Full-Bridge Inverter电路架构及
其电流回路
－邹家兵
?1. Full-Bridge Inverter电路架构?2. Full-Bridge Inverter电流回路?3. Full-Bridge Inverter输出?3. Full-Bridge Inverter应用电路
1. Full-Bridge Inverter 电路架构
1. 电路架构如下图1.1-1，控制信号如1.1-2条件：
图1.1-1
D7
MUR890
D8
MUR890
图1.1-2
2.1：
图2.1D7 MUR890 D8 MUR890
2.2 Q3 Turn-on,Q1Turn-off 时的电流回路，如下图2.2：
图2.2
I
2.3：
图2.3D7 MUR890 D8 MUR890
2.4 Q4 Turn-on,Q2Turn-off 时的电流回路，如下图2.4：
图2.4
I
2.5. 电路架构如下图2.5-1，控制信号如2.5-2条件:
图2.5-1
D7
MUR890
D8
MUR890
图2.5-2
2.1：
图2.1D7 MUR890 D8 MUR890
2.6：
图2.6D7 MUR890 D8 MUR890
2.3：
图2.3D7 MUR890 D8 MUR890
2.8：
图2.8D7 MUR890
D8 MUR890
2.Full-Bridge Inverter电流回路?同样道理，不同的控制方法还会有不同的电流回路，可以继续探讨。
3. Full-Bridge Inverter输出波形
D7
MUR890
D8
MUR890
V(OP-L,OP-N)
Time
4. Full-Bridge Inverter应用电路
D:\PCB设计\PCB
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谢谢！
一、教案头 本次课标题：太阳能升压草坪灯电路制作 授课班级光伏上课时间4课时上课地点理工南211 教学目标能力（技能）目标知识目标 能分析超级电容器特性； 能计算超级电容器容量； 能在光伏发电系统应用超级电容器； 单体电池的串联特性； 单体电池的并联特性； 单体电池串并联输出特性； 能力训练任务及案例【案例引导】 测试电路如下图6.13示，当LED1点亮时，测量LED1两端的电压。并用示波器测量A、B、C、D四点的波形图。 L1 100μH Q6 R6 1kΩ Q2 C3 300pF LED1 D2 VCC 1.5V R1 2kΩ C1 10μF A B C D A点波形图 B点波形图 C点波形图 D点波形图 图6.13 太阳能升压草坪灯电路(multisim) 调试电路，发现提供1.5V的电源电压，可以驱动3V LED工作。 【项目任务】 制作太阳能草坪灯升压电路，电源电压1.5V，负载LED电压3V。 【预习练习】 1. 升压草坪灯电路中作为光感器件可以用光敏电阻或太阳能电池。 2. 太阳能草坪灯电路升压原理是BOOST电路。 【信息单】 太阳能草坪灯具有安全、节能、环保、安装方便等特点。它主要利用太阳能电池的能源为草坪灯供电。当白天太阳光照射在太阳能电池上时，太阳能电池将光能转变为电能并通过控制电路将电能存储在蓄电池中。天黑后，蓄电池中的电能通过控制电路为草坪灯的LED光源供电第二天早晨天亮时，蓄电池停止为光源供电，草坪灯熄灭，太阳能电池继续为蓄电池充电，周而复始、循环工作。太阳能草坪灯主要由太阳能电池组件、自
动控制电路、超高亮LED 灯(光源)、免维护可充电蓄电池及灯具外壳等构成太阳能草坪灯的控制电路就是通过外界光线的强弱让草坪灯按上述方式进行工作。下面就介绍几款常用控制电路的构成和简要工作原理。 6.4.1以光敏电阻为光感器件的升压电路 一、电路结构 图6.14是早期的一款太阳能草坪灯控制电路。是通过光敏电阻来检测光线的强弱。当有太阳光时，太阳能电池产生的电能通过D 1为蓄电池DC 充电。光敏电阻R 2也呈现低电阻值，使BG 2基极为低电平而截止。 D1 BG2 R31.2kΩ R5100kΩ L1100μH C1 1μF BG4 R6100kΩ R72.2kΩ C320μF R11 500kΩ Key=A 50 %R427kΩ BG3 C2300pF BG1 LED1 D2 R127kΩ V22.4 V 太阳能电池 蓄电池 光敏电阻 图6.14 太阳能草坪灯电路1（multisim ） 2.电路工作原理 当晚上无光时，太阳能电池停止为蓄电池充电，D 1的设置阻止了蓄电池向太阳能电池反向放电。同时，光敏电阻由低阻变为高阻值，BG 2导通，BG 1基极为低电平也导通，由BG 3、BG 4、C 2、R 5、L 等组成的直流升压电路得电工作，LED 发光。直流升压电路实际上就是一个互补振荡电路，其工作过程是：当BG 1导通时电源通过L 、R 5、BG 2向C 2充电，由于C 2两端电压不能突变，使BG 3基极为高电平，BG 3不导通，随着C 2的充电其压降越来越高，BG 3基极电位越来越低，当低至BG 3导通电压时BG 3导通，BG 4随继导通，C 2通过BG 4放电，放电完毕BG 3、BG 4再次截止，电源再次向C 2充电，如此周而复始，电路形成振荡。在振荡过程中，BG 4导通时电源经L 到地，电流经L 储能。当BG4截止时，L 两端产生感应电动势，和电源电压叠加后驱动LED 发光。 为防止蓄电池过度放电，电路中增加R 4和BG 2构成过放保护，当电池电压低至2V 时，由于R 4的分压使BG 2不能导通，电路停止工作，蓄电池得到保护。 6.4.2以太阳能电池为光敏器件的升压电路 1.电路结构 图6.15是一款目前运用的较多的草坪灯控制电路，BG 3、BG 4,L 、C1和R 5组成互补
【电工基础】回路电流法 回路电流法是在支路电流法的基础上发展得来的，是分析和计算复杂电路常用的一种方法。 回路（网孔）电流法 为了求解方便，我们考虑若以回路电流为未知量，是不是就可以大大减少了方程数量，避免求解繁琐呢？ 1、回路电流法：在电路中确定出全部独立回路，以回路电流为未知数，根据基尔霍夫电压定律列出含有回路电流的回路电压方程，然后求解出各回路电流，而各支路电流等于该支路内所通过的回路电流的代数和。 （1）确定独立回路，并设定回路绕行方向。 独立回路是指每次所选定的回路中至少要包含一条新支路，即其他支路未曾用过的支路。如图5所示，设定顺时针方向为独立回路电流的绕行方向。 （2）列以回路电流为未知量的回路电压方程。 注意：①若某一电阻上有两个或两个以上独立回路电流流过时，该电阻上的电压必须写成两个或两个以上回路电流与电阻乘积的代数和。而且要特别注意正、负符号的确定，以自身回路电流方向为准。即自身回路电流与该电阻的乘积取正，如图5回路A中，R5上的压降为IAR5，取正。而另一回路电流的方向与自身回路电流方向相同时，取正，相反时取负，如图5回路A中，IA和IC反向，此时IC在R5上的压降为
ICR5，取负。②若回路中含有按照以上原则，用回路电流法可列方程（3）解方程求回路电流 将已知数据代入方程，可求得各回路电流IA、IB、IC （4）求各支路电流。 支路电流等于流经该支路的各回路电流的代数和。此时需注意的是电流方向问题，要以支路电流方向为参考，即若回路电流方向和支路电流方向一致，则取正，相反则取负。如图5中，各支路电流： （5）进行验算。验算时，选外围回路列KVL方程验证。若代入数据，回路电压之和为0，则说明以上数据正确。 根据以上步骤，我们发现一个特点，解题的关键是第一步，确定独立回路，选择新的未曾使用过的独立回路，这个比较容易重复，那么如果我们选择网孔作为独立回路，是不是就不会有这样一个问题了呢？网孔是回路的特例，它是独立的。网孔之间没有重叠交叉，列方程更加容易，这种方法称为网孔电流法。下面我们就用网孔电流法来求解电路5中的支路电流。
1．将灯L1、L2串联在某电路中，发现灯L2比灯L1亮很多，下列说法正确的是（） A．通过L2的电流比L1大 B．通过L2的电流比L1小 C．通过两灯的电流一样大 D．无法比较通过两灯的电流大小 2．如图所示，在探究并联电路的电流关系时，小明把阻值不等的两个灯泡接入电路中，用电流表测出通过A、B、C三点的电路分别为I A、I B、I C．关于它们之间大小关系，正确的是（） A．I A=I B=I C B．I A=I B+I C C．I A＞I B=I C D．I A＜I B＜I C 3．如图所示，当开关S闭合时，关于三个电流表A1、A2和A3的读数，下列说法正确的是（） A．电流表A1的读数等于通过灯泡L1中的电流 B．电流表A2的读数等于通过灯泡L2和L3的电流之和C．电流表A1的读数一定等于A2和A3的读数之和D．三个电流表的读数相等 4．小明利用如图所示的电路检验并联电路干路电流是否等于各支路电流之和，其中有一根导线接错了，接错的是（） A．导线1 B．导线2 C．导线3 D．导线4 5．如图所示的电路中，当开关闭合时，甲电流表的示数为0.6A，乙电流表的示数为0.2A，则下列判断正确是（） A．通过灯L1的电流为0.6A B．通过灯L1的电流为0.4A C．通过电路总电流为0.8 A D．通过灯L2的电流为0.4 A 6．用同种材料制成两段长度相等，横截面积不同的圆柱形导体，A比B的横截面积大，如图所示，将它们串联在电路中，通过的电流关系是（） A．I A＞I B B．I A＜I B C．I A=I B D．无法确定 7．如图所示的电路中，当开关S、S1、S2都闭合时，以下说法正确的是（） A．L1、L3串联发光，L2不发光，电流表测量通过L1的电流 B．L1、L2并联发光，L3不发光，电流表测量通过L2的电流 C．L2、L3串联发光，L1不发光，电流表示数为零D．三灯都发光，电流表测通过L3的电流 8．在探究电路的电流规律实验时用了图所示的电路，在图所示的电路中，A1的示数为1.2A，A2的示数如图所示，下列判断正确的是（） A．通过L2的电流为2.5A B．通过L1的电流为1.2A C．通过L2的电流为1.2A D．通过L1的电流为0.7A 9．小明在“探究串联电路电流特点”时，他应选择两个规格的（填“相同”或“不相同”）小灯泡的．小明在连接电路时把一只开关和两只小灯泡连接后，刚把线路两端接到电源两极，两灯就亮了，他在实验操作中的不当之处是：． 10．如图所示是一种LED手电筒，它用两节干电池做电源，由5个LED并联组成，每只LED的额定电流为15mA，则这种LED手电筒正常工作时的总电流 为A．
组合逻辑电路设计心得体会篇一：实验一_组合逻辑电路分析与设计 实验1 组合逻辑电路分析与设计 XX/10/2 姓名：学号： 班级：15自动化2班 ? 实验内容................................................. .. (3) 二.设计过程及讨论 (4) 1.真值表................................................. .(转载于: 小龙文档网:组合逻辑电路设计心得体会)................4 2.表达式的推导................................................. .....5 3.电路图................................................. .................7 4.实验步骤................................................. .............7 5. PROTEUS软件仿真 (9)
三测试过程及结果讨论.....................................11 1.测试数据................................................. ...........11 2.分析与讨论................................................. . (13) 四思考题................................................. (16) 实验内容： 题目： 设计一个代码转换电路，输入为4位8421码输出为4位循环码（格雷码）。 实验仪器及器件： 1.数字电路实验箱，示波器 2.器件：74LS00（简化后，无需使用，见后面） 74LS86（异或门），74LS197 实验目的： ①基本熟悉数字电路实验箱和示波器的使用 ②掌握逻辑电路的设计方法，并且掌握推导逻辑表达式的方法 ③会根据逻辑表达式来设计电路 1.真值表：
第5节 串、并联电路中电流的规律 【学习目标】 1. 探究串联电路中电流的规律； 2. 探究并联电路中电流的规律； 3. 熟练电流表的使用 4．体验探究过程，领会科学研究的方法。 【教学重点、难点】 串联、并联电路中电流规律。 【教学过程】 一、 创设情境，引入新课 问：什么样的电路是串联电路什么样的电路是并联电路怎样使用电流表测量电流 # 二、进行新课 一、串联电路中各点的电流的规律 在如图1所示的电路中，两个灯泡L 1、L 2是串联起来接到电源上的。流过A 、B 、C 各点的电流之间可能有什么样的关系 1、提出问题 2、猜想或假设 （1）_________________________________________。 （2）_________________________________________。 3、设计实验 分别把图1中A 、B 、C 各点断开，把电流表接入，测量流过的电流，看看它们之间有什么关系。 为了得出普遍规律，应换上另外两个小灯泡，再次测量三点的电流，看看是否还有同样的关系． { 下面分别是测A 、B 、C 三点电流的电路图． 如图3所示是电路连接的实物图。 图2 图1
4、进行实验 学生实际操作，将所测量的数据填在下面的表格中。w W w .x K b 1. c o M 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 5、分析和论证 结论：____________________________________________。 6、实验反思： 《 （1）实验设计有不合理地方或不充分、不完美之处吗 （2）操作中你出现了什么失误或故障吗你是怎么解决的有哪些值得总结的经验 （3）通过本次实验你有什么收获 二、并联电路中各点的电流的规律 在如图4所示的电路中，两个灯泡L1、L2是并联起来接到电源上的。流过A、B、C各点的电流之间可能有什么样的关系 1、提出问题 2、猜想或假设 （1）_________________________________________。 （2）_________________________________________。 （ 3、设计实验分别把图1中A、B、C各点断开，把电流表接入，测量流过的电流，看看它们之间有什么关系。换上另外两个小灯泡，再次测量三点的电流，看看是否还有同样的关系．下面分别是测A、B、C三点电流的电路图． ； … A A A 图4
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】
电子电路设计软件 我们大家可能都用过试验板或者其他的东西制作过一些电子制做来进行实践。但是有的时候，我们会发现做出来的东西有很多的问题，事先并没有想到，这样一来就浪费了我们的很多时间和物资。而且增加了产品的开发周期和延续了产品的上市时间从而使产品失去市场竞争优势。有没有能够不动用电烙铁试验板就能知道结果的方法呢？结论是有，这就是电路设计与仿真技术。 说到电子电路设计与仿真工具这项技术，就不能不提到美国，不能不提到他们的飞机设计为什么有很高的效率。以前我国定型一个中型飞机的设计，从草案到详细设计到风洞试验再到最后出图到实际投产，整个周期大概要10年。而美国是1年。为什么会有这样大的差距呢？因为美国在设计时大部分采用的是虚拟仿真技术，把多年积累的各项风洞实验参数都输入电脑，然后通过电脑编程编写出一个虚拟环境的软件，并且使它能够自动套用相关公式和调用长期积累后输入电脑的相关经验参数。这样一来，只要把飞机的外形计数据放入这个虚拟的风洞软件中进行试验，哪里不合理有问题就改动那里，直至最佳效果，效率自然高了，最后只要再在实际环境中测试几次找找不足就可以定型了，从他们的波音747到F16都是采用的这种方法。空气动力学方面的数据由资深专家提供，软件开发商是IBM，飞行器设计工程师只需利用仿真软件在计算机平台上进行各种仿真调试工作即可。同样，他们其他的很多东西都是采用了这样类似的方法，从大到小，从复杂到简单，甚至包括设计家具和作曲，只是具体软件内容不同。其实，他们发明第一代计算机时就是这个目的（当初是为了高效率设计大炮和相关炮弹以及其他计算量大的设计）。 电子电路设计与仿真工具包括SPICE/PSPICE；multiSIM7；Matlab；SystemView；MMICAD LiveWire、Edison、Tina Pro Bright Spark等。下面简单介绍前三个软件。 ①SPICE（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）：是由美国加州大学推出的电路分析仿真软件，是20世纪80年代世界上应用最广的电路设计软件，1998年被定为美国国家标准。1984年，美国MicroSim 公司推出了基于SPICE的微机版PSPICE（Personal-SPICE）。现在用得较多的是PSPICE6.2，可以说在同类产品中，它是功能最为强大的模拟和数字电路混合仿真EDA软件，在国内普遍使用。最新推出了PSPICE9.1版本。它可以进行各种各样的电路仿真、激励建立、温度与噪声分析、模拟控制、波形输出、数据输出、并在同一窗口内同时显示模拟与数字的仿真结果。无论对哪种器件哪些电路进行仿真，都可以得到精确的仿真结果，并可以自行建立元器件及元器件库。 ②multiSIM（EWB的最新版本）软件：是Interactive Image Technologies Ltd在20世纪末推出的电路仿真软件。其最新版本为multiSIM7，目前普遍使用的是multiSIM2001，相对于其它EDA软件，它具有更加形象直观的人机交互界面，特别是其仪器仪表库中的各仪器仪表与操作真实实验中的实际仪器仪表完全没有两样，但它对模数电路的混合仿真功能却毫不逊色，几乎能够100%地仿真出真实电路的结果，并且它在仪器仪表库中还提供了万用表、信号发生器、瓦特表、双踪示波器（对于multiSIM7还具有四踪示波器）、波特仪（相当实际中的扫频仪）、字信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换仪、失真度分析仪、频谱分析仪、网络分析仪和电压表及电流表等仪器仪表。还提供了我们日常常见的各种建模精确的元器件，比如电阻、电容、电感、三极管、二极管、继电器、可控硅、数码管等等。模拟集成电路方面有各种运算放大器、其他常用集成电路。数字电路方面有74系列集成电路、4000系列集成电路、等等还支持自制元器件。MultiSIM7还具有I-V分析仪（相当于真实环境中的晶体管特性图示仪）和Agilent信号发生器、Agilent万用表、Agilent 示波器和动态逻辑平笔等。同时它还能进行VHDL仿真和Verilog HDL仿真。 ③MATLAB产品族：它们的一大特性是有众多的面向具体应用的工具箱和仿真块，包含了完整的函数集用来对图像信号处理、控制系统设计、神经网络等特殊应用进行分析和设计。它具有数据采集、报告生成和
组合逻辑电路分析与设计 一、实验原理 组合逻辑电路一般是由若干基本逻辑单元组合而成， 它的特点是输出信号仅取决于当时的输 入信号，而与电路原来所处的状态无关。 门电路是最基本的无记忆逻辑单元。在设计中，尽 量根据电路的主要特性选用已有的具有标准功能的中、 大规模集成芯片，而门电路之类的小 规模芯片则用来作为各种中规模芯片之间的接口， 以协调他们的工作，这样设计的电路工作 可靠，设计者所花的时间少。 1、组合逻辑电路的分析 所谓组合逻辑电路的分析，就是根据给定的逻辑电路图，求出电路的逻辑功能。分析的 主要步骤如下： (1) (2) (3) (4) 2、组 合逻辑电路的设计 设计一个三人表决电路，结果按“少数服从多数”的原则决定，分别用与非门、译码器、 数据选择器实现该逻辑电路。组合逻辑电路的设计步骤如下： (1) 分析设计要求，设置输入输出变量并逻辑赋值。 (2) 列真值表。 (3) 写出逻辑表达式，并化简。 (4) 画逻辑电路图。 设三人的意见为变量 A 、B 、C ,表决结果为函数 L 。对变量及函数进行如下状态赋值：对 于变量A 、B 、C ,设同意为逻辑“ 1 ”；不同意为逻辑“ 0”。对于函数L ,设事情通过为逻 辑“ 1”；没通过为逻辑“ 0”。 (1)用与非门实现 ①由真值表到最简表达式，得到相应的最简表达式: 由逻辑图写表达式。 化简表达式。 列真值表。 描述逻辑功能。
矽矚麼念Mg 途越雀 OOOOOOOO ② 由表达式可以得到满足设计要求的由与非门实现的逻辑电路: （2）用数据选择器 74LS151实现 将数据选择器74LS151的地址信号A 、B 、C 作为输入量，在逻辑转换仪底端得到相应的最 小项逻辑表达式 L=A'BC+AB'C+ABC'+ABC 0 0 ：| ■R ■ -1 C Cl Cl ? 「1 ? '：| '：| 1 =1 -■ - ri —■ O' 0 3 ■ 0'：14 '：! ■：! J |-| |-■ 厂1 ? 'J 'J |_| ■ ? IJ 0 '：' 7 ■
网孔（回路）电流法分析方法总结 摘要 网孔电流法在现代电路分析中是一种极为基础且重要的分析方法，所以学习网孔电流法对学习电路有着极其重要的意义。本文介绍了网孔电流法的一般分析方法和基本原理，给出了含有受控源和无伴电流源源的处理方法，并结合一部分实例，指出了网孔电流法的具体解法。 关键词 网孔电流法、回路电流法、应用实例。 正文 一、网孔电流法的原理 1、适用条件：在网孔电流法中，以网孔电流作为电流的独 立变量，仅适用于平面电路。 2、推理过程：以图1的电路图说明。图如下： 在R1与R2、R3之间的结点（设为结点①）处用结点电流法，有：-i1+i2+i3=0。可见i2不是独立的，它由另外两个量决定。我
们将图中所有电流归结为由两个网孔连续流动的假象电流，将它们分别称之为i m1和i m2.根据网孔电流和支路电流的参考方向的给定，可以得出其间的关系i1= i m1，i3= i m2，i2= i m1- i m2。 由于网孔电流已经体现了KCL制约方程。所以用网孔电流作为电路变量求解时只需列出KVL方程。由于每一个网孔是一个独立的回路，因而可以列出两个KVL方程，对应的有两个未知量i m1和i m2均可求出。这是网孔电流法。 对上图所示电路，先确定网孔电流的绕行方向，再逐段写出电阻及电源上的电压。列出KVL。 对于网孔1：R2（i m1-i m2）+V2-V1+R1i m1=0 对于网孔2：R3i m2+V3-V2+R2（i m1-i m2）=0 对上述2式整理可得： （R1+ R2）i m1- R2i m2= V1-V2 -R2i m1+ （R2+R3）i m2= V2-V3 可认为上式是对网孔电流为求解对象的网孔电流方程。现用R11和R22分别代表网孔1和网孔2的自阻，即分别为网孔1和网孔2所有电阻之和；用R12和R21表示网孔1和网孔2的互阻，即两个网孔共用的电阻，此例中有R12=R21= -R2。上式可写为：R11i m1+R12i m2= V1-V2 R21i m1+R22i m2= V2-V3 此形式即为网孔电流法的方程。 3、网孔电流的一般形式方程：设一个有m个网孔的平面电
串并联电路中电流的规律 练习题 It was last revised on January 2, 2021
第十五章电流和电路 《串、并联电路中电流的规律》同步试题 一、选择题 1．如图1所示的电路中，电流表测量的是（） 图1 A．通过灯L1的电流 B．通过灯L2的电流 C．通过灯L1和灯L2的电流之和 D．电源供给电路的电流 答案：B 解析：本题考查电路识别及学生使用电流表进行测量的基本能力。这是一个并联电路，电流表与L2串联，测量的是L2支路的电流。可以利用断路的方法来判断电流表测量对象，即如果把电流表断开，分析电路中哪个用电器不工作，则电流表测量的就是这个用电器的电流。 变式．如图2所示的电路中，能测出灯L1中电流的电路图是（） 图2 答案：C 解析：本题考查了电流表的使用，电流表要和被测量的用电器串联，并且要让电流从电流表的正接线柱流入，负接线柱流出。 2．有一家庭装饰用的小彩灯上串联着20只小灯泡，如果电源插头处的电流为 200mA，那么通过每只小灯泡的电流是（） A．10mA B． C． D．100mA
答案：C 解析：家庭装饰用的小彩灯之间是串联的，根据串联电路中电流的特点，电流处处相等，所以每个小灯泡的电流均相等，等于插头处的电流。 变式．两盏电灯与电源、开关组成一个正确的电路，闭合开关后，用电流表测得两盏灯中的电流相等，则两灯的连接方式为（） A．一定是串联 B．一定是并联 C．可能是串联，也可能是并联 答案：C 解析：根据串联和并联电路的特点，串联电路中电流处处相等，并联电路中干路电流等于各支路电流之和。串联电路中两盏灯的电流相等，但在并联电路中，如果各支路用电器的规格相同，则两支路中的电流也相等。所以不能仅仅根据用电器的电流相等来判断用电器的连接方式。 变式．在探究串联电路中的电流时，某同学用电流表分别测出图3中a、b、c三处的电流大小。若要进一步探究a、b、c三处的电流大小有什么关系，则他下一步的操作应该是（） 图3 A．将电源两极对调，再次测量a、b、c三处的电流 B．改变开关S的位置，再次测量a、b、c三处的电流 C．将图中两只灯泡位置对调，再次测量a、b、c三处的电流 D．换用不同规格的灯泡，再次测量a、b、c三处的电流 答案：D 解析：本题考查了探究串联电路中电流特点的实验过程，在本实验中要通过多次实验来总结出串联电路的电流特点。多次实验是使实验结论更具有普遍性，即在不同用电
电子工程师应具备的电路设计常识及几十个经典电路解析一、接地技术 PCB设计—接地技术 1、接地设计的基本原理 好的接地系统是抑制电磁干扰的一种技术措施，其电路和设备地线任意两点之间的电压与线路中的任何功能部分相比较，都可以忽略不计；差的接地系统，可以通过地线产生寄生电压和电流偶合进电路，地线或接地平面总有一定的阻抗，该公共阻抗使两两接地点间形成一定的压降，引起接地干扰，使系统的功能受到影响。从而影响产品的可靠性。 2、接地目的 接地的目的主要有三个： ◆接地使整个电路系统中所有单元电路都有一个公共的参考零电位，保证电路系统能稳 定地工作。 ◆防止外界电磁场的干扰。机壳接地可以使得由于静电感应而积累在机壳上的大量电荷 通过大地泄放，否则这些电荷形成的高压可能引起设备内部的火花放电而造成干扰。 另外，对于电路的屏蔽体，若选择合适的接地，也可获得良好的屏蔽效果。 ◆保证安全作。当发生直接雷电的电磁感应时，可避免电子设备的毁坏；当工频交流 电源的输入电压因绝缘不良或其它原因直接与机壳相通时，可避免操作人员的触电事故发生。 3、接地分类 ◆ 防雷接地(LGND) 防雷接地是将可能受到雷击的物体与大地相连。当物体位置较高，距离雷云较近时，一定要将物体进行防雷接地。由于雷电的放电电流是脉冲性的，放电电流也较大，所以防雷接地时的接地电阻要小。为了避免由于雷击而造成机房里设备之间的高压差，特别是有电气连接或距离较近的设备之间要采用低电感和电阻搭接。 ★接地电阻：接地电阻不是普通的电阻而是一个阻值，是指电流由接地装置流向大地再由 大地流向无穷远处或是另一个接地装置所需克服的总电阻。接地电阻包括接 地线、接地装置本身电阻、接地装置与大地之间的接触电阻和两接地装置之 间的大地电阻或接地装置与无线远处的大地电阻。接地电阻越小，当有漏电 流或是雷电电流时，可以将其导入大地，不至于伤害人或损坏设备。如果接 地电阻变大，会造成应该导入大地的电流导不下去，因此，接地电阻越小越 安全。 ◆ 保护接地（PGND/PE/FG） 为了保护设备、装置和人身的安全。保护接地主要用于保护工频故障电压对人身造成的伤害。保护接地的工作原理：一是并联分流，当人体接触故障设备时，如果故障设备有保护接地，这时人体和保护接地线呈并联关系，保护接地线的电阻和人体相比是很小的，所以流过人体的电流很小，就会保护人身安全；二是当设备发生碰壳事件后，由于设备有保护接地，事故电流会使相线上得保护装置动作，从而切断电源，起到保障安全的作用。 ★相线：通常工业用电，三根正弦交流电。电流相位（反映电流的方向 大小）相互相差
串、并联电路的电流规律（基础） 【学习目标】 1.设计、组装探究串、并联电路电流规律的电路图、实物图； 2.分析实验数据，归纳总结出串、并联电路中电流的规律； 3.会利用串、并联电路中电流规律的应用； 4.练习使用电流表，会读有电流表的电路图。 【要点梳理】 要点一、串联电路的电流规律 1、提出问题：串联电路中各点的电流有什么关系？ 2、猜想或假设：你认为串联电路中各点电流可能有怎样的关系？（要有猜想依据） （1）不相等，经过用电器后，能量不断地在消耗，所以会减小； （2）由于串联电路的电流只有一条通路，故A、B、C三点的电流大小相同。 3、设计实验： （1）实验器材：干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电流表、若干导线。 （2）【高清课堂：《电流》】电路图： （3）实验步骤：根据电路图连接电路，并进行测量。 （4）把测量数据记录在表格中。 （5）换上另外两个规格不同的灯泡，再次测量各点的电流，看看是否还有同样的关系。 （6 A点的电流I A/A B点的电流I B/A C点的电流I C/A 灯泡L1、L2串联 … （7）实验结论：串联电路的电流规律I A=I B=I C 要点诠释： 1、分析测量结果可知，在忽略误差的情况下，无论灯泡的规格是否一样，通过它们的电流都是相等的，所以猜想（2）正确。 2、实验的方法是“归纳法”，实验过程中全部测量完一次后，再更换不同规格的灯泡再次测量，避免实验存在偶然性，使实验结论具有普遍性。 要点二、并联电路中电流规律
1、提出问题：并联电路中各点的电流有什么关系？ 2、猜想或假设：你认为并联电路中各点电流可能有怎样的关系？（要有猜想依据） 3、设计实验： （1）实验器材：两节干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电流表、若干导线。 （2）电路图： （3）根据电路图连接电路，并进行测量。 （4）把测量数据记录在设计的表格中。 （5）换上另外两个规格不同的小灯泡，再次测量各点的电流，看看是否还有同样的关系。 （6）实验表格： A点电流I A/A B点电流I B/A C点电流I C/A 灯泡L1、L2并联 … (7)实验结论：并联电路的电流规律I A=I B+I C。 要点诠释： 1、测量每一个支路的电流值时，一定要把另一个支路也接入电路中，在实验过程中，应选择几组不同规格的几组灯泡进行实验，通过几组实验归纳总结出并联电路的电流规律，而不能只测量一次，目的也是避免偶然性，使得出的结论具有普遍性。 2、并联电路的电流规律是干路电流等于各支路电流之和，但是支路之间的电流并不一定平分干路的电流。 【典型例题】 类型一、串联电路中的电流规律 1.如图所示，有a和b两段导体连在一起，a的横截面积是b的1/10,当把导体接入电路中后，若通过a的电流为，则通过b的电流为（） D.无法确定 【答案】A 【解析】虽然a、b两段导体的横截面积不同，但是两段导体是串联的，只要是串联着的导体，接入电路中时通过的电流必然相等，故本题应选A。 【总结升华】题目考察了串联电路中的电流规律。串联电路中电流处处相等，与用电器的规格，导体的
回路分析 1、下图所示液压系统是采用蓄能器实现快速运动的回路，试回答下列问题： （1）液控顺序阀3何时开启，何时关闭？ （2）单向阀2的作用是什么？ （3）分析活塞向右运动时的进油路线和回油路线。 答：（1）当蓄能器内的油压达到液控顺序阀3的调定压力时，阀3被打开，使液压泵卸荷。当蓄能器内的油压低于液控顺序阀3的调定压力时，阀3关闭。 （2）单向阀2的作用是防止液压泵卸荷时蓄能器内的油液向液压泵倒流。 （3）活塞向右运动时： 进油路线为：液压泵1 →单向阀2 →换向阀5左位→油缸无杆腔。 蓄能器→换向阀5左位→油缸无杆腔。 回油路线为：油缸有杆腔→换向阀5左位→油箱。
2、在图示回路中，如pY1=2MPa，pY2=4MPa，卸荷时的各种压力损失均可忽略不计，试列表表示A、B两点处在不同工况下的压力值。（单位：MPa） 解： 1DT(＋) 2DT(＋) 1DT(＋) 2DT(－) 1DT(－) 2DT(＋) 1DT(－) 2DT(－) A 4 0 4 0 B 6 2 4 0 3、如图所示的液压回路，试列出电磁铁动作顺序表（通电“+”，失电“-”）。 解： 1DT 2DT 3DT 快进－＋＋ 工进＋＋－ 快退－－＋ 停止－－－ 4、如图所示的液压系统，两液压缸有效面积为A1=A2=100×10?4m2，
缸Ⅰ的负载F1=3.5×104N，缸Ⅱ的的负载F2=1×104N，溢流阀、顺序阀和减压阀的调整压力分别为4.0MPa，3.0MPa和2.0MPa。试分析下列三种情况下A、B、C点的压力值。 （1）液压泵启动后，两换向阀处于中位。 （2）1YA通电，液压缸Ⅰ活塞移动时及活塞运动到终点时。 （3）1YA断电，2Y A通电，液压缸Ⅱ活塞移动时及活塞杆碰到死挡铁时。 解：p1=F1/A=3.5×104/(100×10－4)= 3.5MPa p2=F2/A=1×104/(100×10?4)=1MPa （1）4.0MPa、4.0MPa、2.0MPa （2）活塞运动时：3.5MPa、3.5MPa、2.0MPa；终点时：4.0MPa、4.0MPa、2.0MPa （3）活塞运动时：1Mpa、0MPa、1MPa；碰到挡铁时：4.0MPa、4.0MPa、2.0MPa 5、如图所示的液压系统，可以实现快进－工进－快退－停止的工作循环要求。
第三章组合逻辑电路的分析和设计 [教学要求] 1.掌握逻辑代数的三种基本运算、三项基本定理、基本公式和常用公式； 2.掌握逻辑函数的公式化简法和卡诺图化简法； 3.了解最小项、最大项、约束项的概念及其在逻辑函数化简中的使用。 4.掌握组合逻辑电路的分析和设计方法； 5.了解组合电路中的竞争和冒险现象、产生原因及消除方法。 [教学内容] 1．逻辑代数的三种基本运算、三项基本定理、基本公式和常用公式 2．逻辑函数的公式化简法和卡诺图化简法 3．最小项、最大项、约束项的概念及其在逻辑函数化简中的使用 4．组合逻辑电路的分析方法 5．组合逻辑电路的设计方法 6．组合电路中的竞争和冒险现象、产生原因及消除方法 组合逻辑电路――在任何时刻，输出状态只决定于同一时刻各输入状态的组合，而和先前状态无关的逻辑电路。 组合逻辑电路具有如下特点： （1）输出、输入之间没有反馈延迟通路； （2）电路中不含记忆单元。 3.1 逻辑代数 逻辑代数是分析和设计逻辑电路不可缺少的数学工具。逻辑代数提供了一种方法，即使用二值函数进行逻辑运算。逻辑代数有一系列的定律和规则，用它们对数学表达式进行处理，可以完成对电路的化简、变换、分析和设计。
一、逻辑代数的基本定律和恒等式 常用逻辑代数定律和恒等式表：P90 加乘非 基本定律 结合律 交换律 分配律 反演律（摩根定律） 吸收律 其他常用恒等式 表中的基本定律是根据逻辑加、乘、非三种基本运算法则，推导出的逻辑运算的一些基本定律。对于表中所列的定律的证明，最有效的方法就是检验等式左边的函数和右边函数的真值表是否吻合。 证明： 证明如下： 二、逻辑代数的基本规则
探究串并联电路中电流的规律 知识和技能基本要求： 探究串并联电路中电流的规律；训练连接电路和使用电流表的技能 知识要点： 科学探究活动的大致程序是：提出问题→猜想与假设→设计实验→进行实验→分析和论证→评估与交流 过程： 1、电路图 2、器材：两节干电池，一只电流表，两只小灯泡，一只开关，导线若干 3、步骤： 一）探究串联电路中的电流 ①照图甲那样连好电路，断开开关。 ②把电流表接在A点，经检查无误闭合开关，记下电流值I A。 ③把电流表先后改接在电路中的B处和C处，分别测出两处电流I B、I C。 ④比较I A、I B和I C可得出：I A=I B=I C。 二）探究并联电路中的电流
①照图乙那样连好电路，断开开关。 ②把电流表接在干路上的A点，经检查后确定无误再闭合开关，记下电流表的示数I A。 ③把电流表分别改接在支路中的B、C处，分别测出两处电流I B、I C。 ④将I A与I B+I C进行比较可得出：I A=I B+I C。 结论：串联电路中各处的电流相等，并联电路中干路上的电流等于各支路中的电流之和。 典型例题： 例1、把较大的电灯与较小的电灯串联后接入电路中，如果通过较小电灯的电流是0.4A，那么通过较大 电灯的电流将（） A、大于0.4A B、小于0.4A C、等于0.4A D、无法确定 解：根据探究在串联电路中电流的特点：电流处处相等。 答案：C 例2、如图所示的电路甲和乙中，电流表A1、A2、A3的示数分别是I1、I2和I3。分析数据可得出两点结 论：（1）并联电路的干路电流_________各支路电流之和，用符号关系式表示为___________；（2） ___________电路中处处电流相等，用符号关系式表示为___________。
电子电路设计的一般方法与步骤 一、总体方案的设计与选择 1.方案原理的构想 (1)提出原理方案 一个复杂的系统需要进行原理方案的构思，也就是用什么原理来实现系统要求。因此，应对课题的任务、要求和条件进行仔细的分析与研究，找出其关键问题是什么，然后根据此关键问题提出实现的原理与方法，并画出其原理框图（即提出原理方案）。提出原理方案关系到设计全局，应广泛收集与查阅有关资料，广开思路,开动脑筋,利用已有的各种理论知识，提出尽可能多的方案，以便作出更合理的选择。所提方案必须对关键部分的可行性进行讨论，一般应通过试验加以确认。 (2)原理方案的比较选择 原理方案提出后，必须对所提出的几种方案进行分析比较。在详细的总体方案尚未完成之前,只能就原理方案的简单与复杂，方案实现的难易程度进行分析比较，并作出初步的选择。如果有两种方案难以敲定，那么可对两种方案都进行后续阶段设计，直到得出两种方案的总体电路图,然后就性能、成本、体积等方面进行分析比较，才能最后确定下来。 2.总体方案的确定 原理方案选定以后，便可着手进行总体方案的确定，原理方案只着眼于方案的原理，不涉及方案的许多细节，因此，原理方案框图中的每个框图也只是原理性的、粗略的，它可能由一个单元电路构成，亦可能由许多单元电路构成。为了把总体方案确定下来，必须把每一个框图进一步分解成若干个小框，每个小框为一个较简单的单元电路。当然，每个框图不宜分得太细，亦不能分得太粗，太细对选择不同的单元电路或器件带来不利，并使单元电路之间的相互连接复杂化；但太粗将使单元电路本身功能过于复杂，不好进行设计或选择。总之,
应从单元电路和单元之间连接的设计与选择出发，恰当地分解框图。 二、单元电路的设计与选择 1.单元电路结构形式的选择与设计 按已确定的总体方案框图，对各功能框分别设计或选择出满足其要求的单元电路。因此，必须根据系统要求，明确功能框对单元电路的技术要求，必要时应详细拟定出单元电路的性能指标，然后进行单元电路结构形式的选择或设计。 满足功能框要求的单元电路可能不止一个，因此必须进行分析比较，择优选择。 2.元器件的选择 (1)元器件选择的一般原则 元器件的品种规格十分繁多，性能、价格和体积各异，而且新品种不断涌现，这就需要我们经常关心元器件信息和新动向，多查阅器件手册和有关的科技资料，尤其要熟悉一些常用的元器件型号、性能和价格，这对单元电路和总体电路设计极为有利。选择什么样的元器件最合适，需要进行分析比较。首先应考虑满足单元电路对元器件性能指标的要求，其次是考虑价格、货源和元器件体积等方面的要求。 (2)集成电路与分立元件电路的选择问题 随着微电子技术的飞速发展，各种集成电路大量涌现，集成电路的应用越来越广泛。今天，一块集成电路常常就是具有一定功能的单元电路，它的性能、体积、成本、安装调试和维修等方面一般都优于由分立元件构成的单元电路。 优先选用集成电路不等于什么场合都一定要用集成电路。在某些特殊情况，如：在高频、宽频带、高电压、大电流等场合，集成电路往往还不能适应，有时仍需采用分立元件。另外，对一些功能十分简单的电路，往往只需一只三极管或一只二极管就能解决问题，就不必选用集成电路。