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H桥式电路详解

所谓H 桥驱动电路是为了直流电机而设计的一种常见电路，它主要实现直流电机的正反向驱动，其典型电路形式如下：

从图中可以看出，其形状类似于字母“H”，而作为负载的直流电机是像“桥”一样架在上面的，所以称之为“ H 桥驱动”。4个开关所在位置就称为“桥臂”。

从电路中不难看出，假设开关A、D接通，电机为正向转动，则开关B、C接通时，直流电机将反向转动。从而实现了电机的正反向驱动。

借助这4 个开关还可以产生另外2 个电机的工作状态：

A）刹车——将B 、D开关（或A、C）接通，则电机惯性转动产生的电势将被短路，形成阻碍运动的反电势，形成“刹车”作用。

B）惰行—— 4个开关全部断开，则电机惯性所产生的电势将无法形成电路，从而也就不会产生阻碍运动的反电势，电机将惯性转动较长时间。

以上只是从原理上描述了H 桥驱动，而实际应用中很少用开关构成桥臂，通常使用晶体管，因为控制更为方便，速度寿命都长于有接点的开关（继电器）。

细分下来，晶体管有双极性和MOS管之分，而集成电路只是将它们集成而已，其实质还是这两种晶体管，只是为了设计、使用方便、可靠而做成了一块电路。

双极性晶体管构成的H 桥：

MOS管构成的H 桥：

以下就分析一下这些电路的性能差异。

四、几种典型H 桥驱动电路分析

分析之前，首先要确定H 桥要关注那些性能：

A）效率——所谓驱动效率高，就是要将输入的能量尽量多的输出给负载，而驱动电路本身最好不消耗或少消耗能量，具体到H桥上，也就是4个桥臂在导通时最好没有压降，越小越好。

B）安全性——不能同侧桥臂同时导通；

C）电压——能够承受的驱动电压；

D）电流——能够通过的驱动电流。

大致如此，仔细考量，指标B）似乎不是H桥本身的问题，而是控制部分要考虑的。

而后两个指标通过选择合适参数的器件就可以达到，只要不是那些特别大的负载需求，每种器件通常都能选择到。而且，小车应用中所能遇到的电流、电压更是有限。

只有指标A）是由不同器件的性能所决定的，而且是运行中最应该关注的指标，因为它直接影响了电机驱动的效率。

所以，经分析的重点放在效率上，也就是桥臂的压降上。

为了使分析简单，便于比较，将H 桥的驱动电流定位在2A 水平上，而电压在5 - 12V 之间。

选择三个我所涉及到的器件：

A）双极性晶体管——D772、D882

B）MOS管——2301、2302

C）集成电路H桥—— L298

D772的压降指标如下：

D882的压降指标如下：

2301的压降指标如下：

因为MOS管是以导通电阻来衡量的，需要换算一下，小车的控制电压是4.5V，按上面的导通电阻计算，2A的压降应该是：2* 0.093 = 0.186V，最大是：2 * 0.13 = 0.26V。

2302的压降指标如下：

同上换算一下，小车的控制电压是4.5V（电池电压），按上面的导通电阻计算，2A的压降应该是：2* 0.045 = 0.09V，最大是：2 * 0.06 = 0.12V。

L298的压降指标如下：

表中第一行为上桥臂的压降，对应D772、2301，第二行为下桥臂的压降，对应D882、2302，第三行为两者之和。

对比一下不难看出，如果均以2A电流驱动计算，三种驱动自身所消耗的功率如下：

D772、D882 ：（0.5+0.5）* 2 = 2 W

2301、2302：(0.26+0.12) * 2 = 0.76 W

L298： 4.9 * 2 = 9.8 W

如果以驱动一个4.5V 、2A 的直流电机为例：

电机得到的功率是：4.5 *2 = 9W；

用D772、D882 则需要供电5.5V，效率为：9/（5.5*2）= 81% ；

用2301、2302 则需要供电4.88V，效率为：9 /（4.88*2）= 92%

用L298 则需要供电9.4V ，效率为：9/（9.4*2）= 48 %

结论不言自明了吧！

从这组数据还可以看出三者的散热需求及其外形差异的原因。

同时解释了圆梦小车开始使用D772、D882 驱动时为何选用3V 的130 电机，因为小车是4节充电电池供电，只有4.8 ~ 5V，H 桥压降1V，所以只能使用3V 的电机。

而改用MOS管驱动后，就选用了4.5V 的N20 电机，因为MOS 管只带来了0.4V不到的压降。

而分析L298 的压降你就会知道，如果你的电机需要2A左右的启动电流，那使用5V是根本无法工作的。

有一个同学托我代购了一片L298，结果回去后说是电机只抖动不转，我问他使用几伏电压，他告诉我5V : ( 我只好请他仔细阅读L298 的资

料。

实际上使用L298 不只是驱动压降限制了电机的供电电压，它的控制电平要求也使得你几乎无法使用低于6V 的工作电压，看如下信息：

表中Vs 为电机驱动的供电电压（L298 分2 路供电，一路是电机驱动的，就是H 桥上的，一路是供给逻辑电路的），ViH 是指逻辑控制输入高电平。

此参数的含义是，电机驱动电压必须大于逻辑控制电平2.5V，如果你的逻辑部分使用5V 供电，那电机的供电电压至少7.5V，否则将无法保证正常工作。除非你将逻辑控制电平降低。

很多同学用的都是L298，建议你们仔细分析一下，看看自己的设计是否符合L298 手册所规定的工作条件，也许很多现象都能自己解释了。

四线制道岔控制电路(启动电路跑图、表示电路跑图)

信号基础四线制道岔控制电路道岔控制电路由动作电动转辙机的启动电路和反映道岔实际位置的表示电路组成。一、道岔启动电路： 1、道岔启动电路应满足的技术条件：（1）道岔区段有车时，道岔不应转换。此种锁闭的作用叫做区段锁闭。（2）进路在锁闭状态时，进路上的道岔，都不应再转换。此种锁闭的作用叫做进路锁闭。（3）在道岔启动电路已经动作以后，如果车随后驶入道岔区段，则应保证转辙机能继续转换到底，不要受上列（1）的限制而停转。（4）道岔启动电路动作后，如果由于转辙机的自动开闭器接点接触不良或电动机的整流子与电刷接触不良，以致电动机电路不通时，应使启动电路自动停止工作复原，保证道岔不会在转换。（5）为了便于维修试验，以及在尖轨与基本轨之间夹有障碍物，致使道岔转不到底时，能使道岔转回原位，必须保证道岔无论转到什麽位置，都可随时用手动操纵方法使它向回转。（6）道岔转换完毕，应自动切断电动机的电路。 2、道岔控制方式：控制道岔转换的方式有三种：人工转换；进路式操纵；单独操纵。（1）人工转换：当停电、故障、维修、清扫时，在现场用手摇把将道岔转换至所需位置。（2）道岔进路操纵：以进路的方式使进路的要求接通电动转辙机将道岔转换到定位或反位。选岔网络按照选路的要求，选出进路上各组道岔应转向的位置，即某道岔是定位操纵继电器DCJ吸起，就接通道岔启动电路使该道岔转向定位；是反位操纵继电器FCJ吸起，就接通道岔启动电路使该道岔转向反位。全进路上的道岔按进路要求一次排出。（3）为了维修、试验道岔和开放引导信号排列引导进路等，需要对道岔进行单独操纵。单独操纵道岔的方法是：按下被操纵道岔按钮CA，若要使它转向定位，则同时按下道岔总定位按钮ZDA，接通道岔控制电路使该道岔转向定位；若要使它转向反位，则同时按下道岔总定位按钮ZFA，接通道岔控制电路使该道岔转向反位。进路式操纵操纵与单独操纵之间的关系是：道岔的单独操纵优先于进路式操纵。3、道岔启动电路的工作原理：道岔启动电路采用分级控制方式控制道岔转换，由第一启动继电器1DQJ检查联锁条件，符合要求后才能励磁吸起；然后由第二启动继电器2DQJ控制电机的旋转方向，以决定使电机转向定位转向反位；最后由直流电机转换道岔。

半桥逆变电路事情原理的分析1

个电极电流的正确波形（如文献 4 的电流i B 、i c 的起始波形就是错误的），因而无法作出符合电子镇流器中半桥逆变电路工作原理的分析陈传虞引言半桥逆变电路是电子镇流器和电子节能灯中最常用也是最基本的电路，正确地理解它的工作原理，将有助于我们合理地选择元器件如磁环变压器、扼流电感、启动电容等元件的参数，正确地安排三极管的驱动电路，以降低它的功耗与热量，提高整灯的可靠性。遗憾地是过去受观测仪器（如示波器）和测试手段的局限，我们无法观测到电路中关键点如三极管各实际情况的定量分析和判断，以至形成一些错误的概念。最近看到深爱公司叶文浩先生发表在中国照明电器（刊载于 04 年 11、12 期）的文章，受到不少启发，到欧普照明公司后，利用比较先进的示波器TDS5000，对电路关键点的电流和电压波形，进行了仔细的测试，感到认识上有所提高，澄清了过去不少胡塗概念，特撰写本文，抛砖引玉，与叶先生商榷，并就教于国内方家。首先讨论半桥逆变电路的工原理，尽管这个电路是众所周知的，但人们对它的理解却并不十分正确，存在一些错误观念。因此，本文拟对它作较为仔细的探讨。讨论时以图 1所示的基本电路作为讨论的出发点，后面所引用的元件名称及符号，均按图 1 所给出的为准。为支持和验证所提出的观点，文中給出了许多用示波器实际观测到的波形。图 1、半桥逆变电路的基本形式一．三极管如何由导通变为截止（以VT 2为例）不论是用触发管DB 3还是由基极偏置电阻产生基极电流i B2(后者用在基极回路中带电容的半桥逆变电路中)，两种触发方式中的哪一种，在接通电源后，都会由于i B2的出现而产生VT 2的集电极电流i c2，通过磁环变压器的正反馈，引起电压v BE2上升, i B2进一步增加, i c2也随之增加。出现以下的连锁反应：触发电流 i ↑ 通过T r N 3与N 2耦 b 2 ↑ 这种再生反馈的结果，产生了雪崩效应，三极管迅速导通并饱和(在半桥逆变电路正常工作期间, 三极管VT 1或VT 2如何由截止变成导通的原因，我们将在后面文章中加以讨论)。导通后的三极管可以看成闭合的开关，三极管的电流i c2不再受基极电流i B2控制，而仅由外电路元件的参数来确定。在三极管开始导通的一段时间内，i c2增加，通过磁环变压器绕组间的正反馈使磁环绕组N 2上的感应电动势增加，v BE2及 i B2均增加，由图 2 知，i B2同磁环绕组N 2上的电压v N2基本上

电气经典20个电路图

电气工程师的好东东工程师应该掌握的20个模拟电路对模拟电路的掌握分为三个层次。初级层次是熟练记住这二十个电路，清楚这二十个电路的作用。只要是电子爱好者，只要是学习自动化、电子等电控类专业的人士都应该且能够记住这二十个基本模拟电路。中级层次是能分析这二十个电路中的关键元器件的作用，每个元器件出现故障时电路的功能受到什么影响，测量时参数的变化规律，掌握对故障元器件的处理方法；定性分析电路信号的流向，相位变化；定性分析信号波形的变化过程；定性了解电路输入输出阻抗的大小，信号与阻抗的关系。有了这些电路知识，您极有可能成长为电子产品和工业控制设备的出色的维修维护技师。高级层次是能定量计算这二十个电路的输入输出阻抗、输出信号与输入信号的比值、电路中信号电流或电压与电路参数的关系、电路中信号的幅度与频率关系特性、相位与频率关系特性、电路中元器件参数的选择等。达到高级层次后，只要您愿意，受人尊敬的高薪职业－－电子产品和工业控制设备的开发设计工程师将是您的首选职业。一、桥式整流电路 1、二极管的单向导电性： 2、桥式整流电流流向过程：输入输出波形： 3、计算：Vo, Io,二极管反向电压。二、电源滤波器 1、电源滤波的过程分析：波形形成过程： 2、计算：滤波电容的容量和耐压值选择。三、信号滤波器 1、信号滤波器的作用：

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(完整版)单相整流电路试题

单相整流电路试题 1、在单相整流电路中，流过负载电阻的电流是（）。 A.交流电流 B.平滑直流 C.脉动直流 D.纹波电流 2、一个半波整流电路的变压器副边电压有效值为10V，负载电阻为500Ω，流过二极管的平均电流为（）。 A.90mA B.180 mA C.9 mA D.18 mA 3、整流电路如图P10.3所示，输出电压 U o1 和 U o2 分别为（）。 A.40.5V，-9V B.-40.5V，9V C.45V， -9V D.-45V，+9V 4、图P10.4（1）所示为单相全波整流电路，因故障VD2烧断。当 u 2 = U 2m sin?ωtV 时，输出电压 u o 的波形应为图P10.4（2）所示的（）。

A B C D 5、在单相桥式整流电路中，设变压器副边电压有效值为 U 2 =100V ，则负载两端的平均电压是（）。 A.100V B.90V C.45V D.141V 6、在单相桥式整流电路中，如果某个整流二极管极性接反，则会出现（）现象。 A.输出电压升高 B.输出电压降低 C.短路无输出 D.输出电压不变 7、在单相桥式整流电路中，设变压器副边电压有效值为 U 2 ，若负载开路，则每只整流二极管承受的最高反向电压是（）。 A . 2 U 2 B. 2 U 2 C . U 2 D . 2 2 U 2 8、桥式整流电路如图P10.8（1）所示，当 u= U m sin?ωtV 时，因故障VD3烧断。输出电压 u o 的波形应为图P10.8（2）所示的（）。

A B C D 9、桥式整流电路的变压器副边电压为20V，每个整流二极管所承受的最大反向电压为（）。 A.20V B.28.28V C.40V D.56.56V 10、测量桥式整流电路的输出直流电压为9V，此时发现有一只二极管已经断开，其变压器副边电压为（）。 A.10V B.15V C.20V D.25V 11、如果在整流电路的负载两端并联一个滤波电容，其输出波形脉动的大小将随着负载电阻值和电容量的增加而（）。 A.增大 B.减小 C.不变 D.不能确定 12、在单相半波整流电容滤波电路中，设变压器副边电压有效值为 U 2 =100V，若滤波电容开路，则二极管承受的最高反向电压可达到（）。 A.200V B.141V C. 282V D.100V 13、桥式整流电容滤波电路的变压器副边电压为20V，当R L C ≥（3~5）T/2时，输出电压为（）。 A.24V B.28V C.9V D.18V 14、图P10.14所示电路中，负载电阻 R L 增大时，输出电压 U o 和二极管导通角θ的变化为（）。

半桥电路的工作原理及注意问题

半桥电路的工作原理及注意问题在PWM和电子镇流器当中，半桥电路发挥着重要的作用。半桥电路由两个功率开关器件组成，它们以图腾柱的形式连接在一起，并进行输出，提供方波信号。本篇文章将为大家介绍半桥电路的工作原理，以及半桥电路当中应该注意的一些问题，希望能够帮助电源新手们更快的理解半桥电路。首先我们先来了解一下半桥电路的基本拓扑：半桥电路的基本拓扑电路图电容器C1和C2与开关管Q1、Q2组成桥，桥的对角线接变压器T1的原边绕组，故称半桥变换器。如果此时C1=C2，那么当某一开关管导通时，绕组上的电压只有电源电压的一半。半桥电路概念的引入及其工作原理电路的工作过程大致如下：参照半桥电路的基本拓扑电路图，其中Q1开通，Q2关断，此时变压器两端所加的电压为母线电压的一半，同时能量由原边向副边传递。Q1 关断，Q2关断，此时变压器副边两个绕组由于整流二极管两个管子同时续流而处于短路状态，原边绕组也相当于短路状态。Q1关断，Q2开通。此时变压器两端所加的电压也基本上是母线电压的一半，同时能量由原边向副边传递。副边两个二极管完成换流。半桥电路中应该注意的几点问题偏磁问题原因：由于两个电容连接点A的电位是随Q1、Q2导通情况而浮动的，所以能够自动的平衡每个晶体管开关的伏秒值，当浮动不满足要求时，假设Q1、Q2具有不同的开关特性，即在相同的基极脉冲宽度t=t1下，Q1关断较慢，Q2关断较快，则对B点的电压就会有影响，就会有有灰色面积中A1、A2的不平衡伏秒值，原因就是Q1关断延迟。如果要这种不平衡的波形驱动变压器，将会发生偏磁现象，致使铁心饱和并产生过大的晶体管集电极电流，从而降低了变换器的效

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四线制道岔控制电路图2014-12-17

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电子镇流器中半桥逆变电路工作原理的分析陈传虞引言半桥逆变电路是电子镇流器和电子节能灯中最常用也是最基本的电路，正确地理解它的工作原理，将有助于我们合理地选择元器件如磁环变压器、扼流电感、启动电容等元件的参数，正确地安排三极管的驱动电路，以降低它的功耗与热量，提高整灯的可靠性。遗憾地是过去受观测仪器（如示波器）和测试手段的局限，我们无法观测到电路中关键点如三极管各个电极电流的正确波形（如文献4的电流i B 、i c 的起始波形就是错误的），因而无法作出符合实际情况的定量分析和判断，以至形成一些错误的概念。最近看到深爱公司叶文浩先生发表在中国照明电器（刊载于04年11、12期）的文章，受到不少启发，到欧普照明公司后，利用比较先进的示波器TDS5000，对电路关键点的电流和电压波形，进行了仔细的测试，感到认识上有所提高，澄清了过去不少胡塗概念，特撰写本文，抛砖引玉，与叶先生商榷，并就教于国内方家。首先讨论半桥逆变电路的工原理，尽管这个电路是众所周知的，但人们对它的理解却并不十分正确，存在一些错误观念。因此，本文拟对它作较为仔细的探讨。讨论时以图1所示的基本电路作为讨论的出发点，后面所引用的元件名称及符号，均按图1所给出的为准。为支持和验证所提出的观点，文中給出了许多用示波器实际观测到的波形。图1、半桥逆变电路的基本形式一．三极管如何由导通变为截止（以VT 2为例）不论是用触发管DB 3还是由基极偏置电阻产生基极电流i B2(后者用在基极回路中带电容的半桥逆变电路中)，两种触发方式中的哪一种，在接通电源后，都会由于i B2的出现而产生VT 2的集电极电流i c2，通过磁环变压器的正反馈，引起电压v BE2上升, i B2进一步增加, i c2也随之增加。出现以下的连锁反应： 2b i ↑ 2C i ↑ 2b ↑ 这种再生反馈的结果，产生了雪崩效应，三极管迅速导通并饱和(在半桥逆变电路正常工作期间, 三极管VT 1或VT 2如何由截止变成导通的原因，我们将在后面文章中加以讨论)。导通后的三极管可以看成闭合的开关，三极管的电流i c2不再受基极电流i B2控制，而仅由外电路元件的参数来确定。在三极管开始导通的一段时间内，i c2增加，通过磁环变压器绕组间的正反馈使磁环绕组N 2上的感应电动势增加，v BE2及 i B2均增加，由图2知，i B2同磁环绕组N 2上的电压v N2触发电流通过T r N 3与N 2

电子工程师应具备的电路设计常识及几十个经典电路解析

电子工程师应具备的电路设计常识及几十个经典电路解析一、接地技术 PCB设计—接地技术 1、接地设计的基本原理好的接地系统是抑制电磁干扰的一种技术措施，其电路和设备地线任意两点之间的电压与线路中的任何功能部分相比较，都可以忽略不计；差的接地系统，可以通过地线产生寄生电压和电流偶合进电路，地线或接地平面总有一定的阻抗，该公共阻抗使两两接地点间形成一定的压降，引起接地干扰，使系统的功能受到影响。从而影响产品的可靠性。 2、接地目的接地的目的主要有三个： ◆接地使整个电路系统中所有单元电路都有一个公共的参考零电位，保证电路系统能稳定地工作。 ◆防止外界电磁场的干扰。机壳接地可以使得由于静电感应而积累在机壳上的大量电荷通过大地泄放，否则这些电荷形成的高压可能引起设备内部的火花放电而造成干扰。另外，对于电路的屏蔽体，若选择合适的接地，也可获得良好的屏蔽效果。 ◆保证安全作。当发生直接雷电的电磁感应时，可避免电子设备的毁坏；当工频交流电源的输入电压因绝缘不良或其它原因直接与机壳相通时，可避免操作人员的触电事故发生。 3、接地分类 ◆ 防雷接地(LGND) 防雷接地是将可能受到雷击的物体与大地相连。当物体位置较高，距离雷云较近时，一定要将物体进行防雷接地。由于雷电的放电电流是脉冲性的，放电电流也较大，所以防雷接地时的接地电阻要小。为了避免由于雷击而造成机房里设备之间的高压差，特别是有电气连接或距离较近的设备之间要采用低电感和电阻搭接。 ★接地电阻：接地电阻不是普通的电阻而是一个阻值，是指电流由接地装置流向大地再由大地流向无穷远处或是另一个接地装置所需克服的总电阻。接地电阻包括接地线、接地装置本身电阻、接地装置与大地之间的接触电阻和两接地装置之间的大地电阻或接地装置与无线远处的大地电阻。接地电阻越小，当有漏电流或是雷电电流时，可以将其导入大地，不至于伤害人或损坏设备。如果接地电阻变大，会造成应该导入大地的电流导不下去，因此，接地电阻越小越安全。 ◆ 保护接地（PGND/PE/FG）为了保护设备、装置和人身的安全。保护接地主要用于保护工频故障电压对人身造成的伤害。保护接地的工作原理：一是并联分流，当人体接触故障设备时，如果故障设备有保护接地，这时人体和保护接地线呈并联关系，保护接地线的电阻和人体相比是很小的，所以流过人体的电流很小，就会保护人身安全；二是当设备发生碰壳事件后，由于设备有保护接地，事故电流会使相线上得保护装置动作，从而切断电源，起到保障安全的作用。 ★相线：通常工业用电，三根正弦交流电。电流相位（反映电流的方向大小）相互相差

经典电路

1.如图所示，D1和D2是两个二极管。二极管是一种具有单向导电性能的器材，当有按图中箭头方向的电流通过二极管时，二极管的电阻为零，当有按图中箭头反方向的电流通过二极管时，二极管的电阻无穷大。电流表A的指针可以双向偏转。电阻R1、R2、R3的阻值均为3欧，在a、b 间接电压恒为9伏的电源。当a接电源正极时，电流表A的示数为________安；当b接电源正极时，电流表A的示数为______安。解题过程：画出等效电路： 2.如图所示，电源电压保持不变。当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电压表和电流表的示数变化情况是（下列空格填增大、减小、不变） (A)A1 ，V1 (B)A2 ，V2 3.如图所示，灯泡规格均相同，甲图中电压恒为6V，乙图中电压恒为12V。分别调节R1、R2使灯均正常发光，那么此时电路消耗的总功率之比P1∶P2＝，可变电阻接入电路中的电阻值之比R1′∶R2′＝。 4.把两盏相同的电灯分别接成甲、乙两种电路，调节滑动变阻器使两盏灯都正常发光。若两种电路消耗的总功率相等，则甲、乙电路两端的电压U甲、U乙的关系是。变式：如图所示,灯泡规格均相同,甲图中电压恒为6V,乙图中电压恒为18V.分别调节R1、R2使灯均正常发光,那么此时电路消耗的总功率之比P 1:P 2 =___,可变电阻接入电路中的电阻值之比 R 1:R 2 =___.

5.电阻R1、R2串联时的总电阻为20欧，则并联时的总电阻的取值范围。 6.有两只标有“3V1W”和“6V4W”的灯泡，灯丝电阻保持不变。若将它们串联使用，则两灯泡两端允许的最大电压是__ _V，灯泡消耗的最大总功率为__ _W.若将它们并联使用，允许通过干路的最大电流为_ __A，灯泡消耗的最大总功率为_ __W. 7.在图24-22 (a)所示的电路中，电源电压保持不变。将滑动变阻器R的滑片P由a端移到b端，电压表V1、V2的示数与电流表A示数的变化关系图线如图24-22 (b)所示。根据图线可以知道，滑动变阻器R的最大阻值为__ __欧，定值电阻R2的阻值为___________欧。 8.如图,电源电压U不变,R1、R2为定值,当S1、S2闭合时,灯L正常发光且R1的功率为18W;当 S1、S2断开时,灯L的功率为正常发光时的功率的14且R2的功率为1W,其中R 1>R 2 ，求：灯正常发光时的额定功率是多少? 9.科技小组的同学们设计了一个多档位的电热器模型,电路实物连接示意图如图所示,电路中电源两端电压保持不变,滑动变阻器的最大阻值为R .将滑动变阻器的滑片P置于B端,且只闭合开关S 1时,电压表V1的示数为U,电流表的示数I 1 为0.2A;将滑动变阻器的滑片P置于中点M,断开开关S 1,闭合开关S 2 时,电压表V1的示数为3/4U,电流表的示数为I 2 ,R 2 消耗的电功率P 2 为2.7W. (1)求电流表的示数I 2 ； (2)求电阻R2的阻值； (3)将滑动变阻器的滑片P置于A端,闭合开关S 1和开关S 2 时,电压表V 2的示数为3U,求此时R 1 消耗的电功率P 1 .

半桥式开关电源原理

一种基于SG3525的半桥高频开关电源唐军，尹斌，马利军河海大学电气工程学院，江苏南京（210098 ） E-mail：jeefrain@https://www.sodocs.net/doc/b64499785.html, 摘要：文中简要介绍了SG3525芯片的功能及内部结构，介绍了一款基于SG3525芯片的半桥高频开关电源。给出了高频变压器、PWM 控制电路的设计方法，并给出了实验结果。关键词： SG3525、开关电源、半桥、高频变压器 1. 引言随着PWM技术的不断发展和完善，开关电源以其高的性价比得到了广泛的应用。开关电源的电路拓扑结构很多, 常用的电路拓扑有推挽、全桥、半桥、单端正激和单端反激等形式。其中, 在半桥电路中, 变压器初级在整个周期中都流过电流, 磁芯利用充分，且没有偏磁的问题，所使用的功率开关管耐压要求较低，开关管的饱和压降减少到了最小，对输入滤波电容使用电压要求也较低。由于以上诸多原因, 半桥式变换器在高频开关电源设计中得到广泛的应用。2. SG3525芯片的工作原理 PWM控制芯片SG3525 具体的内部引脚结构如图1及图2所示。其中，脚16 为SG3525 的基准电压源输出，精度可以达到（5.1±1％）V，采用了温度补偿，而且设有过流保护电路。脚5、脚6、脚7 内有一个双门限比较器，内设电容充放电电路，加上外接的电阻电容电路共同构成SG3525 的振荡器。振荡器还设有外同步输入端(脚3)。脚1 及脚2 分别为芯片内部误差放大器的反相输入端、同相输入端。该放大器是一个两级差分放大器，直流开环增益为70dB 左右。根据系统的动态、静态特性要求，在误差放大器的输出脚9 和脚1 之间一般要添加适当的反馈补偿网络。图1 SG3525的引脚 1

TNS三相五线制电路布线详解

施工现场用电大全定义：三级配电系统总配电箱为一级，分配电箱为二级，末级配电箱为三级定义：三相电的概念我们知道线圈在磁场中旋转时，导线切割磁场线会产生感应电动势，它的变化规律可用正弦曲线表示。如果我们取三个线圈，将它们在空间位置上相差点120度角，三个线圈仍旧在磁场中以相同速度旋转，一定会感应出三个频率相同的感应电动势。由于三个线圈在空间位置相差点120度角，故产生的电流亦是三相正弦变化，称为三相正弦交流电。工业用电采用三相电，如三相交流电动机等。相与相之间的电压是线电压，电压为380V。相与中心线之间称为相电压，电压是220V。什么是电源中性点？中性点是指变压器低压侧的三相线圈构成星形联结，联结点称中性点，又因其点为零电位，也称零线端，一般的零线就从此点引出的。中性点接地后，所有该电网覆盖面的设备接地保护线可就近入地设置为地线，一旦出现漏电可通过大地传导回路到变压器中性点，以策安全。定义：三相五线制在三相四线制制供电系统中,把零线的两个作用分开,即一根线做工作零线(N),另外用一根线专做保护零线(PE),这样的供电结线方式称为三相五线制供电方式.三相五线制包括三根相线、一根工作零线、一根保护零线.三相五线制的接线方式如下图所示. 为什么不是“五相”“六相”？你先要明白“相”在电中的含义，相是指相位角，比如常说的三相电，是指相位角在空间互成120°交流电。如果使用移相技术，就比如简单的电容移相，我们一样可以得到四相、五相、N相都可以！但那在电力拖动中没有实际的应用意义，只在电子技术中有时用到。为什么在电力拖动中大都使用三相（当然有时会用到单相），而不是四相、五相呢？因为发电机的三相绕组在空间120°分布时，交变磁力线均可最大限度的切割它们，成而最以限度的发出电能。而三相用电器呢，除了相反的原理外，三相互成120°的回路又能最大限度的使用电能！三相五线制供电的原理在三相四线制供电中由于三相负载不平衡时和低压电网的零线过长且阻抗过大时，零线将有零序电流通过，过长的低压电网，由于环境恶化，导线老化、受潮等因素，导线的漏电电流通过零线形成闭合回路，致使零线也带一定的电位，这对安全运行十分不利。在零干线断线的特殊情况下,断线以后的单相设备和所有保护接零的设备产生危险的电压，这是不允许的。如采用三相五线制供电方式，用电设备上所连接的工作零线N和保护零线PE是分别敷设的，工作零线上的电位不能传递到用电设备的外壳上，这样就能有效隔离了三相四线制供电方式所造成的危险电压,使用电设备外壳上电位始终处在“地”电位，从而消除了设备产生危险电压的隐患。从线路的性质上来说，火线（相线）是提供能源的线路，零线是单相电路中，给提供能源的线路一条电流回路（和相线形成电流通道）的线路，地线是作为保护电器设备、防止漏电而发生事故的一条“非正常”电流通道。这三条线，正常工作时，由相线（某一个单位时间内）提供电流，经过用电设备（负载）后由零线回到电源端；正常情况下，地线是没有任何电流通过的。所以从性质上来看，这三条线路中的零线和地线，是不允许“并用”或合用的。接地及中性点的英文缩写 PE”即英文“protecting earthing”的缩写，意思是“保护导体、保护接地”。“N”即英文“neutral point”意思“中性点，零压点” 按照规定，380伏（三相）的民用电源的中性点是不应该在进户端接地的（在变压器端接地，这个接地是考虑到不能因悬浮点位造成高于电源电压的点位，用户端的接地与变压器端的接地在大地中是存在一定的电阻的），如果把电源的中性点直接接地（这在民用电施工中是不允许的），漏电保护器就失去了作用，不能保护人身和电器设备的短路了。因此，三相五线制地线在供电变压器侧和中性线接到一起，但进入用户侧后不能当作零线使用，否则发生混乱后就与三相四线制无异了。定义：TN—S接零保护系统它是把工作零线N和专用保护线PE严格分开的供电系统，称作TN-S供电系统，TN-S供电系统的特点如下：

方向电路详解

自动闭塞四线制方向电路（电号0041）（与EI32-JD结合）一、简介方向电路是双向自动闭塞的关键电路，它是两站间闭塞关系的基础，并通过它建立各站间的双向自动闭塞区间。因此它是双向自动闭塞制式中不可缺少的关键组成部分。我国过去使用的方向电路均为两线制方向电路，该电路在我国单线自动闭塞区段使用甚广，在长期的使用过程中，结合我国的情况作过一些修改，但据现场反映该电路运用过程中经常出现故障，影响了现场的正常运输。为此，根据我国国情及在国产器材的基础上，参考国外有关发展动态，研制了新的方向电路。将方向回路与区间轨道电路的监督回路分别独立设置，构成四线制方向电路。本电路在室内试验的基础上，又结合工程进行了室外试验，五年多来使用正常，并于1986年在南京通过了部级审查。当时的铁道部部基建总局、鉴定委员会分别以（1986）198号文、铁鉴（1986）629号文下达了审查意见和对双方向自动闭塞方向电路标准设计意见书的批复，要求对“单线自动闭塞四线制方向电路，进行相应的修改，使其适用于需要双向运行的自动闭塞区段，为此编制了“自动闭塞四线制方向电路图册”电号0041（试用标准图）。为使大家更好地学习理解和EI32-JD计算机联锁结合的自

动闭塞四线制方向电路，特编写以下电路原理说明。二、技术条件： 1、电路应能监督区间的空闲及占用和相邻车站的接车、发车状态。当确认整个区间空闲及对方站未建立发车进路时方能改变运行方向的办理而自动改变运行方向。 2、改变运行方向应由处于接车状态的车站办理，随发车进路的办理而改变运行方向。 3、电路应防止当区间轨道电路瞬时分路不良时，错误改变运行方向。 4、电路应符合故障导向安全的原则，保证不出现敌对发车的可能。 5、电路应适用于各种制式的自动闭塞。 6、因故不能改变运行方向时，可使用辅助方式办理。按辅助方向改变运行方向后，第一次出站信号的开放必须检查该相邻站间区间的空闲。 7、使用该电路的车站，应有相应的表示，可在控制台上分别设置接车、发车方向，接发车区间占用及辅助办理表示灯。并设置相应的接车、发车辅助按钮。三、与EI32-JD计算机联锁结合的四线制方向电路特点 1、当一站为接车方向、另一站为发车方向时，接车站的FJ、CFJ吸起，发车站的FJ、CFJ落下。 2、方向电路的1线（FQ）、2线（FQH）为方向回路线，如

如何正确理解半桥逆变电路的工作原理

如何正确理解半桥逆变电路的工作原理引言半桥逆变电路是电子镇流器和电子节能灯中最常用也是最基本的电路，正确地理解它的工作原理，将有助于我们合理地选择元器件如磁环变压器、扼流电感、启动电容等元件的参数，正确地安排三极管的驱动电路，以降低它的功耗与热量，提高整灯的可靠性。遗憾地是过去受观测仪器（如示波器）和测试手段的局限，我们无法观测到电路中关键点如三极管各个电极电流的正确波形（如文献4的电流iB、ic的起始波形就是错误的），因而无法作出符合实际情况的定量分析和判断，以至形成一些错误的概念。最近看到深爱公司叶文浩先生发表在中国照明电器（刊载于04年11、12期）的文章，受到不少启发，到欧普照明公司后，利用比较先进的示波器TDS5000，对电路关键点的电流和电压波形，进行了仔细的测试，感到认识上有所提高，澄清了过去不少胡塗概念，特撰写本文，抛砖引玉，与叶先生商榷，并就教于国内方家。首先讨论半桥逆变电路的工原理，尽管这个电路是众所周知的，但人们对它的理解却并不十分正确，存在一些错误观念。因此，本文拟对它作较为仔细的探讨。讨论时以图1所示的基本电路作为讨论的出发点，后面所引用的元件名称及符号，均按图1所给出的为准。为支持和验证所提出的观点，文中給出了许多用示波器实际观测到的波形。一．三极管如何由导通变为截止（以VT2为例）不论是用触发管DB3还是由基极偏置电阻产生基极电流iB2(后者用在基极回路中带电容的半桥逆变电路中)，两种触发方式中的哪一种，在接通电源后，都会由于iB2的出现而产生VT2的集电极电流ic2，通过磁环变压器的正反馈，引起电压vBE2上升, iB2进一步增加, ic2也随之增加。出现以下的连锁反应：这种再生反馈的结果，产生了雪崩效应，三极管迅速导通并饱和(在半桥逆变电路正常工作期间, 三极管VT1或VT2如何由截止变成导通的原因，我们将在后面文章中加以讨论)。导通后的三极管可以看成闭合的开关，三极管的电流ic2不再受基极电流iB2控制，而仅由外电路元件的参数来确定。在三极管开始导通的一段时间内，ic2增加，通过磁环变压器绕组间的正反馈使磁环绕组N2上的感应电动势增加，vBE2及 iB2均增加，由图2知，iB2同磁环绕组N2上的电压vN2基本上式中i是流过磁环变压器次级绕组N2的电流。在磁环未饱和时，vN2也与磁环变压器原边绕组的电流、即电感L2的电流变化率成正比。在所讨论的情况中，电感L2的电流就是VT2的集电极电流ic2。我们知道，L值与磁环的磁导率μ成正比（L还与磁环的尺寸和其绕组的圈数有关），磁环的磁导率μ开始随流过它的励磁电流（这里就是集电极电流ic2或流过电感的电流）的增加而增加，在电流为某一数值后达到最大值，以后随电流的增加而下降。至于电流变化率di/dt出现最大值的时刻则与电流变化规律有关，例如如电流按正弦规律变化，则di/dt 在i=0时为最大。一般在半桥逆变电路中，在i较小时，di/dt为最大。因此，磁环变压器绕组的电压先是随ic2的增加而增加，在电流ic2到达最大值之前的某一数值达到最大，并出现一个峰值（），同样vB2、iB2也出现一个峰值（，它们和vN2出现峰值对应于同一时刻）。随着ic2的增加，磁环的磁导率μ下降，其绕组上的电压vN2及基极电压vB2将下降，iB2亦下降。在iB2为正值且下降为零之前，在基区中存储了大量的少数载流子，没有通过集电结被及时拉走，管子处于饱和状态。不难看出，如磁环绕组上电压出现峰值的

经典的20个模拟电路原理及其电路图汇总

经典的20个模拟电路原理及其电路图对模拟电路的掌握分为三个层次：初级层次：是熟练记住这二十个电路，清楚这二十个电路的作用。只要是电子爱好者，只要是学习自动化、电子等电控类专业的人士都应该且能够记住这二十个基本模拟电路。中级层次：是能分析这二十个电路中的关键元器件的作用，每个元器件出现故障时电路的功能受到什么影响，测量时参数的变化规律，掌握对故障元器件的处理方法;定性分析电路信号的流向，相位变化;定性分析信号波形的变化过程;定性了解电路输入输出阻抗的大小，信号与阻抗的关系。有了这些电路知识，您极有可能成长为电子产品和工业控制设备的出色的维修维护技师。高级层次:是能定量计算这二十个电路的输入输出阻抗、输出信号与输入信号的比值、电路中信号电流或电压与电路参数的关系、电路中信号的幅度与频率关系特性、相位与频率关系特性、电路中元器件参数的选择等。达到高级层次后，只要您愿意，受人尊敬的高薪职业--电子产品和工业控制设备的开发设计工程师将是您的首选职业。一、桥式整流电路 1、二极管的单向导电性：伏安特性曲线：理想开关模型和恒压降模型： 2、桥式整流电流流向过程：输入输出波形： 3、计算：Vo, Io,二极管反向电压。

二、电源滤波器 1、电源滤波的过程分析：波形形成过程： 2、计算：滤波电容的容量和耐压值选择。三、信号滤波器 1、信号滤波器的作用：与电源滤波器的区别和相同点： 2、LC 串联和并联电路的阻抗计算，幅频关系和相频关系曲线。 3、画出通频带曲线。计算谐振频率。

四、微分和积分电路 1、电路的作用，与滤波器的区别和相同点。 2、微分和积分电路电压变化过程分析，画出电压变化波形图。 3、计算：时间常数，电压变化方程，电阻和电容参数的选择。

半桥全桥

半桥电源与全桥电源的区别全桥、半桥拓扑在逆变器中广泛应用，现对其拓扑作分析，得出各自的优缺点。半桥逆变拓扑结构两个开关管交替通断时的开关管耐压和变压器原边电压，可知开关管所需耐压为 Vdc ，变压器原边电压为± 1/2Vdc 。全桥逆变功率转换主电路与半桥电路的区别就是，用另外两个同样的开关管代替两只电容，即由 4 只开关管组成逆变开关电路，同样分析时序电路，可得开关管所需耐压为Vdc ，变压器原边电压为± Vdc 首先，从电路图上可以很方便的看出一点明显的区别，就是开关管的数量不同。半桥式电路的开关管数量少，成本也就相应的低。全桥式电路有 4 只开关管，需要两组相位相反的驱动脉冲分别控制两对开关管，那就难免导致驱动电路的复杂。半桥式电路由于只有两只管子，没有同时通断地问题，且其抗不平衡能力强，也就是说对duty 的要求不是很高，所以驱动电路相对于全桥就简单很多。就抗不平衡能力，我们可以再看一下原理图，当半桥式电路工作在120VAC 时，电容中间的开关闭合，此时主要靠隔直电容Cb 来解决不平衡的问题。产生磁通不平衡时，线路中会出现一个直流偏流，当这个直流偏流大到一定程度时就会出现磁通饱和，加了这个隔直电容，就可以使直流电不能通过，以达到抗不平衡的目的。从另一个方面来说，当没有隔直电容时，会产生磁通不平衡，也就是铁心中会有剩磁出现，磁通不能恢复到零，剩磁积累到一定程度导致铁心饱和。而加了这个电容，当变压器线圈续流能量过多时，就会给Cb 充电（C1 、C2 两端电压一定，所以可吸收的能量也一定），使多余的能量不会储存在线圈里，形成剩磁，从而解决磁通不平衡的问题。在这个时候，全桥与半桥的工作原理就很相似。当半桥电路工作在220VAC 状态时，就不需要隔直电容的存在了。因为此时两个滤波电容中点的电压是浮动的，它可以自动对两边的电路进行调节，以达到平衡。当在某一周期，电感续流给C2 充电时，能量过多，C2 两端电压就会偏高一点，本来会产生剩磁的能量就储存在电容内了，同时C1 两端电压会相应偏低一点，下一个周期C2 放电时，由于duty 不变，就不会把多余的能量全部释放掉，也就是说，C2 两端的电压仍会比正常值偏高一点，但已经没有高那么多了，接着是C1 放电，由于它的电压比正常值偏低，释

开关电源中的光耦经典电路设计分析

开关电源中的光耦经典电路设计分析光耦(opticalcoupler)亦称光电隔离器、光耦合器或光电耦合器。它是以光为媒介来传输电信号的器件，通常把发光器(红外线发光二极管LED)与受光器(光敏半导体管)封装在同一管壳内。当输入端加电信号时发光二极管发出光线，光敏三极管接受光线之后就产生光电流，从输出端流出，从而实现了“电—光—电”转换。典型应用电路如下图1-1所示。光耦典型电路光耦的主要优点是：信号单向传输，输入端与输出端完全实现了前端与负载完全的电气隔离，输出信号对输入端无影响，减小电路干扰，简化电路设计，工作稳定，无触点，使用寿命长，传输效率高。光耦合器是70年代发展起来的新型器件，现已广泛用于电气绝缘、电平转换、级间耦合、驱动电路、开关电路、斩波器、多谐振荡器、信号隔离、级间隔离、脉冲放大电路、数字仪表、远距离

信号传输、脉冲放大、固态继电器(SSR)、仪器仪表、通信设备及微机接口中。在单片开关电源中，利用线性光耦合器可构成光耦反馈电路，通过调节控制端电流来改变占空比，达到精密稳压目的。常用于反馈的光耦型号有TLP521、PC817等。这里以TLP521为例，介绍这类光耦的特性。图2-1所示为光耦内部结构图以及引脚图。 TLP521的原边相当于一个发光二极管，原边电流If越大，光强越强，副边三极管的电流Ic越大。副边三极管电流Ic与原边二极管电流If的比值称为光耦的电流放大系数，该系数随温度变化而变化，且受温度影响较大。作反馈用的光耦正是利用“原边电流变化将导致副边电流变化”来实现反馈，因此在环境温度变化剧烈的场合，由于放大系数的温漂比较大，应尽量不通过光耦实现反馈。此