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  • 写在最开始:很多人觉得电源不重要,不关键,能用就可以,烧不坏就行,也许接下来一段时间的原理知识会显得无比枯燥,乏味,而且最重要的是简单~但它很重要:问答:如何将交流变为直流?我们为什么需要将交流变为...

    写在最开始:

    很多人觉得电源不重要,不关键,能用就可以,烧不坏就行,也许接下来一段时间的原理知识会显得无比枯燥,乏味,而且最重要的是简单~但它很重要:

    问答:如何将交流电变为直流?我们为什么需要将交流变为直流?他们各自有哪些优点?

    *********************************请看到最后**********************************

    ※※※你了解变压器吗,你用过变压器吗?你会设计变压器吗?※※※

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    基本变压器原理,每个人都非常的熟悉,我们都知道U1/U2=N1/N2;完全没有错,小提醒(实际过程中需要考虑线圈阻抗和空间布局),这不是重点,重点是我们常常不满足于单一线圈的电压转换关系。

    在使用过程中,考虑到种种实际因素,我们需要产生多个不同的副电压,非常简单,如下图实物,通常为了增大磁通的传递效率,通常将原线圈与副线圈缠绕在同一个铁芯上,在线圈的外部也用铁钴镍的材料包裹,而且通常有多个副线圈同时缠绕,通过控制原副线圈的匝数比,可以同时产生多种不同压力值的电压信号。

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    在具体的设计过程中,需要进行严格的仿真计算,空间布局仿真,作为一个非专业的变压器设计者,我将不做详细赘述。回归正题,要想让变压器能够正常工作,通常原线圈磁场需要不断变化,只有不断变化再能产生不断变化的磁场,进而感应生成源源不断的电流,因此,变压器适合交流场合,或者至少要求通过线圈的电流不断变化,通过上边的变压器我们可以将一个较高的电压(市电220V)转变为合适的区间(5V交流),

    下一步:如何将一个常用的正弦交流电变为直流电?

    ※※※整流※※※

    常用的整流电路有两种,一种桥式全波整流,另一种为桥式半波整流

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    如图所示为全波桥式整流电路,仅需要四只二极管,通常桥式整流器市面上有直接出售产品,如果你动手能力强,想自己试试,也是完全鼓励的,在选择二极管的时候注意其耐压值,最大工作电流和反向截至电压三个参数,不要轻易让一个只能吃一碗饭的人吃十桶饭;

    PS:自己试验注意安全,人体安全电压仅36V,也有人几百V电不死,但请不要随意模仿,尝试。

    如果去掉图中D2和D4或者D1和D3,即为半波整流,根据上图思考全波整流和半波整流有何区别~~~

    言归正传,不忘初心,牢记使命,不要忘记我们是要将交流变为直流,上图中的波浪线也不像我们需要的直流,接下来的至关重要~

    ※※※滤波※※※

    滤波电路多种多样,有RC滤波,LR滤波,LC滤波,LRC滤波电路,有一阶,二阶,N阶滤波电路,考虑到我们滤波对象是电源,为尽量避免功率出现较大损耗,选择如下滤波电路,此处仅展视原理,具体阻容感最佳选择需要进行计算,仿真和实际测量调试。

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    上图所示为典型LC低通滤波器,通过选择适当参数的器件,可以将不断变化的交流波变得更加平滑,如下图所示:(图片仅作参考示意)

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    ※※※稳压※※※

    经过电源滤波后,电源的纹波小了很多,但在很多时候依然不满足使用要求,这就需要用到稳压器,稳压器种类多种多样,常见的有单向稳压二极管、双向稳压二极管、三端稳压器等~

    如果能确保只有一段电压溢出选用单向稳压二极管,两端都可能溢出选双向稳压管。

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    如上图所示为单向稳压二极管电压与电流关系,当电压达到稳压管上限后,多余的能量能够迅速通过二级管释放掉,从而达到稳压的目的,稳压管选型主要参考参数:稳压管耐压值,稳压值,瞬时功率。

    稳压管不仅仅用来做电压的最后调整,通常在电路设计中,也常常被用来保护电路,防止瞬时高压大电流毁坏后续电路。

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    写在最后:

    电源设计是电路设计的基础,也是电子产品设计中的重中之重,电源设计也任重而道远,我们不这样去设计电路,但是我们需要知道,我们使用的电如何而来。

    产品设计过程中主要考虑:

    1)需要的电压种类,各电压所需要的最大电流值,通常最少保留20%的余量;

    2)电源的纹波是否符合要求,考虑电源的噪声对信号质量的影响;

    3)电源的效率多大,最大输出电流多少,整体功耗是否满足要求。

    PS再问:

    如何将交流电变为直流?为什么需要将交流变为直流?他们各自有哪些优点?

    ※※※※※※下一期讲述开关电源基本原理和选型,欢迎留言交流哦~

    展开全文
  • 真真有效值与有效值概念 ...id=551808893653&...真有效值电流传感器是在电流传感器诸如电流互感器、霍尔电流传感器、罗氏线圈等电流传感器后端加上调理电路,将交流信号变为直流信号,直流信号的...

    真真有效值与有效值概念

    参考:https://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.42.68411082cXRA4s&id=551808893653&ns=1&abbucket=8#detail

    真有效值电流传感器是在电流传感器诸如电流互感器、霍尔电流传感器、罗氏线圈等电流传感器后端加上调理电路,将交流信号变为直流信号,直流信号的幅值与交流信号的有效值成正比。
    调理电路的基本原理从有效值的定义出发,将信号在一个或多个周期内进行方均根运算。现有专门由于真有效值转换的芯片。
    定义:交流电流的有效值(RMS)等于在同一电阻性负载回路中,与其产生等热量的直流电流的大小。

    要测量真有效值,可以采用JLKA系列的真有效值电流变送器,它可以检测电流中的真有效值,对失真的电流波形进行精确检测,避免普通平均值式电流变送器的失真。说明一点,普通电流变送器是“用平均值的转换方法,用有效值标定的电流变送器”。在波形是正弦波的时候,检测是准确的,但波形失真时,就会产生误差。利用真有效值电流变送器JLKA8,是目前广泛采用的产品。

    (1)直有效值与有效值之间的处别:
    有效值是:交流电压一周内的电压、电流转换成直流电压、电流等效计算出来,这样在电压表、电流表刻上表记,所以把交流电压、电流叫有效值。

    (2)现在可控硅整流、变频器的应用,它是通过移相来调电压,它出来的电压已经不是正弦波,如果用原来电表的刻度读出来已不精确了。现在又有一种新电压表、电流表来精确核算有效值。这就是真有效值测量。

    1.使用交流电时,电阻产生的热量与一个周波内的平均电流。的平方成正比。

    2.产生的热量和电流平方的平均值成正比,也就是说电流值和这个平方的平均值开方后的值也就是有效值成正比

    3.对于纯正弦波,有效值是峰值的0.707倍(或者说峰值是有效值的1.414倍)。例如,有效值为1安培的纯正弦波电流,其峰值电流为1.414安培。

    4.平均值就是峰。值的0.636倍,或是有效值的0.9倍。

    5.在测量一个纯正弦波(仅限于纯正弦波)时,简单的测出平均值(0.636倍峰值),再乘以波形因数1.111(即0.707倍峰值)所得到的数值是完全正确的,

    这个数值也被称为有效值。这种方法被广泛用于所有的模拟测量仪(此时平均值是靠线圈运动的惯性和阻尼作用来实现的)和所有旧式、仪表和大多数电流表数字万用表上。这种技术被称为“平均测量,按有效值标定”的测量方法。这种测量方法只适用于纯正弦波,而在现实的电气装置中,往往不存在

    转载于:https://www.cnblogs.com/HZL2017/p/7978988.html

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  • 单片机之整流电路

    2019-04-29 10:43:30
    之前想用MSP430采集音频信号,用三极管开关来驱动LED电平灯。...故需要搭建整流电路将交流信号变为直流信号。常见有三种: 半波整流 半波整流电路只有一只二极管,这种特点决定了输出的电压...

    之前想用MSP430采集音频信号,用三极管开关来驱动LED电平灯。但是那么问题来了,通过MSP430ADC采样出来的信号全是0电位,但接上耳机又有声音。那么,可以得知,音频信号输出为交流信号,或许adc采样速率更快一点是可以采到一些有意义的信号的,但在这个项目中显然不行。故需要搭建整流电路将交流信号变为直流信号。常见有三种:

    1. 半波整流
      在这里插入图片描述
      在这里插入图片描述
      半波整流电路只有一只二极管,这种特点决定了输出的电压只有半周,因为输入交流市电的频率是50Hz,因此输出的单向直流电主要成分仍然是50Hz的;在正(负)半周时候二极管导通,然而在负(正)半周时候二极管截止,因此半波整流是以"牺牲"一半交流为代价而换取的整流效果,因此这种电路利用率很低, 采用这种电路通常在高电压、小电流的场合才使用;

    2. 全波整流
      在这里插入图片描述
      全波整流电路有两只二极管,可以看成是两个半波整流电路合成,它的特点是在正负半周时候均导通,因为交流电的正负半周都利用到,因此输出的单向脉动直流电的交流成分主要成分是100Hz的。可以看出,全波时候需要变压器次级线圈中间引出一个抽头,这样把次组线圈分成两个对称的绕组,要不然没法完成全波整流。

    3. 桥式整流
      在这里插入图片描述
      在这里插入图片描述
      桥式整流电路有四只二极管按照一定的首尾连接顺序组合而成,这种电路使用最多,因为效率最高。

      三种整流电路特点比较:

    1、原理都是利用二极管的单向导电性;

    2、在半波、全波整流电路中,当二极管截止时,交流电压峰值全部加到二极管两端,但是桥式整流电路因为它们有两只二极管串联起来,因此承受的反向峰值电压由两只二极管共同承担,对二极管的反向耐压要求没有那么高;

    3、全波整流电路当中的变压器次级线圈要有中心抽头,半波以及桥式电路则不作此要求;

    4、半波整流输出电压为0.45u,而半波以及桥式整流则是0.9u.

    整流二极管选择:
    整流二极管一种能够将交流电能转变为直流电的半导体器件。整流二极管广泛用于各种电源整流电路中,我们选择整流二极管时,主要考虑的是它的最高反向工作电压VR、最大平均整流电流IF、最大反向工作电流IR、最高工作频率fm及反向恢复时间trr等参数。例如对于HER308,这是一种快恢复二极管,它的反向峰值电压以及最大直流电压都是1000V,特点是快速开关效率高,因此在开关电源当中最重要的是频率,如果对于工频领域则选用一般整流二极管既可以了,只要耐压要求一般都合适。

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    2017-11-04 19:10:50
    此电路用于放大交流信号,电路结构如下图左上角, 下图是我的思路,分析交流信号的作用,让同相输入端的直流电压源短路;根据虚短原理,结构变为左下角的图,
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    2021-01-12 21:34:22
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空空如也

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交流信号变为直流信号