直流电压原理?
一、直流电压原理?
直流电源有正、负两个电极,正极的电位高,负极的电位低,当两个电极与电路连通后,能够使电路两端之间维持恒定的电位差,从而在外电路中形成由正极到负极的电流。
单靠水位高低之差不能维持稳恒的水流,而借助于水泵持续地把水由低处送往高处就能维持一定的水位差而形成稳恒的水流。与此类似,单靠电荷所产生的静电场不能维持稳恒的电流,而借助于直流电源,就可以利用非静电作用(简称为'非静电力')使正电荷由电位较低的负极处经电源内部返回到电位较高的正极处,以维持两个电极之间的电位差,从而形成稳恒的电流。因此,直流电源是一种能量转换装置,它把其他形式的能量转换为电能供给电路,以维持电流的稳恒流动。
直流电源中的非静电力是由负极指向正极的。当直流电源与外电路接通后,在电源外部(外电路),由于电场力的推动,形成由正极到负极的电流。而在电源内部(内电路),非静电力的作用则使电流由负极流到正极,从而使电荷的流动形成闭合的循环。
表现电源本身的一个重要特征量是电源的电动势,它等于单位正电荷从负极通过电源内部移到正极时非静电力所作的功。当电源给电路提供能量时,所供给的功率P等于电源的电动势E与电流I两者的乘积,P=E I。电源的另一个特征量是它的内电阻(简称内阻)R0,当通过电源的电流为I时,电源内部损耗的热功率(即单位时间内产生的焦耳热)等于R0I。
当电源的正、负两极没有连通时,电源处于断路(开路)状态,这时电源两电极之间的电位差在量值上即等于电源的电动势。在断路状态下,不发生非电能与电能的相互转换。当把负载电阻接到电源的两极上以构成闭合回路时,通过电源内部的电流从负极流到正极,这时,电源所提供的功率E I等于输送到外电路的功率U I(U是电源正极与负极之间的电位差)与内电阻中损耗的热功率R0I之和,E I=U IR0I。于是,当电源向负载电阻提供功率时,电源两极间的电位差U=E-R0I。
当用另一个电动势较大的电源接到电动势较小的电源上,正极接正极,负极接负极(例如用直流发电机对蓄电池组充电)时,在电动势较小的电源内部,电流是从它的正极流到负极的,这时,外界向电源输入电功率U I,它等于电源中单位时间内储存的能量E I与内电阻中损耗的热功率R0I之和,U I=E IR0I。于是,当外界向电源输入功率时,外界加到电源两极之间的电压应为U=ER0I。
当电源的内电阻可以忽略不计时,可以认为电源的电动势在量值上近似地等于电源两极间的电位差或电压。
为了取得较高的直流电压,常将直流电源串联使用,这时总电动势为各电源的电动势之和,总内阻也为各电源内电阻之和。由于内阻增大,一般只能用于所需电流强度较小的电路。为了取得较大的电流强度,可以将等电动势的直流电源并联使用,这时总电动势即为单个电源的电动势,总内阻为各电源内电阻的并联值。
直流电源的类型很多,不同类型的直流电源中,非静电力的性质不同,能量转换的过程也不同。在化学电池(例如干电池、蓄电池等)中,非静电力是与离子的溶解和沉积过程相联系的化学作用,化学电池放电时,化学能转化为电能和焦耳热在温差电源(例如金属温差电偶、半导体温差电偶)中,非静电力是与温度差和电子的浓度差相联系的扩散作用,温差电源向外电路提供功率时,热能部分地转化为电能。在直流发电机中,非静电力是电磁感应作用,直流发电机供电时,机械能转化为电能与焦耳热。在光电池中,非静电力是光生伏打效应的作用,光电池供电时,光能转化为电能和焦耳热。
当市电经过输入开关接通变压器将市电电压转换成所设计的电压后,进入了预稳压电路,预稳压电路是对所要的输出电压进行初步稳压,其目的是降低大功率调整管的输入与输出之间的管压降,减少大功率调整管的功耗,提高直流电源的工作效率,预稳压电源一般由可控硅无级移相调整式用继电器切换变压器输出的抽头进行稳压。经过预稳压电源和滤波器①后得到的电压基本稳定纹波相对较小的直流电经过在控制电路的控制的大功率调整管进行精确快速的问顶压后将得到稳压精度和性能符合标准的直流电压再经过滤波器②进行滤波后既得到我的所需要的输出直流电为了得到我的所需要的输出电压值或稳流电流值,我们还需要对输出的电压值和电流值进行取样检测并将其传送到控制/保护电路,控制/保护电路将检测到的输出电压值和电流值与电压/电流设定电路所设定的值进行比较分析后驱动预稳压电路和大功率调整管使直流稳压电源能输出我们所设定的电压和电流值,同时当控制/保护电路检测到异常的电压或电流值等情况下将启动保护电路使直流电源进入保护状态。
二、电压频率转换电路原理?
频率电压转换器的工作原理:先将频率可变的信号送到一个线性高通滤波器,然后对滤波器的输出进行整流,再用一个平滑滤波电路对其滤波,以得到直流电压。
这时如果送进的频率越高,则越容易通过高通滤波器,因而就能输出较高的电压,反之亦然,就达到了将频率转换为相应电压值的目的。
三、h类电压转换原理?
电压/电流转换即V/I转换,是将输入的电压信号转换成满足一定关系的电流信号,转换后的电流相当一个输出可调的恒流源,其输出电流应能够保持稳定而不会随负载的变化而变化。
变压器原理概述
一、理想变压器的原理
理想变压器的两个基本公式是:
(1)U1/U2=N1/N2 ,即对同一变压器的任意两个线圈,都有电压和匝数成正比。
(2)P入=P出,即无论有几个副线圈在工作,变压器的输入功率总等于所有输出功率之和。虽然变压器从原理上讲是这样的
制作变压器的原理: 在发电机中,不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈,均能在线圈中感应电势,此两种情况,磁通的值均不变,但与线圈相交链的磁通数量却有变动,这是互感应的原理。变压器就是一种利用电磁互感应,变换电压,电流和阻抗的器件。
简单讲变压器原理:
不妨拆开一个废旧的收音机中的变压器。可以看到,变压器里面主要是一块钢铁周围绕着两组铜线。这块钢铁称为铁芯,它是用软磁材料做的。铜线称为线圈,其中一组用来连接输入电流,称为初级线圈(N1),另一个连接后面的用电器,称为次级线圈(N2)。
如果N1通过一个交流电,那么它就会产生一个变换的磁场H,这样,铁芯处于磁场中会被磁化,产生变换的磁矩M。磁矩和磁场的和称为磁通B。可以想象初级线圈通过交流电后会在铁芯中产生来回变化的磁力线。
另一方面,次级线圈N2也是套在铁芯上的。根据电磁感应原理我们又知道,N2中间的面积中磁力线的变化一定会在N2中感生一个感应电压。如果N2后面接着用电器,那么N2中就会流过电流。这样,通过铁芯内部的变化的磁力线,电就从初级线圈传到了次级线圈。
变压器初级和次级线圈的电压和电流大小有固定的关系:电压和线圈的匝数成正比,而电流和匝数的平方成反比。这样,通过变压器,就实现了电压和电流的变换。
变压器原理虽然简单,但是变压器的形式却多种多样,大变压器可重达数十吨,而小变压器比钮扣还小。
二、变压器的分类:
分类按冷却方式分类:干式(自冷)变压器、油浸(自冷)变压器、氟化物(蒸发冷却)变压器。
按防潮方式分类:开放式变压器、灌封式变压器、密封式变压器。
按铁芯或线圈结构分类:芯式变压器(插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯)、壳式变压器(插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯)、环型变压器、金属箔变压器。
按电源相数分类:单相变压器、三相变压器、多相变压器。按用途分类:电源变压器、调压变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器、脉冲变压器。
变压器的主要部件有:
(1)器身:包括铁心、绕组、绝缘部件及引线。
(2)调压装置:即分接开关,分为无励磁调压和有载调压
(3)油箱及冷却装置。
(4)保护装置:包括储油柜、安全气道、吸湿器、气体继电器、净油器和测温装置等。
(5)绝缘套管。
三、变压器参数
1、工作频率 变压器铁芯损耗与频率关系很大,故应根据使用频率来设计和使用,这种频率称工作频率。
2、额定功率 在规定的频率和电压下,变压器能长期工作,而不超过规定温升的输出功率。
3、额定电压 指在变压器的线圈上所允许施加的电压,工作时不得大于规定值。
4、电压比 指变压器初级电压和次级电压的比值,有空载电压比和负载电压比的区别。
5、空载电流 变压器次级开路时,初级仍有一定的电流,这部分电流称为空载电流。空载电流由磁化电流(产生磁通)和铁损电流(由铁芯损耗引起)组成。对于50Hz电源变压器而言,空载电流基本上等于磁化电流。
6、空载损耗 指变压器次级开路时,在初级测得功率损耗。主要损耗是铁芯损耗,其次是空载电流在初级线圈铜阻上产生的损耗(铜损),这部分损耗很小。
7、效率 指次级功率P2与初级功率P1比值的百分比。通常变压器的额定功率愈大,效率就愈高。
8、绝缘电阻 表示变压器各线圈之间、各线圈与铁芯之间的绝缘性能。绝缘电阻的高低与所使用的绝缘材料的性能、温度高低和潮湿程度有关。
四、直流电如何实现电压转换?
需要用DC-DC转换器实现电压转换。DC/DC转换器为转变输入电压后有效输出固定电压的电压转换器。DC/DC转换器分为三类:升压型DC/DC转换器、降压型DC/DC转换器以及升降压型DC/DC转换器。
DC-DC转换器一般由控制芯片,电感线圈,二极管,三极管,电容器构成。 DC(DirectCurrent)表示的是直流电源,诸如干电池或车载电池之类。
五、直流电压源原理?
直流电压源的工作原理
直流电源有正、负两个电极,正极的电位高,负极的电位低,当两个电极与电路连通后,能够使电路两端之间维持恒定的电位差,从而在外电路中形成由正极到负极的电流。电荷所产生的静电场不能维持稳恒的电流,而借助于直流电源,就可以利用非静电作用(简称为'非静电力')使正电荷由电位较低的负极处经电源内部返回到电位较高的正极处,以维持两个电极之间的电位差,从而形成稳恒的电流。因此,直流电源是一种能量转换装置,它把其他形式的能量转换为电能供给电路,以维持电流的稳恒流动。
直流电源中的非静电力是由负极指向正极的。当直流电源与外电路接通后,在电源外部(外电路),由于电场力的推动,形成由正极到负极的电流。而在电源内部(内电路),非静电力的作用则使电流由负极流到正极,从而使电荷的流动形成闭合的循环。
表现电源本身的一个重要特征量是电源的电动势,它等于单位正电荷从负极通过电源内部移到正极时非静电力所作的功。当电源给电路提供能量时,所供给的功率P等于电源的电动势E与电流I两者的乘积,P=E I。电源的另一个特征量是它的内电阻(简称内阻)R0,当通过电源的电流为I时,电源内部损耗的热功率(即单位时间内产生的焦耳热)等于R0I。
当电源的正、负两极没有连通时,电源处于断路(开路)状态,这时电源两电极之间的电位差在量值上即等于电源的电动势。在断路状态下,不发生非电能与电能的相互转换。当把负载电阻接到电源的两极上以构成闭合回路时,通过电源内部的电流从负极流到正极,这时,电源所提供的功率E I等于输送到外电路的功率U I(U是电源正极与负极之间的电位差)与内电阻中损耗的热功率R0I之和,E I=U IR0I。于是,当电源向负载电阻提供功率时,电源两极间的电位差U=E-R0I。
当用另一个电动势较大的电源接到电动势较小的电源上,正极接正极,负极接负极(例如用直流发电机对蓄电池组充电)时,在电动势较小的电源内部,电流是从它的正极流到负极的,这时,外界向电源输入电功率U I,它等于电源中单位时间内储存的能量E I与内电阻中损耗的热功率R0I之和,U I=E IR0I。于是,当外界向电源输入功率时,外界加到电源两极之间的电压应为U=ER0I。
当电源的内电阻可以忽略不计时,可以认为电源的电动势在量值上近似地等于电源两极间的电位差或电压。
为了取得较高的直流电压,常将直流电源串联使用,这时总电动势为各电源的电动势之和,总内阻也为各电源内电阻之和。由于内阻增大,一般只能用于所需电流强度较小的电路。为了取得较大的电流强度,可以将等电动势的直流电源并联使用,这时总电动势即为单个电源的电动势,总内阻为各电源内电阻的并联值。
直流电源的类型很多,不同类型的直流电源中,非静电力的性质不同,能量转换的过程也不同。在化学电池(例如干电池、蓄电池等)中,非静电力是与离子的溶解和沉积过程相联系的化学作用,化学电池放电时,化学能转化为电能和焦耳热在温差电源(例如金属温差电偶、半导体温差电偶)中,非静电力是与温度差和电子的浓度差相联系的扩散作用,温差电源向外电路提供功率时,热能部分地转化为电能。在直流发电机中,非静电力是电磁感应作用,直流发电机供电时,机械能转化为电能与焦耳热。在光电池中,非静电力是光生伏打效应的作用,光电池供电时,光能转化为电能和焦耳热。
当市电经过输入开关接通变压器将市电电压转换成所设计的电压后,进入了预稳压电路,预稳压电路是对所要的输出电压进行初步稳压,其目的是降低大功率调整管的输入与输出之间的管压降,减少大功率调整管的功耗,提高直流电源的工作效率,预稳压电源一般由可控硅无级移相调整式用继电器切换变压器输出的抽头进行稳压。
经过预稳压电源和滤波器
①后得到的电压基本稳定纹波相对较小的直流电经过在控制电路的控制的大功率调整管进行精确快速的问顶压后将得到稳压精度和性能符合标准的直流电压再经过滤波器。
②进行滤波后既得到我的所需要的输出直流电为了得到我的所需要的输出电压值或稳流电流值,我们还需要对输出的电压值和电流值进行取样检测并将其传送到控制/保护电路,控制/保护电路将检测到的输出电压值和电流值与电压/电流设定电路所设定的值进行比较分析后驱动预稳压电路和大功率调整管使直流稳压电源能输出我们所设定的电压和电流值,同时当控制/保护电路检测到异常的电压或电流值等情况下将启动保护电路使直流电源进入保护状态。
六、直流宽电压电路原理?
直流宽电路原理是先经预稳压电路进行初步交流稳压后,通过主工作变压器隔离整流变换成直流电源,再经过控制电路和单片微处理控制器的智能控制下对线性调整元件进行精细调节,使之输出高精度的直流电压源。
七、交流电压转换直流电压比值?
交流电变直流电不是讲变比。就50赫芝交流电而言,经过桥式整流,电容滤波后,所得直流电压为交流电压的1.414倍。
整流管通常为硅管,压降按0.7V计算,24V交流电整流后,减去两倍的整流二极管压降,直流侧的峰值电压为24*1.414-2*0.7≈32.5V。
由于整流后有电容滤波,空载时,输出直流电压就是32.5V。
主要考虑负载时的输出电压,显然,负载时输出电压与滤波电容和负载有关,也与交流电的频率有关。
并且,负载时,一方面整流器给电容充电,另一方面,负载从电容吸收电流。输出电压是波动的电压,波动电压的峰值还是32.5V,记为Umax,谷值与交流电频率f、滤波电容C、负载电阻R有关。记为Umin。
输出电压类似三角波叠加直流分量,其平均电压可以按照Uavg=(Umax+Umin)/2计算。
Uavg=Umax(1-1/4fRC)
1000W负载的电阻约为32.5*32.5/1000≈1Ω
f=50Hz,R=1Ω,C=47000uF=0.047F
代入,Uavg=32.5*(1-1/(4*50*1*0.047))≈29V。
八、交直流转换芯片的原理?
交直流转换芯片是一种能够将交流电转换成直流电或者将直流电转换成交流电的器件。其原理是利用电子元件(如二极管、晶体管等)进行电压和电流的变换,通过电压变换和电流控制,实现交直流之间的转换。
当输入交流电时,交直流转换芯片内部的电子元件会对交流电进行整流、滤波和调整,将其转换成稳定的直流输出;而当输入直流电时,交直流转换芯片则能够通过电子元件的控制,产生交流信号的输出。这样可以满足不同电路和设备对于电源类型的需求,实现电能的高效利用。
九、交直流转换器原理?
交流电转换成直流电通过整流器实现,直流电转变成交流电通过逆变器完成。 整流原理:半导体PN结在正向偏置时电流很大,反向偏置时电流很小。
整流二极管就是利用PN结的这种单向导电特性将交流电流变为直流的一种PN结二极管。
通常把电流容量在1安以下的器件称为整流二极管,1安以上的称为整流器。
十、电压转换器工作原理?
变压器工作原理:
当变压器一次侧施加交流电压u1,流过一次绕组的电流为i1,则该电流在铁芯中会产生交变磁通,使一次绕组和二次绕组发生电磁联系,根据电磁感应原理,交变磁通穿过这两个绕组就会感应出电动势,其大小与绕组匝数以及主磁通的最大值成正比,绕组匝数多的一侧电压高,绕组匝数少的一侧电压低,当变压器二次侧开路,即变压器空载时,一二次端电压与一二次绕组匝数成正比,即u1/u2=n1/n2,但初级与次级频率保持一致,从而实现电压的变化。
推荐阅读