電,這個美妙的東西,自古至今就貫穿在人類的歷史當中。從亙古時候雷電劈在森林當中造成火災燒熟了動物的屍體自此人類愛上熟食的味道,到故宮上建築的避雷針,再到後來特斯拉和愛迪生分別發明了交流電和直流電。人類在很長的時間內都在圍繞著如何對抗電,防止電的危害,如何利用電這幾個有關於電的問題上做出深入的研究。
話不多說,開始進人正題,電在所研究電壓上分為強電,弱電。
強電:指電工領域的電力部分,特點是功率大、電流大、頻率低,主要研究是如何考慮損耗小、效率高的問題,在這裡我們來個強電自定義:電壓對地有效電壓不超過220v(可能與國際標準不一致,這裡定義是為了好研究)。
弱電:指直流電,或者說對地有效值不超過220v電壓的交流電,主要研究是我國電網家庭電表入戶後的供電問題。
這裡只談論弱電問題,這樣我們就可以來定義一些概念了。
電源是將一次電源通過變換技術,轉換為合適用電器需要的二次電源的裝置或者儀器。
二次電源:指合適使用的電壓電流頻率等引數的輸出。
變換技術:指各種電源電路結構。
合適用電器需要:電源電路的輸出引數。(電壓、電流、功率、頻率等要求)
ac-dc:整流電源、直流穩壓電源、常見的電源介面卡等
ac-ac:交流穩壓電源、交流調壓器、變頻電源、淨化電源等
dc-ac:逆變電源、交流電機驅動器、
dc-dc:線性穩壓器
dc-ac-dc:公升壓電源、開關電源、開關電容電源、
ac-dc-ac:變頻驅動器等
注:ac:正余弦交流電 dc:直流電
通訊電源:實質上就是dc/dc變換器式電源,只是它一般以直流-48v或-24v供電,並用後備電池作dc供電的備份,將dc的供電電壓變換成電路的工作電壓。
led驅動電源:恆流輸出,用於控制led燈的亮度恆定。
電池充電器:例如三段式恆流恆壓電池充電器、給超級電容充電用的充電電源等。
應急電源:整合電池充電器、電池、逆變器或dc/dc穩壓器等電路,在市電停電時候臨時使用。
特種電源:電源的技術指標要求不同於常用的電源,其主要是輸出電壓特別高,輸出電流特別大,或者對穩定度、動態響應及紋波要求特別高,或者要求電源輸出的電壓或電流是脈衝或其它一些要求。這就使得在設計及生產此類電源時有比普通電源更特殊甚至更嚴格的要求。例如:高電壓小電流電源、大電流電源、400hz輸入的ac/dc電源、脈衝電源、本質安全電源、防爆電源、安全電源(一種低訊號洩露的電源)等
拓展:各種電機調速執行器、溫度控制器、燈光亮度控制器、變頻控制器等都可視為電源。
線性穩壓器又可以分為:
串聯型線性穩壓
併聯型線性穩壓:負載併聯在反向擊穿的穩壓二極體上。
非隔離式:降壓型buck 、公升壓型 boost 、極性反轉(負壓型)buck-boost
隔離式:中間有變壓器隔開。
: 反激變換器flayback
:正激變換器forword
:推挽變換器push-pull
:半橋變換器half-bridge
:全橋變換器哦full-bridge
降壓型公升壓型
負壓型特點:輸出電流較小輸入相數
:單相兩線制(火線和零線)家居中兩腳插座
:單相三線制(火線、零線、地線)家具中的三角插座
:三相三線制(三根火線,u線、v線、w線)相位兩兩之間相差120°
:三相四線制(三火線,一根零線)
拓展:相電壓:一根火線跟零線的電勢差 ; 線電壓:任意兩根火線之間的電勢差
額定輸入電壓和電壓變換範圍:我國市電單相220v±10%,三相線電壓380v。
頻率:電源輸入電壓下限值,輸出功率上限值時候的輸入電流。
衝擊電流:當輸入電壓按規定的時間間隔通斷時,輸入電流達到穩定狀態之前所通過的最大瞬時電流。
漏電流:流經輸入側地線的電流。在開關穩壓電源中,主要是通過輸入emi濾波器旁路電容(y電容)的漏洩電流。漏電流過大可能引發觸電危險或漏電開關跳閘。一般規定為0.5~1ma。
效率額定輸出電壓
額定輸出電流
負載調整率:負載變換引起輸出電壓變化的相對變化量,計算公式:負載調整率=|(空載電壓-滿載電壓)|/滿載電壓
電壓調整率:電源在滿載時,其輸出電壓因為輸入電壓波動而引起的變化。
輸出紋波:疊加在直流電上的交流分量,用峰峰值表示
測量方法:1、用示波器交流耦合輸入,在20mh頻寬下和較慢掃瞄速率下讀取或者估計雜訊電壓的峰峰值。 2、用響應頻率較高的電壓表來測量交流電壓值。
電源型別
線性電源
開關電源效率低
高穩壓精度高較高
紋波小大成本
較高高
電源硬體基礎知識
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