1. 高中物理電動機在電路(直流)中的分析方法
含有電動機的直流電路是非純電阻電路,在計算時歐姆定律已經不再成立,需要用能的轉化和守恆定律去解決
由UI=I^2R+P機械
UI
電動機的輸入功率
I^2R
電動機的熱功率
P機械
電動機輸出功率
2. 題目:直流穩壓電源設計(主要包括設計或論文要點,字數,圖紙數,設計或論文要求)
那啥,這不是我強項。 找了點資料,自己湊合看看吧。希望對你有幫助:
直流穩壓電源的設計
二、設計目的
1.學習基本理論在實踐中綜合運用的初步經驗,掌握模擬電路設計的基本方法、設計步驟,培養綜合設計與調試能力。
2.學會直流穩壓電源的設計方法和性能指標測試方法。
3.培養實踐技能,提高分析和解決實際問題的能力。
三、設計任務及要求
1.設計並製作一個連續可調直流穩壓電源,主要技術指標要求:
① 輸出電壓可調:Uo=+6V~+13V
② 最大輸出電流:Iomax=1A
③ 輸出電壓變化量:ΔUo≤15mV
④ 穩壓系數:SV≤0.003
2.設計電路結構,選擇電路元件,計算確定元件參數,畫出實用原理電路圖。
3.自擬實驗方法、步驟及數據表格,提出測試所需儀器及元器件的規格、數量,交指導教師審核。
4.批准後,進實驗室進行組裝、調試,並測試其主要性能參數。
四、設計步驟
1.電路圖設計
(1)確定目標:設計整個系統是由那些模塊組成,各個模塊之間的信號傳輸,並畫出直流穩壓電源方框圖。
(2)系統分析:根據系統功能,選擇各模塊所用電路形式。
(3)參數選擇:根據系統指標的要求,確定各模塊電路中元件的參數。
(4)總電路圖:連接各模塊電路。
2.電路安裝、調試
(1)為提高學生的動手能力,學生自行設計印刷電路板,並焊接。
(2)在每個模塊電路的輸入端加一信號,測試輸出端信號,以驗證每個模塊能否達到所規定的指標。
(3)重點測試穩壓電路的穩壓系數。
(4)將各模塊電路連起來,整機調試,並測量該系統的各項指標。
五、總體設計思路
1.直流穩壓電源設計思路
(1)電網供電電壓交流220V(有效值)50Hz,要獲得低壓直流輸出,首先必須採用電源變壓器將電網電壓降低獲得所需要交流電壓。
(2)降壓後的交流電壓,通過整流電路變成單向直流電,但其幅度變化大(即脈動大)。
(3)脈動大的直流電壓須經過濾波電路變成平滑,脈動小的直流電,即將交流成份濾掉,保留其直流成份。
(4)濾波後的直流電壓,再通過穩壓電路穩壓,便可得到基本不受外界影響的穩定直流電壓輸出,供給負載RL。
2.直流穩壓電源原理
直流穩壓電源是一種將220V工頻交流電轉換成穩壓輸出的直流電壓的裝置,它需要變壓、整流、濾波、穩壓四個環節才能完成,見圖1。
圖1直流穩壓電源方框圖
其中:
(1)電源變壓器:是降壓變壓器,它將電網220V交流電壓變換成符合需要的交流電壓,並送給整流電路,變壓器的變比由變壓器的副邊電壓確定。
(2)整流電路:利用單向導電元件,把50Hz的正弦交流電變換成脈動的直流電
(3)濾波電路:可以將整流電路輸出電壓中的交流成分大部分加以濾除,從而得到比較平滑的直流電壓。
(4)穩壓電路:穩壓電路的功能是使輸出的直流電壓穩定,不隨交流電網電壓和負載的變化而變化。
整流電路常採用二極體單相全波整流電路,電路如圖2所示。在u2的正半周內,二極體D1、D2導通,D3、D4截止;u2的負半周內,D3、D4導通,D1、D2截止。正負半周內部都有電流流過的負載電阻RL,且方向是一致的。電路的輸出波形如圖3所示。
在橋式整流電路中,每個二極體都只在半個周期內導電,所以流過每個二極體的平均電流等於輸出電流的平均值的一半,即 。電路中的每隻二極體承受的最大反向電壓為 (U2是變壓器副邊電壓有效值)。
在設計中,常利用電容器兩端的電壓不能突變和流過電感器的電流不能突變的特點,將電容器和負載電容並聯或電容器與負載電阻串聯,以達到使輸出波形基本平滑的目的。選擇電容濾波電路後,直流輸出電壓:Uo1=(1.1~1.2)U2,直流輸出電流: (I2是變壓器副邊電流的有效值。),穩壓電路可選集成三端穩壓器電路。
總體原理電路見圖4。
3.設計方法簡介
(1)根據設計所要求的性能指標,選擇集成三端穩壓器。
因為要求輸出電壓可調,所以選擇三端可調式集成穩壓器。可調式集成穩壓器,常見主要有CW317、CW337。317系列穩壓器輸出連續可調的正電壓,337系列穩壓器輸出連可調的負電壓,可調范圍為6V~13V,最大輸出電流 為1.5A。穩壓內部含有過流、過熱保護電路,具有安全可靠,性能優良、不易損壞、使用方便等優點。其電壓調整率和電流調整率均優於固定式集成穩壓構成的可調電壓穩壓電源。電路系列的引腳功能相同,管腳圖和典型電路如圖5.
圖5典型電路
輸出電壓表達式為:
式中,1.25是集成穩壓塊輸出端與調整端之間的固有參考電壓 ,此電壓加於給定電阻 兩端,將產生一個恆定電流通過輸出電壓調節電位器 ,電阻 常取值 , 一般使用精密電位器,與其並聯的電容器C可進一步減小輸出電壓的紋波。圖中加入了二極體D,用於防止輸出端短路時10µF大電容放電倒灌入三端穩壓器而被損壞。
輸出電壓可調范圍:1.2V~37V
輸出負載電流:1.5A
輸入與輸出工作壓差ΔU=Ui-Uo:3~40V
能滿足設計要求,故選用穩壓電路。
(2)選擇電源變壓器
1)確定副邊電壓U2:
根據性能指標要求:Uomin=3V Uomax=9V
又 ∵ Ui-Uomax≥(Ui-Uo)min Ui-Uoin≤(Ui-Uo)max
其中:(Ui-Uoin)min=3V,(Ui-Uo)max=40V
∴ 12V≤Ui≤43V
此范圍中可任選 :Ui=14V=Uo1
根據 Uo1=(1.1~1.2)U2
可得變壓的副邊電壓:
2)確定變壓器副邊電流I2
∵ Io1=Io
又副邊電流I2=(1.5~2)IO1 取IO=IOmax=800mA
則I2=1.5*0.8A=1.2A
3)選擇變壓器的功率
變壓器的輸出功率:Po>I2U2=14.4W
(3)選擇整流電路中的二極體
∵ 變壓器的副邊電壓U2=12V
∴ 橋式整流電路中的二極體承受的最高反向電壓為:
橋式整流電路中二極體承受的最高平均電流為:
查手冊選整流二極體IN4001,其參數為:反向擊穿電壓UBR=50V>17V
最大整流電流IF=1A>0.4A
(4)濾波電路中濾波電容的選擇
濾波電容的大小可用式 求得。
1)求ΔUi:
根據穩壓電路的的穩壓系數的定義:
設計要求ΔUo≤15mV ,SV≤0.003
Uo=+3V~+9V
Ui=14V
代入上式,則可求得ΔUi
2)濾波電容C
設定Io=Iomax=0.8A,t=0.01S
則可求得C。
電路中濾波電容承受的最高電壓為 ,所以所選電容器的耐壓應大於17V。
注意: 因為大容量電解電容有一定的繞制電感分布電感,易引起自激振盪,形成高頻干擾,所以穩壓器的輸入、輸出端常 並入瓷介質小容量電容用來抵消電感效應,抑制高頻干擾。
六、實驗設備及元器件
1.萬用表 2.示波器
3.交流毫伏表 4.三端可調的穩壓器
七、測試要求
1.測試並記錄電路中各環節的輸出波形。
2.測量穩壓電源輸出電壓的調整范圍及最大輸出電流。
3.測量輸出電阻Ro。
4.測量穩壓系數。
用改變輸入交流電壓的方法,模擬Ui的變化,測出對應的輸出直流電壓的變化,則可算出穩壓系數SV. (注意: 用調壓器使220V交流改變±10%。即ΔUi=44V)
5.用毫伏表可測量輸出直流電壓中的交流紋波電壓大小,並用示波器觀察、記錄其波形。
6.分析測量結果,並討論提出改進意見。
八、設計報告要求
1.設計目的。
2.設計指標。
3.總體設計框圖,並說明每個模塊所實現的功能。
4.功能模塊,可有多個方案,並進行方案論證與比較,要有詳細的原理說明。
5.總電路圖設計,有原理說明。
6.實現儀器,工具。
7.分析測量結果,並討論提出改進意見。
8.總結:遇到的問題和解決辦法、體會、意見、建議等。
九、注意事項
1.焊接時要對各個功能模塊電路進行單個測試,需要時可設計一些臨時電路用於調試。
2.測試電路時,必須要保證焊接正確,才能打開電源,以防元器件燒壞。
4. 按照原理圖焊接時必須要保證可靠接地。
十、此電路的誤差分析
綜合分析可以知道在測試電路的過程中可能帶來的誤差因素有:
① 測得輸出電流時接觸點之間的微小電阻造成的誤差;
② 電流表內阻串入迴路造成的誤差;
③ 測得紋波電壓時示波器造成的誤差;
④ 示波器, 萬用表本身的准確度而造成的系統誤差;
可以通過以下的方法去改進此電路:
① 減小接觸點的微小電阻;
② 根據電流表的內阻對測量結果可以進行修正;
③ 測得紋波時示波器採用手動同步;
④ 採用更高精確度的儀器去檢測;
十一、綜合總結
通過本次設計,讓我們更進一步的了解到直流穩壓電源的工作原理以及它的要求和性能指標.也讓我們認識到在此次設計電路中所存在的問題;而通過不斷的努力去解決這些問題.在解決設計問題的同時自己也在其中有所收獲.我們這次設計的這個直流穩壓電源電路;採用了電壓調整管(uA723)外加調整管(2SC3280)來實現電壓的調整部分;還通過單片機(89C51)來實現電路的控制,也實現了擴充多功能;而穩流部分可調式三端穩壓電源管來實現。
十二、參考文獻資料
◆<<電子線路基礎>>,華東師范大學物理系萬嘉若,林康運等編著,高等教育出版社.
◆<<電子技術基礎>>,華中工學院電子學教研室編,康華光主編,高等教育出版社。
◆<<電子線路設計>>,(第二版)華中科技大學謝自美主編,華中科技大學出版社.
3. 分析電路的基本方法
常用分析電路的方法有以下幾種:
1;直流等效電路分析法
在分析電路原理時,要搞清楚電路中的直流通路和交流通路。直流通路是指在沒有輸入信號時,各半導體三極體、集成電路的靜態偏置,也就是它們的靜態工作點。交流電路是指交流信號傳送的途徑,即交流信號的來龍去脈。
在實際電路中,交流電路與直流電路共存於同一電路中,它們既相互聯系,又互相區別。
直流等效分析法,就是對被分析的電路的直流系統進行單獨分析的一種方法,在進行直流等效分析時,完全不考慮電路對輸入交流信號的處理功能,只考慮由電源直流電壓直接引起的靜態直流電流、電壓以及它們之間的相互關系。
直流等效分析時,首先應繪出直流等效電路圖。繪制直流等效電路圖時應遵循以下原則:電容器一律按開路處理,能忽略直流電阻的電感器應視為短路,不能忽略電阻成分的電感器可等效為電阻。取降壓退耦後的電壓作為等效電路的供電電壓;把反偏狀態的半導體二極體視為開路。
2:交流等效電路分析法:
交流等效電路分析法,就是把電路中的交流系統從電路分分離出來,進行單獨分析的一種方法 。
交流等效分析時,首先應繪出交流等效電路圖。繪制交流等效電路圖應遵循以下原則:把電源視為短路,把交流旁路的電容器一律看面短路把隔直耦合器一律看成短路。
3:時間常數分析法
時間常數分析法主要用來分析R,L,C和半導體二極體組成電路的性質,時間常數是反映儲能元件上能量積累快慢的一個參數,如果時間常數不同,盡管電路的形式及接法相似,但在電路中所起的作用是不同的。常見的有耦合電路,微分電路,積分電路,鉗位電路和峰值檢波電路等。
4:頻率特性分析法:
頻率特性分析法主要用來分析電路本身具有的頻率是否與它所處理信號的頻率相適應。分析中應簡單計算一下它的中心頻率,上下限頻率和頻帶寬度等。通過這種分析可知電路的性質,如濾波,陷波,諧振,選頻電路等。
4. 電路直流電和交流電流程分析
錯誤:1、基極分壓電阻要和三極體基極相連,即缺個交點;
2、射極電容的極性接反了,應該負極接地。
後面的變壓器那部分看不明白……
交直流通路:如樓上所述,
電容隔直通交;
電感隔交通直;
電阻通直通交。
5. 電路分析方法有哪些(定律、定理、步驟、原則)
電路:由金屬導線和電氣、電子部件組成的導電迴路,稱為電路。在電路輸入端加上電源使輸入端產生電勢差,電路連通時即可工作。
電流的存在可以通過一些儀器測試出來,如電壓表或電流表偏轉、燈泡發光等;按照流過的電流性質,一般把它分為兩種:直流電通過的電路稱為「直流電路」,交流電通過的電路稱為「交流電路」。
電路問題計算的先決條件是正確識別電路,搞清楚各部分之間的連接關系。對較復雜的電路應先將原電路簡化為等效電路,以便分析和計算。識別分析電路的方法很多,現結合具體實例介紹十種方法。
01特徵識別法
串並聯電路的特徵是;串聯電路中電流不分叉,各點電勢逐次降低,並聯電路中電流分叉,各支路兩端分別是等電勢,兩端之間等電壓。根據串並聯電路的特徵識別電路是簡化電路的一種最基本的方法。
02
伸縮翻轉法
在實驗室接電路時常常可以這樣操作,無阻導線可以延長或縮短,也可以翻過來轉過去,或將一支路翻到別處,翻轉時支路的兩端保持不動;
導線也可以從其所在節點上沿其它導線滑動,但不能越過元件。這樣就提供了簡化電路的一種方法,我們把這種方法稱為伸縮翻轉法。
電流走向法
電流是分析電路的核心。從電源正極出發(無源電路可假設電流由一端流入另一端流出)順著電流的走向,經各電阻繞外電路巡行一周至電源的負極,凡是電流無分叉地依次流過的電阻均為串聯,凡是電流有分叉地分別流過的電阻均為並聯。
等電勢法
在較復雜的電路中往往能找到電勢相等的點,把所有電勢相等的點歸結為一點,或畫在一條線段上。當兩等勢點之間有非電源元件時,可將之去掉不考慮;當某條支路既無電源又無電流時,可取消這一支路。我們將這種簡比電路的方法稱為等電勢法。
學電工電路的吧,有幾個定理,一般書上都有,你查一下,我學過好幾年了,不太記得了、不過那幾個定理懂了以後,直流分析很簡單的,後米那還有交流動態分析呢,呵呵!好象有環路定理,電壓平衡定理之類的,直流相比較還是簡單的!
7. 雙極型晶體管直流電路的分析的步驟是什麼
摘要 從基極區域的少數載流子濃度出發,可以解釋集電極的載流子流動。如果雙極性晶體管為小注入(low level injection),即通過某些物理過程(如光注入或電注入)引入的非平衡載流子(excess carrier,或稱「過剩載流子」)比熱平衡時的多數載流子少得多,雙極性擴散(即非平衡多數載流子和少數載流子以相同速率流動)速率實際上由非平衡少數載流子決定。另外,雙極性晶體管處理高頻信號的能力還受限於基極區域載流子的渡越時間。
8. 怎樣分析復雜電路
先認清元器件 在拆分單元