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電工電子電路圖詳解-最常用電路圖大全詳解(實(shí)物篇)KIA MOS管

信息來源:本站 日期:2018-05-04 

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電路圖詳解

電路識(shí)別是初中物理電學(xué)的重點(diǎn)之一,電路識(shí)別雖然是有些難度,但還是有章可循的,電路識(shí)別相關(guān)的包括二部分:電路圖簡化以及電路圖、實(shí)物圖互化。這次我先介紹一個(gè)簡化電路圖的方法,我把它叫做標(biāo)號法。這種方法簡單易學(xué)、練練就會(huì)、便于記憶,而且適用于所有電路,是居家旅行、特別是簡化電路的殺手锏。

1、 標(biāo)號:電路每個(gè)節(jié)點(diǎn)編號,標(biāo)號遵循以下原則

(1) 從正極開始標(biāo)1

(2) 導(dǎo)線連通的節(jié)點(diǎn)標(biāo)同樣的數(shù)字

(3) 沿著導(dǎo)線過一個(gè)用電器,數(shù)字+1

(4) 到遇到電源負(fù)極為止

(5) 要求所有點(diǎn)的標(biāo)號要大于等于1,小于等于負(fù)極的標(biāo)號


2、畫圖

(1) 在平面上畫出節(jié)點(diǎn)號

(2) 根據(jù)原圖畫出節(jié)點(diǎn)之間的用電器或電表

(3) 整理,美化


3、注意事項(xiàng)

(1) 當(dāng)用電器兩端標(biāo)號不等時(shí),電流從小標(biāo)號點(diǎn)到大標(biāo)號點(diǎn),因?yàn)樾?biāo)號更接近正極

(2) 當(dāng)用電器兩端標(biāo)號相等時(shí),相當(dāng)于一根導(dǎo)線接在用電器兩端,因此用電器短路沒有電流

如圖,這道題太典型了,估計(jì)每個(gè)老師都要講。答案估計(jì)大家都知道,同學(xué)甲說這個(gè)是串聯(lián);同學(xué)乙說,不對!R1應(yīng)該被短路了,沒看見上面的”天線”么;這時(shí)候老師蹦出來,說你們都錯(cuò)了,實(shí)際上是標(biāo)準(zhǔn)的并聯(lián)電路。倒~,確實(shí)不好理解,很多同學(xué)老師講過一遍還是搞不清楚為啥,最后背下結(jié)論了事。現(xiàn)在輪到我們的標(biāo)號大法上場了,為了說明方便,先用字母對每個(gè)點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記下

電路圖詳解

首先進(jìn)行標(biāo)號,我們的標(biāo)號用紅色數(shù)字表示,從電源正極出來a點(diǎn)標(biāo)1,同樣在一條導(dǎo)線上的b、d點(diǎn)也標(biāo)1;檢查所有該標(biāo)1的都標(biāo)了,那就過一個(gè)電阻吧!例如從b點(diǎn)過到c點(diǎn),這樣c點(diǎn)標(biāo)2。同一導(dǎo)線上的e、f、g點(diǎn)都標(biāo)2,這樣我們驚奇的發(fā)現(xiàn)已經(jīng)到電源負(fù)極了!標(biāo)號結(jié)束!輕松~

電路圖詳解

進(jìn)入第二步畫圖階段,先畫出節(jié)點(diǎn)號1,2,其中1節(jié)點(diǎn)電源正極,2節(jié)點(diǎn)接電源負(fù)極,如下圖;

電路圖詳解

然后再原圖中查找每個(gè)電阻兩端的節(jié)點(diǎn)標(biāo)號,放到簡化圖中對應(yīng)標(biāo)號之間,我們看到R1、R2、R3都在1、2點(diǎn)之間,所以把它們仨依次連接在1、2點(diǎn)之間,就形成了右圖,很~清純的并聯(lián)電路,不是么?

電路圖詳解

例2:簡化3個(gè)電路圖。(1) 電源正極接A,負(fù)極接C,只閉合S2;(2) 只閉合S3;(3) 電源正極接A,負(fù)極接B,只斷開S2

電路圖詳解

第1問

a. 標(biāo)號,A點(diǎn)出來a、b、c、d都標(biāo)1,S1斷開,所以e、f點(diǎn)不能標(biāo)1;過R1后,e、f、h標(biāo)2,S2閉合,所以l也標(biāo)2;過R2,i,j,k都標(biāo)3。有同學(xué)問,能否由i過R3,在g點(diǎn)標(biāo)4?這是不可以的,參看口訣第五條,g點(diǎn)的標(biāo)號不能比i大,而且g點(diǎn)后面S3斷開,使得電流無處流了,所以正確答案是這個(gè)電路圖R3并沒有被接入電路。標(biāo)號結(jié)果參看上圖

電路圖詳解

b. 畫圖,先畫三個(gè)節(jié)點(diǎn);

電路圖詳解

找每個(gè)用電器所在的位置,R1和V1在1,2之間,R2和V2在2,3之間,裝上即可;R3的g點(diǎn)沒有標(biāo)號,所以沒有接入電路

電路圖詳解

第2問

a.標(biāo)號,標(biāo)1節(jié)點(diǎn)與原來相同;由于S3閉合,g點(diǎn)閉合,由于S2斷開,l點(diǎn)無法標(biāo)注;3節(jié)點(diǎn)標(biāo)注與原來相同

電路圖詳解

b.畫圖:可以看到R2不在圖里

電路圖詳解

第3問

a.標(biāo)號,A點(diǎn)正極,S1,S3閉合,所以a,b,c,d,e,f,g,h都標(biāo)記1,過R3標(biāo)記i,j,k標(biāo)記2;過R2,l標(biāo)記3,B點(diǎn)是負(fù)極,停止標(biāo)號

電路圖詳解

b.畫圖,R1,V1兩端都是1,說明也就是他們被短路了,沒有接入電路;R3,V2接在1,2之間;R2接在2,3之間

電路圖詳解

如果遇到電流表,可將電流表視為導(dǎo)線,然后在簡化圖中放入電流表。


常見電路圖詳解

用電路元件符號表示電路連接的圖,叫電路圖。電路圖是人們?yōu)檠芯?、工程?guī)劃的需要,用物理電學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化的符號繪制的一種表示各元器件組成及器件關(guān)系的原理布局圖,可以得知組件間的工作原理,為分析性能、安裝電子、電器產(chǎn)品提供規(guī)劃方案。

電路圖是電子工程師必學(xué)的基本技能之一,本文集合了穩(wěn)壓電源、DCDC轉(zhuǎn)換電源、開關(guān)電源、充電電路、恒流源相關(guān)的經(jīng)典電路資料,為工程師提供最新鮮的電路圖參考資料


一、穩(wěn)壓電源
1、3~25V電壓可調(diào)穩(wěn)壓電路圖

此穩(wěn)壓電源可調(diào)范圍在3.5V~25V之間任意調(diào)節(jié),輸出電流大,并采用可調(diào)穩(wěn)壓管式電路,從而得到滿意平穩(wěn)的輸出電壓。


工作原理:經(jīng)整流濾波后直流電壓由R1提供給調(diào)整管的基極,使調(diào)整管導(dǎo)通,在V1導(dǎo)通時(shí)電壓經(jīng)過RP、R2使V2導(dǎo)通,接著V3也導(dǎo)通,這時(shí)V1、V2、 V3的發(fā)射極和集電極電壓不再變化(其作用完全與穩(wěn)壓管一樣)。調(diào)節(jié)RP,可得到平穩(wěn)的輸出電壓,R1、RP、R2與R3比值決定本電路輸出的電壓值。


元器件選擇:變壓器T選用80W~100W,輸入AC220V,輸出雙繞組AC28V。FU1選用1A,F(xiàn)U2選用3A~5A。VD1、VD2選用 6A02。RP選用1W左右普通電位器,阻值為250K~330K,C1選用3300μF/35V電解電容,C2、C3選用0.1μF獨(dú)石電容,C4選用 470μF/35V電解電容。R1選用180~220Ω/0.1W~1W,R2、R4、R5選用10KΩ、1/8W。V1選用2N3055,V2選用 3DG180或2SC3953,V3選用3CG12或3CG80。

電路圖詳解

2、10A3~15V穩(wěn)壓可調(diào)電源電路圖


無論檢修電腦還是電子制作都離不開穩(wěn)壓電源,下面介紹一款直流電壓從3V到15V連續(xù)可調(diào)的穩(wěn)壓電源,最大電流可達(dá)10A,該電路用了具有溫度補(bǔ)償特性的,高精度的標(biāo)準(zhǔn)電壓源集成電路TL431,使穩(wěn)壓精度更高,如果沒有特殊要求,基本能滿足正常維修使用,電路見下圖。

電路圖詳解

其工作原理分兩部分,第一部分是一路固定的5V1.5A穩(wěn)壓電源電路,第二部分是另一路由3至15V連續(xù)可調(diào)的高精度大電流穩(wěn)壓電路。


第一路的電路非常簡單,由變壓器次級8V交流電壓通過硅橋QL1整流后的直流電壓經(jīng)C1電解電容濾波后,再由5V三端穩(wěn)壓塊LM7805不用作任何調(diào)整就可在輸出端產(chǎn)生固定的5V1A穩(wěn)壓電源,這個(gè)電源在檢修電腦板時(shí)完全可以當(dāng)作內(nèi)部電源使用。


第二部分與普通串聯(lián)型穩(wěn)壓電源基本相同,所不同的是使用了具有溫度補(bǔ)償特性的,高精度的標(biāo)準(zhǔn)電壓源集成電路TL431,所以使電路簡化,成本降低,而穩(wěn)壓性能卻很高。


圖中電阻R4,穩(wěn)壓管TL431,電位器R3組成一個(gè)連續(xù)可調(diào)得恒壓源,為BG2基極提供基準(zhǔn)電壓,穩(wěn)壓管TL431的穩(wěn)壓值連續(xù)可調(diào),這個(gè)穩(wěn)壓值決定了穩(wěn)壓電源的最大輸出電壓,如果你想把可調(diào)電壓范圍擴(kuò)大,可以改變R4 和R3的電阻值,當(dāng)然變壓器的次級電壓也要提高。


變壓器的功率可根據(jù)輸出電流靈活掌握,次級電壓15V左右。橋式整流用的整流管QL用15-20A硅橋,結(jié)構(gòu)緊湊,中間有固定螺絲,可以直接固定在機(jī)殼的鋁板上,有利散熱。


調(diào)整管用的是大電流NPN型金屬殼硅管,由于它的發(fā)熱量很大,如果機(jī)箱允許,盡量購買大的散熱片,擴(kuò)大散熱面積,如果不需要大電流,也可以換用功率小一點(diǎn)的硅管,這樣可以做的體積小一些。


濾波用50V4700uF電解電容C5和C7分別用三只并聯(lián),使大電流輸出更穩(wěn)定,另外這個(gè)電容要買體積相對大一點(diǎn)的,那些體積較小的同樣標(biāo)注50V4700uF盡量不用,當(dāng)遇到電壓波動(dòng)頻繁,或長時(shí)間不用,容易失效。


最后再說一下電源變壓器,如果沒有能力自己繞制,有買不到現(xiàn)成的,可以買一塊現(xiàn)成的200W以上的開關(guān)電源代替變壓器,這樣穩(wěn)壓性能還可進(jìn)一步提高,制作成本卻差不太多,其它電子元件無特殊要求,安裝完成后不用太大調(diào)整就可正常工作。


二、開關(guān)電源

1、PWM開關(guān)電源集成控制IC-UC3842工作原理


下圖為UC3842 內(nèi)部框圖和引腳圖,UC3842 采用固定工作頻率脈沖寬度可控調(diào)制方式,共有8 個(gè)引腳,各腳功能如下:


①腳是誤差放大器的輸出端,外接阻容元件用于改善誤差放大器的增益和頻率特性;


②腳是反饋電壓輸入端,此腳電壓與誤差放大器同相端的2.5V 基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較,產(chǎn)生誤差電壓,從而控制脈沖寬度;


③腳為電流檢測輸入端, 當(dāng)檢測電壓超過1V時(shí)縮小脈沖寬度使電源處于間歇工作狀態(tài);


④腳為定時(shí)端,內(nèi)部振蕩器的工作頻率由外接的阻容時(shí)間常數(shù)決定,f=1.8/(RT×CT);


⑤腳為公共地端;


⑥腳為推挽輸出端,內(nèi)部為圖騰柱式,上升、下降時(shí)間僅為50ns 驅(qū)動(dòng)能力為±1A ;


⑦腳是直流電源供電端,具有欠、過壓鎖定功能,芯片功耗為15mW;⑧腳為5V 基準(zhǔn)電壓輸出端,有50mA 的負(fù)載能力。

UC3842 內(nèi)部原理框圖


UC3842是一種性能優(yōu)異、應(yīng)用廣泛、結(jié)構(gòu)較簡單的PWM開關(guān)電源集成控制器,由于它只有一個(gè)輸出端,所以主要用于音端控制的開關(guān)電源。


UC3842 7腳為電壓輸入端,其啟動(dòng)電壓范圍為16-34V。在電源啟動(dòng)時(shí),VCC﹤16V,輸入電壓施密物比較器輸出為0,此時(shí)無基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生,電路不工作;當(dāng) Vcc﹥16V時(shí)輸入電壓施密特比較器送出高電平到5V蕨穩(wěn)壓器,產(chǎn)生5V基準(zhǔn)電壓,此電壓一方面供銷內(nèi)部電路工作另一方面通過


⑧腳向外部提供參考電壓。一旦施密特比較器翻轉(zhuǎn)為高電平(芯片開始工作以后),Vcc可以在10V-34V范圍內(nèi)變化而不影響電路的工作狀態(tài)。當(dāng)Vcc低于10V時(shí),施密特比較器又翻轉(zhuǎn)為低電平,電路停止工作。


當(dāng)基準(zhǔn)穩(wěn)壓源有5V基準(zhǔn)電壓輸出時(shí),基準(zhǔn)電壓檢測邏輯比較器即達(dá)出高電平信號到輸出電路。同時(shí),振蕩器將根據(jù)④腳外接Rt、Ct參數(shù)產(chǎn)生 f=/Rt.Ct的振蕩信號,此信號一路直接加到圖騰柱電路的輸入端


另一路加到PWM脈寬市制RS觸發(fā)器的置位端,RS型PWN脈寬調(diào)制器的R端接電流檢測比較器輸出端。R端為占空調(diào)節(jié)控制端,當(dāng)R電壓上升時(shí),Q端脈沖加寬,同時(shí)⑥腳送出脈寬也加寬(占空比增多);當(dāng)R端電壓下降時(shí),Q端脈沖變窄,同時(shí) ⑥腳送出脈寬也變變窄(占空比減?。?。


UC3842各點(diǎn)時(shí)序如圖所示,只有當(dāng)E點(diǎn)為高電平時(shí)才有信號輸出 ,并且a、b點(diǎn)全為高電平時(shí),d點(diǎn)才送出高電平,c點(diǎn)送出低電平,否則d點(diǎn)送出低電平,c點(diǎn)送出高電平。②腳一般接輸出電壓取樣信號,也稱反饋信號。當(dāng)② 腳電壓上升時(shí),①腳電壓將下降,R端電壓亦隨之下降,于是⑥腳脈沖變窄;反之,⑥腳脈沖變寬。


③腳為電流傳感端,通常在功率管的源極或發(fā)射極串入一小阻值取樣電阻,將流過開關(guān)管的電流轉(zhuǎn)為電壓,并將此電壓引入境腳。當(dāng)負(fù)載短路或其它原因引起功率管電流增加,并使取樣電阻上的電壓超過1V時(shí),⑥腳就停止脈沖輸出,這樣就可以有效的保護(hù)功率管不受損壞。

2、TOP224P構(gòu)成的12V、20W開關(guān)直流穩(wěn)壓電源電路


由TOP224P構(gòu)成的 12V、20W開關(guān)直流穩(wěn)壓電源電路如圖所示。


電路中使用兩片集成電路:TOP224P型三端單片開關(guān)電源(IC1),PC817A型線性光耦合器 (IC2)。交流電源經(jīng)過UR和Cl整流濾波后產(chǎn)生直流高壓Ui,給高頻變壓器T的一次繞組供電。


VDz1和VD1能將漏感產(chǎn)生的尖峰電壓鉗位到安全值, 并能衰減振鈴電壓。VDz1采用反向擊穿電壓為200V的P6KE200型瞬態(tài)電壓抑制器,VDl選用1A/600V的UF4005型超快恢復(fù)二極管。


二 次繞組電壓通過V砬、C2、Ll和C3整流濾波,獲得12V輸出電壓Uo。Uo值是由VDz2穩(wěn)定電壓Uz2、光耦中LED的正向壓降UF、R1上的壓降 這三者之和來設(shè)定的。


改變高頻變壓器的匝數(shù)比和VDz2的穩(wěn)壓值,還可獲得其他輸出電壓值。R2和VDz2五還為12V輸出提供一個(gè)假負(fù)載,用以提高輕載 時(shí)的負(fù)載調(diào)整率。反饋繞組電壓經(jīng)VD3和C4整流濾波后,供給TOP224P所需偏壓。由R2和VDz2來調(diào)節(jié)控制端電流,通過改變輸出占空比達(dá)到穩(wěn)壓目 的。


共模扼流圈L2能減小由一次繞組接D端的高壓開關(guān)波形所產(chǎn)生的共模泄漏電流。C7為保護(hù)電容,用于濾掉由一次、二次繞組耦合電容引起的干擾。C6可減 小由一次繞組電流的基波與諧波所產(chǎn)生的差模泄漏電流。C5不僅能濾除加在控制端上的尖峰電流,而且決定自啟動(dòng)頻率,它還與R1、R3一起對控制回路進(jìn)行補(bǔ)償。

電路圖詳解

本電源主要技術(shù)指標(biāo)如下:

交流輸人電壓范圍:u=85~265V;

輸入電網(wǎng)頻率:fLl=47~440Hz;

輸出電壓(Io=1.67A):Uo=12V;

最大輸出電流:IOM=1.67A;

連續(xù)輸出功率:Po=20W(TA=25℃,或15W(TA=50℃);

電壓調(diào)整率:η=78%;

輸出紋波電壓的最大值:±60mV;

工作溫度范圍:TA=0~50℃。


三、DC-DC電源

1、3V轉(zhuǎn)+5V、+12V的電路圖


由電池供電的便攜式電子產(chǎn)品一般都采用低電源電壓,這樣可減少電池?cái)?shù)量,達(dá)到減小產(chǎn)品尺寸及重量的目的,故一般常用3~5V作為工作電壓,為保證電路工作的穩(wěn)定性及精度,要求采用穩(wěn)壓電源供電。

若電路采用5V工作電壓,但另需一個(gè)較高的工作電壓,這往往使設(shè)計(jì)者為難。本文介紹一種采用兩塊升壓模塊組成的電路可解決這一難題,并且只要兩節(jié)電池供電。

該電路的特點(diǎn)是外圍元件少、尺寸小、重量輕、輸出+5V、+12V都是穩(wěn)定的,滿足便攜式電子產(chǎn)品的要求。+5V電源可輸出60mA,+12V電源最大輸出電流為5mA。

電路圖詳解

該電路如上圖所示。它由AH805升壓模塊及FP106升壓模塊組成。AH805是一種輸入1.2~3V,輸出5V的升壓模塊,在3V供電時(shí)可輸出 100mA電流。FP106是貼片式升壓模塊,輸入4~6V,輸出固定電壓為29±1V,輸出電流可達(dá)40mA,AH805及FP106都是一個(gè)電平控制的關(guān)閉電源控制端。

兩節(jié)1.5V堿性電池輸出的3V電壓輸入AH805,AH805輸出+5V電壓,其一路作5V輸出,另一路輸入FP106使其產(chǎn)生28~30V電壓,經(jīng)穩(wěn)壓管穩(wěn)壓后輸出+12V電壓。

從圖中可以看出,只要改變穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值,即可獲得不同的輸出電壓,使用十分靈活。FP106的第⑤腳為控制電源關(guān)閉端,在關(guān)閉電源時(shí),耗電幾乎為零,當(dāng)?shù)冖菽_加高電平》2.5V時(shí),電源導(dǎo)通;當(dāng)?shù)冖菽_加低電平<0.4V時(shí),電源被關(guān)閉。可以用電路來控制或手動(dòng)控制,若不需控制時(shí),第⑤腳與第 ⑧腳連接。


2、用MC34063做3.6V電轉(zhuǎn)9V電路圖


工作狀態(tài):

無負(fù)載:輸入:3.65V、18uA(相當(dāng)600mAH的電池待機(jī)三年多)

有負(fù)載:輸出:9.88V、50.2mA,輸入:3.65V、186.7mA,效率為72%

工作原理:

無負(fù)載時(shí),IC的 6腳沒有電,停止工作,輸入端3.65V工作電流只有18uA(相當(dāng)600mAH的電池待機(jī)三年多)!

當(dāng)有負(fù)載時(shí)(Q1有Ieb電流)8550的EC極導(dǎo)通,IC得電工作。IC是否工作是由是否有負(fù)載決定的,就相當(dāng)一個(gè)電池。用IC做電壓轉(zhuǎn)換效率高,輸出穩(wěn)定!

這個(gè)電路加點(diǎn)改進(jìn),增加功率可以做“不需開關(guān)的4.2V轉(zhuǎn)5V移動(dòng)電源”??梢杂脗€(gè)電池盒做手機(jī)的后備電源!

四、充電電路

1、lm358堿性電池充電器電路圖


堿性電池能否充電的問題,有兩種不同的說法。有的說可以充,效果非常好。有的說絕對不能充,電池說明提示了會(huì)有爆炸的危險(xiǎn)。事實(shí)上,堿性電池確可充電,充電次數(shù)一般為30-50次左右。


實(shí)際上是由于在充電方法上的掌握,導(dǎo)致了截然不同的兩種后果。首先 ,堿性電池可以充電是毋庸置疑的,同時(shí),在電池的說明中,都提到堿性電池不可充電,充電可能導(dǎo)致爆炸。


這也是沒錯(cuò)的,但是注意這里的用詞是“可能”導(dǎo)致爆炸。你也可以理解為廠家的一種免責(zé)性的自我保護(hù)聲明。堿性電池充電的關(guān)鍵是溫度。只要能做到對電池充電時(shí)不出現(xiàn)高溫,就可以順利地完成充電過程,正確的充電方法要求有幾點(diǎn):

小電流50MA

不過充1.7V,不過放1.3V

一些人嘗試充電實(shí)踐后,斬釘截鐵地說不能充電,之所以出現(xiàn)充不進(jìn)電、用電時(shí)間短、漏液、爆炸等問題,多數(shù)是充電器的問題,如果充電器充電電流太大,遠(yuǎn)超過 50ma,如一些快速充電器充電電流在200ma以上,直接的后果是電池溫度很高,摸上去燙手,輕則會(huì)漏液,嚴(yán)重的就會(huì)爆炸。


有的人使用鎳氫充電電池充電器來充,低檔的充電器沒有自動(dòng)停充功能,長時(shí)間的充電導(dǎo)致電池過充也會(huì)出現(xiàn)漏液和爆炸。好一點(diǎn)的充電器有自動(dòng)停充功能,但停充電壓一般設(shè)定為鎳氫充電電池的1.42V,而堿性電池充滿電壓約為1.7V。


因此,電壓太低,感覺上就是充不進(jìn)電,用電時(shí)間短,沒什么效果。再有就是電池不過放指的是不要等到電池完全沒電再充電,這樣操作,再好的電池也就能充三、五次,且效果差。


一般建議用南孚堿性電池電壓不低于1.3V。所以,你如果打算對堿性電池充電,必須要有一個(gè)合格的充電器,充電電流50ma左右,充電截止電壓1.7V左右??纯茨慵业某潆娖靼?。


市面上有賣堿性電池專用充電器的,所謂專利產(chǎn)品。實(shí)際上就是充電電壓1.7V電流50ma的簡單電路。利用手邊現(xiàn)有的零件LM358和TL431,我做了個(gè)簡單電路,截止電壓1.67V自動(dòng)停充,成本兩元而已。供感興趣的朋友參考。


相關(guān)說明:

堿錳充電電池:是在堿性鋅錳電池的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,由于應(yīng)用了無汞化的鋅粉及新型添加劑,故又稱為無汞堿錳電池。這種電池在不改變原堿性電池放電特性的同時(shí),又能充電使用幾十次到幾百次,比較經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。


堿性鋅錳電池簡稱堿錳電池,它是在1882年研制成功,1912年就已開發(fā),到了1949年才投產(chǎn)問世。人們發(fā)現(xiàn),當(dāng)用KOH電解質(zhì)溶液代替NH4Cl做電解質(zhì)時(shí),無論是電解質(zhì)還是結(jié)構(gòu)上都有較大變化,電池的比能量和放電電流都能得到顯著的提高。

電路圖詳解

它的特點(diǎn):

開路電壓為1.5V;

工作溫度范圍寬在-20℃~60℃之間,適于高寒地區(qū)使用;

大電流連續(xù)放電其容量是酸性鋅錳電池的5倍左右;

它的低溫放電性能也很好。充電次數(shù)在30次以內(nèi),一般10-20次,需要特別充電器,極為容易喪失充電能力。


2、2.75W中功率USB充電器電路圖

該設(shè)計(jì)采用了Power Integrations的LinkSwitch系列產(chǎn)品LNK613DG。這種設(shè)計(jì)非常適合手機(jī)或類似的USB充電器應(yīng)用,包括手機(jī)電池充電器、USB 充電器或任何有恒壓/恒流特性要求的應(yīng)用。


在電路中,二極管D1至 D4對AC輸入進(jìn)行整流,電容C1和C2對DC進(jìn)行濾波。L1、C1和C2組成一個(gè)π型濾波器,對差模傳導(dǎo)EMI噪聲進(jìn)行衰減。這些與Power Integrations的變壓器E-sheild?技術(shù)相結(jié)合,使本設(shè)計(jì)能以充足的裕量輕松滿足EN55022 B級傳導(dǎo)EMI要求,且無需Y電容。防火、可熔、繞線式電阻RF1提供嚴(yán)重故障保護(hù),并可限制啟動(dòng)期間產(chǎn)生的浪涌電流。

電路圖詳解

圖1顯示U1通過可選偏置電源實(shí)現(xiàn)供電,這樣可以將空載功耗降低到40 mW以下。旁路電容C4的值決定電纜壓降補(bǔ)償?shù)臄?shù)量。1μF的值對應(yīng)于對一條0.3 Ω、24 AWG USB輸出電纜的補(bǔ)償。(10 μF電容對0.49 Ω、26 AWG USB輸出電纜進(jìn)行補(bǔ)償。)


在恒壓階段,輸出電壓通過開關(guān)控制進(jìn)行調(diào)節(jié)。輸出電壓通過跳過開關(guān)周期得以維持。通過調(diào)整使能與禁止周期的比例,可以維持穩(wěn)壓。這也可以使轉(zhuǎn)換器的效率在整個(gè)負(fù)載范圍內(nèi)得到優(yōu)化。輕載(涓流充電)條件下,還會(huì)降低電流限流點(diǎn)以減小變壓器磁通密度,進(jìn)而降低音頻噪音和開關(guān)損耗。隨著負(fù)載電流的增大,電流限流點(diǎn)也將升高,跳過的周期也越來越少。


當(dāng)不再跳過任何開關(guān)周期時(shí)(達(dá)到最大功率點(diǎn)),LinkSwitch-II內(nèi)的控制器將切換到恒流模式。需要進(jìn)一步提高負(fù)載電流時(shí),輸出電壓將會(huì)隨之下降。輸出電壓的下降反映在FB引腳電壓上。作為對FB引腳電壓下降的響應(yīng),開關(guān)頻率將線性下降,從而實(shí)現(xiàn)恒流輸出。


D5、R2、R3和C3組成RCD-R箝位電路,用于限制漏感引起的漏極電壓尖峰。電阻R3擁有相對較大的值,用于避免漏感引起的漏極電壓波形振蕩,這樣可以防止關(guān)斷期間的過度振蕩,從而降低傳導(dǎo)EMI。


二極管D7對次級進(jìn)行整流,C7對其進(jìn)行濾波。C6和R7可以共同限制D7上的瞬態(tài)電壓尖峰,并降低傳導(dǎo)及輻射EMI。電阻R8和齊納二極管 VR1形成一個(gè)輸出假負(fù)載,可以確??蛰d時(shí)的輸出電壓處于可接受的限制范圍內(nèi),并確保充電器從AC市電斷開時(shí)電池不會(huì)完全放電。反饋電阻R5和R6設(shè)定最大工作頻率與恒壓階段的輸出電壓。


五、恒流源

1、淺談如何設(shè)計(jì)三線制恒流源驅(qū)動(dòng)電路

恒流源驅(qū)動(dòng)電路負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)溫度傳感器Pt1000,將其感知的隨溫度變化的電阻信號轉(zhuǎn)換成可測量的電壓信號。本系統(tǒng)中,所需恒流源要具有輸出電流恒定,溫度穩(wěn)定性好,輸出電阻很大,輸出電流小于0.5 mA(Pt1000無自熱效應(yīng)的上限),負(fù)載一端接地,輸出電流極性可改變等特點(diǎn)。


由于溫度對集成運(yùn)放參數(shù)影響不如對晶體管或場效應(yīng)管參數(shù)影響顯著,由集成運(yùn)放構(gòu)成的恒流源具有穩(wěn)定性更好、恒流性能更高的優(yōu)點(diǎn)。尤其在負(fù)載一端需要接地的場合,獲得了廣泛應(yīng)用。所以采用圖2所示的雙運(yùn)放恒流源。其中放大器UA1構(gòu)成加法器,UA2構(gòu)成跟隨器,UA1、UA2均選用低噪聲、低失調(diào)、高開環(huán)增益雙極性運(yùn)算放大器OP07。

設(shè)圖2中參考電阻Rref上下兩端的電位分別Va和Vb,Va即為同相加法器UA1的輸出,當(dāng)取電阻R1=R2,R3=R4時(shí),則Va=VREFx+Vb,故恒流源的輸出電流就為:


由此可見該雙運(yùn)放恒流源具有以下顯著特點(diǎn):

負(fù)載可接地;

當(dāng)運(yùn)放為雙電源供電時(shí),輸出電流為雙極性;

恒定電流大小通過改變輸入?yún)⒖蓟鶞?zhǔn)VREF或調(diào)整參考電阻Rref0的大小來實(shí)現(xiàn),很容易得到穩(wěn)定的小電流和補(bǔ)償校準(zhǔn)。


由于電阻的失配,參考電阻Rref0的兩端電壓將會(huì)受到其驅(qū)動(dòng)負(fù)載的端電壓Vb的影響。同時(shí)由于是恒流源,Vb肯定會(huì)隨負(fù)載的變化而變化,從而就會(huì)影響恒流源的穩(wěn)定性。顯然這對高精度的恒流源是不能接受的。所以R1,R2,R3,R4這4個(gè)電阻的選取原則是失配要盡量的小,且每對電阻的失配大小方向要一致。實(shí)際中,可以對大量同一批次的精密電阻進(jìn)行篩選,選出其中阻值接近的4個(gè)電阻。


2、開關(guān)電源式高耐壓恒流源電路圖

研制儀器需要一個(gè)能在0到3兆歐姆電阻上產(chǎn)生1MA電流的恒流源,用UC3845結(jié)合12V蓄電池設(shè)計(jì)了一個(gè),變壓器采用彩色電視機(jī)高壓包,其中L1用漆包線在原高壓包磁心上繞24匝,L3借助原來高壓包的一個(gè)線圈,L2借助高壓包的高壓部分。L3和LM393構(gòu)成限壓電路,限制輸出電壓過高,調(diào)節(jié)R10 可以調(diào)節(jié)開路輸出電壓。

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