电子设备的电源系统与管理

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1、电子设备的电源系统与管理PowerAnts电源工作室电子设备的定义根据控制对象的不同，需要依靠电能才能工作的设备有两大类：电子设备：处理的信号对象是弱电范围，如手机、MP3、电视机、打印机、电脑等；电气设备：处理的信号对象是强电范围，如发电机、大型电机、电梯、起重机、电力变压器、变频器、电力调节器及控制器等.电源的多样性电池供电交流供电太阳能供电无线供电信号线馈电单火线取电其它电源电池供电电池的种类及特点电池的重要参数如何选择适合的电池电池的充放电管理电池的种类及特点电池的分类：按外形分：圆柱形，如常见1号/2号/5号(AA)/7号电池(AAA)纽扣形，如电子表、电脑主板里的纽扣电池方形，

2、如万用表、玩具里的9V叠层电池薄片形，如口香糖电池、太阳能电池板按可否充电区分：一次电池，无法充电重复使用，电力耗尽后即报废，如碳锌电池、碱性电池、水银电池、一次性锂离子电池。二次电池，电力耗尽后可充电重复使用，如镍镉充电电池、镍氢充电电池、锂充电电池、铅酸电池。各种电池的特点锌锰干电池：中性电解质，放电电压不够平稳，容量受放电率影响较大，适用于中小放电率或间歇放电场合。碱性锌锰电池：碱性电解质，容量大，电压平稳，可以大电流连续放电。锌汞电池：电压平稳，但是低温性能差，且汞有毒。锌空气电池：分碱性中性两个系列，结构上又分湿式和干式两种；湿式电池只有碱性一种，多制成大容量固定型电池；中性干式

3、电池只能在小电流下工作；碱性干式电池比能量大，可大电流放电；空气干式电池受环境湿度影响大，使用周期短，可靠性差。锂电池：单体电池电压高，比能量大，存储寿命长，高低温性能好，但是价格昂贵，安全问题尚未完善。铅蓄电池：适用性好，但是比能量低。镉镍蓄电池：有开口式、密封式和全密封式三种；可以高倍率放电，循环寿命长，但是充电效率低。锌银蓄电池：比能量高，性能良好，分高、中、低倍率三种，适用于特殊场合，但寿命短，价格昂贵。电池的重要参数额定容量：规定条件下电池能放出的最低容量，单位是安培小时，以符号C表示。容量受放电率影响较大，所以一般C的下脚标标明放电率，如C20=50,即20时率下容量为50安时

4、。额定电压：常温下典型工作电压，又称标称电压。电池的实际电压随不同使用条件而异。充放电速率：有时率和倍率两种表示方法。时率=额定容量/充放电电流倍率=1/时率阻抗：等效模型，大电容+小电阻+小电感，阻抗随时间和直流电平不同而变化，所测得的阻抗只对具体测量状态有效。寿命：储存期+使用期=有效期。自放电率：存放过程中电池电容量自我损失的速率。用单位时间内自放电损失容量占储存前容量的百分数表示。如何选择适合的电池根据容量选取:C=1.2*I*H根据设备的空间选取要据设备的功率选取电池性价比电池的充放电管理充电截止电压放电截止电压充电电流充满检测方法温度补偿恒压充电恒流恒压充电：先恒流后恒压。脉冲

5、充电：一般采用充与放的方法，即充5s就放1s涓流充电：弥补电池充满电后因自放电而造成的容量损失。浮充方式大电流快速充电交流供电工频变压器降压整流RC降压整流开关电源工频变压器降压整流降压变压器隔离作用降压作用Uo=Ui*N2/N1(N2：次级匝数；N1：初级匝数)半波整流整流用工频变压器获得低压交流电，再整流滤波即可得到直流输出。半波整流纹波较大、变压器利用率低有直流磁化偏磁现象，适合小电流输出电容取值：C=60000~100000/R全波整流变压器利用率中等(次级两个绕组分别只有半个周期可利用)次级需要对称绕组有一定直流偏磁适合大电流输出开路输出电压为变压器单绕组电压的1.4倍带载输出电

6、压为变压器单绕组电压的1.2倍电容取值(uF)：C=30000~50000/R桥式整流变压器次级只需一个绕组，利用率高适合大电流输出开路输出电压为变压器单绕组电压的1.4倍带载输出电压为变压器单绕组电压的1.2倍电容取值(uF)：C=30000~50000/R倍压整流优点：简单，可靠。无高频干扰。缺点：需要使用工频变压器，笨重，体积大，效率低RC降压整流RC降压整流利用电容在工频交流电压作用下的充放电流获得电流输出，在负载上得到一定的压降。其输出具有电流源特性，输出电压随负载阻抗的升高而升高，不允许开路，否则将击穿输出滤流电容，需要在输出端配合并联型稳压电路才能工作。根据负载电流选取无极性

7、高耐压C而非电压或功率适合小功率、稳定、阻性负载RC降压半波整流交流电的负半周，市电通过D2为C1反向充电，达到负的最大值；正半周开始后，C通过D1向C2放电，同时输出电流，端电压由DZ进行钳位，一定时间后C1的电荷放完，开始正向充电，由电荷守恒定律可知，输出端得到的电荷量最多等于C1的充电电荷量，即输出电流Io=50*(2Vp-Vdz)*C1如，限流电容1uF输出电压12V在220V交流电压下输出电流约为30.5mAR