4.1 《三相交流电路的基本概念》导学案
【学习目标】1.熟悉三相交流电源、三相四线制、三相三线制电路的基本概念。
2.掌握三相交流电源的星形联结和三角形联结的特点。
【重点】三相交流电源的星形联结和三角形联结的特点。
【难点】三相交流电源的三角形联结的特点。
【自主探究】
一、三相电动势
1．单相电动势的产生：如图4-1所示，在两磁极中间，放一个线圈（绕组）。让线圈以ω的速度顺时针旋转。根据________定则可知，线圈中产生感应电动势，其方向由U 1→U 2。
合理设计磁极形状，使磁通按正弦规律分布，线圈两端便可得到单相交流电动势为 =)(2t e UIU _______________
2．三单相电动势的产生：如图4-2所示，若定子中放三个线圈(绕组)：U 1 → U 2，V 1 →V 2，
W 1 →W 2，由____________指向___________，三线圈空间位置各差120o ，转子装有磁极并以
ω 的速度旋转，则在三个线圈中便产生三个单相电动势。
【合作探究】
二、三相对称电源
1．供给三相电动势的电源称为三相电源，三个最大值_______，
角频率相同而初相位互差___________时的三相电源则称为对称三
相电源。如图4-3所示，他们的参考方向是始端为正极性，末端为
负极性。
2．三相电源的表示式
请写出三相电源的瞬时表达式：
3．相量表示式及相量图、波形图，如图4-4、4-5所示。 图4-1 图4-2
图4-3
?∠=?-∠=?∠=1201200U U U U U U W
V U ，， 4．三相电源的特征：______________，______________，______________。对称三相
电源的三个相电压瞬时值之和为零，即0)()()(=++t u t u t u W v U 0,=++W
V U U U U 5．相序：对称三相电压到达正（负）最大值的先后次序，_____________为顺序，___________为逆序。本章若无特殊说明，三相电源的相序均为顺序。
三、三相电源的星形联接
1．基本概念：
（1）三相电源的星形联接：将对称三相电源的三个绕组的____________________联在一起，相头（首端）U1、V1、W1引出作输出线，这种联接称为三相电源的星形联接，如图4-6所示。
（2）中性线：联接在一起的U2、V2、W2点称为三相电源的中性点，用N 表示，当中性点接地时称为__________。从___________引出的线称为中性线，当_________接地时称为
图4-4 图4-5
图4-6
零线，但与地线不同。
（3）火线：从_________________________引出的线称为端线，俗称火线。
（4）相电压：_______________________之间的电压称为相电压，用符号UN u 、VN u 、WN u 表示。常以UN u 作为参考电压。
（5）线电压：________________之间的电压称为线电压，用UV u 、VW u 、WU u 表示。规定线电压的方向分别是由U 线指向V 线，V 线指向W 线，W 线指向U 线。
2．特点：
由上式可得，三相线电压对称，________的有效值（l U ）是____________有效值（p U ）的3 倍，即l U P U 3 ，且各线电压超前相应的相电压__________。
四、 三相电源的三角形联接
1．基本概念：如图4-8所示，将对称三相电源中的三个绕组中U 相绕组的相尾U2与V 相绕组的相头V1，V 相绕组的相尾V2与W 相绕组的相头W1，W 相绕组的相尾W2与U 相绕组的相头U1依次联接如图，由三个联接点引出三条端线，这样的联接方式称为三角形（也称△形）联接。
2．特点：三相电源作三角形联接时，线电压________________相电压。
图4-8
三相交流电源学案 【学习目标】编者： 1、理解三相交流电源的感念以及特点？ 2、掌握三相交流电动势的产生及三种表示方法如何表示？ 3、掌握并会连接三相电源的星型连接？会绘制三相电源的星型连接矢量图并找到线电压与相电压的相位关 系？ 【学习重点】 1、理解三相交流电源的感念以及特点？ 2、掌握并会连接三相电源的星型连接？会绘制三相电源的星型连接矢量图并找到线电压与相电压的相位关 系？ 【学习难点】 1、掌握并会连接三相电源的星型连接？会绘制三相电源的星型连接矢量图并找到线电压与相电压的相位关 系？ 【学习过程】 一、自主预习 1、什么是三相交流电源？ 2、三相交流电源是如何产生的？交流电动机是如何组成的？ 3、三相交流电源的表示方法有哪些？并如何表示三相交流电源？ 4、三相电动势的相序？什么叫正序？三相对称电动势代数和为？ 5、星型联结的概念？中性点或零点、中性线或零线、相线或端线（火线）的概念？（各名称的符号） 6、相电压、线电压、三相三线制、三相四线制的概念？教师同步导学案学生笔记及反思
二、新知学习 1、三相电源星形联结线电压与相电压的向量图绘制？ 2、三相电源星形联结线电压与相电压的相位关系？ 三、课堂达标训练 1、三相交流电电源是三个单项电源按一定方式进行组合，这三个单相交流电电源的_________、______、________。 2、三相四线制是由_________和_________所组成的供电体系，其中相电压是指_________间的电压；线电压是指_________间的电压，且UL=_________UP。 3、若对称的三相交流电压u1=2202sin（wt-600）V，则u2=_______V，u3=_______V，u12=_______V。 4、目前我国低压三相四线制供电线路供给用户的线电压是_______V，相电压是__________V。 5、三相对称电动势正确的说法是（） A、它们同时达到最大值 B、它们达到最大值的时间依次落后1/3周期 C、它们的周期相同，相位也相同 D、它们因为空间位置不同，所以最大值也不同 6、在三相对称电动势，若e1的有效值为100V，初相为0，角频率为W，则e2、e3可分别表示为（） A、e2=100sinwtV，e3=100sinwtV B、e2=100sin（wt-120°）V，e3=100sin（wt+130°）V C、e2=102sin（wt-120°）V，e3=1002sin（wt+120°）V D、e2=1002sin（wt+120°）V，e3=1002sin（wt-120°）V 7、三相动力供电线路的电压是380V，则任意两根相线之间的电压称为（） A、相电压，有效值是380V B、线电压，有效值为220V C、线电压，有效值为380V D、相电压，有效值为220V 8、已知某三相电源的相电压是6KV，如果绕组接成星形，它的线电压是多大？如果已知u1=Umsinwt，写出所有的相电压和线电 压的解析式？ 四、课后反思教师同步导学案学生笔记及反思
直流稳压电源使用攻略(一) 常见的直流稳压电源通常是将220V的交流市电转换成用电器所需要的低压直流电。在一些特殊的应用中，也有升压作用的高压输出稳压电源，不过在业余电台相关应用中非常罕见。根据不同的应用需要，按照电源的功能和特性，直流稳压电源通常分为固定输出电压型的系统供电电源、可调稳压电源、可编程电源、恒流源、电压校准参考源等。随着科技的发展，电源的结构形式和控制电路不断更新，高频开关电路和智能化数控成为电源的发展方向。直流稳压电源的应用与意义 直流稳压电源最基本的应用遍布于我们的生活中。笔记本电脑、MP3以及很多数码产品的电源充电器都属于稳压电源，大部分电子产品的外置电源也是稳压电源。业余电台爱好者必备的、为家中固定电台供电的13.8V电源更是典型的稳压电压。直流稳压电源为我们使用电台提供了一个稳定的低压直流源。 直流稳压电源是实验室和维修领域最常用的基础仪器。稳压电源为用电器和电路提供可靠的电源供应。在维修中，常常通过替代电器自身的供电单元（常称替代法）缩小故障范围，同时利用稳压电源监视用电设备的工作电流，与正常值做比较，以及时发现电路短路、断路等异常故障，对电路故障的判断很有帮助。例如，对于一台不能开机的手持对讲机，一般检修的第一步是卸下对讲机电池，通过维修电源为对讲机供电，然后看对讲机的电流变化。如果对讲机可以正常开机工作，则重点怀疑电池组供电和接触点的问题，如果对讲机开机没有反应，回路中没有电流，那么首先怀疑对讲机内部供电电路的问题，诸如内部保险丝是否烧毁等，然后再按顺序检查开关和稳压电路。在没有功率计的情况下，有经验的HAM可以通过发射时对讲机消耗电流的大小来大致判断输出功率的水平，以及射频功放电路是否工作正常。 在电子产品的研发和检测上，可调稳压电源应用广泛，它可以替代电池供电，并模拟各种供电状况，包括过压、欠压、标准电压等。有些高端的稳压电源还能模拟电池的内阻工作，为产品研发提供更接近实战的实验数据。例如，用户需要修改手持对讲机的低电压告警阀值，那就需要通过软件修改对讲机内部设定的工程参数，然后通过可调稳压电源模拟欠压状态，来确认低压告警的确切数值。例如，测量车载对讲机的发射功率，需要使用稳压电源来替代汽车电瓶供电，使供电电压稳定，以避免因为电瓶充电饱和程度及新旧程度不同而出现的电压高低变化，从而避免影响测试数据。 直流稳压电源的意义在于可以替代电池提供稳定、可控的直流电源，其输出的电压稳定程度要优于普通电池。稳压电源输出电压易于控制，可满足各种应用的需要。通常，用于实验和维修的稳压电源都安装有电压和电流表指示装置，以实时监控电源输出状态，使用起来比临时用万用表测量供电电压和电流方便实用得多。不少多功能的稳压电源还具备恒流源功能、电压跟踪功能、可调过流保护功能等，进一步扩展了稳压电源的应用。
三相交流电路工作原理介绍 由三相交流电源供电的电路。简称三相电路。三相交流电源是指能够提供 3 个频率相同而相位不同的电压或电流的电源，其中最常用的是三相交流发电机。1891 年世界上第一台三相交流发电机在德国劳芬发电厂投运，并建成了第一条从劳芬到法兰克福的三相交流输电线路。由于三相电路输送电力比单相电 路经济，三相交流电机的运行性能和效率也远较单相交流电机为优，因此目前 世界上电力系统和动力用电都几乎无例外地采用三相制。三相交流电源三相发电机有3 个绕组。它们构成对称的三相电源，其中每一个电源称为一相。各相电压的瞬时值分别为 它们有相同的振幅Um 和频率，而三者的相位却互差120°电角度(即1/3 周期)。三相电压的相量分别为 式中Up 是相电压U 的有效值(Up=Um/)。相电压的瞬时值和相量可分别用波形图（图1a）和相量图（图1b）表示。 三相交流电路三相电源中各相电压超前或滞后的排列次序称为相序。若 a 相电压超前 b 相电压,b 相电压又超前 c 相电压,这样的相序是abc 相序,称为正序；反之,若是cba 相序，则称为负序（又称逆序）。三相电动机在正序电压供 电时正转，改成负序电压供电则反转。因此，使用三相电源时必须注意它的相序。但是，许多需要正反转的生产设备可利用改变相序来实现三相电动机正反 转控制。三相电源连接方式通常有两种方式：一种是星形连接（Y 形），另一种称为三角形连接（△形）。从3 个电源的始端a、b、c 引出的3 条导线称为端线(俗称火线)。任意两根端线之间的电压ab、bc、ca 称为线电压。两种不同连接方式的接线图，线电压和相电压的相量图如图2 图3 所示，线电压与相
开关电源基本参数的概念及常见术语 一．描述输入电压影响输出电压的几个参数。 1．绝对稳压系数。 A．绝对稳压系数：表示负载不变时，稳压电源输出直流变化量△U0与输入电网变化量△Ui之比。既： K=△U0/△Ui。 B．相对稳压系数：表示负载不变时，稳压电源输出直流电压Uo的相对变化量△Uo与输出电网Ui的相对变化量△Ui之比。急： S=△Uo/Uo / △Ui/Ui 2. 电网调整率。 它表示输入电网电压由额定值变化+-10%时，稳压电源输出电压的相对变化量，有时也以绝对值表示。 3. 电压稳定度。 负载电流保持为额定范围内的任何值，输入电压在规定的范围内变化所引起的输出电压相对变化△Uo/Uo（百分值），称为稳压电源的电压稳定度。 二．负载对输出电压影响的几种指标形式。 1．负载调整率（也称电流调整率）。 在额定电网电压下，负载电流从零变化到最大时，输出电压的最大相对变
化量，常用百分数表示，有时也用绝对变化量表示。 2．输出电阻（也称等效内阻或内阻）。 在额定电网电压下，由于负载电流变化△IL引起输出电压变化△Uo，则输出电阻为 Ro=|△Uo/△I L| 欧。 三．纹波电压。 1．最大纹波电压。 在额定输出电压和负载电流下，输出电压的纹波（包括噪声）的绝对值的大小，通常以峰峰值或有效值表示。 2．纹波系数Y（%）。 在额定负载电流下，输出纹波电压的有效值Urms与输出直流电压Uo之比，既 y=Umrs/Uo x100% 3．纹波电压抑制比。 在规定的纹波频率（例如50HZ）下，输出电压中的纹波电压Ui~与输出电压中的纹波电压Uo~之比，即： 纹波电压抑制比=Ui~/Uo~ 。 注：噪声不同于纹波。纹波是出现在输出端子间的一种与输入频率和开关频率同步的成分，用峰-峰（peak to peak）值表示，一般在输出电压的0.5%以下；噪声是出现在输出端子间的纹波以外的一种高频成分，也用峰-峰（peak to peak）值表示，一般在输出电压的1%左右。纹波噪声是二者的合成，用峰-峰（peak to peak）值表示，一般在输出电压的2%以下。四．冲击电流。 冲击电流是指输入电压按规定时间间隔接通或断开时，输入电流达到稳定
一、分类和基本原理 1．分类 常见的直流稳压电源分为线性直流稳压电源和开关直流稳压电源两类。线性稳压电源结构简单，纹波小。开关稳压电源效率高，成本低。各有不同的应用场合。 2．串联稳压电源基本原理 串联型线性直流稳压电源，由变压器，整流滤波电路，调整电路，比较放大器，基准电路，取样电路，保护电路和辅助电源等组成。 当交流输入电压变化或负载变化引起输出电压相应变化时，其变化量由取样电路输入到比较放大器反向输入端，与输入到比较放大器同相输入端的基准电压进行比较放大，控制调整电路，使输出电压趋于原来数值，达到稳压目的。 保护电路采用双稳态电路，工作可靠。当外接电路过载或短路，保护电路输出低电平，使调整管截止，停止输出。对负载和稳压电源起到保护作用。图1.5.1为这种电源的结构。 图1.5.1 串连型直流稳压电源结构示意图 二、实验室提供的直流稳压电源指标 实验室使用的是JWY—30F型直流稳压电源，属于串联式直流稳压电源。具有单路，双路输出，各路输出独立，极性可变，互不影响，每路具有电压、电流指示，每路输出电压0—30V连续可调，输出电流最小0.5A，最大2A，输出阻抗≤60mΩ，保护电流3.5±0.3A，指示误差≤2.5%。过载或短路时自动保护，停止输出等性能特性。
三、使用注意事项 1．根据所需要的电压，先调整“粗调”旋纽，再逐渐调整“细调”旋纽，要做到正确配合。例如需要输出12V电压时，需将“粗调”旋纽置在15V档，再调整“细调”旋纽调置12V，而“粗调”旋纽不应置在10V档。否则，最大输出电压达不到12V。 2．调整到所需要的电压后，再接入负载。 3．在使用过程中，如果需要变换“粗调”档时，应先断开负载，待输出电压调到所需要的值后，在将负载接入。 4．在使用过程中，因负载短路或过载引起保护时，应首先断开负载，然后按动“复原”按钮，也可重新开启电源，电压即可恢复正常工作，待排除故障后再接入负载。 5．将额定电流不等的各路电源串联使用时，输出电流为其中额定值最小一路的额定值。 6．每一路电源有一个表头，在A/V不同状态时，分别指示本路的输出电流或者输出电压。 通常放在电压指示状态。 7．每一路都有红、黑两个输出端子，红端子表示“＋”，黑端子表示“－”，面板中间带有接“大地”符号的黑端子，表示该端子接机壳，与每一路输出没有电气联系，仅作为安全线使用。 8．两路电压可以串联使用。绝对不允许并联使用。电源是一种供给量仪器，因此不允许将输出端长期短路。 四、面板结构 图1.5.2 JWY-30F型直流稳压电源面板示意图
第四章 三相电路 一、填空题 1．三个电动势的＿＿＿相等，＿＿＿相同，＿＿＿互差120°，就称为对称三相电动势。 2．对称三相正弦量（包括对称三相电动势，对称三相电压、对称三相电流）的瞬时值之和等于＿＿＿。 3．三相电压到达振幅值（或零值）的先后次序称为＿＿＿。 4．三相电压的相序为U-V-W 的称为＿＿＿相序，工程上通用的相序指＿＿＿相序。 5．对称三相电源，设V 相的相电压U V =220?∠90V ，则U 相电压U U =＿＿＿,W 相电压U W =＿＿＿。 6．对称三相电源，设U 相电压为U U =2202sin314tV,则V 相电压电压为U V =＿＿＿，W 相电压为U W =＿＿＿。 7．三相电路中，对称三相电源一般联结成星形或＿＿＿两种特定的方式。 8．三相四线制供电系统中可以获得两种电压，即＿＿＿和＿＿＿。 9．三相电源端线间的电压叫＿＿＿，电源每相绕组两端的电压称为电源的＿＿＿。 10．在三相电源中，流过端线的电流称为＿＿＿，流过电源每相的电流称为＿＿＿。 11．流过三相发电机每相绕组内的电流叫电源的＿＿＿电流，它的参考方向为自绕组的相尾指向绕组的＿＿＿。 12．对称三相电源为星形联结，端线与中性线之间的电压叫＿＿＿。 13．对称三相电源为星形联结，线电压U UV 与相电压U U 之间的关系表达式为＿＿＿。 14．对称三相电源为三角形联结，线电流I U 与相电流I UV 之间的关系表达式为＿＿＿。 15．有一台三相发电机，其三相绕组接成星形时，测得各线电压均为380V ，则当其改接成三角形时，各线电压的值为＿＿＿。 16．在图5-1中，U U =220∠0°V ，U V =220∠-120°V ，U W =220∠120°V ，则各电压表读数为V 1=＿＿＿，V 2=＿＿＿，V 3=＿＿＿，V 4=＿＿＿。 Z U V1 + --+W U U U - + V U W Y X V a) Z U V2 - + -+W U U U - + V U W Y U V b) 3 V + U X Y Z -- + - + U U V U W U V W c)
直流稳压电源的项目 设计方案 （一）设计目的 1、学习直流稳压电源的设计方法； 2、研究直流稳压电源的设计方案； 3、掌握直流稳压电源的稳压系数和阻测试方法； （二）设计要求和技术指标 1、技术指标：要求电源输出电压为±12V（或±9V /±5V），输入电压为交 流220V，最大输出电流为I omax =500mA，纹波电压△V OP-P ≤5mV，稳压系数Sr≤5%。 2、设计基本要求 （1）设计一个能输出±12V/±9V/±5V的直流稳压电源； （2）拟定设计步骤和测试方案； （3）根据设计要求和技术指标设计好电路，选好元件及参数； （4）要求绘出原理图，并用Protel画出印制板图； （5）在万能板或面包板或PCB板上制作一台直流稳压电源； （6）测量直流稳压电源的阻； （7）测量直流稳压电源的稳压系数、纹波电压； （8）撰写设计报告。 3、设计扩展要求 （1）能显示电源输出电压值，00.0-12.0V； (2) 要求有短路过载保护。 （三）设计提示 1、设计电路框图如图所示 稳压电路若使用分离元件要有取样、放大、比较和调整四个环节，晶体管选用3DD或3DG等型号；若用集成电路选78XX和79XX稳压器。 测量稳压系数：在负载电流为最大时，分别测得输入交流比220V增大和减小10%的输出Δvo，并将其中最大一个代入公式计算Sr，当负载不变时，Sr=ΔVoV I / ΔV I V O 。 测量阻：在输入交流为220V，分别测得负载电流为0及最大值时的ΔVo，r o = ΔV O /ΔI L 。 纹波电压测量：叠加在输出电压上的交流分量，一般为mV级。可将其放大 后，用示波器观测其峰－峰值△V OP-P ；用可用交流毫伏表测量其有效值△V O ，由
三相交流电试题 一、填空题 1、对称的三相电源是由三个（）、（）、（）的正弦电源，连接组成的供电系统。 2、通常可把三相电源连接成（）、（）两种形式。 3、若将电源定子绕组末端连在一起，分别由三个始端引出三条输电线，称为星形连接。这三条线称为（），末端连接点称中性点，从中性点引出的导线称为（）。 4、三相电源连接成星形连接每相上的电压由始端指向末端，叫（）；端 线与端线之间的电压叫（）。 5、三相电源三相绕组一相的末端与另一相的始端依次连接成三角形，从连接点引出三条相线供电称为三角形连接。三角形连接中( ）有效值等于（）有效值。 6、三相电源的相序有（）和（）之分。 分别为（）和（）。 7. 三相电源相线与中性线之间的电压称为（）。 8. 三相电源相线与相线之间的电压称为（）。 9.有中线的三相供电方式称为（）。 10.无中线的三相供电方式称为（）。 11.在三相四线制的照明电路中，相电压是（），线电压是（）。 12.在三相四线制电源中，线电压等于相电压的倍（），相位比相电压（）。 13.三相四线制电源中，线电流与相电流（）。 14.对称三相电路Y形连接，若相电压为()ο ω60 sin 220- =t u A V，则线电压（）V。 15.中线的作用就在于使星形连接的不对称负载的（）对称。 16.在三相四线制供电线路中，中线上不许接（）、（）。 17、在三相正序电源中，若A相电压u A初相角为45o，则线电压u AB的初相角为（）。 18在三相正序电源中，若B相电压u B初相角为-90o，则线电压u AB的初相角为（）。 19、当三相对称负载的额定电压等于三相电源的线电压时，则应将负载接成 （）。 20．当三相对称负载的额定电压等于三相电源的相电压时，则应将负载接成 （）。 21、如果对称三相交流电源的U相电动势eu=Em sin (314t+300)V，那么其余两相电动势分别为ev= （）V，ew =（） V。 22、由三根（）线和一根（）线所组成的供电线路，称为三相四线制电网。三相电动势到达最大值的先后次序称为（）。 二、判断题 1、对称的三相电源是由振幅相同、初相依次相差1200 的正弦电源，连接组成的供电系统。（） 2、三相电源三角形连接中线电压有效值等于相电压有效值。（） 3、任意瞬间对称的三相电源的电压之和不为零。（） 4、一个三相四线制供电线路中，若相电压为220 V，则电路线电压为 311 V。 ( ) 5、两根相线之间的电压叫相电压。 ( )
四、电源的基本参数 1电压 2输入电压 就是市电电压。 国内电压是220V，但电网电压并不是时刻稳定在220V，而是有一定的波动。采用被动PFC 的电源，可以适应的电网电压一般是在180~264V 之间，当电压突然降低到180V 以下时，电源会出现重新启动的现象；电压偏高，则会导致电源保险烧毁。 第15 页 部分电源可以承受电压的缓慢下降，甚至电压缓降到180V 以下时，也可以正常工作， 但此时电源的负载能力也将下降，难以达到额定功率的输出。采用了主动PFC 电路的电源，适应电压可以扩大到90~264V，在此区间均可正常使用。需要指出的是，不是所有 主动PFC 电源，都是宽电压设计。 4.1.2 输出电压 就是电源输出给电脑使用的直流电压。 ATX 电源输出的直流电压有+5V、+12V、-12V 、+5VSB、+3.3V。 同样，电源所输出的直流电压也会有一定的波动。我们允许输出电压有一定的波动，但不能超过INTEL 所界定的范围，正电压允许在基准值上下5%之内波动，而负电压允许在上下10%之内波动，如+5V 的正常范围是4.75~5.25V，而-12V 的正常范围是-10.8~-13.2V 。 要求电源在空载、轻载、典型负载与满载状态下，各路输出电压均在允 许范围 内。当超过此范围，电脑运行就有可能出现问题。检测电源的输出电压需要使用万用表等设备，软件检测的结果往往并不精确。电源输出电压的稳 定性，是电源的一个重要指标，但绝不是判断一款电源优劣的唯一指标。电源性能指标非常繁多，电压的稳定性只是其中一项。只要电源输出在合理的范围内，对电脑配件都不会造成负面影响，这时电压的波动范围在1%和5%的意义是一样的，过分地关注波动的大小是不必要的。但波动的相对大小，侧面反映了电源的负载能力，波动率相对越小的电源，其实际的最大输出功率可能越大，毕竟，输出电压超出规定范围时的输出功率是没有益处的。 相对来说，电压偏高比电压偏低更具有危险性，电压偏低至多引起电脑工作的不正常，而电压偏高则可能烧毁硬件。一
课程设计任务书 学生姓名：柯斐专业班级：通信1101班 指导教师：黄铮工作单位：信息工程学院 题目: Protel直流稳压电源设计 初始条件： Protel 99se软件、相关模电知识 要求完成的主要任务: 1、根据自选题目绘制具有一定规模、一定复杂程度的电路原理图*.sch（自选）。可以涉及模拟、数字、高频、单片机、或者一个具有完备功能的电子电路系统。 2、绘制相应电路原理图的双面印刷版图*.pcb。 3、对电路原理图进行仿真，给出仿真结果（如波形*.sdf、数据）并说明是否达到设计意图。 时间安排： 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日
摘要 电路仿真技术是近十年来在电子技术研究领域的一场革命。设计人员利用计算机及其软件的强大功能，在电路模型上进行电路的性能分析和模拟实验，从而得到准确的结果，然后再付诸生产，极大的减少了实验周期和试制成本，提高了生产效率和经济效益，受到了电子生产厂家的一致欢迎。现在，电子仿真技术已成为电子工业领域不可缺少的先进技术。 可进行电子仿真的软件有多种，其中以PROTEL99流行最广。尤其是PROTEL99-SE 仿真器，提供了强大的仿真功能，仅仿真元件就有6400多种，对模拟电路、数字电路和模拟数字混合电路均能实现仿真。PROTEL99-SE具有WINDOWS风格的菜单、对话框和工具栏，极大的方便了用户的操作。
Abstract Circuit simulation technology in the last 10 years of electronic technology research in the field of a revolution. Designers use computer software and the power of the circuit model on the circuit performance analysis and simulation experiments, and obtain accurate results, and then put into production, greatly reducing the experimental cycle and trial production costs and enhance production efficiency And economic benefits, by electronic manufacturers unanimously welcomed. Now, electronic simulation technology has become indispensable for the electronics industry in the area of advanced technology. May conduct electronic simulation of a variety of software, with the most popular PROTEL99. In particular PROTEL99-SE emulator, providing a powerful simulation and device simulation only have over 6,400 kinds of analog circuits, digital circuits and analog circuits can be mixed to achieve digital simulation. PROTEL99-SE with WINDOWS-style menus, dialog boxes and toolbars, a great convenience to users of the operation.
内容摘要 本设计是关于±12V简易直流稳压电源的设计，论题方向是以单相桥式整流及三端集成稳压器为主，设计一台具有实用价值的小容量简易直流稳压电源。要求：输入电压AC220V、输出电压±12V、输出电流1A、容量24W、输入端须设上电指示灯、输出端须具备短路和过流保护功能。 按照所学知识和相关指导书及补充的写作要求，综述了目前常用直流稳压电源的分类、各自适用范围及优缺点，完整详细地设计了±12V简易直流稳压电源电路，并对各组成部分的功能及工作原理进行了分析。 关键词：直流稳压电源；集成稳压器；小容量；设计；分析
目录 内容摘要 ............................................................ I 关键词：直流稳压电源；集成稳压器；小容量；设计；分析 ................ I 引言 .. (1) 1 直流稳压电源的分类 (2) 2 设计规范及任务 (3) 2.1 设计规范 (3) 2.2 设计任务 (3) 2.3 要求掌握 (3) 3 各电路组成的工作原理及设计的采用 (4) 3.1 指示电路 (4) 3.2 变压电路 (4) 3.3 整流电路 (4) 3.4 滤波电路 (5) 3.5.1 结构与符号 (7) 3.5.2 线性三端集成稳压器的分类及型号 (7) 3.5.3 三端集成稳压器的工作原理 (7) 3.5.4 三端集成稳压器的基本应用电路 (10) 4 基本原理 (12) 4.1 电路的基本组成 (12) 4.2 组成部件的功能 (12) 5 各电路组成的元件选择与参数确定 (13) 5.1 指示电路 (13) 5.2 变压电路 (13) 5.3 整流电路 (13) 5.4 滤波电路 (14) 5.5 稳压电路 (14) 5.6 稳压电源的保护电路 (14) 6 电路图及电路的工作原理 (15) 6.1 ±12V简易直流稳压电源电路图 (15)
测定直流电源的参数并研究其输出特性 【目的要求】 1. 用伏安法测定干电池的输出电压随电流变化的规律，并测定电池的电动势和内阻 2. 测量电池的负载功率特性 3. 学习用作图法处理实验数据 【实验原理】 1. 描绘干电池的伏安特性曲线，并测定电源的电动势和内阻 由于电表不能看成理想电表，因此电流表外接时，电压的测量为不准确值，此时测得的电源内阻为电源与电流表的串联电阻；电流表内接时，测得的电源内阻为电源与电压表的并联电阻。 为减小实验误差采用电流表内接电路，如右图一所示。 假设电表为理想电表有： U E Ir =- 测出多组路端电压与电流值，并作出U I -图像，如图二所示。 根据图像可得纵轴的截距为电源的电动势。直线的斜率为电源的内阻值。 2. 测量干电池的负载功率随负载变化的规律 如图三所示：由于电流表的内阻不能忽略，且和电源内阻相差不大，故本实验采用一定值电阻和一电压表并联的方法测量电流，这样的测量减小电流表在电路中带来的误差。从而用得到的电压与电流值计算R L 上 的功率随电阻R L 的变化情况。且此处的0R 可其一定的保护作用 【实验仪器】 UT39A 万用表 干电池 5.1Ω标准电阻 导线 面包板 开关 【实验步骤】 1. 测量干电池的电动势 用数字万用表的电压挡直接测量电源的电动势E 2. 描绘干电池的伏安特性曲线 （1） 按图一连接电路（注意合上开关前，变组箱电阻应最大） （2） 调节变组箱组值，测量并记录U I 、值 （3） 画U I -曲线，通过图线得出E ，r 的值 3. 测量干电池的负载功率随负载变化的规律 （1） 按图三连接电路，另0R =5.1Ω （2） 调节R L 阻值，R L 取0r R +的3～4倍逐渐较小到0r R +的一半左右，记录此时 两电压表的读数。并作L L P R -图像，判断变化规律 【数据处理】（实验数据来自胡毓文） 1.用万用表直接测得电源电压为E=1.415V
开关电源指标参数 一．描述输入电压影响输出电压的几个指标形式。 绝对稳压系数。 A．绝对稳压系数：表示负载不变时，稳压电源输出直流变化量△U0与输入电网变化量△U i之比。既： K=△U0/△Ui。 B．相对稳压系数：表示负载不变时，稳压器输出直流电压Uo的相对变化量△Uo与输出电网Ui的相对变化量△Ui之比。即： S=△Uo/Uo / △Ui/Ui 电网调整率。 它表示输入电网电压由额定值变化+-10%时，稳压电源输出电压的相对变化量，有时也以绝对值表示。 电压稳定度。 负载电流保持为额定范围内的任何值，输入电压在规定的范围内变化所引起的输出电压相对变化△Uo/Uo（百分值），称为稳压器的电压稳定度。 二．负载对输出电压影响的几种指标形式。 负载调整率（也称电流调整率）。 在额定电网电压下，负载电流从零变化到最大时，输出电压的最大相对变化量，常用百分数表示，有时也用绝对变化量表示。 输出电阻（也称等效内阻或内阻）。没用 在额定电网电压下，由于负载电流变化△IL引起输出电压变化△Uo，则输出电阻为 Ro=|△Uo/△IL| 欧。 三．纹波电压的几个指标形式。 最大纹波电压。 在额定输出电压和负载电流下，输出电压的纹波（包括噪声）的绝对值的大小，通常以峰峰值或有效值表示。 纹波系数Y（%）。
在额定负载电流下，输出纹波电压的有效值Urms与输出直流电压Uo之比，既 y=Umrs/Uo x100% 纹波电压抑制比。 在规定的纹波频率（例如50HZ）下，输出电压中的纹波电压Ui~与输出电压中的纹波电压Uo~之比，即： 纹波电压抑制比=Ui~/Uo~ 。 这里声明一下：噪声不同于纹波。纹波是出现在输出端子间的一种与输入频率和开关频率同步的成分，用峰-峰（peak to peak）值表示，一般在输出电压的0.5%以下；噪声是出现在输出端子间的纹波以外的一种高频成分，也用峰-峰（peak to peak）值表示，一般在输出电压的1%左右。纹波噪声是二者的合成，用峰-峰（peak to peak）值表示，一般在输出电压的2%以下。 四．冲击电流。 冲击电流是指输入电压按规定时间间隔接通或断开时，输入电流达到稳定状态前所通过的最大瞬间电流。一般是20A——30A。 五．过流保护。 是一种电源负载保护功能，以避免发生包括输出端子上的短路在内的过负载输出电流对电源和负载的损坏。过流的给定值一般是额定电流的110%——130%。 六．过压保护。 是一种对端子间过大电压进行负载保护的功能。一般规定为输出电压的130%——150%。 七．输出欠压保护。 当输出电压在标准值以下时，检测输出电压下降或为保护负载及防止误操作而停止电源并发出报警信号，多为输出电压的80%——30%左右。 八．过热保护。 在电源内部发生异常或因使用不当而使电源温升超标时停止电源的工作并发出报警信号。
三相交流电源与单相交流电源的区别 （电工基础知识培训答疑之一） 石如东2015年7月3日 1】三相交流电源：对称三相交流电俗称三相电，是由三个相位差120°、按正弦变化、最大值相等，频率相同的交流电势组成，其波形图和向量图如图一所示 图一三相交流电源波形图和向量图 三相交流电又称为动力电，具有2个电压值，即380V和220V，通常用于工业用电。在某些场合使用660V三相交流电。 2】单相交流电源：成周期性正弦变化的交流电势，其波形图如图二所示。由波形图中可以看出，单相交流电就是三相交流电中的一相电势，因此单相交流电可以从三相交流电中获得。 单相交流电又称为民用电，其电压值为220V，即家庭用电。有些国家或地区使用110V的交流电作为民用电，如日本等国。 u ωt T 图二单相交流电源波形图
3】把单相交流电称作“两相电”是错误的。在电工基础知识中，所谓“相”是指电源的输出端线，端线与中线之间的电压称为“相电压”，其值为220V。任意两相之间的电压称为“线电压”，其值为380V。可见“两相电”不能作为单相电的称呼。 4】某些特殊情况下，取用三相交流电源中的2相作为供电电源，此时可以称为两相电，电压值为380V。 5】三相交流电是由三个单向交流电组合而成，对比图一和图二的曲线可以清晰的看出这个关系。 6】无论是三相交流电还是单相交流电，我们通常说的电压值都是有效值，如380V、220V、110V等。 7】有效值与最大值的关系。有效值≠峰值，峰值电压定义：电压从零电压到最高点的电压，即电压最大值。 峰值是正弦交流电三要素之一。（正弦交流电三个要素：最大值（峰值）、周期（频率f、角频率ω）和相位（初相位）。） 正弦交流电峰值Um=√2×U 式中U=有效值 例：220V市电(单相交流电)的峰值是多少？三相交流电380V的峰值是多少？ 220V：Um=1.414×220=311V 380V：Um=1.414×380=537V 如果按照标准规定的电压允许10%的上限值计算：220V最大值将达到242V；380V最大值将达到575V。这些情况往往在夜晚12点以后用电低峰期时出现。这也是我们经常在平开关上看到额定电压250V的原因。
1. 对称的三相交流电路有何特点? 答：对称的三相交流电路中，相电势、线电势、线电压、相电压、线电流、相电流的大小分别相等，相位互差120度，三相各类量的向量和、瞬时值之和均为零。 三相绕组及输电线的各相阻抗大小和性质均相同。 在星形接线中，相电流和线电流大小、相位均相同。线电压等于相电压的√3倍，并超前于有关的相电压30?度。 在三角形接线中，相电压和线电压大小、相位均相同。线电流等于相电流的√3倍，并滞后于有关的相电流30度。 三相总的电功率等于一相电功率的3倍且等于线电压和线电流有效值乘积的√3倍，不论是星形接线或三角形接线。 2.什么叫串联谐振、并联谐振，各有何特点? 答：在电阻、电感和电容的串联电路中，出现电路的端电压和电路总电流同相位的现象，叫做串联谐振。 串联谐振的特点是：电路呈纯电阻性，端电压和总电流同相，此时阻抗最小，电流最大，在电感和电容上可能产生比电源电压大很多倍的高电压，因此串联谐振也称电压谐振。 在电力工程上，由于串联谐振会出现过电压、大电流，以致损坏电气设备，所以要避免串联谐振。 在电感线圈与电容器并联的电路中，出现并联电路的端电压与电路总电流同相位的现象，叫做并联谐振。 并联谐振电路总阻抗最大，因而电路总电流变得最小，但对每一支路而言，其电流都可能比总电流大得多，因此电流谐振又称电流谐振。 并联谐振不会产生危及设备安全的谐振过电压，但每一支路会产生过电流。 3.导体电阻与温度有什么关系? 答：导体电阻值的大小不但与导体的材料以及它本身的几何尺寸有关，而且还与导体的温度有关。一般金属导体的电阻值，随温度的升高而增大。 4. 什么是相电流、相电压和线电流、线电压? 答：由三相绕组连接的电路中，每个绕组的始端与末端之间的电压叫相电压。各绕组始端或末端之间的电压叫线电压。各相负荷中的电流叫相电流。各断线中流过的电流叫线电流。 5.三相对称电路的功率如何计算? 答：三相对称电路，不论负载接成星形还是三角形，计算功率的公式完全相同： 有功功率：P=?U线*I线*COSΦ； 无功功率：P=?U线*I线*COSΦ； 视在功率：P=?U线*I线。 6.什么叫集肤效应? 答：在交流电通过导体时，导体截面上各处电流分布不均匀，导体中心处密度最小，越靠近导体的表面密度越大，这种趋向于沿导体表面的电流分布现象称为集肤效应。
大连LNG项目接收站工程
修正表
目录 1.概述 (4) 1.1 范围 (4) 1.2 供货商责任（卖方） (4) 1.3 标准规范 (4) 2.环境条件 (4) 2.1 室外 (4) 2.2 室内（无空调及采暖设备） (5) 2.3 室内（有空调及采暖设备） (5) 3.设计和结构 (5) 3.1 概述 (5) 3.2 充电装置 (5) 3.3 微机控制装置应具备以下功能： (6) 3.4 电池 (7) 4.检查和验收 (7) 4.1 直流电源功能单元的试验 (7) 4.2 整体直流电源型式试验 (7) 5.铭牌 (8) 6.包装 (8) 7.防腐要求 (8) 8.供货商文件 (9)
1.概述 1.1范围 本项目名称为大连LNG项目接收站工程，位于大连市大孤山半岛端部鲇鱼湾水域。 本规定包括了采购者(买方)对直流电源的设计、材料、制造、检验、试验、包装和文件的最低要求。 1.2供货商责任（卖方） 直流电源的设计、材料、制造、检验及测试应为供货商特定的排他性责任, 供货商应遵守本询价书中包括的所有文件要求和良好的工程惯例。 供货商不应使用假设代替买方未提供的信息，供货商应从买方获得必要的信息。供货商因缺少信息而提出的索赔是不能被接受的。 对于与本询价书要求不同，但实质上可为买方节约资金的设备或附件，供货商可作为一项选择内容将其列出。这类选择内容应在供货商报价中单独列出且单独报价。直流电源应是符合本询价书要求的供货商的标准设计，并采用高质量的材料和一流的制作工艺。附件应为能从市场上买得到的标准配件。 为了满足规定的条件和要求，在任何情况下，与本询价书所要求的内容保持一致而无偏差提出并不意味着免除供货商在该询价书范围之外所应承担的责任。 供货商应该在整个工作范围内执行基于ISO 9001:2000标准（或与之相当的标准）的质量管理体系。供货商应允许买方或者其授权代表对供货商的工厂进行访问、检查、监督。 供货商应该向买方证明其安全管理系统和环保管理系统符合相关法律。 1.3标准规范 供货商有责任确保所提供的直流电源符合相关的中国国家标准和IEC标准，这些标准包括——但不局限于DL/T5004、DL/T637等。所有采用的标准均应为最新版本。 2.环境条件 除非另有规定，设备要在下述环境中，按照正常使用条件的额定特性使用。 直流电源安装于室内，配备空调及采暖设备。 2.1室外 最高设计温度: 35.3℃ 最低设计温度: -21.1℃ 海拔：小于1000m。 多年的平均相对湿度是67%。 空气中含有盐雾。
三相电练习题 1.由三个频率相同.振幅相同，但相位彼此相差120°的电压源可构成三相交流 电源。（ ） 2.对称三相交流电路，下列说法正确的是（ ） A.三相交流电路各相之间相位差为2T/3 B.三相交流电路各相之间周期相差2/3T C.三相交流电路之间频率之差2F/3 D.以上都不对 3.我国发电厂发出交流电的频率都是50Hz ，该频率习惯上称为（） （容易） A.工频 B.频率 C.周期 4.三相对称电动势任一瞬间的代数和为零。 ( ) 5.三相负载作Y 形连接时，总有P l U U 3 关系成立。（ ） 6.三相用电器正常工作时，加在各相上的端电压等于电源线电压。（ ） 7.三相对称负载作三角形联接时，线电流是相电流的3倍。（ ） 8.图示三相对称电路中，三相交流电源的相电压U ps 为220V ，Z ＝38 ， 则负载的相电流 I PL 为10A 。（ ） 9.对称三相交流电任一瞬时值之和恒等于零，有效值之和恒等于零。 （ ） 10. 三相电源作Y 接时，由各相首端向外引出的输电线俗称火线，由各相尾端 公共点向外引出的输电线俗称零线，这种供电方式称为三相四线制。（ ） 11.对称三相Y 接电路中，线电压超前与其相对应的相电压30°电角。 （ ） 12.人无论在何种场合，只要所接触电压为36V 以下，就是安全的。 （ ） 13.在我国三相四线制中，任意两根相线之间的电压为（ ）
A.相电压，有效值为380V B.线电压，有效值为220V C.线电压，有效值为380V D.相电压，有效值为220V 14.在我国三相四线制中，任意一根相线与零线之间的电压为（） A.相电压，有效值为380V B.线电压，有效值为220V C.线电压，有效值为380V D.相电压，有效值为220V 15.三相对称负载是指三相负载的( )。 A．阻抗值相等 B．阻抗角相同 C．阻抗值相等且阻抗角相同 D．阻抗值相等且阻抗角的绝对值也相等 16.三相电路中，下列结论正确的是（） A．负载作星形联接时，必须有中线 B．负载作三角形联接时，线电流必为相电流的3倍 C．负载作星形联接时，线电压必为相电压的3倍 D．负载作星形联接时，线电流等于相电流 17.三相动力供电线路的电压是380v，则任意两根相线之间的电压称为（） A.相电压，有效值为380V B.线电压，有效值为220V C.线电压，有效值为380V D.相电压，有效值为220V 18.钳形电流表的主要特点是（）。 A.准确度高 B.灵敏度高 C.功率损耗小 D.不必切断电路可以测量电流 19.已知三相电源线电压U =380V，星形联接的对称负载Z＝(6+j8)Ω。则线电流 AB 为（）安。 A. 22 B.223 C.38A D. 383 20.三相四线制中，线电压是相电压的（）倍 A．3 B. 1/3 C. 3 D. 3/3 21.为确保用电安全，日常生活用电的供电系统，采用的供电方式( )。A．是三相三线制星形 B．是三相三线制三角形 C．是三相四线制星形 D．可以是三相三线制星形，也可以是三相四线制星形
第4章 三相电路 复习练习题 一、填空题 1. 三相对称电压就是三个频率 相同 、幅值 相等 、相位互差 120° 的三相交流电压。 2. 三相电源相线与中性线之间的电压称为 相电压 。 3. 三相电源相线与相线之间的电压称为 线电压 。 4.有中线的三相供电方式称为 三相四线制 。 5.无中线的三相供电方式称为 三相三线制 。 6.在三相四线制的照明电路中，相电压是 220 V ，线电压是 380 V 。（220、380） 7.在三相四线制电源中，线电压等于相电压的倍 3 ，相位比相电压 超前30o 。 8.三相四线制电源中，线电流与相电流 相等 。 9. 三相对称负载三角形电路中，线电压与相电压 相等 。 10.三相对称负载三角形电路中，线电流大小为相电流大小的 3 倍、线电流比相应的相电流 滞后30o 。 11.在三相对称负载三角形连接的电路中，线电压为220V ，每相电阻均为110Ω，则相电流I P =___ __2A___，线电流I L =___ 23A __。 12.对称三相电路Y 形连接，若相电压为() οω60sin 220-=t u A V ，则线电压 =AB u () ο-ω30t 380sin V 。 13.在对称三相电路中，已知电源线电压有效值为380V ，若负载作星形联接，负载相电压为__220V__；若负载作三角形联接，负载相电压为__380V__。 14. 对称三相电路的有功功率?cos 3l l I U P =，其中φ角为 相电压 与 相电流 的夹角。 二、选择题 1．下列结论中错误的是____。 A A.当负载作Y 联接时，必须有中线。 B.当三相负载越接近对称时，中线电流就越小。 C.当负载作Y 联接时，线电流必等于相电流。 2．下列结论中错误的是____。A A.当负载作△联接时，线电流为相电流的3倍。 B.当三相负载越接近对称时，中线电流就越小。 C.当负载作Y 联接时，线电流必等于相电流。 3．下列结论中正确的是____。 A A. 当三相负载越接近对称时，中线电流就越小。