第一篇:【電路理論電子教案】含有耦合電感的電路
CH10 含有耦合電感的電路
本章主要介紹耦合電感中的磁耦合現(xiàn)象、互感和耦合因數(shù)、耦合電感的同名端和耦合電感的磁通鏈方程、電壓電流關(guān)系、含有耦合電感電路的分析計(jì)算及空心變壓器、理想變壓器的初步感念。
§10-1 互感
教學(xué)目的:掌握自感、互感、耦合、同名端的概念;耦合電感的伏安特性、等效模型。
教學(xué)重點(diǎn):耦合電感的伏安特性。
教學(xué)難點(diǎn):列寫(xiě)表征耦合電感伏安特性的電壓電流方程。教學(xué)方法:課堂講授。教學(xué)內(nèi)容:
一、基本概念
1.自感、互感和耦合的概念:
(1)耦合元件:除二端元件外,電路中還有一種元件,它們有不止一條支路,其中一條支路的帶壓或電流與另一條支路的電壓或電流相關(guān)聯(lián),該類元件稱為偶合元件。(2)磁耦合:如果兩個(gè)線圈的磁場(chǎng)村相互作用,就稱這兩個(gè)線圈具有磁耦合。(3)耦合線圈:具有磁耦合的兩個(gè)或兩個(gè)以上的線圈,稱為耦合線圈。
(4)耦合電感:如果假定各線圈的位置是固定的,并且忽略線圈本身所具有的電阻和匝間分布電容,得到的耦合線圈的理想模型就稱為耦合電感。(5)自感與互感:(如圖所示)一對(duì)耦合線圈,線圈1的電流i1所產(chǎn)生的通過(guò)本線圈的磁通量?11,就稱為自感磁通,其中有一部分與線圈2交鏈,稱為線圈1對(duì)線圈2的互感磁通?21。同樣,線圈2的電流i2所產(chǎn)生的自感磁通為?22,對(duì)線圈1的互感磁通為?12。于是得到: 1自感磁鏈:?11 =N1?11 ?22=N2?22 ○互感磁鏈:?21=N2?21 ?12=N1?12 2自感(自感系數(shù)):L1?○
?11i1 L2??22i2
互感(互感系數(shù)):M21??21i1 M12??12i2
圖 10-1 耦合電感且有:M12?M21?M
3M與L1、L2關(guān)系:M?○
L1L2
可以證明:由于?21??11,?12??22 則有:
M2=M12?M21??21?12i1?i2=
N1?12N2?21N1?11N2?22?11?22==L1?L2 ????i2i1i2i1i1i2即有:M?L1L2 反映了兩耦合先驅(qū)那相互作用的緊密程度,定義為耦合系數(shù)。
ML1L2 0?k?1(6)耦合系數(shù):k?k=1時(shí):稱為全耦合;k=0時(shí):端口之間沒(méi)有聯(lián)系。
2.同名端、異名端:是指分屬兩個(gè)耦合線圈的這樣的一對(duì)端鈕,當(dāng)兩線圈的電流分別從這兩個(gè)端鈕同時(shí)流入或流出時(shí),它們各自線圈中的自磁鏈與互磁鏈的方向一致。反之為異名端。表示方法:常用標(biāo)志“.”或“*”表示。
i1 * + u1 L1 _ M * i2 + L2 u2 _
二、伏安關(guān)系
耦合線圈中的總磁鏈:?1=?11??12=L1i1?Mi2
?2=?22??21=L2i2?Mi1
圖 10-2 同名端根據(jù)法拉第電磁感定律及楞次定律:電路變化將在線圈的兩端產(chǎn)生自感,電壓UL1,UL2和互感電壓UM21,UM12。
d?d?11di1di22?L1于是有:UL1? UL2??L22 dtdtdtdt
UM21?d?21did?12di?M1 UM12??M2 dtdtdtdt兩線圈的總電壓U1和U2應(yīng)是自感電壓和互感電壓的代數(shù)和。即: U1??UL1?UM12??L1di1di?M2 dtdtdi2di1?M dtdt U2??UL2?UM21??L2其中“+”“-”好選取的原則是:① 自感電壓前的正負(fù)號(hào)取決于U1和i1,U2和i2是否設(shè)為關(guān)聯(lián)參考方向,若關(guān)聯(lián)則取“+”號(hào),反之為“-”號(hào)。②互感電壓前的符號(hào)選?。篗取“+”號(hào)時(shí),兩線圈電流參考方向要么同時(shí)指向同名端,要么同時(shí)背離同名端。反之M取“-”號(hào)?;蛘哂洖椋夯ジ须妷骸?”極性端子與產(chǎn)生它的電流流進(jìn)口端子為一對(duì)同名端,則去“+”號(hào),反之為“-”號(hào)。
三、耦合電感的相量模型和伏安關(guān)系的相量形式
圖10-3 耦合電感相量模型
四、耦合電感的含受控源等效模型
圖10-4 耦合電感CCVS等效模型
§10-2 含有耦合電感電路的計(jì)算
教學(xué)目的:學(xué)習(xí)串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振。教學(xué)重點(diǎn):諧振的特點(diǎn)。
教學(xué)難點(diǎn):實(shí)際的并聯(lián)諧振電路。教學(xué)方法:課堂講授。教學(xué)內(nèi)容:
一、去耦等效電路
當(dāng)耦合電感的兩線圈串聯(lián)、并聯(lián)或各有一端相連成為三端元件時(shí),其電路可以等效為無(wú)互感(無(wú)耦合)的等效電路,我們稱這種等效電路為去耦合等效電路。
二、耦合電感的串聯(lián)等效
1.順串:L?L1?L2?2M 2.反串:L?L1?L2?2M
圖10-5 耦合電感的串聯(lián)
三、耦合電感的并聯(lián)等效
1.同側(cè):
2.異側(cè):
(b)
圖10-6 耦合電感的并聯(lián)
[例]:教材P243 10-5(a)、(b)[解]:略。
§10-3 空心變壓器,理想變壓器 教學(xué)目的:學(xué)習(xí)耦合電感的重要實(shí)際應(yīng)用:空心變壓器和理想變壓器。教學(xué)重點(diǎn):變壓器的伏安關(guān)系,等效電路,阻抗變換作用。教學(xué)難點(diǎn):含理想變壓器電路的分析。教學(xué)方法:課堂講授。教學(xué)內(nèi)容:
一、空心變壓器的電路模型 6-1圖 10-7 空心變壓器的電路模型
二、空心變壓器的等效電路
圖10-8 原副邊等效電路
1.原邊等效電路
從原邊看進(jìn)去的輸入阻抗為:
2.副邊等效電路
求變壓器副邊的戴維寧等效電路可得:
三、理想變壓器的電路模型
圖 10-9 理想變壓器的電路模型
四、理想變壓器的阻抗變換作用
五、理想變壓器的實(shí)現(xiàn)
[例]:教材P246 10-17 [解]:略。
第二篇:【電路理論電子教案】網(wǎng)絡(luò)函數(shù)
CH14 網(wǎng)絡(luò)函數(shù)
本章主要介紹網(wǎng)絡(luò)函數(shù)在電路分析中的應(yīng)用,網(wǎng)絡(luò)函數(shù)極點(diǎn)和零點(diǎn)的概念,另外介紹躍變的概念,卷積的應(yīng)用。
§14-1網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的定義、極點(diǎn)和零點(diǎn)
教學(xué)目的:網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的定義及類型,極點(diǎn)和零點(diǎn)的概念。教學(xué)重點(diǎn):熟練掌握網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的幾種類型,零極點(diǎn)圖的繪制。教學(xué)難點(diǎn):驅(qū)動(dòng)點(diǎn)函數(shù),轉(zhuǎn)移函數(shù),零極點(diǎn)圖的繪制。教學(xué)方法:多媒體,板書(shū)。教學(xué)內(nèi)容:
一、網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的定義及類型
1.定義:在零初始條件下,且電路的輸入激勵(lì)是單一的獨(dú)立電壓源或電流源時(shí),電路的零狀態(tài)響應(yīng)r(t)的象函數(shù)R(s)與輸入激勵(lì)e(t)的象函數(shù)E(s)之比。網(wǎng)絡(luò)函數(shù)用H(s)表示,即
H(S)?R(s)E(S)2.按激勵(lì)與響應(yīng)的類型,網(wǎng)絡(luò)函數(shù)可以具有不同的形式。
(1)如果響應(yīng)與激勵(lì)屬于同一對(duì)端子,則網(wǎng)絡(luò)函數(shù)稱為策動(dòng)點(diǎn)函數(shù)。具體地說(shuō),電壓響應(yīng)的象函數(shù)與電流激勵(lì)象函數(shù)之比稱為策動(dòng)點(diǎn)阻抗函數(shù);電流響應(yīng)的象函數(shù)與電壓激勵(lì)的象函數(shù)之比稱為策動(dòng)點(diǎn)導(dǎo)納函數(shù)。所以,有兩種策動(dòng)點(diǎn)函數(shù)。
(2)如果響應(yīng)與激勵(lì)不屬于同一對(duì)端子,則網(wǎng)絡(luò)函數(shù)稱為轉(zhuǎn)移函數(shù)。具體地說(shuō),如果激勵(lì)為電壓源,則當(dāng)響應(yīng)為電壓時(shí),其網(wǎng)絡(luò)函數(shù)稱為電壓轉(zhuǎn)移函數(shù);當(dāng)響應(yīng)為電流時(shí),其網(wǎng)絡(luò)函數(shù)稱為轉(zhuǎn)移導(dǎo)納函數(shù)。如果激勵(lì)為電流源,則當(dāng)響應(yīng)為電壓時(shí),其網(wǎng)絡(luò)函數(shù)稱為轉(zhuǎn)移阻抗函數(shù);當(dāng)響應(yīng)為電流時(shí),其網(wǎng)絡(luò)函數(shù)稱為電流轉(zhuǎn)移函數(shù)。所以,共有四種轉(zhuǎn)移函數(shù)。
二、網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的零點(diǎn)和極點(diǎn)
由式是關(guān)于的多項(xiàng)式,故可展開(kāi)為部分分式的形式。
可知,網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的分子、分母都
式中:為常數(shù)。因?yàn)?,所以稱為共軛復(fù)數(shù),且[例]:,所以稱
為網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的極點(diǎn)。
為網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的零點(diǎn)。而的零點(diǎn)和極點(diǎn)或?yàn)閷?shí)數(shù)或的極點(diǎn)就是對(duì)應(yīng)電路變量的固有頻率。
試求: 題圖所示電路中,已知:(1)網(wǎng)絡(luò)函數(shù)(2)作出
; 的零、極點(diǎn)分布圖。
圖14-1 例題
[解]:
其它略。
網(wǎng)絡(luò)函數(shù)一個(gè)重要性質(zhì)是:當(dāng)激勵(lì)為單位沖激信號(hào)δ(t)時(shí),則因?yàn)镋(s)=L[δ(t)]=1,所以R(s)=H(s)有
-1-1h(t)=L[H(s)]= L[R(s)]=r(t)說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的原函數(shù)就是電路的激勵(lì)響應(yīng)。
§14-2卷積
教學(xué)目的:卷積積分的推導(dǎo)和應(yīng)用問(wèn)題。教學(xué)重點(diǎn):卷積應(yīng)用。
教學(xué)難點(diǎn):應(yīng)用卷積定理求電路響應(yīng)。教學(xué)方法:課堂教授。教學(xué)內(nèi)容:
一、卷積的定義
設(shè)有兩個(gè)定義在區(qū)間的時(shí)間函數(shù)
和,則下列積分式
稱為和的卷積,即 的卷積積分,簡(jiǎn)稱卷積。通稱用符號(hào)
表示函數(shù)
和
如果令則,于是有
所以:
二、卷積定理
設(shè)即:,則卷積的拉氏變換為,可利用卷積定理來(lái)分析電路響應(yīng),設(shè)響應(yīng)對(duì)為
為外加激勵(lì)的象函數(shù),為網(wǎng)絡(luò)函數(shù),則網(wǎng)絡(luò)
求反變換即得到時(shí)域響應(yīng)
根據(jù)式
可以寫(xiě)為
式中: 為外加激勵(lì)函數(shù)的時(shí)域形式;
為網(wǎng)絡(luò)的沖激響應(yīng)。
第三篇:恒定電流 含有電容器的直流電路 教案
恒定電流·含有電容器的直流電路·教案
一、教學(xué)目的
1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)和例題的計(jì)算理解在直流電路中加入電容器對(duì)電路的影響。2.學(xué)會(huì)利用比較的方法來(lái)判斷電路動(dòng)態(tài)變化問(wèn)題。
二、重點(diǎn)和難點(diǎn)
1.重點(diǎn):含電容電路的計(jì)算。
2.難點(diǎn):①穩(wěn)定狀態(tài)下,電容支路上的電阻無(wú)電壓降;②對(duì)電容充放電過(guò)程的理解及充放電量的計(jì)算。
三、教具
電流表,電壓表,三個(gè)電阻,電容器一個(gè),開(kāi)關(guān)一個(gè),干電池兩節(jié),導(dǎo)線。
四、主要教學(xué)過(guò)程
(一)引入新課
復(fù)習(xí)直流電路的相關(guān)知識(shí)。
2.電阻串并聯(lián)的基本特性。
練習(xí):如圖,R1=4Ω,R2=6Ω,R3=3Ω,E=10V,r=0。
如果把R3支路加上一個(gè)C=30μF的電容器,又會(huì)怎樣?為此,我們來(lái)復(fù)習(xí)一下電容器的有關(guān)知識(shí)。
2.能充上電的條件是電容器接在與其有電勢(shì)差的電路上。電路有變化時(shí),如電路中S打開(kāi)、閉合時(shí),我們?cè)趺慈ビ懻摚?/p>
(二)教學(xué)過(guò)程 例1.如圖,求:(1)閉合開(kāi)關(guān)S,求穩(wěn)定后通過(guò)R1的電流;
(2)將開(kāi)關(guān)S斷開(kāi),求這以后通過(guò)R1的總電量。分析:
(1)S斷開(kāi)狀態(tài):(目前狀態(tài))
提問(wèn):①電勢(shì)的高低情況;②電流的情況;③電容器極板帶電情況。請(qǐng)學(xué)生逐一回答。在圖上用不同顏色的粉筆標(biāo)明電勢(shì)的不同。
問(wèn):進(jìn)一步提問(wèn),為什么這樣?R1兩端的電勢(shì)是否相同?
答:R1兩端電勢(shì)相同。因?yàn)闆](méi)有構(gòu)成回路,所以電路中各處電流強(qiáng)度均為零,所以可畫(huà)出等勢(shì)的情況及帶電情況。
問(wèn):為什么電流強(qiáng)度為零?
答:因?yàn)橛须娏鞯囊粋€(gè)重要條件就是有電勢(shì)差。必須明確的一點(diǎn):
在電路剛接上時(shí),相當(dāng)于把電容器接在了電源上,即有一定的電勢(shì)差,所以此時(shí)有瞬時(shí)的電流,當(dāng)儲(chǔ)電完畢時(shí),不能再往里裝電荷了,所以不再有電流。這樣,就可得剛才得到的結(jié)論,前提是S斷開(kāi)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)。
此時(shí)Uc=E=10V U1=0V。
閉合開(kāi)關(guān)會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?
提示:電容器帶電量發(fā)生了變化,由此我們可以判斷電流的情況?請(qǐng)學(xué)生分析。
此時(shí),形成了閉合回路,穩(wěn)定后Uc=UR2=6V,即R3、C支路可視為斷路。U1=4V,也就是說(shuō)電容器的帶電量減少了,它要放電,有一系列的調(diào)整過(guò)程,最終達(dá)到穩(wěn)定,再次畫(huà)出等電勢(shì)的情況
Q=CUC=CU2=3×10-5×6=1.8×10-4C
(2)再將開(kāi)關(guān)斷開(kāi),會(huì)出現(xiàn)什么變化?
肯定會(huì)有電量的改變,但最終穩(wěn)定后,又相當(dāng)于將電容器接在了電源上,與開(kāi)始分析的那個(gè)狀態(tài)是一致的。Q′=CU=CE=3×10-5×10=3.0×10-4C 問(wèn):電量增加了,誰(shuí)提供的?
答:應(yīng)是電源提供的,多出的電量均從電源通過(guò)R1提供,充完電后,又無(wú)電流。故斷開(kāi)S,通過(guò)R1的總電量為ΔQ=Q'-Q=l.2×10-4C 提問(wèn):R3對(duì)計(jì)算有無(wú)影響?
答:沒(méi)有,因?yàn)榉€(wěn)定后無(wú)電流流過(guò)該支路,所以UR=IR3=0。是不是這樣,可以用一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)看看。介紹實(shí)驗(yàn)電路圖:
這個(gè)電路與例題中的電路差不多,只是把R3換成一電流表,充當(dāng)一個(gè)電阻,R1、R2換成燈泡L1、L2。
操作及觀察到的現(xiàn)象:
1.電路連接好,打開(kāi)S,把C再接入,會(huì)看到電流表指針向右偏一下,說(shuō)明有瞬時(shí)電流,屬于充電過(guò)程。2.接通S,電流表指針向左偏,然后回到零位置,L1、L2燈亮,說(shuō)明電容器放電,再用電壓表連接兩表筆,分別測(cè)UAB,UBD,會(huì)發(fā)現(xiàn)UAB=UBD,說(shuō)明A、B點(diǎn)等勢(shì),也就是說(shuō),電路中接不接R3,在計(jì)算電量時(shí)效果是相同的。
3.?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān),現(xiàn)象是電流表指針向右偏說(shuō)明電容器又被充電,進(jìn)而也可知電容器兩極板間的電壓在增大。小結(jié):
1.充放電是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化過(guò)程,求電量的增量只需找兩個(gè)穩(wěn)定態(tài),則ΔQ=Q前-Q后
2.兩極板間如果電壓增大,則電容器被充電;兩極板間如果電壓減小,則電容器被放電。
以上研究的是極板上電量的變化,那么如果是平行板電容器,充電后,則在兩板間存在一個(gè)靜電場(chǎng),可以利用該電場(chǎng)使帶電粒子加速或偏轉(zhuǎn)。
例2.如圖所示電路,平行板電容器極板水平放置,今有一質(zhì)量為m的帶電油滴懸浮在兩板之間靜止不動(dòng),現(xiàn)要油滴向上運(yùn)動(dòng),可采用的方法是______。
分析:該電路圖可以改畫(huà)成如下形式:
問(wèn):由題目給的已知條件,可以知道些什么? 答:因?yàn)橛偷戊o止不動(dòng),故qE=mg 由電路情況可知,兩極板帶電情況為上+下-(畫(huà)出等勢(shì)部分),所以油滴帶負(fù)電,還可以知道UC=UR4 問(wèn):電容器取下,對(duì)電路有無(wú)影響?
答:沒(méi)有影響,因?yàn)榇穗娐贩€(wěn)定后可視為斷路。問(wèn):現(xiàn)要使油滴上移,實(shí)質(zhì)上是要判斷什么?
答:因?yàn)橛偷问軆蓚€(gè)力,而mg恒定不變,所以只需qE↑,而最終是要R4兩端電壓增大。請(qǐng)同學(xué)分析,若R1增大,結(jié)果如何? 在學(xué)生回答同時(shí),給出關(guān)系圖。
R1↑→I↑→UCD↓ICM↓→IMD↑→UMD↑→UMC↓ 還有沒(méi)有其它可行的方法?
最終答案:R1↓或R2↑或R3↓。
(三)課后小結(jié)
今天這節(jié)課我們所研究的是含有電容器的直流電路,對(duì)于電容器的作用可從兩方面來(lái)說(shuō):①利用其電場(chǎng);②利用電容器對(duì)電路的某種調(diào)節(jié)作用。當(dāng)電路某部分變化時(shí),電路中的電流往往也會(huì)隨之變化,且是很復(fù)雜的,我們無(wú)法研究這個(gè)過(guò)程中的細(xì)節(jié)問(wèn)題。研究它的方法,我們只能采用抓住穩(wěn)態(tài)過(guò)程進(jìn)行對(duì)比,來(lái)判斷其變化。如果要計(jì)算實(shí)際的量值,不妨就把有電容器的支路視為斷路再計(jì)算,這樣不會(huì)影響其結(jié)果。
五、說(shuō)明
此專題是一個(gè)較為復(fù)雜的問(wèn)題,采用實(shí)驗(yàn)可以使學(xué)生對(duì)它有較深的理解。
第四篇:電子節(jié)能燈電路集錦
電子節(jié)能燈電路集錦
電子鎮(zhèn)流器知識(shí)
(一)一、電子鎮(zhèn)流器知識(shí)
1、概述:
20世紀(jì)70年代出現(xiàn)了世界性的能源危機(jī),節(jié)約能源的緊迫感使許多公司致力于節(jié)能光源和熒光燈電子鎮(zhèn)流器的研究,隨著半導(dǎo)體技術(shù)飛速發(fā)展,各種高反壓功率開(kāi)關(guān)器件不斷涌現(xiàn),為電子鎮(zhèn)流器的開(kāi)發(fā)提供了條件,70年代末,國(guó)外廠家率先推出了第一代電子鎮(zhèn)流器,是照明發(fā)展史上一項(xiàng)重大的創(chuàng)新。由于它具有節(jié)能等許多優(yōu)點(diǎn),引起了全世界的極大關(guān)注和興趣,認(rèn)為是取代電感鎮(zhèn)流器的理想產(chǎn)品,隨后一些著名的企業(yè)都投入了相當(dāng)?shù)娜肆?、物力?lái)進(jìn)行更高一級(jí)的研究與開(kāi)發(fā)。由于微電子技術(shù)突飛猛進(jìn),促進(jìn)了電子鎮(zhèn)流器向高性能高可靠性方向發(fā)展,許多半導(dǎo)體公司推出了專用功率開(kāi)關(guān)器件和控制集成電路的系列產(chǎn)品,1984年,西門(mén)子公司開(kāi)發(fā)出了TPA4812等有源功率因數(shù)校正電器IC,功率因數(shù)達(dá)到0.99。隨后一些公司相繼推出集成電子鎮(zhèn)流器,89年芬蘭赫爾瓦利公司又成功推出可調(diào)光單片集成電路電子鎮(zhèn)流器,電子鎮(zhèn)流器目前在全世界特別是發(fā)達(dá)國(guó)家已全國(guó)推廣應(yīng)用。
我國(guó)對(duì)電子鎮(zhèn)流器的研究開(kāi)發(fā)起步較晚,技術(shù)起點(diǎn)低,早期對(duì)這一產(chǎn)品的難度和復(fù)雜性認(rèn)識(shí)不足,專用半導(dǎo)體器件開(kāi)發(fā)未跟上,產(chǎn)品質(zhì)量過(guò)不了關(guān),而且市場(chǎng)極不規(guī)范,大量的低價(jià)劣質(zhì)品被拋向市場(chǎng),使消費(fèi)者蒙受損失,嚴(yán)重?fù)p害了電子鎮(zhèn)流器的形象。90年代后期,由于生產(chǎn)水平有了迅速發(fā)展和提高,從電路設(shè)計(jì)到了電子器件的配套都進(jìn)入了較成熟階段,優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品進(jìn)入建筑工程,隨著我國(guó)綠色照明工程的實(shí)施,為電子鎮(zhèn)流器推廣應(yīng)用鋪平了道路,國(guó)產(chǎn)電子鎮(zhèn)流器必將迅速趕上國(guó)際先進(jìn)水平,在競(jìng)爭(zhēng)的國(guó)際市場(chǎng)中占有一席之地。
2、電感鎮(zhèn)流器和電子鎮(zhèn)流器的工作原理:
為了使熒光燈正常工作,必須滿足三個(gè)條件:
a、燈絲的預(yù)熱電流或燈絲電流
b、高電壓?jiǎn)?dòng)
c、限制工作電流 電子鎮(zhèn)流器知識(shí)
(二)當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合電路中施加220V 50HZ的交流電源時(shí),電流流過(guò)鎮(zhèn)流器,燈管燈絲啟輝器給燈絲加熱(啟輝器開(kāi)始時(shí)是斷開(kāi)的,由于施壓了一個(gè)大于190V以上的交流電壓,使得啟輝器內(nèi)的跳泡內(nèi)的氣體弧光放電,使得雙金屬片加熱變形,兩個(gè)電極靠在一起,形成通路給燈絲加熱),當(dāng)啟動(dòng)器的兩個(gè)電極靠在一起,由于沒(méi)有弧光放電,雙金屬片冷卻,兩極分開(kāi),由于電感鎮(zhèn)流器呈感性,當(dāng)電路突然中斷時(shí),在燈兩端會(huì)產(chǎn)生持續(xù)時(shí)間約1ms的600V-1500V的脈沖電壓,其確切的電壓值取決于燈的類型,在放電的情況下,燈的兩端電壓立即下降,此時(shí)鎮(zhèn)流器一方面對(duì)燈電流進(jìn)行限制作用,另一方面使電源電壓和燈的工作電流之間產(chǎn)生55。-65。的相位差,從而維持燈的二次啟動(dòng)電壓,使燈能更穩(wěn)定的工作。電感鎮(zhèn)流由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,壽命長(zhǎng),作為第一種熒光燈配合工作的鎮(zhèn)流器,它的市場(chǎng)占有率還比較大,但是,由于它的功率因數(shù)低,低電壓?jiǎn)?dòng)性能差,耗能笨重,頻閃等諸多缺點(diǎn),它的市場(chǎng)慢慢地被電子鎮(zhèn)流器所取代,電感鎮(zhèn)流器能量損耗:40W(燈管功率)+10W(電感鎮(zhèn)流器自身發(fā)熱損耗)等于整套燈具總耗電為50W。
②、電子鎮(zhèn)流器的工作原理:
電子鎮(zhèn)流器是一個(gè)將工頻交流電源轉(zhuǎn)換成高頻交流電源的變換器,其基本工作原理是:
工頻電源經(jīng)過(guò)射頻干擾(RFI)濾波器,全波整流和無(wú)源(或有源)功率因數(shù)校正器(PPFC或APFC)后,變?yōu)橹绷麟娫础Mㄟ^(guò)DC/AC變換器,輸出20K-100KHZ的高頻交流電源,加到與燈連接的LC串聯(lián)諧振電路加熱燈絲,同時(shí)在電容器上產(chǎn)生諧振高壓,加在燈管兩端,但使燈管“放電”變成“導(dǎo)通”狀態(tài),再進(jìn)入發(fā)光狀態(tài),此時(shí)高頻電感起限制電流增大的作用,保證燈管獲得正常工作所需的燈電壓和燈電流,為了提高可靠性,常增設(shè)各種保護(hù)電路,如異常保護(hù),浪涌電壓和電流保護(hù),溫度保護(hù)等等。電子鎮(zhèn)流器知識(shí)
(三)③、電感鎮(zhèn)流器與電子鎮(zhèn)流器的比較: 電子鎮(zhèn)流器知識(shí)
(四)3、電子鎮(zhèn)流器的分類:
A、按安裝模式可分為:a、獨(dú)立式 b、內(nèi)裝式 c、整體式
B、按性能特點(diǎn)可分為:a、普通型 b、高功率因數(shù)型 c、高性能型 d、高性價(jià)比型 e、可調(diào)光型五大類
序號(hào) 類型 性能 特點(diǎn)
功率因數(shù) 諧波含量 三次諧波 燈電流波峰比
1.普通型 0.6
≥120% 90%
1.4~1.6 高頻化使之小型、輕、有節(jié)電功能
2.高功率因數(shù)型H級(jí) ≥0.9 ≤30% ≤18%1.7~2.1采用無(wú)源濾波和異常保護(hù)
3.高性能電子鎮(zhèn)流器L級(jí) ≥0.95 ≤20% ≤10%
1.4~1.7 有完善的異常保護(hù)功能,電磁兼容
4.高性價(jià)比電子鎮(zhèn)流器L級(jí) ≥0.97 ≤10% ≤5%
1.4~1.7 采用集成技術(shù)和恒功率電路設(shè)計(jì),電壓波動(dòng)影響照度小 5.可調(diào)光電子鎮(zhèn)流器 ≥0.96 ≤10% ≤5%
≤1.7
采用集成技術(shù)和有源可變頻率諧振技術(shù)
4、電子鎮(zhèn)流器的優(yōu)點(diǎn):
1)節(jié)能:電子鎮(zhèn)流器自身的功率損耗僅為電感鎮(zhèn)流器的40%左右,而且熒光燈在30KHZ左右的高頻下,光效將提高20%,工作電流僅為電感的40%左右,并且能夠在低溫、低壓下啟動(dòng)和工作。
2)無(wú)頻閃:燈管在30KHZ左右工作時(shí),發(fā)光穩(wěn)定,人眼感覺(jué)不出“頻閃”有利于保護(hù)視力。
3)無(wú)噪聲:有利于在安靜的環(huán)境中工作和學(xué)習(xí)。
4)燈管壽命延長(zhǎng):無(wú)需啟輝器,不被反復(fù)沖擊,閃爍,不會(huì)使燈管過(guò)早發(fā)黑,一次啟動(dòng),減少維修和更換啟輝器和燈管的工作量。
5)功率因數(shù)高,減少了無(wú)功損耗,提高了供電設(shè)備容量的有效利用率,減少線路的損耗。
二、電子鎮(zhèn)流器產(chǎn)品介紹
電子鎮(zhèn)流器可分為4大系列15個(gè)品種:
1、一拖一,普通型與燈箱型專用電子鎮(zhèn)流器分為20W、30W、40W共6個(gè)品種
2、一拖二,普通型與燈箱型專用電子鎮(zhèn)流器分為2 X 20W、2 X 30W、2 X 40W共6個(gè)品種
3、環(huán)形燈用電子鎮(zhèn)流器分為22W、32W共2個(gè)品種
4、石英燈變壓器適用于35-60W共1個(gè)品種
注:20W、40W是針對(duì)T10、T12管來(lái)說(shuō)的,18W、36W是針對(duì)T8燈管來(lái)說(shuō)的。所以有時(shí)我們講20W,也可以理解為18W,同時(shí)T8管的36W我們也可以理解為T(mén)10、T12的40W,因?yàn)樗鼈兊逆?zhèn)流器是通用的。
三、電子鎮(zhèn)流器的性能及工藝
1、高功率因數(shù),功率因數(shù)>0.9
2、流明系數(shù)>95%
3、工作溫度-15℃-+50℃
4、最高溫升15℃
5、工作電壓范圍 160VAC-240VAC
6、產(chǎn)品設(shè)計(jì)與加工程序嚴(yán)格按ISO9002的質(zhì)量保證體系來(lái)運(yùn)作,原材料層層把關(guān),篩選,成品最終要全部檢驗(yàn)、老煉,合格方可入倉(cāng)。
四、電子鎮(zhèn)流器的實(shí)用場(chǎng)合
1、一拖一、一拖二燈箱專用電子鎮(zhèn)流器是專門(mén)為戶外燈箱,廣告牌而設(shè)計(jì)的它有:
1)使用安全絕緣性能高,防水防潮性能好,鎮(zhèn)流器溫升低,不會(huì)影響燈箱布或燈箱片因受熱而變黃。
2)方便:
a、可直接插到光管腳上,無(wú)須接駁安裝接線柱;
b、鎮(zhèn)流器底部附有海綿貼,可粘貼固定鎮(zhèn)流器;
c、配備金屬扣,無(wú)須燈管支架也可固定燈管;
d、省去頻繁更換啟輝器的麻煩。
3、一拖一、一拖二普通型電子鎮(zhèn)流器適用于各種普通照明場(chǎng)合燈具的安裝與更換;
4、環(huán)形燈電子鎮(zhèn)流器是專門(mén)為環(huán)形燈而設(shè)計(jì),它適用于安裝在吸頂燈具內(nèi),如家庭陽(yáng)臺(tái)照明、走道照明、樓梯通道照明及其它公共場(chǎng)所照明。
5、石英燈變壓器是專門(mén)為35W-60W的低壓石英燈而設(shè)計(jì)的,用它配用的下射燈壽命長(zhǎng)(是白熾燈的4倍)亮度高、色溫恒定、體積小,可用于商店、展示櫥窗、展覽館、珠寶店、酒吧、博物館、專賣(mài)店等處的一般照明或特殊區(qū)的重點(diǎn)照明?,F(xiàn)在就對(duì)照電路圖來(lái)逐一分析: ? L1-L2:是電感線圈,由銅線繞成,分別起耦合及鎮(zhèn)流器的作用。利用高頻節(jié)能,發(fā)熱很小,比電感鎮(zhèn)流器還耐用,在電子鎮(zhèn)流器中從未被燒壞過(guò)。同類零件能使用10年以上。D1-D4: 整流二極管,用于提供直流電,用耐壓1000伏1A的1N4007,而電源的電壓才250伏,故此,所有的損壞均表現(xiàn)為過(guò)流燒毀。
BG1-BG2: 開(kāi)關(guān)三極管,電子鎮(zhèn)流器中最貴的零件。交變振蕩、啟輝都由它完成。就是這兩個(gè)零件最容易最經(jīng)常壞。節(jié)能燈或電子鎮(zhèn)流器是長(zhǎng)壽還是短命主要的問(wèn)題就在這里。因?yàn)樗竽透邷啬透唠妷翰⑶夜ぷ鼽c(diǎn)要為中點(diǎn),過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)熱、共態(tài)、干擾均會(huì)使它燒毀,特別嬌氣,因而即使采用最好最貴的零件,如果在設(shè)計(jì)時(shí)不能把所有的不可預(yù)料的情況都考慮進(jìn)去,就會(huì)發(fā)生燒毀。實(shí)際上沒(méi)有可能都預(yù)計(jì)到,因而沒(méi)有不會(huì)壞的節(jié)能燈(包括電子支架頭、電子鎮(zhèn)流器)原因就在于此。解決辦法一般有兩種意見(jiàn):
1、增加各種昂貴的保護(hù)電路來(lái)保護(hù)它。這就是“高檔”節(jié)能燈賣(mài)得貴的最主要原因。成本高,就不會(huì)壞嗎?因而大部分的廠家都不采用這個(gè)方法。
2、把不太需要的保護(hù)電路去掉,想辦法降低成本及售價(jià),壞了也值。
大部分的節(jié)能燈廠家及電子鎮(zhèn)流器廠家都采取了第二種的做法,特別是低價(jià)產(chǎn)品的廠家。他們把幾乎所有的保護(hù)電路都省略了,并采用便宜的三極管,把成本壓到最低,以獲得絕對(duì)的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。因?yàn)椴豢深A(yù)料的情況總是很少出現(xiàn)的,與其花重本去防止,不如干脆降低成本,增加包用期,并宣傳“反正便宜,壞了就干脆扔掉算了”的口號(hào)。正因?yàn)檫@些廉價(jià)的節(jié)能燈都不帶有保護(hù)電路,因此在實(shí)際使用中,不可預(yù)料的情況出現(xiàn)了:有的節(jié)能燈運(yùn)氣不好,只用幾天就壞了,有的可用差不多一年。更多的情況是,剛過(guò)包用期(一般是一兩個(gè)月),就壞了。讓消費(fèi)者頗有怨言。不明就里的消費(fèi)者還以為是有的品牌質(zhì)量好,有的品牌質(zhì)量不好。其實(shí)質(zhì)量都差不多一樣。
廠家要競(jìng)爭(zhēng)國(guó)內(nèi)的市場(chǎng),就應(yīng)針對(duì)這個(gè)弱點(diǎn),真正落實(shí)包修包用的承諾。例如,把這些零售5元的節(jié)能燈、支架頭、鎮(zhèn)流器,包用期延長(zhǎng)到半年,真正滿足消費(fèi)者的需求,覺(jué)得質(zhì)量可靠。但這樣做必定給廠家?guī)?lái)特別大的維修壓力。在此講兩個(gè)減壓方法:
1、在D1-D4前面加上一個(gè)0.7安的保險(xiǎn)管,4個(gè)二極管就幾乎沒(méi)有會(huì)壞的可能,只會(huì)老化,能使用10年以上。保險(xiǎn)管若帶保險(xiǎn)座可以方便維修時(shí)更換,高檔電子鎮(zhèn)流器中都有。
2、在三極管前面也加上插座。城市照明期刊曾提到過(guò)。一般來(lái)說(shuō),三極管是必壞件。
這樣,在維修時(shí)可達(dá)到幾乎看也不用看,直接換掉這兩個(gè)零件就修好。極大地提高了廠家維修的效率。那么其它的零件就肯定不會(huì)壞了嗎?
以下就再說(shuō)說(shuō)其它零件的功能及損壞情況。
大家都知道,一個(gè)成熟的電路設(shè)計(jì),在相同工作條件下,只要其各零件的數(shù)值不被改變,這個(gè)電路就能一直正常工作。本電路其余零件都是起啟動(dòng)及保護(hù)作用的輔助零件,在實(shí)際使用中很少壞。只要選擇正品零件與合理的參數(shù)(圖中已給出參考數(shù)值),就不會(huì)出問(wèn)題。
C1-C2: 濾波保護(hù)電容(重點(diǎn),常壞,表現(xiàn)為爆炸、漏液、阻抗變小或容量減少)。應(yīng)用450伏105度的無(wú)感電容,可以承受320伏的電源電壓。用正品電容,可保證其內(nèi)部的電解液10年不干枯,溫度特性比較好,因而能使用10年以上。不過(guò)成本也有所增加。
D5: 保護(hù)二極管。用耐壓1000伏的4007,但實(shí)際工作電壓才2伏,因而能使用10年以上。
R1-R2: 啟動(dòng)電阻(重點(diǎn),常壞,表現(xiàn)為斷路)。只是在開(kāi)燈時(shí)用到一下。建議用正品電阻是關(guān)鍵,保證工藝上無(wú)虛焊,就不會(huì)發(fā)生無(wú)法啟輝的現(xiàn)象。壽命就有10年以上。R3-R4: 保護(hù)電阻(重點(diǎn),常壞,表現(xiàn)為燒毀,經(jīng)常能憑肉眼看出)。用來(lái)保護(hù)三極管的,但作用很有限。一定要用1瓦以上功率的電阻,要比三極管耐燒,免得燒壞三極管時(shí)連自己也被燒掉。有的廠家為了省下5分錢(qián),就使用0.25瓦的電阻,結(jié)果使得擴(kuò)大了損壞范圍。用1瓦以上功率的電阻就不會(huì)再出現(xiàn)燒毀現(xiàn)象,因?yàn)長(zhǎng)1沒(méi)有那么大的負(fù)載功率。C3: 是50伏的啟動(dòng)電容。有隔直流通交流的作用。只是在開(kāi)燈時(shí)用到一下。實(shí)際的工作電壓才2伏,實(shí)際使用中從未出現(xiàn)損壞,用正品電容能使用10年以上。
C4: 保護(hù)電容,用來(lái)保護(hù)三極管的。它內(nèi)部無(wú)電解液,用小于400伏的被擊穿的機(jī)會(huì)會(huì)大很多。只要選擇耐壓大于630伏的,一般就能用10年以上,高檔電子鎮(zhèn)流器就是這樣取值。
C5:(重點(diǎn),常壞),是1200伏的啟動(dòng)電容,只是在開(kāi)燈時(shí)用到一下。很多廠家貪圖便宜,只使用400伏的啟動(dòng)電容,但由于有時(shí)候市電會(huì)偏高,及其它不穩(wěn)定因素,電壓常會(huì)升到600伏以上,因而一定要使用1200伏的啟動(dòng)電容,才能保證使用10年以上。
綜上所述,看上去好象很多零件都有可能損壞的電子鎮(zhèn)流器,但只要做到不該省的就不省,按照要求合理取值,廉價(jià)的節(jié)能燈和電子鎮(zhèn)流器完全可以達(dá)到長(zhǎng)壽的效果,從而真正實(shí)現(xiàn)綠色照明。
常用電子節(jié)能燈的維修電子節(jié)能燈具有低電壓?jiǎn)⑤x、無(wú)頻閃、無(wú)噪音、高效節(jié)能、開(kāi)燈瞬間即亮、使用壽命長(zhǎng)(3000小時(shí)以上,為普通白熾燈的3倍多)等優(yōu)點(diǎn),很受消費(fèi)者的歡迎(尤其在電源電壓波動(dòng)頻繁的地區(qū))。電子節(jié)能燈有玻罩型和裸露型。玻罩型又有球型、球柱型、工藝型等三個(gè)系列,前兩個(gè)系列均有全透明、刻花、彩色刻花和乳白色4個(gè)品種。它具有外形美觀、安 裝時(shí)不易損壞燈管、耐碰撞等優(yōu)點(diǎn);裸露型則有H型、UH型、3U型、4U型、2D型及螺旋型等。按發(fā)光的顏色分,則可分為紅、綠、藍(lán)、黃(色溫為 2700K,屬暖色光,類似于白熾燈的光色)、白(色溫以6400K居多,屬冷色光,類似于日光燈的光色);而色溫為5000K的燈管因光色接近于自然 光,對(duì)眼睛無(wú)刺激,更適合于學(xué)生和精細(xì)工作。本文介紹的電子節(jié)能燈電路見(jiàn)圖1,印板圖見(jiàn)圖2。該電路已加有軟啟動(dòng)(燈絲預(yù)熱)電路,可延長(zhǎng)燈管壽命。多應(yīng) 用于護(hù)目燈和外銷燈具中。
第五篇:基本電路理論心得體會(huì)
淺談我眼中的基電課
5100309423 李亦言
開(kāi)學(xué)之前,看著那厚厚的一本基電書(shū),我真懷疑一個(gè)學(xué)期是不是能夠?qū)W完,現(xiàn)在這個(gè)疑惑已經(jīng)有了答案。翻翻前面學(xué)過(guò)的厚厚的多半本內(nèi)容,有一點(diǎn)成就感的同時(shí),也有一點(diǎn)小小的感觸。
剛剛接觸這門(mén)課,我仍然停留在高中電路分析的思維模式之中。由于高中所學(xué)電路比較簡(jiǎn)單,只需要你把為數(shù)不多的幾個(gè)式子列出來(lái),解一解方程就行了。有時(shí)候甚至不需要思維很有條理就能做出來(lái)。我按照這種方式,剛開(kāi)始的內(nèi)容還可以應(yīng)付。但是隨著電路逐漸復(fù)雜,內(nèi)容的增加,這種偏重于經(jīng)驗(yàn)的解題方式就失去了優(yōu)越性,往往會(huì)漏寫(xiě)方程,或者寫(xiě)著寫(xiě)著思維混亂,或者根本無(wú)從下手。而且到后面列寫(xiě)節(jié)點(diǎn)矩陣,回路矩陣的時(shí)候,就完全對(duì)不上號(hào)了。于是我只能靜下心去看課本,按照課本的思路進(jìn)行,才慢慢有了感覺(jué)。所以我覺(jué)得,學(xué)習(xí)基電很重要的一點(diǎn)就是思維的規(guī)范化,在規(guī)范的基礎(chǔ)之上再講究靈活變通。如果一味的追求靈活和快速,丟掉了規(guī)范化的根基,越到后面學(xué)習(xí)會(huì)越發(fā)吃力。
此外我覺(jué)得,學(xué)好這門(mén)課,不僅要把基本知識(shí)點(diǎn)搞清楚,前后內(nèi)容的橫向比較,方法的歸類總結(jié)也非常重要??v觀課本內(nèi)容,有許多地方都是相似相通或者相互繼承的,比如拉普拉斯變換與相量變換,回路分析法與網(wǎng)孔分析法等等。比較性的學(xué)習(xí),可以讓我們學(xué)習(xí)更加高效,并找到知識(shí)之間的內(nèi)部聯(lián)系,以便加深理解記憶。翻一翻課本,我們會(huì)發(fā)現(xiàn)分析電路的很多方法,比如經(jīng)典的電路分析法,三要素法,拉普拉斯變換法,相量變化法等等。在我學(xué)習(xí)完這些方法之后,我覺(jué)得每種方法我都已經(jīng)掌握了。但是在實(shí)際應(yīng)用這些方法時(shí)卻出現(xiàn)了問(wèn)題:到底什么時(shí)候用哪種方法比較好?缺少宏觀的統(tǒng)籌把握,精力都放在了細(xì)節(jié)的方法上,這是我覺(jué)得我自己學(xué)習(xí)中的問(wèn)題。隨后我和同學(xué)進(jìn)行了交流,把問(wèn)題進(jìn)行分類,找到每類問(wèn)題對(duì)應(yīng)的最佳解決方法,并對(duì)每種方法之間的包含關(guān)系以及適用范圍進(jìn)行了總結(jié),才對(duì)所學(xué)知識(shí)有了一個(gè)宏觀的框架。
對(duì)于陳老師的上課風(fēng)格,我個(gè)人是非常欣賞和欽佩的。雖然年紀(jì)比較大了,但上課時(shí)很有激情,思路清晰,簡(jiǎn)明扼要,有時(shí)候還很幽默與同學(xué)交流的時(shí)候總是面帶微笑,給人感覺(jué)沒(méi)有架子,很容易交流。
但是由于課時(shí)少內(nèi)容多,老師上課所講的只能是知識(shí)的主干和關(guān)鍵部分,對(duì)于一些細(xì)枝末節(jié)的東西,往往難以兼顧。而且講課速度較,許多東西無(wú)法當(dāng)場(chǎng)理解和記憶。所以,課后看教材就顯得很關(guān)鍵了。對(duì)于這本教材,我個(gè)人認(rèn)為編寫(xiě)的相當(dāng)出色。從排版上看,重點(diǎn)突出,插圖與文字結(jié)合得很好,給人一種和諧的美感。整本教材按照由淺入深,相互承接的方式來(lái)安排內(nèi)容,思路清晰。而且有適量的實(shí)例應(yīng)用,和生活結(jié)合的比較緊密。對(duì)于我而言,這本教材所學(xué)過(guò)的內(nèi)容,我都會(huì)認(rèn)認(rèn)真真的看上一遍。但是我覺(jué)得,只聽(tīng)課看書(shū)也是不夠的。因?yàn)樵诼?tīng)課和看書(shū)的過(guò)程中,往往會(huì)有許多關(guān)鍵性的內(nèi)容因?yàn)槟泱w會(huì)不到它的作用而被你忽視掉。所以我覺(jué)得,理解記憶知識(shí)點(diǎn)之余,勤奮的去做一些練習(xí),才能真正地掌握知識(shí),并彌補(bǔ)知識(shí)的漏洞。對(duì)于我而言,往往是做題遇到了困難,回頭再去看書(shū)上相關(guān)內(nèi)容,會(huì)給我更加深刻的印象。由于這門(mén)課程知識(shí)點(diǎn)前后關(guān)系緊密,內(nèi)容之間有著豐富的承接、包含和并列關(guān)系。所以我覺(jué)得,如果在全書(shū)的最后能夠列出知識(shí)結(jié)構(gòu)圖,給出全書(shū)的知識(shí)框架,會(huì)讓我們?cè)趯W(xué)習(xí)完之后更容易有整體的理解和把握,這樣可能會(huì)更好一些。
總而言之,我覺(jué)得基電是一門(mén)實(shí)用、重要的基礎(chǔ)課,同時(shí)也是需要自己花費(fèi)較大的精力才能夠真正掌握的一門(mén)課。只有靜下心來(lái)去學(xué),具有一定的鉆研精神,才能把知識(shí)融會(huì)貫通,并從中獲得樂(lè)趣。我覺(jué)得自己在這上面做的還不夠好,今后會(huì)繼續(xù)努力。同時(shí)也希望陳老師的基電課能夠常年開(kāi)下去,把您淵博的學(xué)識(shí),寶貴的經(jīng)驗(yàn)和激情帶給更多的交大學(xué)子!