第五章功率电子电路

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电力电子技术第五章直流-直流变流电路PPT课件

(5-37) O
i
t
o
当tx<t0ff时，电路为电流断续工作状态， tx<t0ff是电流断续的条件，即
m
1 e 1 e
(5-38)
i
i
1
2
I
20
O
t
tt
t
t
on
1
x
2
t
off
T
c)
图5-3 用于直流电动机回馈能量的升压斩波电路及其波形
c）电流断续时
16/44
5.1.3 升降压斩波电路和Cuk斩波电路
◆斩波电路有三种控制方式
☞脉冲宽度调制（PWM）：T不变，改变ton。 ☞频率调制：ton不变，改变T。 ☞混合型：ton和T都可调，改变占空比
5/44
5.1.1 降压斩波电路
■对降压斩波电路进行解析
◆基于分时段线性电路这一思想，按V处于通态和处于断态两个过程来分析，初始条件分电流连续和断续。
◆电流连续时得出
3/44
5.1.1 降压斩波电路
■降压斩波电路（Buck Chopper）
◆电路分析
☞使用一个全控型器件V，若采用晶闸
管，需设置使晶闸管关断的辅助电路。
☞设置了续流二极管VD，在V关断时
给负载中电感电流提供通道。
☞主要用于电子电路的供电电源，也
可拖动直流电动机或带蓄电池负载等。
◆工作原理
☞ t=0时刻驱动V导通，电源E向负载
☞输出电流的平均值Io为
EI1 U o I o
Io
Uo R
1
E R
(5-24) (5-25)
☞电源电流I1为
I1
Uo E
Io

高频电子线路(第五章高频功率放大器)

①高效率输出联想对比： ②高功率输出
高频功率放大器和低频功率放大器的共同特点都是输出功率大和效率高。
7
（3）高频功率放大器的种类

谐振功率放大器（学习重点）
特点是负载是一个谐振回路，功率放大增益可
以很大，一般用于末级；不易于自动调谐。

宽带功率放大器（了解即可）
特点是负载是传输线变压器，可在很宽的频带
工作状态甲类乙类甲乙类丙类丁类半导通角 c=180° c=90° 90° ＜c＜180° c＜90° 开关状态理想效率 50% 78.5% 50%＜h＜78.5% h＞78.5% 负载电阻推挽，回路推挽选频回路选频回路应用低频低频，高频低频高频高频
90%~100%
由于这种周期性的能量补充，所以振荡回路能维持振荡。当补充的能量与消耗的能量相等时，电路中就建立起动态平衡，因而维持了等幅的正弦波振荡。
34
问题二：半流通角θc通常多大合适?
如果θc取值过大，趋向甲类放大器，则效率太低；如果θc取值过小，效率虽然提高了，但输出功率的绝对值太小（因为iC脉冲太低）；这是一对矛盾，根据实验折中，人们通常取
gC (vB VBZ )(当vB VBZ )
外部电路关系：
vB VBB Vbm cos t
v C V CC V cm cos t
31
（4）对2个问题的解释

问题一（可能会引起同学们困惑的问题）
为什么iC的波形时有时无,而输出的波形vo却能
是连续的?

问题二（有的题目已知条件不给θc,而解题中又需要θc ）
通过LC回路,滤去无用分量，只留下 Icm1cosωt分量

Chap05_高频功率放大器

高频电子电路主讲：朱家富重庆文理学院电子电气工程学院第五章高频功率放大器主要内容： ¾ 概述 ¾ 谐振功率放大器的工作原理 ¾ 晶体管谐振功率放大器的折线近似分析法 ¾ 晶体管功率放大器的高频特性 ¾ 高频功率放大器的电路组成 ¾ 丁类(D类)功率放大器 ¾ 戊类(E类)功率放大器 ¾ 宽带高频功率放大器 ¾ 功率合成器 ¾ 晶体管倍频器《高频电子电路》重庆文理学院主讲：朱家富P2功率放大电路是一种以输出较大功率为目的的放大电路。

三种组态的基本放大电路CE电压增益：− β ⋅ (Rc // RL ) >> 1rbe电流增益： β《高频电子电路》重庆文理学院CC(1+ β ) ⋅ (Re // RL ) ≈ 1 rbe + (1+ β )(Re // RL )β+1主讲：朱家富CBβ ⋅ (Rc // RL ) >> 1 rbeαP31. 功率放大电路的主要特点 ⑴ 允许轻微非线性波形失真。

输出功率Po= Vom 2×I om 2=1 2 Vom I om要想Po大，应使Vom 和Iom都要大。

ΔABQ 功率三角形《高频电子电路》重庆文理学院主讲：朱家富P4⑵ 管子工作在接近极限状态。

《高频电子电路》重庆文理学院主讲：朱家富P52. 要解决的问题) 提高输出功率 ) 减小失真（线性度） ) 管子的保护 ) 提高效率η=输出功率直流电源提供的直流功率=Po P==Po PDC《高频电子电路》重庆文理学院主讲：朱家富P63. 提高效率的途径η=输出功率直流电源提供的直流功率=Po P==Po Po + PTP= (直流电源功率 ) = Po (交流功率) + PT (直流功耗)∫ P==1 TT0 VCC ⋅ iC dtvi= 0vi= V0sinωt) 降低静态功耗，即减小静态电流。

电力电子技术(第二版)第5章答案知识讲解

第五章1.换流方式有哪几种?各有什么特点?答:换流方式有4种:①器件换流。

利用全控型器件的自关断能力进行换流称为器件换流。

②电网换流。

由电网提供换流电压称为电网换流。

这种换流方式应用于由交流电网供电的电路中，它是利用电网电压自动过零并变负的性能来实现换流的。

③负载换流。

由负载提供换流电压称为负载换流。

这种换流方法多用于直流电源供电的负载电路中。

④强迫换流。

设置附加的换流电路，给欲关断的晶闸管强迫施加反向电压或反向电流的换流方式称为强迫换流。

换流回路的作用是利用储能元件中的能量，产生一个短暂的换流脉冲，使原来导通的晶闸管电流下降到零，再使它承受一段时间反压，便可关断。

强迫换流通常利用附加电容上所储存的能量来实现，因此也称电容换流。

2.什么是电压型和电流型逆变器？它们各有什么特点？答：⑴直流侧是电压源的逆变器称为电压型逆变器。

电压型逆变器的特点如下：①直流侧为电压源，或并联有大电容，相当于电压源。

直流侧电压基本无脉动，直流回路呈现低阻抗。

②由于直流电压源的箝位作用，交流侧输出电压波形为矩形波，并且与负载阻抗角无关；而交流侧输出电流波形和相位随负载阻抗情况的不同而不同。

③当交流侧为阻感负载时，需要提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用。

逆变桥各臂反并联的二极管为交流侧向直流侧反馈无功能量提供了通道。

④直流侧向交流侧传送的功率是脉动的。

因为直流电源电压无脉动，故传送功率的脉动由直流侧电流的脉动来实现。

⑵直流侧电源为电流源的逆变器称为电流型逆变器。

电流型逆变器有如下特点：①直流侧串联有大电感，相当于电流源。

直流侧电流基本无脉动，直流回路呈现高阻抗。

②各开关管仅是改变直流电流流通途径，交流侧输出电流波形为矩形波，与负载阻抗角无关。

而交流侧输出电压波形和相位因负载阻抗角的不同而异，其波形常接近正弦波。

③当交流侧为阻感负载时，需要提供无功功率，直流侧电感起缓冲无功功率能量的作用。

因反馈无功能量时电流并不反向，故开关管不必反并联二极管。

第五章三相电路

电工技术（电工学I）第五章三相电路three phasecircuit江苏大学电气信息工程学院School of electric and information，UJS内容5.1三相电源5.2负载星形连接的三相电路5.3负载三角形连接的三相电路5.4三相电路的功率5.5安全用电相电压与线电压在对称三相电路中的关系三相对称电源和对称负载的概念相电流与线电流在对称三相电路中的关系对称三相电路电压、电流和功率的计算方法重点5.1三相电源电能可以由谏璧发电厂三峡水力发电站秦山核电站深圳展览中心屋顶的太阳能发电站等转换而得。

而各种电站、发电厂，其能量的转换由三相发电机来完成。

水能（水力发电）、热能（火力发电）、核能（核能发电）、化学能（电池）、太阳能（太阳能电站）、新疆达坂城的风力发电机群风能1、三相电源SNCXBAYZ图5.1.1三相交流发电机示意图工作原理：动磁生电定子+_转子+e A e B e C++–––(末端)(首端) ABC X YZ 图5.1.2三相绕组示意图AX 每相电枢绕组_++_ee+⨯⨯⨯三相对称电动势的表达式ωte Ae Be CSN +•++•••+SN SN+•++••A•+ωXYCBZSNA 相B 相C 相三相对称电动势的相量表示法与前面瞬时值表示法和波形曲线表示法对应三相对称正弦交流电也可用相量表示法表示：通常把这三个“幅值相等、频率相同、相位互差120”的电动势称为三相对称电动势。

它们的特点为：E mBe Ae Ce ●三相对称电动势出现最大值的先后顺序称为三相电源的相序：A -B -C -A 称为正相序正相序●供电系统三相电源的相序为A -B -C -A2、三相电源的相序A -C -B -A 称为负相序3、三相电源的星形连接(1) 连接方式在低压系统,中性点通常接地，所以也称地线。

U p U LCA NB NAB C中性线(零线、地线) 中性点端线(相线、火线)相电压：相线与中性线间的电压C B A U U U 、、Au Bu Cu 线电压：相线与相线间的电压CA BC AB U U U 、、ABu CAu BCu(2)线电压与相电压的关系BA AB U U U -=C B BC U U U -=ACA U U U -=C 根据KVL 定律ANB CAu Bu Cu ABu BCu CAu 30°相量图AU CU BU ABU 30°30°CUB CA U由相量图可得303AAB U U =︒=303BBC U U ︒=303CCA U U 同理()AB A B A BU U U U U =-=+- BU AU CU ︒AB U 12L U PU BU- 3L PU U =线电压超前相电压30°UA·UB·UC·UCA·300U AB··-UBUBC·在日常生活与工农业生产中，常用的电压模式127V 220V 220V 380V 380V 660VP L P L P L U U U U U U ======、、、3. 三相电源的三角形连接p连接结论：电源Δ形时线电压相电压 l U U AB CBCU CAu BC u ABu电力系统的负载，可以分成两类。

5第五章--逆变电路教学教材

5-18
5.2.2 三相电压型逆变电路
典型的三相电压型逆变电路（变压变频调速器）
5-19
5.2.2 三相电压型逆变电路
三个单相逆变电路可组合成一个三相逆变电路应用最广的是三相桥式逆变电路
图5-9 三相电压型桥式逆变电路
5-20
5.2.2 三相电压型逆变电路
基本工作方式——180° 导电方式
2）电压型逆变电路的特点
(1)直流侧为电压源或并联大电容，直流侧电压基本无脉动。
(2)输出电压为矩形波，输出电流因负载阻抗不同而不同。
(3)阻感负载时需提供无功功率。为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂并联反馈二极管。
图5-5 电压型全桥逆变电路
5-12
5.2 电压型逆变电路
V4的栅极信号分别比V2、
V1的前移180°－。输出电压是正负各为的脉
冲。
改变就可调节输出电压。
图5-7 单相全桥逆变电路的移相调压方式
uG1
O
u G2 O
u G3 O
u G4 O
u
o
io
io
O
t1 t2
a)
uo t
3
b)
t t t t t
5-17
5.2.1 单相电压型逆变电路
3）带中心抽头变压器的逆变电路
uo
o Ud
Ud
io
o
t3 t4
t1 t2
t5 t6
V1
V2
V1
V2
V4
V3
V4
V3
VD1 VD2 VD1 VD2
VD4 VD3 VD4 VD3
t t t
t

电路中的功率电子器件与应用

电路中的功率电子器件与应用功率电子器件是电路中的重要组成部分，它们在能源转换和电路控制中起着至关重要的作用。

本文将介绍功率电子器件的基本原理和常见的应用。

一、功率电子器件的基本原理功率电子器件是指用于控制和调节电能流动的电子元件，它们能够将电能从一种形式转换为另一种形式，如将直流电能转换为交流电能，或者改变电压、电流的大小等。

常见的功率电子器件包括晶闸管、开关管、三相桥式整流器等。

1. 晶闸管晶闸管是一种双向导电的功率电子器件，它能够实现对电流的控制。

晶闸管具有三个区域：p区、n区和p区。

在工作时，通过施加适当的控制信号，可以使晶闸管在导通和截止之间切换，从而实现对电流的控制。

2. 开关管开关管是一种具有开关功能的功率电子器件，它能够实现对电路的开关操作。

常见的开关管有二极管、场效应管和绝缘栅双极性晶体管等。

开关管的导通和截止由控制信号来实现，通常通过施加适当的电压来控制。

3. 三相桥式整流器三相桥式整流器是一种将交流电转换为直流电的功率电子器件。

它由六个二极管组成，可以实现对电流的整流和调节。

在交流输入端施加正弦交流电时，三相桥式整流器能够输出稳定的直流电。

二、功率电子器件的应用功率电子器件在各个领域中有广泛的应用，特别在能源转换、电力传输和电机控制等方面发挥着重要作用。

1. 电源变换功率电子器件可用于电源的变换和调节，将交流电转换为直流电或将直流电转换为交流电。

例如，电力逆变器可以将直流电源转换为交流电源，以供应非交流电设备或电网。

2. 电动汽车功率电子器件在电动汽车中是不可或缺的，它们用于电池充电、电机驱动和能量回收等。

电动汽车的高效率和低污染离不开功率电子器件的支持。

3. 变频调速功率电子器件在电机控制中起到关键作用，可以实现电机的变频调速。

这对于工业生产中需要根据实际需求调整电机速度的场合非常重要，如电梯、风力发电等。

4. 可再生能源功率电子器件在可再生能源领域中也有广泛的应用，如太阳能和风力发电。

电子技术基础(于宝明)第五章习题答案

第五章习题5.1 由于功率放大电路中的BJT 常处于接近极限工作状态，因此，在选择BJT 时必须特别注意哪三个参数？答：1．功率BJT 的的散热2．器件工作不应进入二次击穿区3．使用时要降低额定值5.2 与甲类功率放大电路相比，乙类互补对称功率放大电路的主要优点是什么？答：输出功率越大管耗低，效率高。

5.3 乙类互补对称功率放大电路的效率在理想情况可达到多少？答：乙类互补对称功率放大电路的效率在理想情况可达到：%5.784πP P ηV o ≈== 5.4 设采用双电源互补对称电路，如果要求最大输出功率为5W ，则每只功率BJT 的最大允许管耗P CM 至少应大？答：W 15X 2.0P 2.0R V π1P o L 2CC 2T1m ==×=≈ 5.5 设放大电路的输入信号为正弦波，问在什么情况下，电路的输出出现饱和及截止的失真？在什么情况下出现交越失真？用波形示意图说明这两种失真的区别。

答：1、甲类电路中在输入信号过大的情况下电路的输出端出现饱和及截止的失真：信号正半周使得NPN 管饱和。

信号负半周使得NPN 管截止。

而乙类放大器只会出现饱和失真。

2、甲类电路没有交越失真。

乙类放大器在U BB 之间电压小于2U BE 时会出现交越失真。

5.6 在输入信号为正弦波作用下，互补对称电路输出波形是否有可能出现线性（即频率）失真？为什么？答：在输入信号过大的情况下，出现饱和失真后，产生了新的频率。

所以互补对称电路输出波形出现了线性失真。

5.7 在甲类、乙类和甲乙类放大电路中，放大管的导通角分别等于多少？它们中哪一类放大电路效率高？答：甲类：180乙类：90甲乙类：180～2705.8 在图所示电路中，设BJT 的β=100，U BE =0.7V ，U CES =0，I CEO =0，电容C 对交流可视为短路。

输入信号u i 为正弦波。

（1）计算电路可能达到的最大不失真输出功率P om ；（2）此时R b 应调节到什么数值？（3）此时电路的效率η=？试与工作在乙类的互补对称电路比较。

电子设计中的功率电路设计原理

电子设计中的功率电路设计原理在电子设计领域中，功率电路设计是至关重要的一部分，因为功率电路直接影响到电子设备的性能、稳定性和效率。

在设计功率电路时，需要充分了解功率电路的设计原理，以确保电子设备能够正常运行并且高效工作。

首先要明确的是，功率电路主要用于将电能转换成各种形式的功率输出，例如将交流电转换成直流电、提高或降低电压、控制电流等。

因此，在功率电路设计中，需要考虑到电压、电流、功率、效率、稳定性等因素，同时结合具体的电子设备要求来进行设计。

在功率电路设计中，最常见的元件包括电源转换器、功率放大器、开关电源等。

电源转换器主要用于将输入电源转换成所需的输出电源，通常包括变压器、整流器、滤波器等部分。

功率放大器则主要用于放大信号的功率，常用于音频放大器、射频放大器等领域。

开关电源则利用开关器件的开关动作实现功率变换，具有高效率和可调节性的特点。

在设计功率电路时，需要充分考虑到功率电路的效率。

功率电路的效率指的是输出功率与输入功率的比值，通常用百分比表示。

高效率的功率电路能够减少能量损耗，提高设备的性能。

为了提高功率电路的效率，设计时需要选择合适的元件和拓扑结构，减小开关损耗、导通损耗、谐波损耗等。

另外，功率电路设计中还需要考虑稳定性的问题。

稳定性是指在各种工作条件下，电子设备能够稳定地输出所需的功率。

为了保证功率电路的稳定性，设计时需要考虑电路的抗干扰能力、稳压性能、负载适应能力等，同时要充分考虑环境温度、湿度等外部因素对电路性能的影响。

总的来说，功率电路设计是电子设计中至关重要的一部分，设计时需要考虑到电路的功率、效率、稳定性等因素，并结合具体的应用需求来选择合适的元件和拓扑结构。

只有通过深入理解功率电路的设计原理，才能设计出性能优越、稳定可靠的电子设备。

电子电路第6版习题答案

电子电路第6版习题答案电子电路第6版是一本经典的电子电路教材，广泛用于电子工程专业的学习和教学。

本文将为读者提供一些电子电路第6版习题的答案，帮助大家更好地理解和掌握电子电路的知识。

第一章：基本电路概念1. 电流的定义是单位时间内通过导体的电荷量。

电流的单位是安培（A）。

2. 电压的定义是单位电荷所具有的能量。

电压的单位是伏特（V）。

3. 电阻的定义是导体对电流的阻碍程度。

电阻的单位是欧姆（Ω）。

4. 电阻的串联和并联可以通过以下公式计算：- 串联电阻：R = R1 + R2 + R3 + ...- 并联电阻：1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ...第二章：基本电路分析技术1. 基尔霍夫定律是电路分析中的重要工具。

它分为基尔霍夫第一定律和基尔霍夫第二定律。

- 基尔霍夫第一定律（电流定律）：电流在节点处守恒。

- 基尔霍夫第二定律（电压定律）：电压在闭合回路中的代数和为零。

2. 超节点法是一种简化复杂电路分析的方法。

通过将电路中的某些节点合并成一个超节点，可以简化电路分析的过程。

3. 戴维南定理是电路分析中的重要定理，它可以将电路中的任意一个支路转化为电压源和电阻的串联电路，从而简化电路的分析。

第三章：放大器1. 放大器是电子电路中常用的一种电子器件，用于放大电压、电流或功率。

2. 放大器的增益可以通过以下公式计算：- 电压增益：Av = Vout / Vin- 电流增益：Ai = Iout / Iin- 功率增益：Ap = Pout / Pin3. 放大器的类型包括共射放大器、共基放大器和共集放大器。

它们分别适用于不同的应用场景。

第四章：操作放大器1. 操作放大器是一种特殊的放大器，具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗的特点。

2. 操作放大器的典型电路符号为三角形，有两个输入端（非反相输入端和反相输入端）和一个输出端。

3. 操作放大器的运算模式包括反相放大、非反相放大和求和模式。

功率放大电路

电工电子技术
授课教师：徐升鹏
项目：功率电路制作
2020/5/16
2
第五章功率放大电路
§ 5.1 功率放大电路的一般问题 § 5.3 乙类双电源互补对称功放电路 § 5.4 甲乙类互补对称功放电路 § 5.5 集成功率放大器
引言
多级放大电路:
几级放大电路的串联构成的电路
多极放大电路中，输出的信号往往需要送到负载，去驱动一定的装置，或驱动执行装置，通常采用的就是功率放大电路。
引言
本章的主要内容就是由晶体管BJT组成的功率放大电路。
前面所讨论的放大电路主要用于增强电压幅度或电流幅度，因而相应地称为电压放大电路或电流放大电路。强调的是不同的输出量。
2020/5/16
5
§ 5.1 功率放大电路的一般问题
功率放大器的作用：用作放大电路的输出级，以驱动执行机构。如使扬声器发声、继电器动作、仪表指针偏转等。
T2 RL
-VCC
甲乙类双电源互补对称功放电路OCL
1.克服交越失真的措施：
+VCC
电路中增加 R1、D1、D2、R2
R1
T1
支路
D1
静态时: T1、T2两管发射结电位分别为二极管
D1、 D2的正向导通压降，致使两管均处于
微弱导通状态.
vi D2 R2
VL iL T2 RL
在负载上静态时电流为零，电压为零。 -VCC
集成功放LM384：生产厂家：美国半导体器件公司电路形式：单电源输出功率：8负载上可得到5W功率电源电压：最大为28V
集成功放 LM384管脚说明:
14 -- 电源端（ Vcc）
3、4、5、7 -- 接地端（ GND） 10、11、12 -- 接地端（GND）

电子电路中的功率问题解析与解决方案

电子电路中的功率问题解析与解决方案在电子电路设计与应用中，功率问题一直是一项重要的议题。

设计者需要合理解析和解决功率问题，以确保电路的稳定性和高效性。

本文将分析电子电路中的功率问题，并提出一些解决方案。

一、功率问题的来源功率问题的源头通常包括以下几个方面：1. 高功率元件的失效：在功率较高的电子电路中，如功率放大器或电源模块，高功率元件的过载或失效可能会导致功率问题。

这可能会引起电路的不稳定性和工作效率下降。

2. 电路的热效应：电子电路中的功率问题与温度密切相关。

功率较高的电路在工作时会产生大量热能，如果不及时散热，温度升高将导致电子元器件的性能降低，甚至损坏。

3. 电流的过大或过小：电子电路中电流的大小与功率直接相关。

电流过大可能引起过载和热效应问题，电流过小则可能导致信号弱化和设备无法正常工作。

二、解决方案针对以上功率问题，以下是一些常见的解决方案：1. 合理选择元件：在设计电子电路时，选择适当的元件是解决功率问题的关键。

对于功率较高的电路，应选择功率耐受能力强、热稳定性好的元件，以提高电路的工作效率和稳定性。

2. 设计散热系统：对于高功率电路，及时散热是解决功率问题的重要途径之一。

可以采用散热片、风扇等散热装置，将电路中产生的热能及时散发出去，保持电路的工作温度在安全范围内。

3. 电路保护机制：为了避免高功率元件的过载或失效，可以在电路中加入保护机制，如过流保护、温度保护等。

当电路出现异常情况时，这些保护机制能够及时断开电路，避免进一步损坏。

4. 控制电流大小：为了保持电子电路的稳定性，我们需要合理控制电流的大小。

可以采用电流限制器、电流调节器等电子元件，保证电流在合理范围内，避免过载或过小的问题。

5. 用高效电源：选择高效的电源模块能够提高系统的能量利用效率，并减少功率问题的出现。

使用开关电源等高效率电源可以有效降低功率损耗，提高电路的整体效率。

三、结论电子电路中的功率问题对于电路的性能和稳定性都有着重要的影响。

功率电子电路

稳压
电路
RL
整流电路——将交流变成脉动的直流滤波电路——将脉动直流变成比较平稳的直流
稳压电路——将比较平稳的直流变成稳定的直流
15
单相半波整流电路
1.电路结构
由变压器Tr、二极管D、负载RL组成。
2.工作原理及各点波形
设变压器副边电压为：
u2 2U2 sin t
Tr a D
iD
+ + uD -
11
8.1.3 集成功率放大器举例
典型应用一：TDA2030集成音频功率放大器接成OCL
0.1μF 1μF
C3
D3
C1
D1
ui R1
+
1
5
TDA2030
4
-2
3
22kΩ
D2
680Ω
22μF
C2
R2
C4
0.1μF
R3 22kΩ D4
+UCC
1Ω
R4
RL
C5
0.22μF
-UCC
D1、D2用作输出保护； D3、D4防止电源反接。 C3、C4作电源滤波；
在正、负半周，负载中电流方向相同
20
8.2.1 单相桥式整流电路
Tr a
i2
iD1
u2
+
D4
+
D1
①
u1
u2
iD4
iL
uL
-
b
D3
iD3 iD2D2
RL
+ uL
-
② iL
i2
π
2π
3.各点波形
①变压器次级电压u2； ②负载电压uL； ③负载电流iL； ④二极管电流iD； ⑤二极管反向电压uD波形如图变压器次级电流i2波形如图

电工电子技术(第二版)第五章

电能输送到用电区域后，为了适应用电设备的电压要求，还需通过各级变电站(所)利用变压器将电压降低为各类电器所需要的电压值。
那么变压器结构如何?如何实现电压升高或降低?图5-1所示为电力变压器外形。
返回
5. 1 磁路及基本物理量
工程中常见的电气设备如变压器、电动机等，不仅包含电路部分，而且还有磁路部分。
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5. 3 变压器
5. 3. 1 变压器的基本结构
变压器的种类很多，结构形式多种多样，但基本结构及工作原理都相似，均由铁芯和线圈(或称绕组)组成。铁芯的基本结构形式有心式和壳式两种，如图5-5所示。铁芯一般是由导磁性能较好的硅钢片叠制而成，硅钢片的表面涂有绝缘漆，以避免在交流电源作用下铁芯中产生较大的涡流损耗。与电源相接的线圈，称为一次侧绕组;与负载相接的线圈称为二次侧绕组。
示意图。
例5 -1有一台电压为220/36 V的降压变压器，二次侧接一盏36 V, 40 W 的灯泡，试求:(1)若变压器的一次侧绕组N1 = 1100匝，二次侧绕组匝数应是多少?(2)灯泡点亮后，一次侧、二次侧的电流各为多少?
解:(1)由公式(5一3)，可以求出二次侧的匝数:
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5. 2 交流铁芯线圈
设电压、电流和磁通及感应电动势的参考方向如图5 -4所示。由基尔霍夫电压定律有
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5. 2 交流铁芯线圈
大多数情况下，线圈的电阻R很小，漏磁通较小即根据法拉第电磁感应定律，有得
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5. 2 交流铁芯线圈
由于电源电压与产生的磁通同频变化，设电压的有效值为
作用而消耗的那部分能量。磁滞损耗的能量转换为热能而使磁性材料发热为了减少磁滞损耗，一般交流铁芯都采用软磁材料。

电子课件-《电工与电子技术基础(第三版)》-A06-3734 第五章放大与震荡电路

估算静态工作点的公式：
固定偏置放大电路的直流等效电路
第五章放大与震荡电路
（2）动态分析当放大电路输入交流信号，即 ui ≠ 0 时，称为动态。
放大电路的电压、电流波形图
第五章放大与震荡电路
通常把交流信号流通的路径称为交流等效电路。交流等效电路的画法原则：对小容抗的电容和内阻很小的电源，忽略其交流压降，都可以视为短路。
一、集成运算放大器的外形和图形符号
1. 集成运算放大器的外形
常见集成运放的外形 a）双列直插式 b）单列直插式 c）扁平式 d）圆壳式
第五章放大与震荡电路 2. 集成运算放大器的图形符号
集成运算放大器的图形符号如图所示。图中“ ”表示放大器，三角形所指方向为信号的传输方向，“∞”表示开环电压放大倍数极高。
一、低频功率放大器的概念
功率放大电路又称为功率放大器，简称“功放”。功放中以半导体三极管为主要器件，一般称为功率放大管，简称“功放管”。
1. 对功率放大器的基本要求
（1）要求有足够大的输出功率。（2）要求有较高的效率。（3）要求非线性失真较小。（4）要求功放管的散热性能好。
第五章放大与震荡电路
第五章放大与震荡电路
对负载来说，放大器又相当于一个具有内阻的信号源，这个内阻就是放大电路的输出电阻。该放大电路的输出电阻
放大器的输入电阻和输出电阻
第五章放大与震荡电路
二、分压式射极偏置放大电路
三极管在不同温度时的输出特性曲线
第五章放大与震荡电路 1. 分压式射极偏置放大电路的结构特点
分压式射极偏置放大电路 a）分压式射极偏置放大电路 b）直流等效电路 c）交流等效电路
2. 加法器
uo = -（ui1 + ui2）

中职教育-《电工基础》课件：第五章第三节单一参数的交流电路(电子工业出版社).ppt

iR uiRRuURRm sUinmst inIRmtsint
R
R
• 上式表明，在正弦电压的作用下，电阻中通过的电流也是一个同频率的正弦交流电流，且与加在电阻两端的电压同相位。
• 电阻元件上的电压、电流最大值，有效值之间的数量关系为
I Rm
U Rm R
IR
UR R
2、电路的功率
• 在任一瞬间，电阻中电流瞬时值与同一瞬间的电阻两端电压的瞬时值的乘积，称为电阻获取的瞬时功率，用PR表示，即
• 理论和实验证明：电容器感抗的大小与所加信号频率成反比，与电容器的电容成反比。用公式表示为
Xc
1
C
1
2fC
• 电容对交流电的阻碍作用，可以简单概括为通交流，阻直流；通高频，阻低频。因此，电感也被称为高通元件。
2、电流与电压的关系
理论分析证明：电流比电压超前90º，即电压比电流滞后90º。
• 在纯电容交流电路中，电流与电压成正比，与容抗成反比，即
IC
UC XC
• 容抗只是电压与电流最大值或有效值的比值，而不是电压与电流瞬时值的比值，因为u和i的相位不同。
2、电路的功率 • 电容元件上的瞬时功率等于电压瞬时值与电流瞬时值的乘积，即
•
• 可见，电感的瞬时功率是以2倍于电压（或电流）的频率关系按正弦规率变化。
• 交流电第二、四个四分之一周期，电压与电流方向非关联，瞬时功率为负值，说明电感又将磁场能转换为电能回馈给电源。
• 瞬时功率在一个周期内吸收的能量与释放的能量相等。也就是说纯电感电路不消耗能量，它是一种储能元件。
• 通常用瞬时功率的最大值来反映电感与电源之间转换能量的规模，称为无功功率，用QL表示，单位名称是乏，符号为Var，其计算式为

环境工程电工电子--第五章

环境工程专业电工电子
直流稳压电源的组成
交流电源
变压器
整流电路
滤波电路
稳压
负
电路
载
功能
各部分电路输出波形将电源的交流电变成直流电压或电流
环境工程专业电工电子
整流电路
（一）单相半波整流电路
1、电路图：
VD
Tr io
uD
u1
u2
RL
uo
u2正负半周
2、工作原理：设 : u2 2U2 sint
-20
常温下，反向饱和电流很小.当PN结-4温0 度升高时，反向电流I明/μA显增加。
锗管的伏安特性
环境工程专业电工电子
二极管的主要参数
最大整流电流IFM ：指管子长
期运行时，允许通过的最大正向平均电流。
最高反向电压URM ：二极管运
行时允许承受的最高反向电压
I/mA 60
正向
40
20 死区
P区
空间电荷区变宽
N区
IR 内电场外电场
E
环境工程专业电工电子
由上述分析可知：
切记
PN结具有单向导电性
即在PN结上加正向电压时， PN结
电阻很低，正向电流较大。（PN结处
于导通状态）
加反向电压时，PN结电阻很高，反
向电流很小。（PN结处于截止状态）
环境工程专业电工电子
二极管的伏安特性
I/mA 60
mA
U Drm 2U2 2 40 56.6 V
环境工程专业电工电子
（二）单相桥式全波整流电路：
Tr
1、电路图：
2、工作原理：设 : u2 2U2 sint
u1

电路中的功率电子器件和功率电路

电路中的功率电子器件和功率电路电路中的功率电子器件经常用于实现高效能的电能转换，本文将介绍一些常用的功率电子器件和功率电路。

一、功率电子器件1. 二极管二极管是最简单的功率电子器件之一，用于将交流电转换成直流电。

其特性是具有正向电压降，而反向电压降则非常小。

常用于整流电路中。

2. 晶闸管（Thyristor）晶闸管是一种能够控制交流电的整流器，也能够控制直流电的通断。

其内部结构较为复杂，工作原理是在一定的控制条件下使晶体管通导。

晶闸管主要应用于交、直流电控制场合。

3. 金属氧化物半导体场效应管（MOSFET）MOSFET是一种常用的功率放大器，其优点是速度快，开关损失低，同时也有很好的线性特性，普遍用于斩波电路和放大电路。

4. 电力晶体管（IGBT）IGBT结构复杂，由MOSFET和晶闸管构成，其特点是具有高电压和高电流的双向导电能力，目前广泛应用于大功率电控制中，例如变频器、电动机驱动器等。

二、功率电路1. 逆变器逆变器是一种能够将直流电转换成交流电的电路。

其主要应用场合是需要使用交流电源的设备中，例如日常生活中使用的变频空调。

2. AC-DC变换器（拓扑类型有 boost、buck、buck-boost、Cuk）AC-DC变换器是一种将交流电转换成直流电的电路。

其主要应用场合是需要使用直流电源的设备中，例如电脑电源。

3. 斩波电路斩波电路是一种通过不断切换电源开关来将电源电压加工处理的电路。

其主要应用场合是需要对电源进行不同程度的处理。

4. 电源管理系统电源管理系统是一个全面的电源管理解决方案，具有功能齐全，性能稳定的特点，主要应用于电源质量的提高和节能环保的要求。

以上仅是功率电子器件和功率电路的部分介绍，功率电路在现代电子领域具有非常重要的应用价值，随着技术的不断更新，相信功率电子器件和功率电路将会在许多领域发挥更大的作用。

电子电路中的功率计算方法

电子电路中的功率计算方法电子电路中的功率计算是电路设计与分析中十分重要的一部分。

正确地计算电路中的功率有助于确保电路的正常运行，避免损坏器件和保护电路。

本文将介绍一些常见的功率计算方法，帮助读者更好地理解和应用于电子电路设计中。

一、直流电路中的功率计算方法在直流电路中，计算电源消耗的功率通常采用以下两种方法：1. 瞬时功率计算方法：瞬时功率指的是在某一时刻电路中的能量消耗或释放速率，可以使用以下公式计算：P(t) = V(t) × I(t)其中，P(t)表示瞬时功率，V(t)为该时刻电压，I(t)为该时刻电流。

2. 平均功率计算方法：平均功率指的是在时间间隔内电路中的平均能量消耗或释放速率，可以使用以下公式计算：P_avg = (1/T) ∫ P(t) dt其中，P_avg表示平均功率，T为时间间隔，∫表示积分符号。

二、交流电路中的功率计算方法在交流电路中，由于电压和电流存在周期性变化，因此功率的计算稍微复杂一些。

下面介绍几种常见的交流电路功率计算方法。

1. 有效值功率计算方法：有效值功率指的是交流电路中的平均功率，可以使用以下公式计算：P_eff = V_eff × I_eff × cos(θ)其中，P_eff表示有效值功率，V_eff为电压的有效值，I_eff为电流的有效值，θ为电压和电流之间的相位差。

2. 视在功率计算方法：视在功率指的是交流电路中的总功率，可以使用以下公式计算： P_app = V_rms × I_rms其中，P_app表示视在功率，V_rms为电压的均方根值，I_rms为电流的均方根值。

3. 功率因数计算方法：功率因数指的是交流电路中有用功率的比例，可以使用以下公式计算：PF = P_eff / P_app其中，PF表示功率因数，P_eff为有效值功率，P_app为视在功率。

三、功率计算的应用电子电路中功率的计算在实际应用中具有广泛的意义，例如：1. 电路设计优化：通过计算功率，可以帮助电路设计人员了解和优化电路的能效，降低耗能。