基础电路分析

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1、电路分朽——电澹电路单无一张电路图通常有几十乃至几百个元器件,它们的连线纵横交叉,形式变化多端,初学者往往不知道该从什么地方开始”怎样才能读懂它。其实电子电路本身有很强的规律性,不管多复杂的电路,经过分析可以发现,它是由少数几个单元电路组成的。好象孩子们玩的积木,虽然只有十来种或二三十种块块,可是在孩子们手中却可以搭成几十乃至几百种平面图形或立体模型。同样道理,再复杂的电路,经过分析就可发现,它也是由少数几个单元电路组成的。因此初学者只要先熟悉常用的基本单元电路,再学会分析和分解电路的本领,看懂T殳的电路图

2、应该是不难的。按单元电路的功能可以把它们分成若干类,每一类又有好多种f全部单元电路大概总有几百种。下面我们选最常用的基本单元电路来介绍。让我们从电源电路开始。-电源电路的功能和组成每个电子设备都有一个供给能量的电源电路。电源电路有整流电源、逆变电源和变频器三种。常见的家用电器中多数要用到直流电源。直流电源的最简单的供电方法是用电池。但电池有成本高、体积大、需要不时更换(蓄电池则要经常充电)的缺点,因此最经济可靠而又方便的是使用整流电源。电子电路中的电源一般是低压直流电,所以要想从220伏市电变换成直流电,应

3、该先把㊉-苕[—n9电性能把交流电变成单向脉动直流电的电路。广VD嫁営VD2〔卜jI7(a)。在交流电正半周时VD导通,负半周时0VD3订丁直流电(2)1・CL(d>用4个二极管组成的桥式整流电路可以使用只有单个次级线、的变压器,见图2(c)o负载上的电流波形和输出电压值与全波整流电路相同。(4)倍压整流用多个二极管和电容器可以获得较高的直流电压。图2(d)是一个二倍压整流电路。当U2为负半周时VD1导通,C1被充电,C1上最高电压可接近1.4U2;当U2正半周时VD2导通,C1上的电压和U2叠加在一起对

4、C2充电,使C2上电压接近2.8U2,是C1上电压的2倍,所以叫倍压整流电路。三滤波电路整流后得到的是脉动直流电,如果加上滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分,就可得到平(2)电感滤波把电感和负载串联起来,姒3(b),也能滤除脉动电流中的交流成分。用1个电感和1个电容组成的滤波电路因为象一个倒写的字母"L〃,被称为L型”个电感和2个电容的滤波电路因为象字母5〃,被称为n型,3(c)。用1见'(4)RC滤波电感器的成本高、体积大,所以在电流不太大的电子电路中常用电阻器取代电感器而组成RC滤波电路。同样,它也有L

5、型,见图3(e);Ji型,见图3(f)。四、稳压电路VT1VDR是限(e)(2)串联型稳压电路有放大和负反馈作用的串联型稳压电路是最常用的稳压电路。它的电路和框图见图4(b)、(c)o它是从取样电路(R3、R4)中检测岀输出电压的变动,与基准电压(1/Z)比较并经放大器(VT2)放大后加到调整管(VT1)上,使调整管两端的电压随着变化。如果输出电压下降,就使调整管管压降也降低,于是输出电压被提升;如果输出电压上升,就使调整管管压降也上升,于是输出电压被压低,结果就使输出电压基本不变。在这个电路的基础上发展成

6、很多变型电路或增加一些辅助电路,如用复合管作调整管,输出电压可调的电路,用运算放大器作比较放大的电路,以及增加辅助电源和过流保护电路等。(3)开关型稳压电路近年来广泛应用的新型稳压电源是开关型稳压电源。它的调整管工作在开关状态,本身功耗很小,所以有效率高、体积小等优点,但电路比较复杂。开关稳压电源从原理上分有很多种。它的基本原理框图见图4(d)。图中电感L和电容C是储能和滤波元件,二极管VD是调整管在关断状态时为L、C滤波器提供电流通路的续流二极管。开关稳压电源的开关频率都很高,一般为几~几十干赫,所以电感

7、器的体积不很大,输出电压中的高次谐波也不多。它的基本工作原理是:从取样电路(R3、R4)中检测出取样电压经比较放大后去控制f矩形波发生器。矩形波发生器的输出脉冲是控制调整管(VT)的导通和截止时间的。如果输出电压U0因为电网电压或负载电流的变动而降低,就会使矩形波发生器的输出脉冲变宽,于是调整管导通时间增大,使L、C储能电路得到更多的能量,结果是使输出电压U0被提升,达到了稳定输出电压的目的。(4)集成化稳压电路近年来已有大量集成稳压器产品问世,品种很多,结构也各不相同。目前用得较多的有三端集濮'压器,有输

8、岀正电压的CW7800系列和输出负电压的CW7900系列等产品。输出电流从0.1A〜族,输出电压有5V、61/、91/、12V251/、妙、24V等多种。这种集成稳压器只有三个端子,稳压电路的所有部分包括大功率调整管以及保护电路等都已集成在芯片内。使用时只要加上散热片后接到整流滤波电路后面就行了。外围元件少,稳压精度高,工作可靠,一般不需调试。图4(e)是一个三端稳压器电路。图中C是主滤波电容,Cl、C2是消除寄

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