電源類(lèi)知識(shí)點(diǎn)

1、第3章 電源(dinyun)類(lèi)題目分析 電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽電源類(lèi)題目的特點(diǎn)：1、題目要求上由功能類(lèi)向指標(biāo)類(lèi)發(fā)展；2、題目?jī)?nèi)容上由線(xiàn)性電源向開(kāi)關(guān)電源發(fā)展；3、結(jié)合實(shí)際，緊跟(jn n)當(dāng)前電源熱點(diǎn)研究領(lǐng)域；共三十九頁(yè)第3章 電源(dinyun)類(lèi)題目分析第一屆：簡(jiǎn)易數(shù)控直流電源（1994）；第三屆：直流穩(wěn)定電源（1997）；第七屆：數(shù)控直流電流源，三相正弦波變頻電源 （2005）；第八屆：開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源（2007）；第九屆：光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬裝置 ，電能收集(shuj)充電 器（2009）；第十屆：開(kāi)關(guān)電源模塊并聯(lián)供電系統(tǒng)。共三十九頁(yè)第3章 電源類(lèi)題目(tm)分析3.1 什么叫電源 電源是對(duì)用電設(shè)備而言。

2、如電風(fēng)扇要接電源才會(huì)轉(zhuǎn)。電腦要接電源才會(huì)工作。變壓器要接電源才有輸出。汽車(chē)要接好電源才能使電啟動(dòng)，有些是直流電源有些是交流電源，但全是對(duì)電網(wǎng)的下端往上端而言是電源，從電網(wǎng)的上端往下而言則為負(fù)載。如果(rgu)是電池類(lèi)電源則是比較清楚的，電池就是電源。種類(lèi)也多比如有低頻電源，高頻電源，直流電源，交流電源，脈沖電源，等等。 共三十九頁(yè)第3章 電源(dinyun)類(lèi)題目分析3.2 電源的種類(lèi)(zhngli)和原理1. 按電壓電流形式： 交流電源和直流電源，每類(lèi)有可分為恒壓電源和恒流電源；2. 按工作頻率： 低頻電源、中頻電源和高頻電源；共三十九頁(yè)第3章 電源(dinyun)類(lèi)題目分析3. 直流電源的

3、種類(lèi)：按電路(dinl)結(jié)構(gòu)(1)分立元件穩(wěn)壓電源（電路復(fù)雜，不可靠）；(2)集成電路穩(wěn)壓電源（電路簡(jiǎn)單，可靠）；(3)模塊化穩(wěn)壓電源（DC/DC模塊）；按工作原理：(1)線(xiàn)性穩(wěn)壓電源；(2)開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源；共三十九頁(yè)第3章 電源(dinyun)類(lèi)題目分析3.3 電源的主要技術(shù)指標(biāo)1輸出電壓范圍和最大輸出電流(dinli)；2電壓調(diào)整率0.2%（輸入電壓220V變化范圍15%20%下，空載到滿(mǎn)載）；3負(fù)載調(diào)整率1%（最低輸入電壓下，滿(mǎn)載)；4紋波電壓（峰-峰值）5mV（最低輸入電壓下，滿(mǎn)載），此項(xiàng)針對(duì)直流電源；5. 波形失真1%（最低輸入電壓下，滿(mǎn)載），此項(xiàng)針對(duì)交流電源；6效率80%（輸入電壓2

4、20V下，滿(mǎn)載）；共三十九頁(yè)第3章 電源類(lèi)題目(tm)分析3.4 電源主要技術(shù)指標(biāo)說(shuō)明1、電壓調(diào)整(tiozhng)率(SV) : 電壓調(diào)整率(SV)定義為當(dāng)負(fù)載不變，輸入電壓VI在指定范圍內(nèi)變化時(shí)，輸出電壓VO相對(duì)變化的百分比: SV=DVO/ VO 100% 注：該項(xiàng)指標(biāo)衡量電源的穩(wěn)定度。共三十九頁(yè)第3章 電源類(lèi)題目(tm)分析2、負(fù)載調(diào)整率(SI,又稱(chēng)電流調(diào)整率）： 負(fù)載調(diào)整率定義為輸入電壓不變而負(fù)載電流在規(guī)定范圍內(nèi)變化時(shí)，輸出電壓相對(duì)變化的百分比： SI= DVO/VO 100% 注：該項(xiàng)指標(biāo)衡量(hng ling)電源的帶負(fù)載能力。共三十九頁(yè)第3章 電源(dinyun)類(lèi)題目分析3、

5、紋波電壓（峰-峰值）: 狹義上的紋波電壓，是指輸出直流電壓中含的工頻交流(jioli)成分,紋波的害處如下：1、容易在用設(shè)備中產(chǎn)生不期望的諧波，產(chǎn)生較多的危害； 2、較強(qiáng)的紋波會(huì)造成浪涌電壓或電流的產(chǎn)生，導(dǎo)致燒毀用設(shè)備。3、干擾數(shù)字電路的邏輯關(guān)系，影響其正常工作； 4、帶來(lái)噪音干擾，使圖像、音響設(shè)備不能正常工作。 共三十九頁(yè) 第3章 電源(dinyun)類(lèi)題目分析3.5 電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中的電源類(lèi)型1.數(shù)控電源2.直流線(xiàn)性電源3.直流恒流電源4.交流變頻(bin pn)電源5.直流開(kāi)關(guān)電源6.并網(wǎng)電源（交流、直流）共三十九頁(yè) 第3章 電源類(lèi)題目(tm)分析3.6 電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中的電源知識(shí)要點(diǎn)(yo

6、din)1.單片機(jī)技術(shù)在電源中的應(yīng)用（1）常規(guī)技術(shù)：顯示、鍵盤(pán)、AD轉(zhuǎn)換；（2）波形合成技術(shù)：正弦波、PWM波、SPWM波；（3）檢測(cè)、控制技術(shù)：PID算法。共三十九頁(yè) 第3章 電源(dinyun)類(lèi)題目分析2.模擬技術(shù)在電源中的應(yīng)用（1）常規(guī)(chnggu)電路：放大、比較、電源；（2）波形產(chǎn)生電路：正弦波、PWM波、SPWM波；（3）功率驅(qū)動(dòng)電路：MOS管驅(qū)動(dòng)；（4）直流開(kāi)關(guān)電源主回路：升壓、降壓；（5）交流開(kāi)關(guān)電源主回路：全橋、三相橋；（6）測(cè)量、保護(hù)電路：電壓、電流。共三十九頁(yè) 第3章 電源(dinyun)類(lèi)題目分析3.專(zhuān)用器件在電源中的應(yīng)用（1）MOS管：IR系列(xli)；（2）P

7、WM控制芯片：TL494、UC3843、 TOP220系列（全集成）；（3）MOS管驅(qū)動(dòng)芯片：IR2110；（4）電壓、電流傳感器：低值高精度電阻、電壓電流互感器、專(zhuān)用芯片。共三十九頁(yè)第3章 電源類(lèi)題目(tm)分析1.線(xiàn)性穩(wěn)壓電源(1)基本組成(z chn)框圖降壓整流濾波穩(wěn)壓變壓器 二極管 電解電容 晶體管（集成）共三十九頁(yè)第3章 電源(dinyun)類(lèi)題目分析(2) 線(xiàn)性穩(wěn)壓電源電路(dinl)原理共三十九頁(yè)第3章 電源(dinyun)類(lèi)題目分析共三十九頁(yè)第3章 電源(dinyun)類(lèi)題目分析電源(dinyun)器件照片共三十九頁(yè)第3章 電源類(lèi)題目(tm)分析(3) 穩(wěn)壓部分(b fen)

8、工作原理及特點(diǎn): 線(xiàn)性穩(wěn)壓電源的核心器件是調(diào)整管，調(diào)整管串聯(lián)在輸入電壓和負(fù)載之間，相當(dāng)與一個(gè)可變電阻，利用可變電阻的分壓作用，起到調(diào)整電壓的作用。 共三十九頁(yè)第3章 電源類(lèi)題目(tm)分析線(xiàn)性電源工作原理： 當(dāng)來(lái)自負(fù)載(fzi)的取樣電壓偏離基準(zhǔn)電壓時(shí)，誤差放大器輸出控制信號(hào)，改變調(diào)整管的導(dǎo)通程度，從而改變負(fù)載(fzi)電壓回歸正常值共三十九頁(yè)第3章 電源(dinyun)類(lèi)題目分析線(xiàn)性電源特點(diǎn): 電路簡(jiǎn)單、成本低、安裝調(diào)試容易、性能標(biāo)高、可靠性好，但由于工作頻率低（50Hz),變壓器體積大，導(dǎo)致電源笨重； 輸入(shr)電壓和輸出電壓之間存在電壓差（一般大于3V)，所以損耗較大，工作效率低。共

9、三十九頁(yè)第3章 電源類(lèi)題目(tm)分析2.開(kāi)關(guān)(kigun)穩(wěn)壓電源(1)基本組成框圖整流濾波高頻逆變降壓整流濾波穩(wěn)壓共三十九頁(yè)第3章 電源(dinyun)類(lèi)題目分析(2)開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源工作原理(yunl)及特點(diǎn): 開(kāi)關(guān)電源工作原理： 開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的核心器件是逆變管，工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，把直流變?yōu)榻涣鳎?0KHz以上)，再通過(guò)降壓、穩(wěn)壓得到所需的直流電壓，由于工作頻率的大幅度提高，使得開(kāi)關(guān)電源變壓器的體積大為減小，效率大幅提高。共三十九頁(yè)第3章 電源類(lèi)題目(tm)分析共三十九頁(yè)第3章 電源類(lèi)題目(tm)分析開(kāi)關(guān)電源工作(gngzu)原理圖：共三十九頁(yè)第3章 電源類(lèi)題目(tm)分析（3）開(kāi)關(guān)電源特點(diǎn):

10、 電路復(fù)雜、成本(chngbn)高、安裝調(diào)試繁瑣、早期的開(kāi)關(guān)電源性能指標(biāo)低、可靠性差，近期開(kāi)關(guān)電源各方面指標(biāo)已全面超過(guò)線(xiàn)性電源，損耗極小，重量輕，已在各種場(chǎng)合全面取代線(xiàn)性電源。共三十九頁(yè)第3章 電源(dinyun)類(lèi)題目分析3.3 集成直流穩(wěn)壓電源常用芯片介紹1.78XX、79XX系列三端(sn dun)固定式穩(wěn)壓電源78XX系列:正電壓輸出穩(wěn)壓電源，輸出電流1A,XX代表電壓輸出值，例如7805，代表電壓輸出值5V,該系列電壓有正5V、6V、8V、9V、12V、15V、18V、20V和24V等。79XX系列:負(fù)電壓輸出穩(wěn)壓電源，其余同上。共三十九頁(yè)第3章 電源(dinyun)類(lèi)題目分析 78

11、XX、79XX系列(xli)三端固定式穩(wěn)壓電源，輸入電壓大于輸出電壓3V以上。共三十九頁(yè)第3章 電源類(lèi)題目(tm)分析2.LM317、LM337三端可調(diào)式穩(wěn)壓電源 LM317：正電壓輸出可調(diào)式穩(wěn)壓電源，輸出電壓1.25V-37V, 輸出電流1.5A，輸出電壓通過(guò)(tnggu)電位器調(diào)整。 LM337：負(fù)電壓輸出可調(diào)式穩(wěn)壓電源，輸出電壓1.25V-37V, 輸出電流1.5A，輸出電壓通過(guò)電位器調(diào)整。共三十九頁(yè)第3章 電源(dinyun)類(lèi)題目分析 LM317、LM337三端(sn dun)可調(diào)穩(wěn)壓電源共三十九頁(yè)第3章 電源類(lèi)題目(tm)分析3.低壓差三端固定式穩(wěn)壓電源 特點(diǎn)(tdin)：輸入電壓

12、和輸出電壓的壓差可小于200mV， 損耗小，用于低電壓輸出穩(wěn)壓電源和用電池供電 的手持式設(shè)備。 常用型號(hào)：SPX2940U系列， LM2940系列等。 輸出電壓：1.8V、2.5V、3.3V和5V等。 共三十九頁(yè)第3章 電源類(lèi)題目(tm)分析4.開(kāi)關(guān)式三端固定式穩(wěn)壓電源 特點(diǎn)：采用開(kāi)關(guān)式工作原理，損耗小，用 于對(duì)能耗(nn ho)指標(biāo)敏感的場(chǎng)合。 常用型號(hào)：LM1575XX系列等。 輸出電壓：固定式3.3V、5V、12V和15V 等，可調(diào)式032V(后綴為ADJ)等。 輸出電流：1.5A。共三十九頁(yè)第3章 電源類(lèi)題目(tm)分析LM2575原理圖：共三十九頁(yè)第3章 電源(dinyun)類(lèi)題目分

13、析LM2575內(nèi)部(nib)結(jié)構(gòu)圖：共三十九頁(yè)第3章 電源類(lèi)題目(tm)分析3.4 集成直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)1.變壓器參數(shù)的設(shè)計(jì)（1）變壓器功率的設(shè)計(jì) 從電路損耗及市電電壓波動(dòng)等因素考慮(kol),變壓器功率取1.5倍的電路消耗功率。（2）變壓器次級(jí)(副邊)有效值電壓的設(shè)計(jì) 次級(jí)(副邊)有效值電壓穩(wěn)壓電源輸出電壓3V。共三十九頁(yè)第3章 電源類(lèi)題目(tm)分析2.整流二極管、濾波(lb)電容的設(shè)計(jì)（1）整流二極管反向擊穿電壓1.52倍次級(jí)峰值電壓，整流二極管額定電流1.5倍電路工作電流，常用型號(hào)IN4XXX系列。（2） 濾波電解電容的耐壓 1.5倍次級(jí)峰值電壓，濾波電容的容量：每0.5A電路工作電

14、流取1000uF。共三十九頁(yè)第3章 電源類(lèi)題目(tm)分析3.穩(wěn)壓電路設(shè)計(jì)（集成穩(wěn)壓器型號(hào)選擇）（1）根據(jù)(gnj)使用場(chǎng)合要求，例如固定場(chǎng)合、手持設(shè)備、對(duì)能耗指標(biāo)敏感性等，選擇普通線(xiàn)性穩(wěn)壓器、低壓差穩(wěn)壓器和開(kāi)關(guān)式穩(wěn)壓器。（2）根據(jù)電路要求選擇穩(wěn)壓器的輸出（固定或可調(diào)），以及電壓和電流參數(shù)，共三十九頁(yè)第3章 電源(dinyun)類(lèi)題目分析4.設(shè)計(jì)(shj)舉例：共三十九頁(yè)第3章 電源類(lèi)題目(tm)分析5、電源故障分析：（1）輸出電壓大于穩(wěn)壓值：地開(kāi)路(kil)；芯片損壞 。（2）輸出電壓等于零：輸入電壓為零；輸出短路，芯片損壞。（3）輸出電壓在零和穩(wěn)壓值之間：輸入電壓不夠；輸出過(guò)載；芯片損壞。共三十九頁(yè)內(nèi)容摘要第3章 電源類(lèi)題目分析。第七屆：數(shù)控直流電流源，三相正弦波變頻電源 （2005）。第九屆：光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬裝置 ，電能收集充電 器（2009）。如果是電池類(lèi)電源則是比較清楚的，電池就