恒壓源電路

第1章　電源電路基礎知識 1

1.1　精細掌握電源知識點 / 2

1.1.1　電源電動勢和端電壓 / 2

1.1.2　直流電源并聯電路和串聯電路 / 3

1.1.3　電源內阻 / 4

1.1.4　恒壓源 / 5

1.1.5　恒流源 / 6

測試1.1 / 6

1.2　深入掌握電源電路基礎知識 / 7

1.2.1　電源電路基礎知識點 / 7

1.2.2　電源電路特點 / 8

1.2.3　電源空載和過載 / 9

測試1.2 / 10

1.3　初步了解電源電路方框圖 / 10

1.3.1　方框圖種類 / 11

1.3.2　 普通電源電路方框圖及各部分電路

作用 / 11

1.3.3　含直流穩(wěn)壓電路的電源電路方框圖 / 14

1.3.4　開關電源電路方框圖 / 15

1.3.5　電源電路種類介紹 / 16

測試1.3 / 18

1.4　全力掌握接地與電源接地知識 / 19

1.4.1　兩大類接地和接地基本知識 / 19

1.4.2　地線和接地目的 / 20

1.4.3　安全接地和防雷接地 / 20

1.4.4　工作接地和信號地 / 21

1.4.5　模擬地和數字地 / 21

1.4.6　電源地和功率地 / 21

1.4.7　交變電場屏蔽接地及靜電屏蔽 / 22

1.4.8　設備金屬外殼接地 / 23

1.4.9　單點接地和多點接地 / 23

1.4.10　混合接地和浮地 / 24

1.4.11　電子電路中的接地 / 24

1.4.12　 正、負極性電源供電時電源

接地 / 26

測試1.4 / 26

1.5　電源電路各部分電路簡述 / 27

1.5.1　降壓電路簡述 / 27

1.5.2　整流電路分類 / 27

1.5.3　濾波電路分類 / 28

1.5.4　直流電壓供給電路 / 28

1.5.5　保護電路分類 / 28

1.6　了解電源電路故障種類和主要元器件 / 29

1.6.1　電源電路故障種類 / 29

1.6.2　電源電路主要元器件簡述 / 30

測試1.5 / 31

第2章　交流降壓電路和抗干擾電路工作原理分析與理解 33

2.1　 深入掌握變壓器知識 / 34

2.1.1　 變壓器外形特征和工作原理分析 / 34

2.1.2　 認識電源變壓器初、次級線圈兩端

電壓 / 36

2.1.3　 變壓器隔離特性、隔直流特性和通

交流特性 / 37

2.1.4　 變壓器次級線圈輸出信號與輸入

信號頻率 / 38

2.1.5　 變壓器變壓比 / 38

2.1.6　 變壓器初級、次級線圈電壓和電流

之間的關系 / 39

測試2.1 / 39

2.2　 深入理解電源變壓器降壓電路工作

原理 / 40

2.2.1　 電源接地電路工作原理分析與

理解 / 40

2.2.2　 典型變壓器降壓電路工作原理

分析與理解 / 41

2.2.3　 電源變壓器電路故障分析與處理

對策 / 42

2.2.4　 次級抽頭變壓器降壓電路工作

原理分析與理解 / 45

2.2.5　 另一種次級抽頭變壓器降壓電路

工作原理分析與理解 / 46

2.2.6　 兩組次級線圈變壓器降壓電路

工作原理分析與理解 / 47

2.2.7　 電容壓降電路工作原理分析與

理解 / 47

2.2.8　 降壓電路分析和故障分析小結 / 48

2.2.9　 電源降壓電路故障部位判斷邏輯

思路綜述和檢修方法 / 48

測試2.2 / 49

2.3　 掌握電源開關電路工作原理 / 50

2.3.1　 典型電源開關電路工作原理分析

與理解 / 50

2.3.2　 高壓回路雙刀電源開關電路工作

原理分析與理解 / 51

2.3.3　 直流低壓回路電源開關電路工作

原理分析與理解 / 52

2.3.4　 定時控制和遙控電源開關電路工件

原理分析與理解 / 53

2.3.5　 電源開關電路和故障分析小結 / 55

測試2.3 / 55

2.4　 仔細理解電源過流保險電路工作原理 / 56

2.4.1　 交流高壓回路熔斷器電路工作原理

分析與理解 / 56

2.4.2　 交流低壓回路熔斷器電路工作原理

分析與理解 / 57

2.4.3　 交流高壓和低壓回路雙重熔斷器

電路工作原理分析與理解 / 57

2.4.4　 直流回路熔斷器電路工作原理分析

與理解 / 58

2.4.5　 交流直流回路雙重熔斷器電路工作

原理分析與理解 / 59

2.4.6　 熔斷電阻器電路工作原理分析與

理解 / 60

測試2.4 / 62

2.5　 掌握電源高頻抗干擾電路工作原理 / 62

2.5.1　 電源變壓器屏蔽層高頻抗干擾電路

工作原理分析與理解 / 63

2.5.2　 電容高頻抗干擾電路工作原理分析

與理解 / 63

2.5.3　 電感高頻抗干擾電路工作原理分析

與理解 / 64

2.5.4　 電容和電感混合高頻抗干擾電路工作

原理分析與理解 / 64

測試2.5 / 65

2.6　 了解交流輸入電壓轉換電路工作原理 / 65

2.6.1　 交流電壓轉換原理和電路特點 / 66

2.6.2　 交流輸入電壓轉換電路工作原理分析與理解 / 66

測試2.6 / 67

第3章　整流電路工作原理分析與理解 68

3.1　 深入掌握半波整流電路工作原理 / 68

3.1.1　 正極性半波整流電路工作原理分析

方法和思路 / 69

3.1.2　 正極性半波整流電路工作原理分析

與理解 / 70

3.1.3　 整流電路故障機理及檢修方法 / 72

3.1.4　 負極性半波整流電路工作原理分析

與理解 / 72

3.1.5　 正、負極性半波整流電路工作原理

分析與理解 / 74

測試3.1 / 77

3.2　 全波整流電路工作原理分析與理解 / 77

3.2.1　 正極性全波整流電路工作原理分析

與理解 / 77

3.2.2　 負極性全波整流電路工作原理分析

與理解 / 79

3.2.3　 正、負極性全波整流電路工作原理

分析與理解 / 80

3.2.4　 半橋堆構成的負極性全波整流電路

工作原理分析與理解 / 82

3.2.5　 半橋堆構成的正極性全波整流電路

工作原理分析與理解 / 83

3.2.6　 橋堆構成的正、負極性全波整流

電路工作原理分析與理解 / 83

測試3.2 / 84

3.3　 橋式整流電路工作原理分析與理解 / 85

3.3.1　 正極性橋式整流電路工作原理分析

與理解 / 85

3.3.2　 負極性橋式整流電路工作原理分析

與理解 / 87

3.3.3　 橋堆構成的正極性橋式整流電路

詳解及電路故障分析 / 88

3.3.4　 橋堆構成的負極性橋式整流電路

詳解及電路故障分析 / 88

測試3.3 / 89

3.4　 倍壓整流電路工作原理分析與理解 / 89

3.4.1　 二倍壓整流電路工作原理分析與

理解 / 89

3.4.2　 整流電路小結 / 91

3.4.3　 實用倍壓整流電路工作原理分析

與理解 / 93

測試3.4 / 94

第4章　電源濾波電路詳解及電路故障分析 96

4.1　 電容濾波電路工作原理詳解及電路

故障分析 / 97

4.1.1　 電容濾波電路工作原理分析及

理解 / 97

4.1.2　 濾波電路故障機理及故障種類 / 99

測試4.1 / 100

4.2　 深入掌握π型RC和π型LC濾波電路

工作原理 / 101

4.2.1　 π型RC濾波電路工作原理分析與

理解 / 101

4.2.2　 多節(jié)π型RC濾波電路工作原理

分析與理解 / 103

4.2.3　 π型LC濾波電路工作原理分析

與理解 / 104

4.2.4　 高頻濾波電路工作原理分析與

理解 / 105

4.2.5　 地線有害耦合與濾波電路工作

原理分析與理解 / 106

測試4.2 / 108

4.3　 掌握電子濾波器電路工作原理 / 109

4.3.1　 單管電子濾波器電路工作原理分析

與理解 / 109

4.3.2　 雙管電子濾波器電路工作原理分析

與理解 / 110

4.3.3　 具有穩(wěn)壓功能電子濾波器電路工作

原理分析與理解 / 112

測試4.3 / 113

第5章　直流穩(wěn)壓電路和LDO工作原理分析與理解 115

5.1　 掌握普通二極管簡易穩(wěn)壓電路、穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路工作原理 / 116

5.1.1　 普通二極管簡易穩(wěn)壓電路工作原理分析與理解 / 116

5.1.2　 穩(wěn)壓二極管典型穩(wěn)壓電路工作原理分析與理解 / 116

測試5.1 / 119

5.2　 深入掌握典型串聯調整型穩(wěn)壓電路工作

原理 / 119

5.2.1　 串聯調整型穩(wěn)壓電路組成及各單元電路作用 / 119

5.2.2　 直流電壓波動因素解析和電路分析方法 / 121

5.2.3　 典型串聯調整型穩(wěn)壓電路工作原理分析與理解 / 122

測試5.2 / 124

5.3　 掌握串聯調整型變形穩(wěn)壓電路工作

原理 / 124

5.3.1　 復合管調整管電路中復合管電路

分析 / 125

5.3.2　 采用復合管構成的串聯調整管穩(wěn)壓

電路工作原理分析與理解 / 125

5.3.3　 采用輔助電源的串聯調整型穩(wěn)壓

電路工作原理分析與理解 / 128

5.3.4　 接有加速電容的串聯調整型穩(wěn)壓

電路工作原理分析與理解 / 129

5.4　 深入了解調整管變形電路工作原理 / 129

5.4.1　 調整管并聯電路工作原理分析與

理解 / 129

5.4.2　 復合管調整管電路工作原理分析

與理解 / 130

5.4.3　 調整管分流電阻電路工作原理分析

與理解 / 131

5.4.4　 散熱片基礎知識 / 132

測試5.3 / 134

5.5　 多層次全方位掌握LDO集成電路 / 135

5.5.1　 低壓差線性穩(wěn)壓器集成電路工作

原理 / 135

5.5.2　 固定型低壓差穩(wěn)壓器集成電路典型

應用電路 / 136

5.5.3　 調節(jié)型低壓差穩(wěn)壓器集成電路典型

應用電路 / 137

5.5.4　 5腳調節(jié)型低壓差穩(wěn)壓器集成

電路 / 138

5.5.5　 低壓差穩(wěn)壓器集成電路并聯運用

電路 / 139

5.5.6　 負電壓輸出低壓差穩(wěn)壓器集成

電路 / 139

5.5.7　 帶電源顯示的低壓差穩(wěn)壓器集成

電路 / 140

5.5.8　 雙路輸出低壓差穩(wěn)壓器集成電路 / 141

5.5.9　 3路（1LDO 2DC/DC）輸出低壓差穩(wěn)壓器集成電路 / 142

5.5.10　 4路輸出（2LDO 2DC/DC）

低壓差穩(wěn)壓器集成電路 / 144

5.5.11　 低壓差穩(wěn)壓器集成電路主要

參數 / 146

5.5.12　 低壓差穩(wěn)壓器與開關穩(wěn)壓器

比較 / 147

5.5.13　 穩(wěn)壓器分類 / 147

5.5.14　 ULDO穩(wěn)壓器 / 148

5.5.15　 穩(wěn)壓器調整管類型和輸入、輸出

電容 / 149

5.5.16　 低壓差穩(wěn)壓器4種應用類型 / 149

測試5.4 / 150

第6章　深入了解顯示電路專用元器件知識和指示器電路 152

6.1　 普通發(fā)光二極管 / 152

6.1.1　 普通發(fā)光二極管外形特征和電路

符號 / 153

6.1.2　 發(fā)光二極管參數 / 155

6.1.3　 發(fā)光二極管主要特性 / 155

6.1.4　 發(fā)光二極管引腳極性識別方法 / 157

6.1.5　 電壓控制型和閃爍型發(fā)光

二極管 / 158

6.1.6　 發(fā)光二極管故障特征 / 158

6.1.7　 發(fā)光二極管檢測方法和選配

方法 / 159

測試6.1 / 161

6.2　 陰極射線管 / 161

6.2.1　 黑白陰極射線管 / 162

6.2.2　 彩色陰極射線管 / 172

測試6.2 / 176

6.3　 詳細講解各類發(fā)光二極管指示燈電路

工作原理 / 176

6.3.1　 指示燈電路種類 / 177

6.3.2　 LED電源指示燈電路 / 177

6.3.3　 LED按鍵指示燈電路 / 181

測試6.3 / 185

第7章　數字式顯示器電路、液晶顯示器和等離子顯示器 187

7.1　 深入了解數字顯示器件 / 187

7.1.1　 數碼管種類 / 188

7.1.2　 分段式發(fā)光二極管數碼管

顯示器 / 188

7.1.3　 熒光數碼管 / 191

7.1.4　 重疊式輝光數碼管 / 192

測試7.1 / 192

7.2　 深入了解數字式顯示器組成和發(fā)光

二極管數碼顯示電路工作原理 / 193

7.2.1　 數字式顯示器組成和各單元電路

作用 / 193

7.2.2　 發(fā)光二極管數碼顯示電路 / 194

測試7.2 / 195

7.3　 深入了解熒光數碼管電路工作原理 / 195

7.3.1　 八段式熒光數碼管譯碼器 / 195

7.3.2　 七段式熒光數碼管顯示電路 / 199

7.3.3　 熒光數碼管HTL直接驅動電路和

熒光數碼管TTL加電平轉換驅動

電路 / 199

測試7.3 / 201

7.4　 深入了解輝光數碼管電路 / 201

7.4.1　 輝光數碼管電路組成 / 201

7.4.2　 實用輝光數碼管顯示電路 / 201

測試7.4 / 204

7.5　 了解液晶顯示器 / 204

7.5.1　 液晶數碼管 / 204

7.5.2　 液晶顯示器 / 205

測試7.5 / 209

7.6　 了解等離子體顯示器 / 210

7.6.1　 等離子體顯示器特點和優(yōu)勢 / 210

7.6.2　 等離子體顯示器結構 / 210

測試7.6 / 211

參考文獻 213 2100433B

變頻電路直接變頻電路

直接變頻電路是指不經過任何中間環(huán)節(jié)，直接將一種頻率的交流電轉變?yōu)榱硪环N頻率的交流電的電路。一般還可同時控制輸出電壓。直接變頻電路應用于變頻調速裝置、感應加熱裝置、不停電電源等場合。與間接變頻電路相比，直接變頻電路僅進行一次電能變換，變換效率較高。按變頻電路的輸出頻率和輸入頻率的關系分，可分為直接降頻電路、直接升頻電路和直接升降頻電路。

直接變頻電路又稱周波變流電路。它由兩組反并聯的相控整流電路（正極組和負極組）組成。三相橋式相控整流器組成的直接降頻電路。正極組和負極組整流器交替地工作，即可輸出一個低頻的交流電壓。直接降頻電路按控制方式可分為定比式周波變流器和連續(xù)式周波變流器兩種。①定比式周波變流器它的輸出電壓波形。電路的輸出頻率與輸入頻率有一定的比例關系，不能連續(xù)變化，輸出電壓的低次諧波較大，但控制方式簡單，可用于頻率精度要求不高的場合。②連續(xù)式周波變流器 它可連續(xù)改變正極組和負極組的觸發(fā)滯后角，通過改變觸發(fā)滯后角的變化周期改變輸出頻率，改變觸發(fā)滯后角改變輸出電壓。它的輸出頻率和電壓都是連續(xù)可調的。連續(xù)式周波變流器的輸出電壓波形。為使輸出電壓波形更接近于正弦波，各整流器的觸發(fā)滯后角按余弦規(guī)律變化。連續(xù)式周波變流器的輸出電壓中包含有分數次諧波。當輸出頻率和輸入頻率之比大于三分之一時，這種分數次諧波會對負載產生惡劣的影響（見高次諧波抑制）。在周波變流器中，同一組中晶閘管換相與相控整流電路的換相相同（見相控整流電路），而在負載電流過零時進行從正極組工作到負極組工作的轉換。轉換的方式有兩種，一種是有環(huán)流式，另一種是無環(huán)流式。有環(huán)流式控制較簡單，但需要在兩組整流電路之間增設限流電抗器限制環(huán)流。無環(huán)流式控制是按照檢測出的負載電流的正負有選擇地使正極組或負極組中的一組整流器工作，不產生環(huán)流。這種方式因無須設置限流電抗器，功率因數和效率都有所提高。但存在負載電流在過零點不連續(xù)的缺點。 直接降頻電路主要應用于交流電動機低速傳動。它的優(yōu)點無須換相電路；可以由負載向交流電源回饋電能；變流效率較高。缺點是晶閘管用量多，控制電路較復雜；輸出頻率變化范圍較小，一般低于輸入頻率的三分之一。

變頻電路間接變頻電路

經過兩次以上的變換，將一種頻率的交流電轉變?yōu)榱硪环N頻率的交流電的電路。按變換的途徑可分為交流-直流-交流變頻電路和交流-直流-高頻-交流變頻電路。

先用整流器將輸入的交流電轉變?yōu)橹绷麟?，再用逆變器將直流電轉變?yōu)樗桀l率的交流電。整流器采用不控整流電路或相控整流電路。在要求變頻器輸出電壓可變,而逆變器又無控制電壓的能力的場合。

相控整流電路

在逆變器能夠控制輸出電壓的場合，一般采用不控整流電路以降低成本。按換流方式不同，逆變電路可分為電源換流、負載換流和自換流3種。交流-直流-交流變頻電路

電源換流逆變電路

電路中的晶閘管利用電源電壓換流，晶閘管關斷條件好，它構成的變頻器容量可以做得較大。主要應用于線繞式異步電動機串級調速，高壓直流輸電，大電網的聯接。

負載換流逆變電路

電路中的晶閘管利用負載電壓換流。主要用于同步電動機調速和感應加熱裝置中。用于同步電動機調速的變頻電路輸出頻率不高，一般在幾赫到幾十赫范圍，可以采用普通晶閘管作為逆變器的開關元件，成本較低。在啟動時，同步電動機反電動勢為零，晶閘管不能利用負載電壓換流，常采用電源換流或輔助強迫換流。用于感應加熱的變頻電路的輸出頻率較高，一般在幾百赫到幾萬赫的范圍。它的逆變電路種類很多，有并聯逆變電路、串聯逆變電路、串并聯逆變電路、倍頻式逆變電路和時間分割式逆變電路。并聯逆變電路負載適應性強，適用于熔煉和透熱。串聯逆變電路可以在逆變器內部調節(jié)輸出電壓，啟動比較方便，適用于淬火和釬焊。串并聯逆變電路、倍頻式逆變電路和時間分割式逆變電路適用于輸出頻率較高的應用場合。

自換流逆變電路

主要用于異步電動機變頻調速和恒壓恒頻裝置中。逆變器中的晶閘管需要專門的輔助換流電路換流，電路較復雜。為了簡化電路，在中、小功率的自換流逆變電路中常采用功率晶體管等自關斷元件。在簡單的控制下，自換流逆變電路本身不能控制輸出電壓，當采用脈沖寬度控制時，自換流逆變電路不但能控制輸出電壓，還能改善輸出電壓的波形。

整流器將輸入交流電轉變?yōu)橹绷麟?，逆變器再將直流電轉變成高頻交流-直流-交流變頻電路 交流電，經變壓器隔離后用直接式降頻器再將高頻交流電轉變?yōu)樗桀l率的交流電。一般逆變器輸出的頻率大于2萬赫,變壓器的體積小，重量輕且無噪聲。這種變頻電路適用于多路輸出，且要求各路輸出電壓互相隔離，又要求變換器體積小、重量輕的場合。2100433B