技术创新
中文核心期刊《微计算机信息》（嵌入式与ＳＯＣ）２００７年第２３卷第１０－２期
３６０元／年邮局订阅号：８２－９４６
《现场总线技术应用２００例》
电子设计
１引言
对于调速指标要求不高（Ｄ≤２０，Ｓ≥１０％）的小容量直流调速系统来讲，在采用电压负反馈的基础上再加以电流正反馈补偿控制措施，可以使系统的动、静态性能接近转速负反馈的性能。因此，对该调速系统的数学模型和稳定性进行全面分析讨论就尤为必要。
２电压负反馈和电流补偿调速控制
原理
由直流他励电动机的转速方程可知，在转速不很低时，可忽略电枢两端压降，则直流电动机的转速与端电压近似成正比。因此，采用电压负反馈能够代替转速负反馈的作用，而电压的检测显然要比转速检测方便得多，这是由于采用电压负反馈只是用一个起分压作用的电位器作反馈检测元件就可以了。同时在电路中加入电流正反馈补偿控制使系统的性能与原来转速反馈系统基本相同。带电压负反馈和电流正反馈的直流调速系统原理图如图１所示。
图１带电压负反馈和电流正反馈的直流调速系统原理图图中，ＵＰＥ为电力电子变换器，主电路中串入电流取样电阻Ｒｓ，由ＩｄＲｓ取电流正反馈信号Ｕｉ。另外串接Ｒｓ的位置须使
ＩｄＲｓ的极性与转速给定信号Ｕｎ＊的极性一致，而与电压负反馈
信号Ｕｕ＝γＵｄ极性相反。电压负反馈和转速给定通过输入回路电阻Ｒ０引入到运算放大器的输入端，而电流正反馈通过输入回路电阻Ｒ２引入到运算放大器的输入端。定义电流正反馈系数β为：
β＝ＲｏＲｓ／Ｒ２
式中Ｒ０－－－运放器输入端转速给定和电压负反馈输入回
路电阻；
Ｒ２－－－电流正反馈输入回路电阻。
图２电压负反馈和电流补偿系统的静态结构图
当负载增大而使静态速降有所增加时，电流正反馈信号Ｕｉ也随之增大，通过运算放大器使可控硅整流装置控制电压随之增大，进而补偿转速的下降。值得注意的是，在实际工作时电压反馈信号必须经过滤波以后才能引入到运算放大器，因为电力电子变换器的输出除了直流分量Ｕｄ之外，还含有交流分量，如果把交流分量引入到运算放大器，不但起不到调节作用，而且还会产生干扰，甚至会造成放大器局部饱和，从而破坏系统的正常
工作。其次，本电路适合于小容量调速系统，对于电动机容量较大、电压较高的系统最好改用隔离变压器输出电压反馈信号，使主电路与控制电路之间无直接电的联系，以确保系统能安全地
基于电压电流反馈的调速系统稳定性分析
Ｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓｏｆｖａｒｉａｂｌｅｓｐｅｅｄｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｖｏｌｔａｇｅａｎｄｃｕｒｒｅｎｔｆｅｅｄｂａｃｋ
（１．四川大学；２．成都纺织高等专科学校）申
昕
１，２
周新志
１
ＳＨＥＮＸＩＮＺＨＯＵＸＩＮＺＨＩ
摘要：本文简要介绍了基于电压负反馈和电流正反馈的直流调速控制原理，分析了带电压负反馈和电流补偿控制调速系统的数学模型，着重分析和讨论了系统的稳定性，证明了全补偿的条件就是系统临界稳定的条件。并且就参数变化对控制系统的影响作了全面分析。
关键词：电压负反馈；电流补偿；稳定性中图分类号：ＴＰ２０２＋．１文献标识码：Ａ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓＤ．Ｃ．ｖａｒｉａｂｌｅｓｐｅｅｄｃｏｎｔｒｏｌｐｒｉｎｃｉｐｌｅｂａｓｅｄｏｎｅｌｅｃｔｒｉｃｃｕｒｒｅｎｔｐｏｓｉｔｉｖｅｆｅｅｄｂａｃｋｗｉｔｈｖｏｌｔａｇｅｎｅｇａｔｉｖｅｆｅｅｄｂａｃｋ，ａｎａｌｙｓｅｓｔｈｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓｍｏｄｅｌｏｆｖａｒｉａｂｌｅｓｐｅｅｄｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｖｏｌｔａｇｅｎｅｇａｔｉｖｅｆｅｅｄｂａｃｋａｎｄｃｕｒｒｅｎｔｃｏｍｐｅｎｓａｔｅ，
ａｎｄｅｍｐｈａｓｉｚｅｓｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｏｆａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍ’
ｓｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ｐｒｏｖｅｓｔｈｅｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｔｈａｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｃｏｍｐｌｅｔｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｉｓｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍｃｒｉｔｉｃａｌｓｔａｂｉｌｉｔｙ．ａｎｄａｎａｌｙｓｅｓｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌｙｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｗｈａｔｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍａｃｃｅｐｔ－
ｅｄｆｏｒｐａｒａｍｅｔｅｒ’
ｓｃｈａｎｇｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｖｏｌｔａｇｅｎｅｇａｔｉｖｅｆｅｅｄｂａｃｋ，ｃｕｒｒｅｎｔｃｏｍｐｅｎｓａｔｅ，ｓｔａｂｉｌｉｔｙ
文章编号：１００８－０５７０（２００７）１０－２－０２６６－０３
申昕：讲师硕士研究生
２６６－
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术创新
电子设计
《ＰＬＣ技术应用２００例》
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工作。根据系统原理图可得出带电流正反馈的电压负反馈调速系统静态结构图。如图２所示。
由静态结构图可推导出系统静特性方程为：
式中
Ｋ＝γＫｐＫｓ，
Ｒｐｅ———电力电子变换器内阻（Ω）Ｒａ———电动机电枢电阻（Ω）Ｋｐ———
放大器的电压放大系数Ｋｓ———电力电子变换器的电压放大系数γ
———电压负反馈系数Ｃｅ———额定励磁下电动机电动势系数（Ｖ．ｍｉｎ／ｒ），Ｃｅ＝ＫｅФＮ由（１）式中可见，表示电流正反馈作用的一项ＫｐＫｓβ／Ｃｅ（１＋ｋ）能够补偿另两项静态速降，减少静差。需要注意的是，从静特性方程式（１）可以看出，它并非用（１＋Ｋ）去除Δｎ项来使静差减小，而是用一个正项去补偿原系统中负的转速降，因而称为＂补偿控制＂。具体的补偿效果有多大，由系统中各个环节的参数决定。如果利用补偿控制的参数配合使静差为零，称之为全补偿；如果补偿后仍然存在一些静差，则称之为欠补偿；如果补偿后使系统的静特性上翘，则称之为过补偿。由静特性方程式（２）可求出全补偿的条件。
令
就可实现无静差，经整理可得无静差的条件是
（取Ｒ＝
Ｒｐｅ＋Ｒｓ＋Ｒａ）
３数学模型与稳定性分析
从静态分析，电流正反馈代表了对负载扰动的补偿控制，从动态分析，电流正反馈包含了动态电流和负载电流两部分，因而电流正反馈不仅仅是对负载扰动的补偿，而且还有助于提高调速系统的稳态性能。根据原理图及系统中各个环节的控制规律，在忽略电力电子变换器的滞后时间常数Ｔｓ并认为Ｔｌ＝０的情况下，可得到其数学模型的动态结构图如图３所示。
图３动态结构图
根据动态结构图，由梅逊公式可求得其闭环传递函数：
经整理得：
式中
Ｔｍ———
电力拖动系统机电时间常数（秒），Ｔｍ＝ＧＤ２Ｒ／（３７５ＣｍＣｅ）
ＧＤ２———
电力拖动系统折算到电动机轴上的飞轮惯量（Ｎ．ｍ２）Ｃｍ———
额定励磁下电动机的转矩系数（Ｎ．ｍ／Ａ），Ｃｍ＝３０Ｃｅ／πＴｌ———
电枢回路电磁时间常数（秒），Ｔｌ＝Ｌ／Ｒ；由传递函数可得其特征方程：
由控制理论的劳斯稳定判据可得系统稳定的条件
）
临界稳定的条件
）
比较式（３）和式（８）可以看出，对于带电压负反馈和电流正反馈的调速系统的临界稳定条件正是其静特性的全补偿条件。需要注意的是，在实际的调速系统中不能用到全补偿这种临界状态，因为如果设计好全补偿之后，一旦参数受温度等因素的影响而发生变化，补偿的条件就受到破坏而使静特性偏到过补偿区域，不仅静特性要上翘，而且还会出现动态不稳定。
４参数分析
４．１参数变化对动、
静态特性的影响（定性分析）下面以参数Ｒｓ为例进行分析，将β＝ＲｏＲｓ／Ｒ２代入（８）式得
当Ｒｓ增大而其它参数不变时，将会出现过补偿，系统不稳定。分析如下：
１）从静特性的角度分析：由无静差的条件式
可以看出，当Ｒｓ增大时，β＞βｃｒ，将会出现过补偿；
２）从稳定性的角度分析：令
两边对Ｒｓ求导，
由于ＫｐＫｓＲｏ－Ｒ２＞０，ｄｙ（ｔ）／ｄＲｓ＞０，ｙ（ｔ）将会因Ｒｓ的增大而大于０，而稳定的条件是ｙ（ｔ）＝０。
可见，不但系统静特性会因Ｒｓ的增大而上翘，而且系统稳定的条件也不成立，因此系统变得不稳定。
４．２控制系统对参数变化的灵敏度（定量分析）
由传递函数Ｇ（Ｓ）表示的被控对象不管其本身有怎样的特
性，它必然会受到诸如环境的变化、元件的老化以及对象参数的准确值不易确定等客观因素的影响。控制系统的灵敏度就是用来表征由于前向传递函数Ｇ（Ｓ）的变化而引起系统传递函数Ｔ（Ｓ）
＝Ｃ（Ｓ）／Ｒ（Ｓ）的相对变化量，它由以下的式子定义：
当Ｇ（Ｓ）的变化很小时，上式可改写为
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式中，ＳＧＴ表示与Ｇ有关的Ｔ的灵敏度。通常需要确定的灵
敏度是ＳαＴ．
，其中α为Ｇ（Ｓ）的一个易受环境变化影响的参数。利
用链的规则，可以求得
由上述定义，根据式（５）可以求得φ（ｓ）对Ｒｓ的灵敏度如下，
式中，
可见，系统的灵敏度和稳定性对Ｒｓ的要求是相矛盾的。因为从式（１６）可以证明，其分母Ｄ（Ｓ）Ｒｓ将会随着Ｒｓ的增大而增大，因此，欲减小Φ（ｓ）对Ｒｓ的灵敏度，必须增大Ｒｓ的值，但由前面分析可知，增大Ｒｓ又会导致系统的静特性上翘且动态不稳定。需要指出的是，这一结论同自动控制理论中所得出的“稳态精度与稳定性对开环增益Ｋ的要求是相矛盾的”
结论完全一致。５结论
本文依据电压负反馈和电流补偿调速控制原理，对基于电压负反馈和电流补偿控制直流调速系统的数学模型和稳定条件进行了分析，并就参数的变化对稳定性的具体影响进行了详细的讨论。因此，对于调速指标要求不高（Ｄ≤２０，Ｓ≥１０％）的小容量直流调速系统来讲，在实际应用中方案是可行的。
本文的主要创新点在于提出了基于电压负反馈和电流补偿控制直流调速系统的整体数学模型，详细证明了全补偿的条件就是系统临界稳定的条件，讨论了参数变化对稳定性的具体影响并作了定量分析。为该调速方案的实际应用提供了可靠的理论依据。
项目经济效益：约２０万元
参考文献
［１］陈伯时．电力拖动自动控制系统．第３版．北京：机械工业出版社，２００３
［２］史国生．交直流调速系统．北京：化学工业出版社，２００２［３］邹伯敏．自动控制理论．第２版．北京：机械工业出版社，２００２
［４］刘子胥，
孙昊等．直流调速系统的动态矩阵控制仿真．［Ｊ］微计算机信息，２００６，１０－１：１０－１２
作者简介：申昕（１９７３－），男，成都纺织高等专科学校讲师，四川大学电子信息学院硕士研究生，研究方向：智能控制、运动控制系统；周新志（１９６９－），男，博士，四川大学电子信息学院教授，研究方向：智能控制、测控系统与技术。
Ｂｉｏｇｒａｐｈｙ：Ｓｈｅｎｘｉｎ（１９７３－），Ｍａｌｅ，Ｌｅｃｔｕｒｅｒ，Ｍａｓｔｅｒｓｔｕｄｅｎｔ．Ｒｅ－ｓｅａｒｃｈｄｉｒｅｃｔｉｏｎ：ＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＣｏｎｔｒｏｌ、ｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｏｆｍｏｔｉｏｎ．（６１００６４四川四川大学电子信息学院）申昕周新志（６１００２３成都成都纺织高等专科学校）申昕
通讯地址：（６１００６４四川四川大学电子信息学院）申昕
（收稿日期：２００７．８．２３）（修稿日期：２００７．９．２５）
（上接第２６３页）
ＳＡ６０５的中频部分包括一个中频放大器和一个中频限幅器，实
际设计中只使用了其中的中频放大器，它由两个差分放大器组
成，具有４０ｄＢ的增益和４１ＭＨｚ的小信号带宽，在电路中起到放大中频信号和处理脉冲噪声的作用。在实际测试中放大倍数
达不到设计要求，因此中频放大输出管脚１６通过４６５Ｋ的陶瓷滤波器后，仍需后级放大电路。
当ＳＡ６０５使用工作电压５Ｖ时，ＤＤＳ输出１０ＭＨｚ、使用
ＨＰ８１１６Ａ型信号发生器通过前级高频放大滤波电路后产生
９．５５ＭＨｚ信号代替空间ＲＦ信号时，使用ＴｅｋｔｒｏｎｉｘＴＤＳ２０２２型示波器，实测波形图如下：
图４ＳＡ６０５混频器输出中频４６５ＫＨｚ
由图４中可以得知，产生的４６５ＫＨｚ中频信号仍混有高次谐波，因此，该中频信号需要经过后级放大、
滤波电路。由于混频器的输出阻抗为１．５ｋΩ，因此，不必考虑输出与中频滤波器的匹配。
４结论
本文作者创新点：解决了ＡＤ９８５０在实际使用中输出幅度随频率增加而衰减的问题。通过实际测量，证明由ＤＤＳ作为振荡源，与ＳＡ６０５构成接收电路的设计能够完成预期的功能与指标，因此，可以作为一种新的设计方法应用于通信接收机中。
参考文献
［１］黄爱蓉。高性能ＤＤＳ信号产生器的设计研究，［Ｊ］微计算机信息。２００５，０８－１：１５３－１５６
作者简介：杨晓光（１９８１－），男（汉族）河南洛阳人，郑州大学硕士研究生。研究方向为通信技术中嵌入式应用；程明（１９４９－），男（汉族），河南郑州人，郑州大学教授、
硕士生导师。主要从事通信技术和计算机应用的研究；毕立恒（１９７４－），男（汉族）河南信阳人，郑州大学硕士研究生。研究方向为电路与系统的设计；陈莹（１９８０－），女（汉族）河南许昌人，毕业于郑州大学，工学硕士，研究方向为电路与系统设计。
Ｂｉｏｇｒａｐｈｙ：ＹａｎｇＸｉａｏｇｕａｎｇ（１９８２－），Ｍａｌｅ（Ｈａｎ），Ｈｅｎｎａ，ＺｈｅｎｇｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ｍａｓｔｅｒ，ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｅｍｂｅｄｄｅｄｓｙｓｔｅｍ；ＣｈｅｎｇＭｉｎｇ
（１９４９－），
Ｍａｌｅ
（Ｈａｎ），
Ｈｅｎａｎ，
Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ
Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ｐｒｏｆｅｓｓｏｒ，ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄｃｏｍｐｕｔｅｒａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ；ＢｉＬｉｈｅｎｇ（１９７４－），Ｍａｌｅ（Ｈａｎ），Ｈｅｎｎａ，ＺｈｅｎｇｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｍａｓｔｅｒ，ｅｌｅｃｔｒｏｃｉｒｃｕｉｔａｎｄｓｙｓｔｅｍ；ＣｈｅｎＹｉｎｇ（１９８０－），Ｆｅｍａｌｅ（Ｈａｎ），
Ｈｅｎａｎ，
ｇｒａｄｕａｔｅｆｒｏｍＺｈｅｎｇｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，
ｍａｓｔｅｒ，
ｅｌｅｃｔｒｏｃｉｒｃｕｉｔａｎｄｓｙｓｔｅｍ．
（４５００５２河南郑州郑州大学信息工程学院）程明杨晓光
毕立恒陈莹
通讯地址：（４５００５２河南省郑州市大学路７５号郑州大学南校区信息工程学院０４级研）杨晓光
（收稿日期：２００７．７．２３）（修稿日期：２００７．８．２５）
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开关电源拓扑电压模式与电流模式的比较 作者：罗伯特.曼诺 Unitrode公司的IC公司拥有自成立以来一直活跃在前沿的发展控制电路来实现国家的最先进的级数在电源技术。在多年来许多新产品已推出使设计人员能够在易于应用新的创新电路拓扑结构。由于每一种新的拓扑声称提供改进过的这以前是可用的，它是合理的期望一些混乱将与引进的UCC3570的生成 - 一种新的电压模式控制器介绍我们告诉了近10年后世界上目前的模式是这样的优越方法。 但事实却是，没有一个统一的拓扑结构是最适合所有的应用程序。此外，电压模式控制如果更新了现代化的电路和工艺的发展 - 大有作为今天的高性能用品的设计师和是一个可行的竞争者为电源设计人员的重视。要回答的问题是，它的电路拓扑结构最好是为一个特定的应用程序时，必须从的每一种方法的两个优点和缺点的认识。下面的讨论尝试这样做以一致的方式为这两个电源的控制算法。 电压模式控制这是用于在第一开关的方法调节器的设计和它服务的行业以及为多年本电压模式配置。这种设计的主要特点是:有一个单一的电压反馈路径，以脉冲宽度调制，通过比较所执行的以恒定的倾斜波形电压误差信号。电流限制必须分开进行。 电压模式控制的优点有： 1．单个反馈回路更易于设计和分析。 2．大振幅锯齿波为一个稳定的调制过程提供良好的噪声容限。 3. 低阻抗功率输出为多路输出电源提供更佳交叉调整。 电压模式控制的缺点： 1.任何改变线路或负载必须首先被检测作为输出的变化，然后由校正反馈回路。 这通常意味着响应速度慢。 2.输出滤波器将两个极点的控制循环要求无论是占主导地位的极低频滚降在误 差放大器或在补偿加零。 3.补偿是通过进一步复杂化，即环增益随输入电压而变化。 电流模式控制上述的缺点是相对显著，因为，设计师们在它的介绍非常积极地考虑所有被缓解电流模式控制这种拓扑结构。如可以看到的从图2中，基本电流模式的图 控制使用振荡器只能作为一个固定频率时钟和斜坡波形被替换为从输出电感电流产生的信号。 而这种控制技术提供的优点包括以下内容： 1. 由于电感电流上升与输入电压 - 武定一个斜坡，这个波形会回应马上到线电压的变化，消除双方的延迟反应和增益变化与输入电压变化。 2. 由于误差放大器现在用命令的输出电流而不是电压，输出电感的影响被最小化现在的过滤器只提供一个单极到反馈回路（至少在感兴趣的正常区域）。这允许在可比的电压模式电路更简单补偿和更高的增益带宽。 3. 电流模式电路额外的好处包括固有的脉冲逐脉冲限流仅仅通过钳位误差放大器的命令，当多个功率单元并联共享以及提供方便的负荷。 而改进提供了电流模式令人印象深刻的是，这项技术在设计过程中还带有其独特的一套必须解决的问题。一些这些清单已概述如下：
探究串联电路中电流的规律班级：小组成员： 【实验目标】 1.探究串联和并联电路的电压关系； 2、体验探究的过程，培养严谨的科学态度。 【实验器材】 电池组、电压表、三个小灯泡（其中两个规格相同）、开关、导线若干。 1.实验电路图： 2、实验步骤： ①按照电路图连接实物图； ②检查电路连接是否正确，若没有问题，方可闭合开关，使两个灯泡均发光。 ③将电流表分别串联在电路中的 A 点、 B 点、 C 点，并分别记录测量的电流值； ④换用另外的小灯泡再测1-3 次。 3.实验表格： A点的电流 I A B点的电流 I B C点的电流 I C 第一次测量 第二次测量 第三次测量 【分析与论证】 分析实验数据，论证猜想与假设是否正确，你能总结出什么结论？ 实验结论： 实验结论： 【交流与评估】 1、实验设计有没有不合理的地方？操作中有没有失误？ 2.若通过两只灯泡的电流相等，两灯泡一定是串联吗？请通过实验得出结论。 指导教师：等级评价：
探究串联电路中电压的规律 班级：小组成员： 【实验目标】 1、探究串联和并联电路的电压关系； 2、体验探究的过程，培养严谨的科学态度。 【实验器材】 电池组、电压表、三个小灯泡（其中两个规格相同）、开关、导线若干。 1、实验电路图： 2、实验步骤：①按照电路图 连接实物图； ②将电压表分别并联在电路中 AB之间、BC之间、AC之间，并分别记录测量的 电压值；③换用另外的小灯 泡再测两次。 3.实验记录表格： L1两端的电压 U1/V L2两端的电压 U2/V总电压U/V 第一次测量 第二次测量 第三次测量 【分析与论证】分析实验数据，论证猜想与假设是否正确，你能总结出什么结论？ 实验结论： 【交流与评估】 1.实验设计有没有不合理的地方？操作中有没有失误？ 2.若两只灯泡两端的电压相等，两灯一定是并联吗？ 指导教师：等级评价：
如何判断电压反馈与电流反馈？ 若反馈量与输出电压成正比则为电压反馈；若反馈量与输出电流成正比则为电流反馈。通常可以采用负载短路法来判断。 从概念上说，若反馈量与输出电压（有时不一定是输出电压，而是取样处的电压）成正比则为电压反馈；若反馈量与输出电流（有时不一定是输出电流，而是取样处的电流）成正比则为电流反馈。在判断电压反馈和电流反馈时，除了上述方法外，也可以采用负载短路法。负载短路法实际上是一种反向推理法，假设将放大电路的负载电阻RL短路（此时，），若输入回路中仍然 存在反馈量，即，则为电流反馈；若输入回路中已不存在反馈，即则为电压反馈。 判断电压反馈和电流反馈更直观的方法是根据负载电阻与反馈网络的连接方式来区分电 压反馈与电流反馈。将负载电阻与反馈网络看作双端网络（在反馈放大电路中其中一端通常为公共接地端），若负载电阻与反馈网络并联，则反馈量对输出电压采样，为电压反馈。否则，反馈量无法直接对输出电压进行采样，则只能对输出电流进行采样，即为电流反馈。 电压负反馈可以稳定输出电压；而电流负反馈则可以稳定输出电流。区分电压反馈与电流反馈只有在负载电阻RL变动时才有意义。如果RL固定不变，因输出电压与输出电流成正比，所以，在稳定输出电压的同时也必然稳定输出电流，反之亦然，二者效果相同。但是当负载电阻 RL改变时，二者的效果则完全不同，电压负反馈在稳定输出电压时，输出电流将更不稳定； 而电流负反馈在稳定输出电流时，输出电压将更不稳定。 图6 电压反馈与电流反馈的判断 如图5(a)，反馈电压，反馈量与输出电压成正比，故为电压反馈。
图6(a)，反馈电压，反馈量与输出电流成正比，故为电流反馈。 图6 (b)，反馈电流，反馈量与输出电流成正比，故为电流反馈。也可用负载短路法来判断，如图5(a)中，将RL短路时（此时，），如图7(a)所示。由于输 入回路中不存在反馈（），所以图5(a)电路为电压反馈。将图6(a) 中RL短路时（此 时，，如图7(b)所示，输入回路中仍然存在反馈量（），说明反馈对输出电流取样，所以图6(a)电路应为电流反馈。 图7 负载短路法判断电压反馈与电流反馈
分析电流控制型开关电源方案 随着电力电子技术的高速发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源，进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代，进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展。开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关晶体管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成。开关电源和线性电源相比，二者的成本都随着输出功率的增加而增长，但二者增长速率各异。线性电源成本在某一输出功率点上，反而高于开关电源，这一成本反转点。随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术在不断地创新，这一成本反转点日益向低输出电力端移动，这为开关电源提供了广泛的发展空间。 电压控制型开关电源会对开关电流失控，不便于过流保护，并且响应慢、稳定性差。与之相比，电流控制型开关电源是一个电压、电流双闭环控制系统，能克服电流失控的缺点，并且性能可靠、电路简单。据此，我们用UC3842芯片设计了一个电流控制型开关电源。为了提高输出电压的精度，系统没有采用离线式结构，而采用直接反馈式结构。本系统在设计上充分考虑了电磁兼容性和安全性，可广泛应用于
工业、家电、视听和照明设备。 电流控制型开关电源的原理框图 电流型控制是针对电压型控制的缺点而发展起来的，在保留了电压控制型的输出电压反馈控制部分外，又增加了一个电流反馈环节，其原理框如图1所示。 图1 电流控制型开关电源的原理框图 电流控制型开关电源是一个电压、电流双闭环控制系统，内环为电流控制环，外环为电压控制环。当U O变化导致UF变化，或I变化导致US变化时，从而改变UO，达到输出电压稳定的目的。 电流型控制芯片UC3842 UC3842 采用固定工作频率脉冲宽度可控调制方式，共有8 个引脚，各脚功能如下：①脚是误差放大器的输出端，外接阻容元件用于改善误差放大器的增益和频率特性；②脚是反馈电压输入端，此脚电压与误差放大器同相端的2.5V 基准电压进行比较，产生误差电压，从而
1、欧姆定律： I=U/R U：电压，V； R：电阻，Ω； I：电流，A； 2、全电路欧姆定律： I=E/（R+r） I：电流，A； E：电源电动势，V； r：电源内阻，Ω； R：负载电阻，Ω 3、并联电路，总电流等于各个电阻上电流之和 I=I1+I2+…In 4、串联电路，总电流与各电流相等 I=I1=I2=I3=…=In 5、负载的功率 纯电阻有功功率P=UI → P=I2R（式中2为平方）U：电压，V； I：电流，A； P：有功功率，W； R：电阻 纯电感无功功率 Q=I2*Xl （式中2为平方） Q：无功功率，w； Xl：电感感抗，Ω I：电流，A 纯电容无功功率 Q=I2*Xc （式中2为平方） Q：无功功率，V； Xc：电容容抗，Ω I：电流，A 6、电功（电能） W=UIt W：电功，j； U：电压，V； I：电流，A； t：时间，s 7、交流电路瞬时值与最大 值的关系 I=Imax×sin(ωt+Φ) I：电流，A； Imax：最大电流，A； (ωt+Φ)：相位，其中Φ为 初相。 8、交流电路最大值与在效 值的关系 Imax=2的开平方×I I：电流，A； Imax：最大电流，A； 9、发电机绕组三角形联接 I线=3的开平方×I相 I线：线电流，A； I相：相电流，A； 10、发电机绕组的星形联接 I线=I相 I线：线电流，A； I相：相电流，A； 11、交流电的总功率 P=3的开平方×U线×I线 ×cosΦ P：总功率，w； U线：线电压，V； I线：线电流，A； Φ：初相角 12、变压器工作原理 U1/U2=N1/N2=I2/I1 U1、U2：一次、二次电 压，V； N1、N2：一次、二次线圈 圈数； I2、I1：二次、一次电流， A； 13、电阻、电感串联电路 I=U/Z Z=（R2+XL2）和的开平方 （式中2为平方） Z：总阻抗，Ω； I：电流，A； R：电阻，Ω； XL：感抗，Ω 14、电阻、电感、电容串联 电路 I=U/Z Z=[R2+（XL-Xc）2]和的开 平方（式中2为平方） Z：总阻抗，Ω； I：电流，A； R：电阻，Ω； XL：感抗，Ω； Xc：容抗，Ω
电压和串并联电路电压的规律 一、概念知识的理解 1、一节干电池的电压U= V 一节蓄电池的电压U= V 家庭照明电路的电压U= V 对人体安全的电压应不高于U= V 2、电路中有了电源，就可以使（） A、电路接通 B、电路两端产生电压 C、电路中产生自由电荷 D、电路中形成电流 3、下列说法正确的是（） A、只要电路中有自由电荷，就有持续的电流 B、电路中有电源，就一定有电流 C、闭合电路中，必须有电源，才有持续的电流 D、利用带电体做电源，可得到持续的电流 4、（多选）关于“电压是电路中产生电流的原因”的理解，下列说法正确的是（） A、电路中有电压就一定有电流 B、电路中有电流就一定有电压 C、电流和电压总是同时存在的 D、电压是形成电流的条件之一 5、下面关于电压的说法不正确的是（） A、电压是电路中产生电流的原因 B、不同的电源两端产生的电压一般不相同 C、电源正极有多余的正电荷，负极有多余的负电荷，在正负极之间就产生 了电压
D、电路中只要有提供电压的电源，就一定有电流 6、关于电流表和电压表的使用，下列说法错误的是（） A、使用前都应检查指针是否指零 B、若有两个量程，一般都是先用大量程“试触” C、两表都不能够将两接线柱直接接到电源的两极上 D、接入电路时，都应该使电流从正接线柱流入，从负接线柱流出 7、下列关于串联和并联电路中电压规律的说法正确的是（） A、串联电路中的电压各处是相等 B、并联电路中的总电压等于各用电器两端的电压之和 C、并联电路中各支路两端的电压都相等 D、通过两只灯泡的电流相等，则两灯一定是串联 8、电流表的电阻非常，我们可以看成是，所以必须和用电器 连接，否则就会造成，电压表的电阻非常，我们可以看成是，所以必须和用电器连接，否则就会造成。 9、自来水管两端水压不同，形成水流，电路两端有电压，形成电流，同理，比 较水压形成水流得到电压形成电流，这种研究物理问题的方法叫（） A、类比法 B、比较法 C、转换法 D、等效法 二、电压表的应用看图题 1、在图3所示的电路中，闭合开关S，能用电压表测量L1两端电压的正确电 路是（） 2、如图所示的电路中，闭合开关S后，小灯泡L1、L2
反馈控制电路 一、自动增益控制(AGC) 1、AGC电路的作用与组成 (1) 作用 当输入信号变化时，保证输出信号幅度基本恒定。包括： ①能够产生一个随输入信号大小而变化的控制电压，即AGC电压（±UAGC）； ②利用AGC电压去控制某些级的增益，实现AGC。 (2) 组成——具有AGC电路的接收机框图 2、AGC电压的产生 (1) 平均值式AGC电路 中频信号电压经检波后，除得到所需音频信号之外，还得到一个平
均直流分量。音频信号由RL2两端取出。平均直流分量(反映了输入信号的幅度)从C3两端取出，经低通后，作为AGC电压，加到中放管上去控制中放的增益。
(2) 延迟式AGC电路 V1、R7和C4组成AGC检波电路，运放A为直流放大器，UREF为延迟电平。当输入信号较小时，AGC不起作用。当输入信号较大时,AGC将起作用。可见，该AGC电路具有延迟功能
3、实现AGC的方法 (1) 改变发射极电流IE 正向AGC 反向AGC (2) 改变放大器负载 由于放大器的增益与负载密切相关，因此通过改变负载就可以控制放大器的增益 。 (3) 改变放大器的负反馈深度 通过控制负反馈的深度来控制放大器的增益。
6.2 自动频率控制（AFC） 1、AFC的工作原理 2、组成 3、工作原理 4、AFC的应用：调幅接收机中的AFC系统 具有AFC电路的调频发射机一、AFC——电路组成
作用：自动控制振荡器频率稳定 组成：鉴相器、低通滤波器和压控振荡器 标准频率fr；输出频率fo；误差电压uD(t) ；直流控制电压 uC(t)。 二、AFC——工作原理 压控振荡器的输出频率fo与标准频率fr在鉴频器中进行比较，当fo=fr时，鉴频器无输出，压控振荡器不受影响；当fo≠fr时，鉴频器即有误差电压输出，其大小正比于(fo－fr)，经低通滤波器滤除交流成分后，输出的直流控制电压uc(t)，加到压控振荡器上，迫使压控振荡器的振荡频率fo与fr接近，而后在新的振荡频率基础上，再经历上述同样的过程，使误差频率进一步减小，如此循环下去，最后fo和fr的误差减小到某一最小值△f时，自动微调过程停止，环路
功率电压电流公式功率电压电流公式大全 1、欧姆定律： I=U/R U：电压，V； R：电阻，Ω； I：电流，A； 2、全电路欧姆定律： I=E/（R+r） I：电流，A； E：电源电动势，V； r：电源内阻，Ω； R：负载电阻，Ω 3、并联电路，总电流等于各个电阻上电流之和 I=I1+I2+…In 4、串联电路，总电流与各电流相等 I=I1=I2=I3=…=In 5、负载的功率 纯电阻有功功率P=UI → P=I2R（式中2为平方） U：电压，V； I：电流，A； P：有功功率，W； R：电阻
纯电感无功功率Q=I2*Xl（式中2为平方）Q：无功功率，w； Xl：电感感抗，Ω I：电流，A 纯电容无功功率Q=I2*Xc（式中2为平方）Q：无功功率，V； Xc：电容容抗，Ω I：电流，A 6、电功（电能） W=UIt W：电功，j； U：电压，V； I：电流，A； t：时间，s 7、交流电路瞬时值与最大值的关系 I=Imax×sin(ωt+Φ) I：电流，A； Imax：最大电流，A； (ωt+Φ)：相位，其中Φ为初相。 8、交流电路最大值与在效值的关系 Imax=2的开平方×I I：电流，A； Imax：最大电流，A； 9、发电机绕组三角形联接
I线=3的开平方×I相 I线：线电流，A； I相：相电流，A； 10、发电机绕组的星形联接 I线=I相 I线：线电流，A； I相：相电流，A； 11、交流电的总功率 P=3的开平方×U线×I线×cosΦ P：总功率，w； U线：线电压，V； I线：线电流，A； Φ：初相角 12、变压器工作原理 U1/U2=N1/N2=I2/I1 U1、U2：一次、二次电压，V； N1、N2：一次、二次线圈圈数； I2、I1：二次、一次电流，A； 13、电阻、电感串联电路 I=U/Z Z=（R2+XL2）和的开平方（式中2为平方） Z：总阻抗，Ω； I：电流，A； R：电阻，Ω； XL：感抗，Ω 14、电阻、电感、电容串联电路 I=U/Z Z=[R2+（XL-Xc）2]和的开平方（式中2为平方）Z：总阻抗，Ω； I：电流，A； R：电阻，Ω； XL：感抗，Ω； Xc：容抗，Ω
实验：探究串联、并联电路中电流关系和电压关系 【目标】 1. 通过实验探究活动，会使用电流表测量电路中的电流，会使用电压表测量电路两端的电压。 2. 通过实验探究活动，探究串、并联电路中电流的关系和电压的关系。 【器材】 一只电流表、一只电压表、两只带小灯泡的灯座、一个开关、一个电池组（或一个学生电源）、若干导线。 【探究过程】 提出问题 1. 在如图一所示的串联电路中，A 、B 、C 三处的电流大小相等吗？在如图二所示的并联电路中，a 、b 、c 三处的电流大小相等吗？它们之间有什么等量关系？ 图一 图二 2. 在如图三所示的串联电路中，灯1L 两端的电压1U 与2L 两端的电压2U 和串联电路两端电压U 相等吗? 它们之间有什么等量关系？在如图四所示的并联电路中，灯1L 两端的电压1U 与2L 两端的电压2U 和并联电路两端总电压U 相等吗? 它们之间有什么等量关系？ 图三 图四 猜想与假设 请根据上述问题，写出你的猜想和假设。 1.在串联电路中，电路各处的电流是相等的。 2.在并联电路中，干路电路中的电流大小等于各支路电流之和。 3.串联电路两端的电压跟各部分电路两端的电压之和。 4.并联电路中，各支路两端的电压相等，等于干路电压。
进行实验（提示：不懂实物连接详看附表） 请你根据下面的实验方案和操作步骤，检验你的猜想与假设，或者参照下面的实验方案，自己设计实验检验自己的猜想与假设。 1. 按电路图一，将各电路器件摆放到水平桌面上，断开开关，依次连接成串联电路。 2. 用电流表分别串联在电路中的A 、B 、C 三处，闭合开关，测量出A 、B 、C 三处的电流大小，并记录在表一中。 3. 按电路图二，将各电路器件摆放到水平桌面上，断开开关，依次连接成并联电路。 4. 用电流表分别串联在电路中的a 、b 、c 三处，闭合开关，测量出a 、b 、c 三处的电流大小，并记录在表一中。 表一 电路 A I （或a I ）/A B I （或b I ）/A C I （或c I ）/A 串联电路 并联电路 5．按电路图三，将各电路器件摆放到水平桌面上，断开开关，依次连接成串联电路。 6. 用电压表分别并联在电路中灯1L 、2L 的两端及A 、B 两点之间，闭合开关，测量出灯1L 、2L 两端的电压大小和A 、B 两点之间的电压大小，并记录在表二中。 7. 按电路图四，将各电路器件摆放到水平桌面上，断开开关，依次连接成并联电路。 8. 用电压表分别并联在电路中灯1L 、2L 的两端及A 、B 两点之间，闭合开关，测量出灯1L 、2L 两端的电压大小和A 、B 两点之间的电压大小，并记录在表二中。 表二 电路 1U /V 2U /V AB U （或ab U ）/V 串联电路 并联电路 9. 断开开关，整理实验器材。 实验注意事项： （1）电路连接完成后，需用手撑开导线检查电路正确后，（特别注意电表的“＋”“－”接线柱的连接，一定要使电流“＋”进“－”出）再闭合开关。 （2）在不能估计电流、电压值时，要从电表的大量程开始“试触”（瞬时碰接），以选择合适的量程。（用电表测量时，以指针偏转到满刻度的1/2~1/3时较为准确。） （3）记录电表示数时，要根据所选择的量程和分度值正确读数。 【分析与结论】 1. 通过分析实验记录表一可得出：串联电路中各处的电流大小是相等的，用公式表示为________ __，并联电路中，干路中的电流大小等于______________________________，用公式表示为____________________。 2. 通过分析实验记录表二可得出：串联电路两端的总电压跟各部分电路两端的电压之和___________，用公式表示为______________，并联电路中，各支路两端的电压_______________________，用公式表示为_____________________。 【思考与讨论】
电压、电流的反馈控制模式 现在的高频开关稳压电源主要有五种PWM反馈控制模式。电源的输入电压、电流等信号在作为取样控制信号时，大多需经过处理。针对不同的控制模式其处理方式也不同。下面以由VDMOS开关器件构成的稳压正激型降压斩波器为例，讲述五种PWM反馈控制模式的发展过程、基本工作原理、电路原理示意图、波形、特点及应用要｀氪，以利于选择应用及仿真建模研究。 （1）电压反馈控制模式 电压反馈控制模式是20世纪60年代后期高频开关稳压电源刚刚开始发展而采用的一种控制方法。该方法与一些必要的过电流保护电路相结合，至今仍然在工业界被广泛应用。如图1（a）所示为Buck降压斩波器的电压模式控制原理图。电压反馈控制模式只有一个电压反馈闭环，且采用的是脉冲宽度调制法，即将经电压误差放大器放大的慢变化的直流采样信号与恒定频率的三角波上斜坡信号相比较，经脉冲宽度调制得到一定宽度的脉冲控制信号，电路的各点波形如图1（a）所示。逐个脉冲的限流保护电路必须另外附加。电压反馈控制模式的优点如下。 ①PWM三角波幅值较大，脉冲宽度调节时具有较好的抗噪声裕量。 ②占空比调节不受限制。 ③对于多路输出电源而言，它们之间的交互调节特性较好。 ④单一反馈电压闭环的设计、调试比较容易。 ⑤对输出负载的变化有较好的响应调节。 电压反馈控制模式的缺点如下。 ①对输入电压的变化动态响应较慢。当输入电压突然变小或负载阻抗突然变小时，因为主电路中的输出电容C及电感L有较大的相移延时作用，输出电压的变小也延时滞后，而输出电压变小的信息还要经过电压误差放大器的补偿电路延时滞后，才能传至PWM比较器将脉宽展宽。这两个延时滞后作用是动态响应慢的主要原因。 ②补偿网络设计本来就较为复杂，闭环增益随输入电压而变化的现象使其更为复杂。 ③输出端的LC滤波器给控制环增加了双极点，在补偿设计误差放大器时，需要将主极点低频衰减，或者增加一个零点进行补偿。 ④在控制磁芯饱和故障状态方面较为麻烦和复杂。 改善及加快电压模式控制动态响应速度的方法有两种：一种是增加电压误差放大器的带宽，以保证其具有一定的高频增益。但是这样容易受高频开关噪声干扰的影响，需要在主电路及反馈控制电路上采取措施进行抑制或同相位衰减平滑处理。另一种是采用电压前馈控制模式。电压前馈控制模式的原理图如图1（b）所示。用输入电压对电阻、电容（Rt、Ctt）充电，以产生具有可变化的上斜坡的三角波，并且用它取代传统电压反馈控制模式中振荡器产生的固定三角波。此时输入电压变化能立刻在脉冲宽度的变化上反映出来，因此该方法明显提高了由输入电压的变化引起的动态响应速度。在该方法中对输入电压的前馈控
电压负反馈和电流正反馈自动调速系统的选择 转速负反馈自动调速系统，其调速指标是很好的，但是它需要一个测速发电机，增加了设备投资，维修较麻烦，有时安装也困难。从A-G-M开环系统中可以看出，当负载电流增加时，由于发电机端电压的下降以及发电机、电动机换向绕组压降及电动机电枢压降的增加，使电动机反电动势及转速下降，可用发电机端电压作为负反馈以维持发电机电压近似不变；可用负载电流作为正反馈以补偿换向绕组及电动机电枢绕组压降。这样既可得到近似转速负反馈的性能。 下图为电压负反馈调速系统电路图。 图2.5.1电压负反馈系统电路图 Figure 2.5 .1 negative feedback system voltage circuit 发电机电枢两端并联电阻RV，从中引出反馈电压UV，此即为信号引出点。Rv的选择应使流进其电流而引起发电机内部压降可略而不计。UV与给定电压Us是反向的，因而构成了电压负反馈环节。由于是电压反馈，故应选择高阻控制绕组作为CI。图中Rsa是给定回路附加电阻。 式中, 为给定电位器分压比；
为电压负反馈系数； 上图中各环节的电压平衡方程式为 式中,分别为发电机及电动机电枢绕组及换向绕组电阻； 为主回路换向绕组的电阻和。 根据框图，写出电压负反馈调速系统静特性方程： 式中，KV为电压负反馈闭环系统开环放大倍数
图2.5.2具有电压负反馈及电流正反馈系统电路图 Figure 2.5 .2 a negative feedback voltage and current positive feedback system circuit 从图2.5（b）可得静特性方程式
功率计算公式 P=UI功率的计算公式 p=w/t p=UI P=I^2 *R P=Fv P=U^2 /R 功的计算公式: W=Fs W=UIt W=I^2 *Rt W=U^2 *t /R 1,两相家用电器功率的计算方法是: P=电流*电压*功率因素 如5A电流*220V交流电压*0.9功率因素=990W 1度电=1000W 2,对称三相交流家用电器功率的计算方法是: 有功功率(W)P=跟号3*电流*交流电压*功率因素(COS) 无功功率(VAR)Q=跟号3*电流*交流电压*功率因素(SIN) 视在功率(VA)S=跟号3*电流*交流电压 P表示功率，单位是“瓦特”，简称“瓦”，符号是“w”。W表示功，单位是“焦耳”，简称“焦”，符号是“J”。t表示时间，单位是“秒”，符号是“s”。因为W=F（f 力）*s（s 距离）（功的定义式），所以求功率的公式也可推导出P=F·V（F为力，V为速度）。功率越大转速越高，汽车的最高速度也越高，常用最大功率来描述汽车的动力性能。最大功率一般用马力(PS)或千瓦(kw)来表示，1马力等于0.735千瓦。 1w=1J/s P=W/t=FV=FL/t 1、串联电路电流和电压有以下几个规律：（如：R1，R2串联） ①电流：I=I1=I2（串联电路中各处的电流相等） ②电压：U=U1+U2（总电压等于各处电压之和） ③电阻：R=R1+R2（总电阻等于各电阻之和）如果n个阻值相同的电阻串联，则有R总=nR
2、并联电路电流和电压有以下几个规律：（如：R1，R2并联） ①电流：I=I1+I2（干路电流等于各支路电流之和） ②电压：U=U1=U2（干路电压等于各支路电压） ③电阻：（总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数和）或。 如果n个阻值相同的电阻并联，则有R总= R 注意：并联电路的总电阻比任何一个支路电阻都小。 电功计算公式：W=UIt（式中单位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）。 5、利用W=UIt计算电功时注意：①式中的W、U、I和t是在同一段电路；②计算时单位要统一；③已知任意的三个量都可以求出第四个量。 6、计算电功还可用以下公式：W=I2Rt ；W=Pt；W=UQ（Q是电量）； 【电学部分】 1电流强度：I＝Q电量/t 2电阻：R=ρL/S 3欧姆定律：I＝U/R 4焦耳定律： ⑴Q＝I2Rt普适公式) ⑵Q＝UIt＝Pt＝UQ电量＝U2t/R (纯电阻公式) 5串联电路： ⑴I＝I1＝I2 ⑵U＝U1＋U2 ⑶R＝R1＋R2 ⑷U1/U2＝R1/R2 (分压公式) ⑸P1/P2＝R1/R2 6并联电路： ⑴I＝I1＋I2 ⑵U＝U1＝U2 ⑶1/R＝1/R1＋1/R2 [ R＝R1R2/(R1＋R2)] ⑷I1/I2＝R2/R1(分流公式) ⑸P1/P2＝R2/R1
串并联电路电流电压关 系练习 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
串联、并联电路中电压的特点练习题 姓名；日期； 1．一般手电筒中是把两节干电池串联起来，它们提供的电压是__________V，若需要一个提供9V电压的电源，则需要把__________节干电池__________联起来。 2、学校每一层楼都有安装一个空气自动开关，允许通过它的最大电流是20A，如果每一间教室内每一盏日光灯的电流约400mA，则每一层楼最多可安装 盏这样的日光灯。 3、在左下图所示的电路中，电源是由4节干电池串联而成，开关闭合后，电流表和电压表的读数分别是0.5A和，则通过R1的电流是A，R2两端的电压是V， 4、如图11-6所示的电路，电源电压为6V，电压表V l的示数为U l=，则电压表V2的示数U2= V． 5、如左下图当开关闭合后，两灯都发光，此时V1、V2表的读数分别是4V 和，则电源电压为__ _V ，灯L1 两端的电压为__ _V ，灯L2两端的电压为_ __V。 如图所示，L1与L2是两只完全相同的灯泡，其中电流表A1的示数为0.6A，则电流表A2的示数是 A， 、6、在图a所示的电路中，开关S闭合后，电压表V 1 的读数分别为6V、4V.则电阻R1两端的电压是V，R2 V 2 两端的电压是 V。 7、在图中所示电路中，两盏灯的连接方式是 _________联。若两盏灯完全相同。电源电压为9V，闭合开关后，电流表的示数为 0.3A，电压表的示数为_______V。通过灯泡L1与L2的电流之比 是。
DCDC电流反馈 电流模式最常见的方法就是采样Nmos管的正向压降，（或者用一个采样电阻和他串联），这个采样电压经过电流采样放大器后就得到电压斜坡，即电压越大，斜坡越大；电压越小，斜坡越小；（这个怎么有点类似于电压前馈的作用）。PWM比较器的另一个引脚接误差放大器的输出； 注意上面是一个锯齿波，因此从P管才电流，只有D的时间导通，所以是锯齿波不是三角波。另外还要在加上Vramp，这个会改变，电压变化的斜率。保持稳定。 当斜坡电压达到控制电压是，PWM比较器输出低电平；从而将上管关闭，进而减小上管导通的时间，从而减小电流流过的大小； 从这个上面的过程可以看到，这个过程中LC二阶网络不参与整个环路，因此电感L并不存在于二阶滤波网络中，就已发挥控制作用了。所以这个电流反馈的网络控制形式和电压反馈还是有区别的，特别是在电流环路中，没有了LC二阶的谐振点； 电感/开关管的斜坡电流和PWM比较器的输入电压斜坡成比例，因此电压和电流可以相互转换； 次谐波不稳定的发生条件：占空比接近或者大于50%，变换器工作在CCM模式，通常在最小输入电压时，尽力排除发生次谐波不稳定的可能性； 增益图中有个莫名的尖峰，这就是次谐波不稳定所导致的。这一点远大于穿越频率。 从电路上分析：那么需要引入的就是foundamentals of power eclectrics chapter 11.
那么之所以选择上面的电流模式分解， 第一步是说明在电流连续模式，且稳定的模式下，是怎么的情况，得到斜率和占空比的关系；第二步是说明在电流连续的模式，且不稳定的模式下，是怎么情况，由于电流反馈是在电流不稳定有扰动的情况下，那么就是在第二种情况下，所以要求D小于0.5； 所以从这个地方可以看出来，如果在电压输输出高的情况下，比如1.6V的时候，可能出现 不稳定的情况，通常电压都是在低压的情况0.9，1.8v，一般不会出现这种情况。
放大电路负反馈的原理特点 一、提高放大倍数的稳定性 引入负反馈以后，放大电路放大倍数稳定性的提高通常用相对变化量来衡量。 因为： 所以求导得： 即： 二、减小非线性失真和抑制噪声 由于电路中存在非线性器件，会导致输出波形产生一定的非线性失真。如果在放大电路中引入负反馈后，其非线性失真就可以减小。 需要指出的是：负反馈只能减小放大电路自身产生的非线性失真，而对输入信号的非线性失真，负反馈是无能为力的。 放大电路的噪声是由放大电路中各元器件内部载流子不规则的热运动引起的。而干扰来自于外界因素的影响，如高压电网、雷电等的影响。负反馈的引入可以减小噪声和干扰，但输出端的信号也将按同样规律减小，结果输出端的信号与噪声的比值（称为信噪比）并没有提高。 三、负反馈对输入电阻的影响 由于负反馈可以提高放大倍数的稳定性，所以引入负反馈后，在低频区和高频区放大倍数的下降程度将减小，从而使通频带展宽。 引入负反馈后，可使通频带展宽约（1+AF）倍。 四、负反馈对输入电阻的影响 （a）串联反馈（b）并联反馈
图1 求输入电阻 1、串联负反馈使输入电阻提高 引入串联负反馈后，输入电阻可以提高（1+AF）倍。即： 式中：ri为开环输入电阻 rif为闭环输入电阻 2、并连负反馈使输入电阻减小引入并联负反馈后，输入电阻减小为开环输入电阻的 1/(1+AF )倍。 即： 五、负反馈对输出电阻的影响 1、电压负反馈使输出电阻减小 放大电路引入电压负反馈后，输出电压的稳定性提高了，即电路具有恒压特性。 引入电压负反馈后，输出电阻rof减小到原来的1/（1+AF）倍。 2、电流负反馈使输出电阻增大 放大电路引入电流负反馈后，输出电流的稳定性提高了，即电路具有恒流特性。 引入电流负反馈后，使输出电阻rof增大到原来的（1+AF）倍。 3、负反馈选取的原则 （1）要稳定静态工作点,应引入直流负反馈。 （2）要改善交流性能，应引入交流负反馈。 （3）要稳定输出电压，应引入电压负反馈； 要稳定输出电流，应引入电流负反馈。 （4）要提高输入电阻，应引入串联负反馈； 要减小输入电阻，应引入并联负反馈。 六、深度负反馈的特点 1、串联负反馈的估算条件 反馈深度（1+AF）>>1的负反馈，称为深度负反馈。通常，只要是多级负反馈放大电路，都可以认为是深度负反馈.此时有： 因为：， 所以：xi≈xf 估算条件：
逆变器的两种电流型控制方式 摘要：研究分析了逆变器的两种双环瞬时反馈控制方式——电流型准PWM控制方式和三态DPM电流滞环跟踪控制方式，介绍其工作原理，分析比较其动态和静态性能，并给出具体实现电路及系统仿真结果。 关键词：PWM逆变器功率变换器控制 On Two Types of Current Programmed Control Topologies for Inverters Abstract:This paper presents a comparative study on two types of current programmed instant control modes for inverters, PWM and hysteresis type.Principle, static and dynamic performance are discussed. Realization circuits and simulation results are presented. Keywords:PWM, Inverter, Power converter, Control 中图法分类号：TN86文献标识码：A文章编号：0219 2713(2000)12－642－03 电流型双环控制技术在DC/DC变换器中广泛应用，较单电压环控制可以获得更优良的动态和静态性能[3]。其基本思路是以外环电压调节器的输出作为内环电流给定，检测电感(或开关)电流与之比较，再由比较器的输出控制功率开关，使电感和功率开关的峰值电流直接跟随电压调节器的输出而变化。如此构成的电流、电压双闭环变换器系统瞬态性能好、稳态精度高，特别是具有内在的对功率开关电流的限流能力。逆变器(DC/AC变换器)由于交流输出，其控制较DC/DC变换器复杂得多，早期采用开关点预置的开环控制方式[1]，近年来瞬时反馈控制方式被广泛研究，多种各具特色的实现方案被提出，其中三态DPM(离散脉冲调制)电流滞环跟踪控制方式性能优良，易于实现。本文将电流型PWM控制方式成功用于逆变器控制，介绍其工作原理，与电流滞环跟踪控制方式比较动态和静态性能，并给出仿真结果。 1三态DPM电流滞环跟踪控制方式 电流滞环跟踪控制方式有多种实现形式[1，2，4，5]，其中三态DPM电流滞环跟踪控制性能较好且易于实现[1]。参照图1，它的基本工作原理是：检测滤波电感电流iL，产生电流反馈信号if。if与给定电流ig相比较，根据两个电流瞬时值之差来决定单相逆变桥的4个开关在下一个开关周期中的导通情况：ig－if>h时（h见图1，为电流滞环宽度，可按参考文献[1]P64式5 2选取）S1、S4导通，UAB=＋E，＋1状态；ig－if－h时S2、S3导通，UAB="－"E，－1状态；|ig－if|h时S1、S3或S2、S4导通，UAB="0，"0状态。两个D触发器使S1～S4的开关状态变化只能发生在周期性脉冲信号CLK(频率2f)的上升沿，也就是说开关点在时间轴上是离散的，且最高开关频率为f。 仿真和实验表明，iL正半周，逆变器基本上在＋1和0状态间切换，而iL负半周，逆变器基本上在－1和0状态间切换，只有U0过零点附近才有少量的＋1和－1之间的状态跳变，从而使输出脉动减小。 2电流型准PWM控制方式
《探究串、并联电路中电压的规律》教学设计 【教材分析】 本节授课选自人教版义务教育课程标准实验教科书《物理》八年级下册，是初中物理电学的重要内容，串、并联电路中电压的规律又是初中物理知识的重点，本节既是练习使用电压表，又是进一步学习欧姆定律的基础，是一节集物理现象、物理概念、物理规律于一体的课。 【学生分析】 通过前面的学习，学生已经知道了串、并联电路中电流的规律和电压表的使用。学生对科学探究已经有了初步的认识，本节课可以让学生仿照探究串并联电路中电流的规律的学习过程进行本节的探究。 【教学目标】 根据全面提高学生素质的总体目标与课程标准的要求以及学生已有的认识基础，我确定了本节的教学目标如下： 1．知识与技能：（1）通过探究实验，得出串、并联电路中电压的规律，学习科学探究的方法； （2）在实验过程中，训练学生连接电路、正确识记、使用电压表的基本技能。 2．过程与方法：（1）通过观察和实验，探究串、并联电路中电压的规律，提高学生对问题的探究能力； （2）通过学生的亲自实验，培养他们初步的观察能力、动手操作的实验能力和对实验结论的归纳总结的概括能力。 3．情感态度和价值观：（1）通过学生探究活动，激发学生学习兴趣，培养学生热爱科学、积极研究、探索科 学知识的精神； （2）通过同学们共同探究的实验过程，培养学生严谨的科学态度和协作精神。 【教学重点】通过实验探究串、并联电路中电压的规律。 【教学难点】组织指导学生在探究过程中认真观察，仔细分析，归纳得出恰当的结论。 【教具准备】电池组、小灯泡（带灯座）、开关、导线若干、电压表、投影仪。 【设计理念】 1．在串、并联电路中电压规律的探究过程中，通过给学生创设问题的情景，充分调动学生的积极性，使学生去讨论、猜想、设计实验方案并动手做实验，让学生成为串、并联电路中电压的规律的“发现者”，课堂的主人翁，使本节课的教学过程如研究课题那样去进行。 2．在整个教学过程中，教师是学生的合作者、引导者和参与者。教学过程是师生交流、共同发展的互动过程。当学生遇到困难时，教师要和学生一起猜想、分析，从中点拨其思维。 3．教学的真正目的是让学生探索规律，获得研究、思维的方法，然后通过方法的获得以及运用方法探索、创造的过程，使学生形成对科学研究有亲近热爱、和谐相融的情感，具有乐于探索物理现象和日常生活中的物理学原理的科学精神。因此，本节课将把思维程序作为贯穿整个教学过程的主线，教给学生一种研究问题的思维方法，从而培养学生的多种能力，尤其是创造能力，达到教学的真正目的。 【教学过程】 一、创设情景，引入新课 1．教师引导：请同学们在纸上画出你熟悉的串、并联电路图。 2．学生画图，教师巡视，选出较好的图，用投影仪放大。 3．教师引导： （1）同学们观察自己画出的串、并联电路图。 （2）你已经了解了串、并联电路的哪些知识，还想知道哪些内容，还有什么问题？ 4．学生回答： （1）串联电路中的电流处处相等；并联电路中干路中的总电流等于各支路中电流之和。 （2）电流表工作的时候必须串联在电路中。
第六章反馈放大电路 第一节反馈的概念和分类 1. 反馈的基本概念 2. 负反馈放大电路的类型 1.1 反馈的基本概念基本概念反馈是指把输出电压或输出电流的一部分或全部通过反馈网络，用一定的方式送回到放大电路的输入回路，以影响输入电量的过程。 1.2 反馈的基本类型反馈的分类： ( 1)反馈产生的途径：内部反馈和外部反馈。 2)反馈信号：直流反馈和交流反馈 反馈信号中只含有直流分量的称为直流反馈，反馈信号中只含有交流分量的称为交流反馈。 3)反馈的作用效果：负反馈与正反馈 反馈信号X F送回到输入回路与原输入信号X I 共同作用后，使净输入信号X ID比没有引入反馈时减小，有X ID=X I -X F, 称这种反馈为负反馈；另一种是使净输入信号X ID比没有引入反馈时增加了，有 X ID=X I- X F,称这种反馈为正反馈。 反馈极性的判定——瞬时极性法, 步骤： (1)首先在基本放大器输入端设定一个递增( 或递减) 的净输入信号, (2)在上述设定下, 推演出反馈信号的变化极性。 (3)判定在反馈信号的影响下, 净输入信号的变化极性。若该极性与前面设定的变化极性相反则为负反馈；若相同, 则为正反馈。 (4)反馈的信号取样的方式：电压反馈与电流反馈 (a) 电压反馈反馈信号是输出电压的一部分或全部，即反馈信号与输出电压成正比，称为电压反馈， (b) 电流反馈如果反馈信号是输出电流的一部分或全部，即反馈信号与输出电流成正比，称为电流反馈，。 (c) 判断是电压反馈还是电流反馈的方法判断是电压反馈还是电流反馈时，常用“输出短路法”，即假设负载短路 ( R L=0)，使输出电压 v o=0，看反馈信号是否还反馈信号还存在。若存在，则说明反馈信号与输出电压成比例，是电压反馈；若反馈信号不存在了，则说明反馈信号不是与输出电压成比例，而是和输出电流成比例，是电流反馈。 判定方法之二——按电路结构判定：在交流通路中, 若放大器的输出端和反馈网络的取样端处在同一个放大器件的同一个电极上, 则为电压反馈；否则是电流反馈。