流等性能指标
直流稳压电源由电源变压器T、整流、滤波和稳压电路四 部分组成,其原理框图如图1 所示。电网供给的交流电压 u1(220V,50Hz) 经电源变压器降压后,得到符合电路需要的 交流电压u2,然后由整流电路变换成方向不变、大小随时间 变化的脉动电压u3,再用滤波器滤去其交流分量,就可得到 比较平直的直流电压uI。但这样的直流输出电压,还会随交 流电网电压的波动或负载的变动而变化。在对直流供电要求 较高的场合,还需要使用稳压电路,以保证输出直流电压更 加稳定。
直流电源的相关计算
直流电源电子设备一般都需要直流电源供电。
获得直流电源的方法很多,如干电池、蓄电池、直流电机等。
但比较经济实用的办法是,把交流电源变换成直流电源。
这就是我们要讨论的问题。
一般直流电源的组成如下:交流电网→变压器→整流电路→滤波器电路→稳压电路→负载§1 单相整流电路一、单相半波整流1.电路工作原理正半周:2u u o = 0=D uL D o R u i i 2== 负半周:0=o u 2u u D = 0==D o i i 2.直流电压U o 和直流电流I o 计算直流电压Uo 是输出电压瞬时值uo 在一个周期的平均值220220045.02)(sin 221)(211U U t td U t d u dt u T U o T o o ≈====⎰⎰⎰πωωπωπππL L o D o R UR U I I 245.0===3.脉动系数S定义:输出电压基波的最大值U o1m 与输出直流电压值U o 之比 o mo U U S 1=其中U o1m 可通过半波输出电压u o 的富氏级数求得221U U m o = 57.1222221≈===ππU U U U S o m o可见,半波整流电路的脉动系数为157%,所以半波整流的脉动成份很大。
4.选管原则根据二极管的电流I D 和二极管所承受的最大反向峰值电压U RM 进行选择,即:D F I I ≥22U U U RM R =≥5.半波整流的优缺点优点:结构简单,使用元件少 缺点:只利用了电源的半个周期,所电源利用率低,输出的直流成份比较低;输出波形的脉动大;变压器电流含有直流成份,容易饱合。
半波整流只用在要求不高,输出电流较小的场合。
二、单相全波整流1.电路工作原理为提高电源利用率,可将两个半波整流电路合起来组成一个全波整流电路,采用带中心抽头的变压器实现。
2.直流电压U o 和直流电流I o 计算229.022U U U o ≈=πL L o o R UR U I 29.0==3.脉动系数S全波整流输出电压的基波频率为ω2,求得基波最大值为:π32421U U m o =故脉动系数为:67.03222324221≈===U U U U S om o ππ全波整流电路的脉动系数下降到67%。
整流变压器的设计
整流变压器的设计整流变压器是整流设备的电源变压器。
整流设备的特点是原方输入电流,而副方通过整流原件后输出直流。
变流是整流、逆流和变频三种工作方式的总称,整流是其中应用最广泛的一种。
作为整流装置电源用的变压器称为整流变压器。
工业用的整流直流电源大部分都是由交流电网通过整流变压器与整流设备而得到的整流变压器整流变压器是将电网电源转换为整流装置所需要的电源,广泛应用于变频、电化学电解、牵引、传动、直流输电、电镀、充电、励磁、静电除尘及一般工业用整流电源等领域。
整流变压器和普通变压器的原理相同.变压器是根据电磁感应原理制成的一种变换交流电压的设备.变压器一般有初线和次级两个互相独立绕组,这两个绕组共用一个铁芯.变压器初级绕组接通交流电源,在绕组内流过交变电流产生磁势,于是在闭合铁芯中就有交变磁通.初、次级绕组切割磁力线,在次级就能感应出相同频率的交流电.变压器的初,次级绕组的匝数比等于电压比..如一个变压器的初级绕组是440匝,次级是220匝.初级输入电压为220V,在变压器的次就能得到110V的输出电压.有的变压器可以有多个次级绕组和抽头.这样就可以获得多个输出电压了。
与整流器组成整流设备以便从交流电源取得直流电能的变压器。
整流设备是现代工业企业最常用的直流电源,广泛用于直流输电、电力牵引、轧钢、电镀、电解等领域。
整流变压器的原边接交流电力系统,称网侧;副边接整流器,称阀侧。
整流变压器的结构原理和普通变压器相同,但因其负载整流器与一般负载不同而有以下特点:①整流器各臂在一个周期内轮流导通,导通时间只占一个周期一部分,所以,流经整流臂的电流波形不是正弦波,而是接近于断续的矩形波;原、副绕组中的电流波形也均为非正弦波。
图中所示为三相桥式Y/Y接法时的电流波形。
用晶闸管整流时,滞后角越大,电流起伏的陡度也越大,电流中谐波成分也越多,这将使涡流损耗增大。
由于副绕组的导电时间只占一个周期的一部分,故整流变压器利用率降低。
直流电源系统
直流系统一.概述由交流配电、充电模块、直流馈电、监控模块、蓄电池组成的,电力系统中发电厂、变电所的直流电源系统,我们称之为直流系统。
直流系统是应用于水力、火力发电厂,各类变电站和其它使用直流设备的用户,为给信号设备、保护、自动装置、事故照明、应急电源及断路器分、合闸操作提供直流电源的电源设备。
直流系统是一个独立的电源,它不受发电机、厂用电及系统运行方式的影响,并在外部交流电中断的情况下,保证由后备电源—蓄电池继续提供直流电源的重要设备。
直流屏的可靠性、安全性直接影响到电力系统供电的可靠性和安全性。
直流系统是以电池容量标称,如65AH,100AH常用名称:GZDW-65AH,GZDW-100AH。
蓄电池的分类,目前,应用较多的蓄电池主要有三大类: 铅酸蓄电池、碱性镉镍蓄电池以及阀控式密封铅酸蓄电池。
直流系统在电站中的作用?直流电源是电站非常重要的一种二次设备,它的主要任务就是给继电保护、开关分合及控制提供可靠的直流操作电源,它在发电厂是一个独立的电源,不受交流电源的影响,在全厂失电的情况下仍能保证控制信号、保护自动装置等电源及事故处理工作。
它的正常与否直接影响电站的安全可靠运行。
直流系统的重要性直流系统,像人体的血管一样,遍布全站,保证着电站的安全可靠运行。
直流系统发生故障失灵时,断路器将因失去跳闸的直流电源而不能跳闸切除故障,强大的短路电流将烧坏发电机、主变压器等重要电器设备,造成灾难性的后果。
二.直流系统的组成2.直流系统主要由两大部份组成。
一部份是电池屏另一部份是直流充电屏(直流屏)。
电池屏就是一个可以摆放多节电池的机柜(800×600×2260)。
电池屏中的电池一般是由2V-12V的电池以9节到108节串联方式组成,对应电的电压输出也就是110V或220V。
目前使用的电池主要是阀控式密封免维护铅酸电池。
直流屏主要是由机柜、整流模块系统、监控系统、绝缘监测单元、电池巡检单元、开关量检测单元、降压单元及一系列的交流输入、直流输出、电压显示、电流显示等配电回路。
直流稳压电源
140 第7章 直流稳压电源在各种电子电路中,通常需要直流电源。
前面各章节介绍的晶体管放大器、集成运算放大器以及功率放大器等等,都用的是直流电源供电,而发电厂、变电站输送的是交流电.这就需要将交流电变成直流电。
直流稳压电源能够将电网提供的交流电转换成稳定的直流电,作为各种电子电路的直流电源。
对直流电源的主要要求是:一是输出电压的幅值稳定,即当电网电压或负载电流波动时输出电压能基本保持不变;二是输出电压纹波要小;三是交流电变换成直流电时的转换效率要高;四是要具有保护功能,若输出电流过大,或输入交流电压过高,都会使整流管或电路中的晶体管受到损坏,因此电路应具有必要的自我保护功能。
本章首先介绍常用的整流、滤波和稳压电路,再着重介绍线性稳压电源和开关稳压电源。
7.1 直流稳压电源的基本组成及工作原理这里所讨论的直流稳压电源实际是一种单相小功率电源,它将频率为50赫兹、有效值为220伏的单相交流电压转换为幅值稳定、输出电流较小的直流电压。
7.1.1 直流稳压电源的基本组成一个性能良好的单相小功率直流稳压电源通常由四部分组成:电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路。
如图7-1所示为直流稳压电源的组成框图。
由于大多数电子设备所需的直流电压一般为几至几十伏,而交流电网提供的220伏(有效值)电压相对较大,变压器的作用是将电网提供的220伏、50赫兹的交流电压降压,以适合直流稳压电源的需要。
另外,变压器还可以起到将直流电源与电网隔离的作用。
图7-1 直流稳压电源的组成框图将交流电变为脉动的直流电的过程叫做整流。
整流电路的作用是将降压后的交流电压转换为单极性的脉动电压。
整流电路的输出是脉动电压,这种脉动电压中虽然包含有较大的直流电压成分,但它也含有丰富的交流成分(称为纹波)。
这种脉动电压不能作为电子电路的直流电源。
需要对脉动电压进行平滑处理,也就是对脉动电压进行滤波。
直流稳压电源常用电容或电感来进行滤波,属于无源滤波电路。
电源供电工作原理
电源供电工作原理电源供电是现代电子设备正常运行的基础。
无论是家用电器,还是工业设备,都需要电源供电才能提供所需的电能。
本文将探讨电源供电的工作原理,介绍不同类型的电源供电方式以及其特点。
一、直流电源供电工作原理直流电源是一种常见的电源供电方式,其工作原理基于直流电流的流动。
直流电源通常由电源适配器、电池或者直流稳压电源组成。
在直流电源供电中,电源适配器起到转换交流电为直流电的作用。
它将输入电压通过整流、滤波和稳压电路转化为稳定的直流电压。
这样,电子设备就可以通过直流电源进行供电。
电池也是一种直流电源供电方式,它将储存的化学能转化为直流电能。
电池内的化学反应产生的电子流动形成了直流电流,用于供电。
直流稳压电源则通过稳压电路,控制输入直流电压的稳定性。
它能够将输入的不稳定电压转化为稳定的输出电压,保证电子设备的正常工作。
二、交流电源供电工作原理交流电源是另一种常见的电源供电方式,其工作原理基于交流电的周期性变化。
常见的交流电源包括市电和发电机。
市电交流电源通过输电线路和变压器将电能传输到用户家庭或工业场所。
用户设备通过插座或接线板将交流电源连接到电子设备上,供设备使用。
发电机交流电源是用于一些场所无法接入市电的情况,例如野外工作或灾害救援。
发电机通过燃油、气体或其他能源驱动,产生机械能,然后将机械能转化为电能。
交流电源供电需要注意电压、频率和插座类型的匹配。
不同国家和地区的电网标准存在差异,使用时需确保电源和设备的匹配性,以免损坏设备或引发安全问题。
三、无线电源供电工作原理随着科技的进步,无线电源供电成为了一种新兴的供电方式。
它通过无线传输电能,不需要物理连接。
无线电源供电的工作原理基于电磁感应和共振。
发射端会产生电磁场,而接收端则能够捕捉到电磁场,并将其能量转化为电能,供电给设备。
无线电源供电有助于解决设备之间的连接问题,并提供更大的灵活性和便利性。
例如,无线充电器可以为智能手机或其他设备充电,而不需要插拔线缆,提高了用户体验。
《模拟电子技术》课程设计
郑州科技学院《模拟电子技术》课程设计题目可调直流稳压电源学生姓名专业班级电气工程及其自动化学号院(系)电气工程学院指导教师完成时间随着计算机、通信、工业自动化、家用电器以及电机电器等行业的发展,电源—电子线路的动力源也迅猛发展。
当今电源的设计潮流不仅表现在对电源更加准确的稳定度要求,还表现对便捷、使用寿命及节能等方面的要求。
电源技术是一门实践性很强的技术,是模拟电子技术和数字电子技术课程中的一个重点课程。
众所周知,电源是各种电器和电子设备工作的动力源泉,是各种电器和电子设备工作不可缺少的组成部分,就像人不能离开心脏一样。
可调直流稳压电源的应用是非常广泛的,直流稳压电源的控制芯片采用的是目前较成熟的进口元件,功率部件是采用目前国际上最新研制的大功率器件,可调直流稳压电源的设计方案省去了传统直流电源因工频变压器而体积笨重。
本课程设计为可调直流稳压电源,通常,在许多参考书上都有类似的电路设计图,在我们需要用时经常面临一个选择的问题,并且在具体操作过程中也总会遇到许多问题而且这些问题在书上又不能找到具体的解决方法。
此外,大多部分参考书上所提供的电路图的实物结果都是理想情况下的,并且有些元器件在现实生活中又买不到,还有些电路看似简单,但是实际操作时会发现有很多你没有考虑到的问题,这个课程设计是我构思了两个星期才把仿真图画出来的,把课本上理论知识与实践结合起来、融会贯通,综合掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤,培养创新能力和创新思维。
摘要 (1)1 课程设计的目的 (2)2 课程设计的任务与要求 (2)2.1 课程设计的任务 (2)2.2 课程设计的要求 (2)3 设计方案和论证 (3)4 电路工作原理及其说明 (6)电路工作原理 (6)单元电路的设计(计算与说明) (8)5 硬件的制作与调试 (15)焊接实物图 (15)焊接过程出现的问题 (16)调试 (17)6 Multisim仿真 (17)仿真软件的介绍 (18)6.2 电路仿真分析和图示 (18)电子产品的调试结果与分析 (21)7 总结 (22)参考文献 (25)附录1:总体电路原理图 (26)附录2:实物图 (27)附录3:元器件清单 (29)摘要可调直流稳压电源一般由电源变压器,整流滤波电路及稳压电路所组成。
通信电源考试(习题卷12)
通信电源考试(习题卷12)说明:答案和解析在试卷最后第1部分:单项选择题,共39题,每题只有一个正确答案,多选或少选均不得分。
1.[单选题]兆欧表是用来测量( )。
A)接地地阻B)绝缘电阻C)以上两者都可以2.[单选题]空调机组正常工作时进入冷凝器的是( )。
A)高压低温气体B)高压低温液休C)高压高温液体3.[单选题]UPS电源由哪些基本部分组成( )A)整流模块、静态开关、逆变器、蓄电池B)逆变器、防雷模块、整流模块、静态开关C)整流模块、功率因数补偿模块、蓄电池、静态开关4.[单选题]对半控型和全控型电力电子器件进行导通控制的PWM波,中文含义是( )A)脉频调制B)脉宽调制C)频率调制D)幅度调制5.[单选题]UPS电源的保护功能不包括()。
A)A输出短路保护B)输入欠压保护C)输出过载保护D)过温保护6.[单选题]目前高频开关电源采用PWM型均流方式,是一种“ ”调整均流方式。
A)数字式B)模拟式C)阻抗兼容D)阻抗匹配7.[单选题]油机房的噪声,应符合国家标准GB12348-1990《工业企业厂界噪声标准》中规定的III类昼夜标准,即小于( )db、A)55B)65C)75D)858.[单选题]( )是电源及机房环境监控系统最基本的功能要求,必须精确和迅速;对设备的控制是为了实现维护要求而立即改变系统运行状态的有效手段,必须可靠。
A)维护管理B)数据采集C)运行和维护D)集中监控9.[单选题]通信电源系统中C10代号的含义为()。
A)电池放电20小时释放的容量(单位Ah)B)电池放电10小时释放的容量(单位Ah)C)电池放电20小时释放的能量(单位W)D)电池放电10小时释放的能量(单位W)10.[单选题]电源机房至通信设备的直流供电线路,应分级设置保护装置(如熔断器、断路器),一般不宜多于“ ”。
A)二级B)三级C)四级D)五级11.[单选题]当交流电源中断时,由蓄电池组单独供电,发电厂内的微波站供电时间不应小于()小时。
电源知识点总结
电源知识点总结1. 什么是电源?电源是指提供各种电子设备所需电能的装置。
它将能量转换为电流,并供应给设备,使其正常工作。
电源通常由电源单元和电源管理系统组成。
2. 不同类型的电源2.1 交流电源(AC)交流电源是指通过交流电网传输并转换为设备所需电能的电源。
交流电源一般以标准的交流电压和频率提供电能。
大多数家庭和商业建筑使用的电源都是交流电源。
2.2 直流电源(DC)直流电源是指将交流电转换为直流电并提供给设备的电源。
直流电源在许多电子设备中都被广泛使用,如电池供电的设备、计算机和移动设备。
3. 电源的工作原理电源工作的基本原理是通过能量转换和电压调节来提供所需电能。
电源单元通常由一个变压器和一个整流器组成。
变压器将输入的电压转换为设备所需的电压。
整流器将交流电转换为直流电,并通过电容器进行滤波以提供稳定的直流电压。
电源管理系统起到监控和控制电源输出的作用。
它可以调整电源输出的电压和电流,以适应不同设备的功率需求。
电源管理系统还能保护设备免受过电流、过电压和短路等问题的损害。
4. 电源的参数4.1 电压(Voltage)电源的电压指的是电能的电势差,通常以伏特(V)为单位。
设备的工作电压必须与电源输出电压匹配,否则可能导致设备损坏或无法正常工作。
4.2 电流(Current)电流是电荷流动的速度,通常以安培(A)为单位。
电源的输出电流必须能够满足设备的功率需求,否则设备可能无法正常工作。
4.3 功率(Power)功率是电源向设备供应的能量,通常以瓦特(W)为单位。
功率等于电压乘以电流。
4.4 效率(Efficiency)电源的效率是指它从输入能量中转换为输出能量的比例。
效率通常以百分比表示。
高效的电源能够最大限度地减少能量损失,提供更可靠的电能。
5. 电源的分类5.1 线性电源线性电源通常由变压器、整流器和稳压器组成。
它们的工作原理相对简单,但效率较低,输出功率有限。
5.2 开关电源开关电源使用开关元件和电感器来控制输入电压和电流,输出稳定的直流电。
数控直流电压源的设计 毕业设计 好
数控直流电压源的设计摘要直流稳压电源的应用非常的广泛,质量优良的直流稳压电源才能满足电子现在的要求。
所以,直流稳压电源的设计颇为重要,特别是数控直流电压源。
本文主要介绍数控直流电压源的设计,将单片机数字控制技术,有机的融入直流稳压电源的设计中,就能设计出一款高性价比的多功能数字化通用直流稳压电源。
本文论述了一种基于基于A VR16单片机为核心控制的数控直流电压源的设计原理和实现方法,该电源具有电压可预置、可调整、输出的电压信号和预设电压信号可同时显示。
本系统主要包含LCD1602显示模块、4*4矩阵键盘模块、功率放大电路(推挽输出),和辅助电源+15V , -15V , +5V。
本文所设计的数控直流电压源与传统稳压电源相比,具有操作方便、电压稳定度高的特点,其输出电压大小采用数字显示。
数控直流电压源在研究单位、实验室、工业生产线等实际应用中有诸多优势,值得进一步学习和研究。
关键词:单片机数控LCD1602IAbstractThe application of dc voltage stabilizer very extensive, quality excellent dc voltage stabilizer can meet the requirements of electronic now, so, dc voltage stabilizer design are important, especially the numerical control dc voltage source this paper mainly introduces the numerical control dc voltage source design, be single chip microcomputer control technology digital, organic integration into the dc voltage stabilizer design, can design a high ratio of performance multi-function digital general dc voltage stabilizer This paper discusses the AVR16 based on single chip microcomputer as the core control based on the numerical control dc voltage source design principle and method, the power supply voltage preset with adjustable output voltage signal and the voltage signal can also shows that this system mainly include LCD1602 display module 4 * 4 matrix keyboard module power amplifier circuit (the push-pull output), and auxiliary power + 15V,-15 V, + 5 VThe design of the CNC dc voltage source and the traditional manostat, it is characterized by easy operation voltage stability high characteristic, the output voltage size using digital display numerical control dc voltage source research unit in laboratory of industrial production line, in practice, there are many advantages, deserves further study and researchKeywords: a single-chip microcomputer, numerical control, LCD1602目录摘要 .................................................................................................................I Abstrac t.........................................................................................................II 目录 .............................................................................................................. III 1 前言 (1)1.1研究背景及意义 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.3课题研究方法 (2)2 数控直流电压源的方案介绍 (4)2.1数控直流电压源的方案论证 (4)2.2方案比较 (6)3 数控直流电压源的工作原理 (7)3.1整体电路框图 (7)3.2工作原理 (7)3.2.1内部A/D转换电路工作原理 (7)3.2.2电源电路 (9)3.3推挽输出电路工作电路图 (10)4 单元电路工作原理 (12)4.1时钟电路 (12)4.1.1时钟振荡电路图 (12)4.1.2时钟信号的产生 (12)4.2 复位电路 (13)4.3键盘接口电路 (14)4.3.1键盘电路 (14)4.3.2键盘电路工作原理 (14)4.4显示接口电路 (15)4.4.1 LCD1602引脚 (15)4.4.2显示电路原理图 (16)4.5 A/D转换前端电路 (16)4.6主要芯片介绍 (17)4.6.1单片机A Tmega16 (17)4.6.2 LM358 (23)4.6.3 LF356 (24)5 数控直流电压源的软件系统 (25)致谢 (27)参考文献 (28)附录1:元器件清单 (29)附录2:源程序清单 (33)1 前言1.1 研究背景及意义数控直流电压源是电子技术常用的设备之一,广泛的应用于教学、科研等领域。
电源的分类及知识
电源的分类及知识电源是指为电子设备提供稳定的电能的设备,它将来自于电源电网的电能转换为适合设备使用的电能。
根据不同的标准和使用方式,电源可以分为多种分类。
下面是对电源分类和相关知识的详细介绍。
一、按输入电压分类:1. 直流电源(DC电源):输入电源电压为直流电的电源,主要用于直流电设备或需要直流电供电的设备,如电池、太阳能光伏电池组等。
2. 交流电源(AC电源):输入电源电压为交流电的电源,主要用于交流电设备或需要交流电供电的大部分设备,如空调、电灯等。
二、按输出电压分类:1. 低压电源:输出电压低于1000V的电源,常见的有5V、12V、24V等。
2. 高压电源:输出电压大于1000V的电源,常见的有380V、220V等。
三、按稳定性分类:1. 稳压电源:输出电压能够在一定范围内保持稳定的电源,常见的有线性稳压电源、开关稳压电源等,常用于对输出电压要求较高的设备。
2. 非稳压电源:输出电压波动范围较大的电源,常见的有电池、太阳能发电设备等。
四、按输出功率分类:1. 小功率电源:输出功率小于100W的电源,常见的有手机充电器、电子产品充电器等。
2. 中功率电源:输出功率在100W到1KW之间的电源,常用于一些中小型电子设备。
3. 大功率电源:输出功率大于1KW的电源,常见的有工业设备电源、电气设备电源等。
五、按用途分类:1. 工业电源:用于工业生产中的电气设备和电子设备,输出功率大、稳定性好,能够满足高负载和持续运行的需求。
2. 交流适配器:用于将交流电压转换为适合电子设备使用的电源,常见的有各类充电器、电脑适配器等。
3. 车载电源:用于汽车或其他交通工具上的电子设备,能够将车载电池的电能转换为直流电,供车上终端设备使用。
4. 备用电源:用于电网供电中断的情况下,提供给设备继续工作的电源,常见的有UPS电源等。
上述是电源的一些常见分类,接下来介绍一些与电源相关的知识。
1. 电源转换效率:指将输入电能转变为输出电能的效率,一般用百分比表示。
电子计算器电源的工作原理
电子计算器电源的工作原理电子计算器是日常生活中常见的一种电子设备,它广泛应用于各个领域,包括商业、科学、教育等。
而电子计算器的正常运作离不开电源的供应。
本文将详细介绍电子计算器电源的工作原理。
一、电源的类型电子计算器的电源可以分为两种常见类型:直流电源和太阳能电源。
1. 直流电源直流电源是最常见的电子计算器电源类型。
直流电源通过将交流电转换为直流电来为电子计算器提供所需的电能。
直流电源一般由电池组成,它们提供稳定的电流和电压,以确保电子计算器正常工作。
2. 太阳能电源太阳能电源是一种无需通过电池进行供电的电源选择。
太阳能电池板通过吸收阳光并将其转化为电能,为电子计算器提供所需的电力。
太阳能电源可用于室内和室外环境,但在光线较暗或天气不好的情况下,效果可能会有所降低。
二、直流电源的工作原理1. 交流电转换直流电源的工作原理是将交流电转换为直流电。
交流电首先通过变压器进行降压,然后通过整流器将交流电转换为直流电。
整流器通常采用二极管组成的整流桥,它能将交流信号转换为单向的直流电信号。
2. 滤波转换为直流电后,需要进行滤波以去除残余的交流成分。
滤波器一般采用电容器和电感器组成,以滤除电流中的任何纹波和干扰信号,确保直流电的稳定性和连续性。
3. 稳压直流电源的最后一个步骤是稳压,以确保输出电压的稳定。
稳压器通过将电流分流或者调整电压大小来保持恒定的输出电压。
常用的稳压器包括稳压二极管和集成的稳压模块。
三、太阳能电源的工作原理1. 太阳能电池板太阳能电源主要由太阳能电池板组成,它是将太阳光转化为电能的核心组件。
太阳能电池板由许多光电池组成,光电池将阳光中的光子转化为电子,产生电流。
2. 充电控制电路太阳能电源还包括充电控制电路,它用于监测太阳能电池板的输出电流和电压,并控制电流的传输以保护太阳能电池板和电子计算器的安全。
3. 储能太阳能电池板通过充电控制电路将电能储存在电池中。
电池可以是锂电池、镍镉电池或其他可充电电池。
课题二制作直流稳压电源
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[课题2.1] 直流稳压电源的设计
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[课题2.1]Biblioteka 直流稳压电源的设计2.1.7集成稳压电路
2.三端固定输出集成稳压器 三端固定输出集成稳压器通用产品有CW7800系列(正电源)和
CW7900系列(负电源)。 其外形、封装形式和管脚排列如图2-12所示。 (1)基本应用电路 CW78oo系列的基本应用电路,如图2-13所示。该电路的
2.1.2将交流电转换为直流电的方法
小功率直流电源通常采用单相整流获得。其主要是利用二极 管的单向导电特性,将交流电变为脉动直流电的。如图2-1 所示,线性直流稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电 路和稳压电路四部分组成。
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[课题2.1] 直流稳压电源的设计
2.1.2将交流电转换为直流电的方法
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[课题2.2] 直流稳压电源的制作与调 试
2.2.3实训过程
4.安装焊接调试电路 装配时要注意的是二极管的极性,LM317T因工作电流较小,
可以不加散热片。装好后再检查一遍,无误后接通电源。这 时,用万用表测量C1两端,应有11 V左右的电压,再测C3 两端,应有2~7V的电压。再调节PR1、C3两端的电压应 该能够改变,调到你所需要的电压即可。输出端可以接一根 十字插头线,以便与用电器相连。
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[课题2.1] 直流稳压电源的设计
(完整版)高压直流输电原理和运行AB卷试题(卷)附答案解析
高压直流输电原理与运行一、填空题(每空1分共52分)1、高压直流输电,是利用稳定的直流电具有无感抗,容抗也不起作用,无同步问题等优点而采用的大功率远距离直流输电。
2、除了换流器外,高压直流输电系统还需要装设其他重要设备,如:换流变压器、平波电抗器、无功补偿装置、滤波器、直流接地极、交直流开关设备、直流输电线路以及控制与保护装置、远程通信系统等3、换流变压器特点是l2)绝缘要求高:3)噪声大:4)损耗高:5)有载调压范围宽:6)直流偏磁严重:7)试验复杂:4、换流变压器具有4种结构型式,即三相三绕组式、三相双绕组式、单相双绕组式和单相三绕组式。
5、接地极的作用是钳制中性点电位和为直流电流提供返回通路。
6、换流站装设的无功补偿装置主要有以下三类:1)机械投切式无功补偿装置;2)静止无功补偿装置;3)同步调相机7、按照用途分类,滤波器分为交流滤波器和直流滤波器两种。
按照连接方式分类,滤波器还可分为串联滤波器和并联滤波器。
用做换流器谐波抑制用途的滤波器一定为并联接线形式。
8、逆变器必须满足以下条件才能实现直流电交流电的变换1)外接直流电源极性必须与晶闸管的导通方向一致;2)在直流侧产生的整流电压平均值应小于直流电源电压;3)晶闸管的触发角α应要90°~180°之间连续可调。
???9、谐波的污染与危害主要表现在对电力的干扰影响,可大致概括谐波对电力危害有以下几方面:①旋转电动机(换流变压器)等的附加谐波损耗与发热,缩短使用寿命;②谐波谐振过电压,造成电气元器件及设备的故障与损坏;③电能计量错误。
10、谐波的污染与危害主要表现在对信号干扰方面有:①对通信系统产生电磁干扰;②使敏感的自动控制、保护装置误动作;③危害到功率处理器自身的正常运行。
11、谐波抑制并联交流滤波器有常规无源交流滤波器、有源交流滤波器和连续可调交流滤波器三种型式。
12、根据高压直流换流站常用无源滤波器的类型,按其频率阻抗特性可以分为三种类型:①调谐滤波器;②高通滤波器;③调谐滤波器与高通滤波器的组合构成的多重调谐高通滤波器。
大功率直流稳压电源(整流-逆变(IGBT)-(单片机控制PWM)整流)
南京信息职业技术学院毕业论文作者学号10714D20 系部电子信息工程系专业电子信息工程技术题目大功率直流稳压电源的设计指导教师评阅教师完成时间:2010 年05 月10 日毕业论文中文摘要毕业论文外文摘要目录1引言 (5)2概述 (5)2.1电源稳定问题的提出 (5)2.2电压不稳定的因素 (6)2.3稳压电源的分类 (6)2.4本文主要工作 (7)3电源硬件系统设计 (7)3.1单片机控制的直流稳压电源的总体设计 (7)3.1.1电源的主电路 (8)3.1.2驱动电路 (9)3.1.3输出电路 (9)3.1.4直流电源设计 (10)3.2元件选择 (13)3.2.1逆变电路的拓扑结构选择 (13)3.2.2逆变频率的确定 (13)3.2.3开关元件的选择 (14)3.2.4逆变控制方式的选择 (15)4参数计算 (15)4.1输入电路参数计算 (15)4.2逆变电路参数计算 (16)4.3输出电路计算 (18)4.4纹波的抑制 (18)5辅助电路 (20)5.1电压驱动型脉宽调制器 (20)5.2电流检测电路 (20)5.3电压检测电路 (22)6单片机控制系统的设计 (22)6.1单片机最小系统设计 (22)6.2数模转换电路 (23)结论 (26)致谢 (27)参考文献 (27)附录A电路图 (28)1引言自70年代末以来,国外迅速发展功率场效应晶闸管(Power MOSFET),绝缘门级双级性晶闸管(IGBT)和MOS栅控晶闸管(MCT)等新型功率开关器件,由于这些新型器件具有开关频率高,器件自身的功率损耗小,因而转换效率高,电路结构简单等优点,在加热电源领域中,正在得到广泛的应用。
其中IGBT器件,其输出管压降低,一般在3V以下,器件本身的功耗小,具有晶闸管的优点,适合于大电流工作,其控制端采用了场效应管的技术,驱动非常小,适应于高速开关,且没有二次击穿的问题,工作比较安全,因此属于目前国际上有限发展的大功率开关器件。
电源的分类及知识(3篇)
电源的分类及知识电源是指向电子设备提供电力的装置,它将电能转化为适合设备使用的形式,供设备正常工作。
根据不同的分类标准,电源可以分为多种不同的类型。
本文将介绍电源的各种分类及相关的知识。
一、按电源的类型分类1. 直流电源:直流电源产生的电流方向始终保持一致。
它通常采用整流器将交流电转化为直流电,或者通过电池提供直流电。
直流电源广泛应用于电池供电的电子设备,如移动电话、笔记本电脑等。
2. 交流电源:交流电源产生的电流方向会周期性地改变。
市电就是一种常见的交流电源,它通过变压器将电压进行调整后供给电子设备使用。
交流电源适用于家用电器、工业设备等需求较大的设备。
3. 开关电源:开关电源是现代电源技术中常用的一种类型。
它通过开关管的开关动作实现对输入电压的高频开关,然后经过整流、滤波、调压等处理,以输出稳定的直流电源或交流电源。
开关电源具有效率高、体积小、可靠性高等优点,广泛应用于计算机、通信设备、工业自动化等领域。
4. 线性电源:线性电源是一种通过利用变压器降压和线性稳压器进行电压调节的电源。
它具有简单、可靠、成本较低的优点,但效率低,体积大。
线性电源适用于少量功耗但对输出电压稳定性要求较高的设备,如音频设备、计算器等。
二、按电源的用途分类1. 通用电源:通用电源是一种适用于多种电子设备的电源,它提供稳定的电压和电流输出。
通用电源的输出通常具有较大的功率范围,可以满足不同设备的需求。
2. 嵌入式电源:嵌入式电源是指集成在特定设备或系统内部的电源,通常由设备制造商提供。
嵌入式电源具有较小的体积和较高的功率转换效率,可以满足特定设备的供电需求。
3. 可充电电源:可充电电源是指可以通过外部电源充电,并能够提供电能给设备使用的电源。
可充电电源通常采用电池作为能量存储单元,广泛应用于移动通信设备、电动工具等领域。
三、电源知识1. 电源的效率:电源的效率是指输入电能与输出电能之间的转换比例。
一般情况下,电源的效率越高,能量损耗就越少,电源的发热也越少。
直流稳压电源设计
直流稳压电源设计课 程 设 计 任 务 书题 目 直流稳压电源设计(写自己的)一、 设计的目的 电源技术是一门很重要的技术,服务于各行各业。
直流稳压电源是电子技术中常用的仪器设备之一,广泛应用于教学、科研等领域,是电子科技人员及电路开发部门进行实验操作和科学研究不可缺少的电子仪器。
整个电源系统是由变压、整流、滤波、稳压四部分组成。
家用电器和其它各类电子设备都需要电压稳定的直流电源供电,但实际生活中是由220V 的交流电网供电,这就需要通过电源系统将交流电转换成低电压直流电。
(写自己的)二、设计的内容及要求1) 输入电压为220V AC ,输出为直流电压2) 输出电压可调:Uo=+3V ~+9V ;最大输出电流:Iomax=800mA ;输出电压变化量:ΔVop_p ≤5mV ;4. 稳压系数:S V ≤3103-⨯3) 学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法4) 培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力(写自己的)三、指导教师评语四、成 绩指导教师 (签章)2017 年 06 月 16 日承诺本人郑重承诺:所呈交的设计(论文)是本人在导师的指导下独立进行设计(研究)所取得的成果,除文中特别加以标注引用的内容外,本文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的设计(研究)成果。
对本设计(研究)做出贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
如被发现设计(论文)中存在抄袭、造假等学术不端行为,本人愿承担一切后果。
学生签名:摘要在电子电路及电子设备中,通常都需要电压稳定的直流电源供电。
本文实现了串联反馈调整型稳压电源的设计,依据功能划分,文中论述了组成该稳压电源的各个部分。
最后给出了总原理图及元器件清单,对整体电路用multisim软件进行了仿真分析。
结果表明,该稳压电源电路能够达到预期目的,结构比较简单,有较高的精度,是一种比较实用的电路,具有较高的实用价值。
关键词:直流稳压电源;串联反馈;保护电路撰写说明:摘要要简明扼要,写大概100~200字,3-8个关键词。
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电子设备所需的直流电源,一般都是采用由交流电 网供电,经“整流”、“滤波”、“稳压”后获得。 整流:指把大小、方向都变化的交流电变成单向脉动的 直流电,能完成整流任务的设备称为整流器。 滤波:指滤除脉动直流电中的交流成分,使得输出波形 平滑,能完成滤波任务的设备称为滤波器。 稳压:指输入电压波动或负载变化引起输出电压变化时, 能自动调整使输出电压维持在原值。
7.2 稳压电路 7.2.1 并联型稳压电路
并联型稳压电路如图7.4所示。
图7.4 并联型直流稳压电路
其稳压过程分述如下: 当交流电网波动而RL未变动时,若电网电压上升,则
Ui↑→UL↑→IZ↑→I↑→UR↑→UL↓ 当电网未波动而负载RL变动时,若RL 减小,则
IL↑→I↑→UR↑→UL↓→IZ↓→I↓→UR↓→UL↑
图7.7 固定输出三端集成稳压器基本应用电路
(2) 扩展输出电压的应用电路 如果需要高于三端集成稳压器的输出电压,可采用 如图7.8所示的升压电路。
图7.8 提高输出电压电路
在根据稳定电压值选择稳压器的型号时,要求经整流滤 波后的电压要高于三端集成稳压器的输出电压2~3V(输出 负电压时要低2~3V),但不宜过大。
(a) 外形
(b)符号
图7.6 固定输出三端集成稳压器的外形及符号
(1) 基本应用电路 固定输出的三端集成稳压器的基本应用电路如图7.7所示。图
中:C1用以抑制过电压,抵消因输入线过长产生的电感效应并消 除自激振荡;C2用以改善负载的瞬态响应,即瞬时增减负载电流 时不致引起输出电压有较大的波动。C1,C2一般选涤纶电容,容 量为0.1μF至几个μF。安装时,两电容应直接与三端集成稳压器 的引脚根部相连。
本章将介绍串联型稳压电路、开关型稳压电 路的原理和应用。
7.1 整流和滤波电路
7.1.1整流电路 1. 电路组成
单相桥式整流电路如图7.1(a)所示,图7.1(b) 是 其简化电路。
(a) 电路原理图
(b)电路简化图
图7.1 单相桥式整流电路
图7.2 单相桥式整流电路输出波形
3.参数估算
U L
(a)原理图
(b)波形图
图7.3 电容滤波电路
2. 电容滤波的特点
(1) 滤波后的输出电压中直流分量提高了,交流分量降低 了。
(2) 电容滤波适用于负载电流较小的场合。
(3) 存在浪涌电流。可在整流二极管两端并接一只0.01μF的 电容器来防止浪涌电流烧坏整流二极管。
(4) RLC值的改变可以影响输出直流电压的大小。RL开路时, 输出UL约为1.4U2;C开路时,输出UL约为0.9U2;若C的 容量减小,则输出UL小于1.2U2。
(2) 基准单元
基准单元由限流电阻R3与稳压管T3组成。 (3)放大单元
放大由三极管T1组成,它是串联型稳压电路的核 心元件。T1必须选择大功率三极管 。
2. 工作原理 串联型稳压电路的自动稳压过程按电网波动和负载 电阻变动两种情况分述如下:
Ui↑→Uo↑→Uf↑→UBE2↑→IB2↑→IC2↑→UCE2↓→ UBE1↓→IB1↓→UCE1↑→Uo↓
2 T
T 2 0
2U 2 sinωtdt
2
2U 2 0.9U 2
IL
UL RL
0.9 U 2 RL
1 IV 2 I L
U DRM 2U 2
因此,二极管最大整流应电流满足IF ≥ IL ;最高反 向工作电压应满足URM ≥U2 。
7.1.2 滤波电路
滤波电路的主要元件是电容和电感,以电容滤波电路最 常用,如图7.3所示。
RL↓→Uo↓→Uf↓→UBE2↓→IB2↓→IC2↓→UCE2↑→ UBE1↑→IB1↑→UCE1↓→Uo↑
当Ui↓或RL↑ 时的调整过程与上述相反。 由上分析可知,这是一个负反馈系统。正因为电路 内有深度电压串联负反馈,所以才能使输出电压稳定。
串联型稳压电路的输出电压Uo,由采样单元的分 压比和基准电压的乘积决定。因此调节电位器RP的滑
并联型稳压电路结构简单,但受稳压管最大电流限 制,又不能任意调节输出电压,所以只适用于输出 电压不需调节,负载电流小,要求不甚高的场合。
7.2.2 串联型稳压电路
1. 电路组成 串联型稳压电路如图7.5所示。电路由四部分组成。
T1
T2 T3
图7.5 串联型稳压电路
(1) 采样单元
采样单元有R1、R2、和RP组成,与负载RL并联, 通过它可以反映输出电压Uo的变化。
集成稳压器有三端及多端两种外部结构形式。输出电 压有可调和固定两种形式:固定式输出电压为标准值,使 用时不能再调节;可调式可通过外接元件,在较大范围内 调节输出电压。此外,还有输出正电压和输出负电压的集 成稳压器。
稳压电源以小功率三端集成稳压器应用最为普遍。常 用的型号有W78××系列、W79××系列、W317系列、 W337系列。
1. 固定输出的三端集成稳压器 固定输出的三端集成稳压器的三端指输入端、输出端及 公共端三个引出端,其外形及符号如图9.9所示。固定输出 的三端集成稳压器W78××系列和W79××系列各有七个品 种,输出电压分别为±5V、±6V、±9V、±12V、±15V、 ±18V、±24V;最大输出电流可达1.5A;公共端的静态电 流为8mA。型号后两位数字为输出电压值 。
Uomin=
R1
R2
R2
RP RP
U
Z
= 36 2
= 9V
故:该串联型稳压电路的输出电压可在9V~18V之 间调节。
3. 稳压电源的主要电参数 4. 基准电路
7.2.3 三端集成稳压器
目前,集成稳压器已达百余种,并且成为模拟集成电 路的一个重要分支。它具有输出电流大,输出电压高,体 积小,安装调试方便,可靠性高等优点,在电子电路中应 用十分广泛。
动端子,可调节输出电压Uo的大小。Uo的调节范围为
Uomax=
R1
R2 R2
RP
U
Z
Uomin=
R1
R2
R2
RP RP
U
Z
[例] 在图7.5中,设稳压管工作电压UZ=6V,采样 单元中R1=R2=RP,试估算输出电压的调节范围。
解:
Uomax=
R1
R2 R2
RP
U
Z
= 3×6 = 18V