开始
很高兴有这么一个机会，和大家一起学习和讨论Flaback电路的原理。
今天介绍的内容中，公式比较多，有些枯燥；但是经过理论推导，期望能让大家对于Flyback电路的“工作原理，伏秒平衡定律，以及和两种工作模式”等内容的理解，能更加透彻些。
Flyback转换器原理主要内容：
一、Flyback电路简述
二、Buck-Boost转换器原理
三、Flyback转换器原理
四、Flyback电路改进版本介绍
附录：
I Flyback变压器设计
II Flyback电路的EMI分析
序言
Flyback转换器应用相当广泛，其原因有：
从电路的角度看，Flyback电路有最少元件的特性；
从设计的角度看，Flyback电路有简单高可靠度的特点；
从经济的角度看，Flyback电路成本最低，醉适合一般小功率的电源使用。
在实际的应用中，用在接市电的低瓦数电源，多半用Flyback电路来实现，例如：30-40W的笔记本电脑，
70-80W的个人电脑，
40-50W的传真机与影像扫描机，
20W以下的Adapter（适配器）……
未来的电子产品讲究轻薄短小又省电，所以Flyback电路会更风行。
Flyback转换器电路是由Buck-Boost电路，利用磁性元件耦合的功能衍生而来，所以要探讨Flyback电路，必须先从Buck-Boost电路开始。
一、Flyback电路简介
（一）Flyback电路架构
Flyback变换器，俗称单端反激式DC－DC变换器，又称为返驰式(Flyback)转换器，或"Buck-Boost"转换器，因其输出端在原边绕组断开电源时获得能量，因此得名.
Flyback变换器是在主开关管导通期间，电路只储存而不传递能量；在主开关管关断期间，才向负载传递能量的一种电路架构。
（1）Flyback变换器理论模型如图。
（2）实际电路结构
根据Flyback变压器的同名端绕制方式，有下面两种形式，这两个电路实质上是一样的。当然，Flyback电路还有其他衍生形式（见附录I）。
（二）Flyback变换器优点
（1）电路简单，能高效提供多路直流输出，因此适合多组输出的要求。
（2）转换效率高，损失小。
（3）匝数比值较小。
（4）输入电压在很大的范围内波动时，仍可有较稳定的输出，目前已可实现交流输入在85～265V 间，无需切换而达到稳定输出的要求。
（三）Flyback变换器缺点
（1）输出电压中存在较大的纹波，负载调整精度不高，因此输出功率受到限制,
通常应用于150W 以下。
（2）转换变压器在电流连续模式下工作时，有较大的直流分量，易导致磁芯饱和，所以必须在磁路中加入气隙，从而造成变压器体积变大。
（3）变压器有直流电流成份，且同时会工作于两种模式，故变压器在设计时较困难，反复调整次数较顺向式多，迭代过程较复杂。
二、Buck－Boost转换器工作原理
所有的导出型转换器都保留其基本转换器的特性；要了解Flyback转换器，要从其基本转换器Buck－Boost电路开始。
（一）Buck－Boost电路组成
Buck－Boost电路由一个开关晶体管，一个功率二极管，一个储能电感和一个输出电容组成，见图1。
图1 Buck－Boost电路结构
（二）电路特性
（1）输出电压为负电压
（2）输出电压的大小可高于或低于输入电压
（3）输入端与输出端的电流波形都是脉波形式。
（三）工作原理
为方便理解电路工作原理，先介绍一下楞次定律。
楞次定律：电感总是“阻碍外电路通过电感的磁通（电流）的变化”，即：
外电路通过电感的磁通1φ（电流1i ）增大，电感将产生与1φ（电流1i ）反向的磁通2φ（电流2i ），阻碍外电路磁通1φ（电流1i ）的增大；
外电路通过电感的1φ（电流1i ）减小，电感将产生与1φ（电流1i ）同向的磁通2φ（电流2i ），阻碍外电路1φ（电流1i ）减小的减小。
以下就Buck －Boost 稳态电路的工作作一个简要说明。
假设一个周期的开始时间为：开关晶体管Q1导通时（Turned On 或Closed ）。此时输入电压完全跨在电感之上，电感的电流将成线性增加。由棱次定律，“外电路通过电感的电流1i 增大，电感将产生与1i 反向的电流2i ，阻碍外电路电流1i 的增大”。外电路电流1i （主要是主电路电流）从同名端流出，原边的同名端为负，异名端为正，所以电感电压1V 为“+”，电感所存储的能量因此逐渐增加；变压器副边的同名端为负，异名端为正，所以功率二极管反偏，负载所需的能量完全由输出电容提供，此时电容的电压会有些降低（要看电容的大小）。
当开关晶体的控制信号（电压或电流），使开关晶体Q1不导通时（Turned Off 或Opened ），此时外电路通过电感的电流1i 急剧减小（几乎为零），由楞次定律，“电感将产生与磁通1φ（电流1i ）同向的磁通2φ（电流2i ），阻碍外电路1φ（电流1i ）的减小”；外电路电流1i （主要是电感电流），从同名端流出，原边的同名端为正，异名端为负，所以电感电压1V 为“-”，变压器副边的同名端为正，异名端为负，所以功率二极管正偏，变压器副边电压大小恰等于输出电压。通过二极体的电感电流将线性减少，除了提供给负载外，还给输出电容充电（输出电容的电压会增高些），这个情形将持续到下一个周期开始为止。
开关晶体导通的时间占整个周期的比率，称为工作周期（Duty Cycle ，简称为D ），D 越大，表示电感充能的时间越长，依照“伏－秒平衡”原理（后面介绍），输出电压一定越高。 （四）公式推导
以下公式推导时作如下假设：
1）开关晶体与二极管均为理想元件，也就是导通时呈短路，不导通时呈断
路。
2）电感不会饱和，且电感值为不变的常数，也就是B －H 曲线为线性，且
铜损/铁损忽略不计。
3）电感与输出电容构成的等效滤波器，可以有效的将输出电压滤成纹波很
小的直流电压。或者说，电感与输出电容构成低通滤波器的角频率远低于切换频率。 1． 连续导通模式（）公式推导
（1）在开关晶体ON 的时间， ①s DT t
≤≤0
I
L V t v =)( （）
ττd v L i t i t
L L L ?+=0
)(1)0()(
L
t
V i I L +
=)0( （）
②在s DT t
=时，
L
DT V i DT i s
I L s L +
=)0()( （）
（2）当开关晶体被OFF 时， ①s s
T t DT ≤≤，二级管顺偏导通，所以
O L V t v -=)( （）
ττd v L DT i t i t
DT L s L L
s
?+=)(1)()(
L
DT t V DT i s O s L )
()(--= （）
②当s T t
=时，
L
T D V DT i T i s
O s L s L )1()()(--
= （）
在稳态操作情况下，)()
0(s L L T i i =，将（）代入（）得
L
T D V L DT V i T i s
O s I L s L )1()0()(--
+= （）
也就是
s O s I T D V DT V )1(-= （）
（）就是所谓的“伏－秒平衡” 定律。电感的电压，对时间积分一个周期，结果为零，如此才可确保电感器不会饱和。由（），可得输出与输入电压关系式：
D
D V V M I O -=
=1，
当工作周期D 小于时，输出电压小于输入电压； 当D 大于时，输出电压大于输入电压。 （3）电路波形
输入端的电流波形，即开关晶体的电流为脉波形状，实际应用中，必须加入滤波器（C或LC）才不会影响其他系统；二极管的电流也是脉波型，所以通过输出电容的纹波电流较大，所以使用的电容也需大，而且对等效串联电阻ESR的要求也比较严格。
备注：
ESR:是指在AC或DC下的串联等效阻抗（Equivalent Series Resistance）
ESL：在AC下的串联等效低电感（Equivalent Series Inductance）。
ESR与频率关系：电解电容的ESR会随着使用频率的上升而下降。厂商标称的ESR是在一定工作频率（120Hz,1KHz,100KHz）下的ESR，见下表：
2. 不连续导通模式（）公式推导
以上所推导的公式是在连续导通模式（Continuous －Conduction －Mode ，）下操作的Buck-Boost 电路，也就是电感的电流恒高于零。
它的物理意义是，电感的能量在s T D )1( 的期间并未完全释放。从图上显示，如果输入与输出电压不变，电感与电容值也固定的情形下，负载电流与电感的平均电流成正比，当负载电流逐渐减小时，电感的平均电流也会逐渐降低，低到电感在某一时段的瞬时电流为零。此时我们称转换器即将进入不连续导通模式（Discontinuous －Conduction －Mode ，）操作。也就是说，电感的能量在充放之间，会将能量完全的释出。
其实影响的因素不只是负载电流，以一个输出电压固定的稳压电路为例，切换频率，电感大小，输入电压与负载电流，都会影响转换器的操作模式，前两者在设计阶段制定，后两者才是实际应用上主要的影响因素。于是存在一个以输入电压与负载电流的边界线，在边界上，恰好是电感电流碰到零的操作点。（边界线将在后面讲述）
在的工作模式下，转换器有着与不同的特性，一般将一个工作周期分成三个部分：
s T D 1--开关晶体导通期间
T D 2--开关晶体被OFF ，且电感电流大于零期间
s T D 3--开关晶体被OFF ，且电感电流等于零期间。
（1）在0到s T D 1期间，即开关晶体导通期间，电感上依旧跨着输入电压，电感的电流也是线性上升，只不过是从零点上升。
①在开关晶体ON 期间，即s T D t
10≤≤，
I L V t v =)( （）
ττd v L i t i t
L L L ?+=0
)(1)0()(
L
t V I = （）
②在s T D t
1=时，
L
T D V T D i s
I s L 11)(=
（）
（2）当开关晶体被OFF ，且电感电流大于零时， ①
s s T D D t T D )(211+≤≤，二级体顺偏，
O L V t v -=)( （）
ττd v L T D i t i t
T D L s L L
s
?+=1)(1)()(1
L
T D t V T D i s O s L )
()(11--= （）
②当s T D D t
)(21+=时，
0)(])[(2121=-=+L
T D V T D i T D D i s
O s L s L （）
（3）由（）可以看出，电感的电流以一个斜率下降，当电流降到零时，二极体不再导通，负载所需的能量不再由电感提供，将由输出电容负担。这时电感电流为零，电感的电压也为零，我们称此转换器已工作在s T D 3期间， 213
1D D D --=。
①T
t T D D s
≤≤+)(21期间，
0)(=t v L （） 0)(=t i L （）
由与可得，
s O s I T D V T D V 21= （）
（）依旧是磁性元件“伏－秒平衡”式子，如果由负载电流的角度（负载电流连续期间）来看，其大小恰等于通过二极体电流的平均值，也就是
R
V I O O =
21)(21
D T D i s L =，(面积公式) 由（）可得
L
T D V T D i s
O s L 21)(=
，所以
L
T D V I s
O O 222=
（）
其中R 为负载电阻值，将（）化简，得到2D 得关系式，
L
s
RT L
D τ==
22 （）
代入（）得，
L
I
O
M D V V D τ==21 （）
由以上得推导得知，在工作的时候，工作周期1D 与负载的轻重有关（），这个现象与是不同的。
从以上分析推论知（）：输入电压低，切换频率高，电感大，负载电流大都有将转换器推向的趋势，这从公式推导和电路物理意义，都容易得到。
现在如果将切换频率s T ，电感值L 与输出电压O V 固定，则可以得到一条代表与的边界曲线公式：
由（）得,1
2O I V V D D =O I I
V V V D D D +=
+122，
2
2
1222
2
)()(O I I V V V D D D D +=+=
代入（），得
2
22
2O
I I s O O V V V L T V I += （）
这条曲线在设计转换器与分析转换器的工作范围都很重要，设计就是依此曲线设计。
（4）电路曲线
三、Flyback 转换器工作原理
Flyback 不同于Buck-Boost 的地方，仅在于将电感器衍生成一个“耦合电感”，也就是俗称的“变压器”，但不同于一般变压器，耦合电感“实实在在”的存储能量，不只是变压器的磁化能量。
就是因为将电感变成耦合电感，所以可以将初/次级隔离，而且利用匝数比的控制，使转换器的工作点设计更有弹性。另外，多组输出的应用更简单容易。
公式推导和Buck-Boost 几乎一样，为更接近实际情况，将二极体顺向压降考虑进去（在低输出电压时相差很大）。
（一）先推导的工作情形 （1）在开关晶体ON 期间，即s DT t ≤≤0
，
I LP V t v =)( （）
τ
τd v
L i t i t
LP
P
LP LP ?+
=0
)(1)0()(
P I LP L t
V i +
=)0( （）
此时，二极体反偏不导通，负载电流全部由输出电容提供。
I P
S
LS V N N t v =)( （）
0)(=t i LS （）
在s DT t
=时，
P
s
I LP s LP L DT V i DT i +
=)0()( （）
（2）当开关晶体OFF 时，二极体顺偏， ①S S
T t DT ≤≤
)()(D O LS V V t v +-= （）
τ
τd v L DT i t i t
DT LS S
S LS LS S
?
+
=)(1
)()(
S
S D O S Lp S P L DT t V V DT i N N ))(()(-+-= （） 其中)()(S LP S
P
S LS DT i N N DT i =就是“变压器公式”得到的。对应到初级侧，可以得到
)
()(D O S P
LP V V N N t v +-= （） 0)(=t i LP （）
《电路原理(一)/（二）》课程教学大纲 课程中文名称：电路原理（一）/（二） 课程英文名称：Circuits Theory（Ⅰ）/（Ⅱ） 课程编号：C1280/ C1281 学分：3/2 学时：48/32 （其中：讲课48/32学时实验0学时实践0学时） 先修课程：高等数学、线性代数 适用专业：电气工程及其自动化、智能电网信息工程 课程类别：专业核心课/必修 使用教材：1.吉培荣、佘小莉. 电路原理. 北京：中国电力出版社，2016. （中文授课使用） 2.Charles K Alexander，Matthew N O Sadiku. Fundamentals of Electric Circuits，Fifth Edition. 北京：机械工业出版社，2013. （双语授课 使用） 3.吉培荣、李宁、胡芳. 电工测量与实验技术. 武汉：华中科技大学 出版社，2012.（中文和双语授课使用） 开课单位：电气与新能源学院 一、课程性质 本课程是电气工程及其自动化专业的核心课与学位课，具有理论严密、逻辑性强的特点，对培养学生的辩证思维能力，树立理论联系实际的科学作风和提高学生分析问题解决问题的能力，都有重要的作用。 二、目标 总体目标：通过本课程的学习，使学生掌握电路的基本理论、分析计算电路的基本方法，为解决工程实际问题和进一步研究电类问题准备必须的理论基础，并为学习电气信息类的后续课程打下基础。 具体目标：（1）、掌握实际电路分析的一般步骤，建立实际电路模型化的概念，掌握实际电路模型化的处理原则，掌握实际电路具有的基本特性，具有初步的对实际电路（器件）建立电路模型的能力。（2）、掌握电阻、电容、电感、独立源、受控源、互感、理想变压器等元件的元件约束，掌握拓扑约束（KCL、KVL），深刻理解模型电路分析方法的实质。（3）、掌握电压、电流、功率、输入电阻、输出电阻、时间常数、功率因数、网络函数、特性阻抗等参数的概念和计算方法。（4）、掌握等效变换法、系统化方法（支
下 册 习 题 1-1 绘出题1-1图所示各电路的有向图，并求出支路数b ，节点数n t 和基本回路数l 。 (a) (b) 题 1-1 图 1-2 对题1-2图所示有向图，任意选出两种不同的树，并对每种树列出各基本割集的支路集和各基本回路的支路集。 1-3 绘出题1-3图所示网络的有向图，并写出其关联矩阵A (以节点⑤为参考节点)。 题1-2图 题1-3图 1-4 绘出对应于下列节点-支路关联矩阵A a 的有向图： 1-5 题1-5(a)、(b)图表示同一有向图的两种不同的树，图中粗线为树支。试在该图上表示出各基本回路和基本割集，并写出基本回路矩阵B 和基本割集矩阵Q 。 1-6 应用题1-5写出的矩阵B 和矩阵Q 验证公式QB T =0。 1-7 对于某一有向图中的一个指定的树，其基本割集矩阵为 试写出对应于该有向图中同一树的基本回路矩阵B 。 1-8 对于某一有向图中的一个指定的树，其基本回路矩阵为 试写出对应于该有向图中同一树的基本割集矩阵Q 。 1-9 对题1-8-1图所示有向图，试选一树使得对应于此树的每一个基本回路是图中的一个网孔，并写出基本回路矩阵B 。 1-10 证明题1-10图中的图G 1和G 2都是图G 的对偶图。 (a) (b) 题 1-10 图 2-1 写出题2-1图所示正弦交流网络的支路阻抗矩阵和用支路阻抗矩阵表示的支路方程的矩阵形式(电源角频率为 )。 2-2 题2-2图是一直流网络。试写出该网络的支路电导矩阵和用支路电导矩阵表示的支路方程的矩阵形式。 题 2-2 图 2-3 题2-3图表示一个直流网络，其中各电流源的电流和各元件的电阻值业已给出。 (1) 绘出此网络的有向图，并写出关联矩阵； (2) 用节点分析法写出矩阵形式的节点方程； (3) 解节点方程，求出各节点电压。 2-4 写出题2-4图所示直流网络的矩阵形式的节点方程，并求出各支路电流。 题 2-3 图 题 2-4 图 2-5 题2-5图表示一正弦交流网络。试绘出网络的有向图并写出关联矩阵A ：用节点分析法写出矩阵 题 1-5 图 （c ） 题 2-1 图
信息化教学设计 教案 参赛专业：《电子技术应用》 课程名称：《电子技能与实训》教案名称：《调光台灯电路的原理与安装》 时间：2010.11
调光台灯电路的原理与安装 一、【教材及学生分析】 1．教材及内容：中等职业教育国家规划实训教材《电子技能与实训》第2版（石小法编写）第四章中的一个实训项目，是晶闸管的综合应用，晶闸管又名可控硅，广泛应用于工业、家用电器中，是弱电控制强电的重要器件，调光台灯电路是它的一个典型应用电路，通过学习，同学们能掌握这类电路的基本检修方法。 2、学生分析 学生在学习这部分知识之前，已经学习了半导体基础知识，可控硅结构和工作特点，以及单结晶体管的特性，通过本节的学习，把零散的基础知识有机地联系在一起，是对所学知识的一个综合应用，锻炼分析电路和排除故障的能力。 中职学生理论基础较薄弱，但他们有较强的探索、创新欲望，喜欢动手实践课程，本节课的设计就是要因材施教、用实践促进理论的学习，引导学生动手实践、自主探索、合作交流，达到预设的教学目标。 二、【教学目标】 1、知识目标 (1) 巩固可控硅、单结晶体管等主要元件的特性及测量方法； (2) 了解台灯调光电路的工作原理； (3)了解电路板制作的初步知识。 2、技能目标 (1) 能正确识别各种元件； (2) 能根据电路图，在仿真软件上实现正确的电路连接与调试； (3) 能根据故障现象加以排除。 (4)会分析简单电路的原理。 3、情感、态度与价值观 (1) 培养学生的学习兴趣； (2) 养成严谨规范的操作习惯； (3) 培养学生的参与意识，树立学习的信心。 三、【教学重点与难点】 重点：电路安装与调试 难点：故障排除 四、【教学器材及环境】 1.多媒体教室（配备投影、屏幕、安装有电子教室广播软件系统、FLASH动画
第一章“电路模型和电路定律”练习题 1-1说明题1-1图（a）、（b）中：（1）u、i的参考方向是否关联（2）ui乘积表示什么功率（3）如果在图（a）中u>0、i<0；图（b）中u>0、i>0，元件实际发出还是吸收功率 i u- + 元件 i u- + 元件 （a）（b） 题1-1图 1-4 在指定的电压u和电流i的参考方向下，写出题1-4图所示各元件的u和i的约束方程（即VCR）。 i u- + 10kΩi u- + 10Ωi u- + 10V - + （a）（b）（c） i u- + 5V + -i u- + 10mA i u- + 10mA （d）（e）（f） 题1-4图 1-5 试求题1-5图中各电路中电压源、电流源及电阻的功率（须说明是吸收还是发出）。
15V + - 5Ω 2A 15V +-5Ω 2A 15V + - 5Ω2A （a ） （b ） （c ） 题1-5图 1-16 电路如题1-16图所示，试求每个元件发出或吸收的功率。 0.5A 2U +- 2ΩU + - I 2Ω1 2V + - 21 1Ω （a ） （b ） 题1-16图 A I 2
1-20 试求题1-20图所示电路中控制量u 1及电压u 。 ++2V - u 1 - +- u u 1 + - 题1-20图
第二章“电阻电路的等效变换”练习题 2-1电路如题2-1图所示，已知u S =100V ，R 1=2k ，R 2=8k 。试求以下3种情况下的电压u 2和电 流i 2、 i 3：（1）R 3=8k ；（2）R 3=（R 3处开路）；（3）R 3=0（R 3处短路）。 u S + - R 2 R 3 R 1i 2i 3 u 2+ - 题2-1图
第七章“一阶电路和二阶电路的时域分析”练习题 7-1 题7-1图（a ）、（b ）所示电路中开关S 在t =0时动作，试求电路在t =0+ 时刻电压、电流 的初始值。 10V + - u C C 2F (t =0) 2 S 10V L +-u L (t =0) 2 S 5 （a ） （b ） 题7-1图 解：(1)首先根据开关S 动作前的电路求电容电压uc(0).由于开关S 动作前，电路处于稳定状态，对直流电路有duc/dt=0,故ic=0,电容可看作开路，t=0-时电路如题解7-1图（a1）所示，由（a1）得uc(0-)=10V t=0时开关动作,由于换路时，电容电压uc 不跃变，所以有uc(0+)=Uc(0-)=10V 求得uc(0+)后，应用替代定理，用电压等于Uc(0+)=10V 的电压源代替电容元件，画出0+时刻等效电路如图（a2）所示，由0+等效电路计算得ic(0+)=－(10+5)/10=－1.5A u R (0+)=10 ic(0+)=－15V (2) 首先根据开关S 动作前的电路求电感电流i L (0-).由于开关S 动作前，电路处于稳定状态，对直流电路有d i L /dt=0,故u L =0,电感可看作短路，t=0-时电路如题解7-1图（b1）所示，由（b1）得i L (0-)=10/(5+5)=1A 。t=0时开关动作,由于换路时，电感电流i L 不跃变， 所以有i L (0-)= i L (0+)=1A 。求得i L (0+)后，应用替代定理，用电流等于i L (0+) (0+)=1A 的电流源代替电感元件，画出0+等效电路如图（b2 ）所示，由0+等效电路计算得 u R (0+)=－u L (0+)=5 i L (0+)=5V u L (0+)=－5V i L (0+)= i R (0+)=1A 7-8 题7-8图所示电路开关原合在位置1，t =0时开关由位置1合向位置2，求t ≥0时电感电 压)(L t u 。 15V + - S 66u Ω
第二部分原理篇 第一章手机的功能电路 ETACS、GSM蜂窝手机是一个工作在双工状态下的收发信机。一部移动电话包括无线接收机(Receiver)、发射机(Transmitter)、控制模块(Controller)及人机界面部分(Interface)和电源(Power Supply)。 数字手机从电路可分为，射频与逻辑音频电路两大部分。其中射频电路包含从天线到接收机的解调输出，与发射的I/Q调制到功率放大器输出的电路；逻辑音频包含从接收解调到，接收音频输出、发射话音拾取(送话器电路)到发射I/Q调制器及逻辑电路部分的中央处理单元、数字语音处理及各种存储器电路等。见图1-1所示 从印刷电路板的结构一般分为：逻辑系统、射频系统、电源系统，3个部分。在手机中，这3个部分相互配合，在逻辑控制系统统一指挥下，完成手机的各项功能。 图1-1手机的结构框图 注：双频手机的电路通常是增加一些DCS1800的电路,但其中相当一部分电路是DCS 与GSM通道公用的。 第二章射频系统 射频系统由射频接收和射频发射两部分组成。射频接收电路完成接收信号的滤波、信号放大、解调等功能；射频发射电路主要完成语音基带信号的调制、变频、功率放大等功能。手机要得到GSM系统的服务,首先必须有信号强度指示,能够进入GSM网络。手机电路中不管是射频接收系统还是射频发射系统出现故障,都能导致手机不能进入GSM网络。 对于目前市场上爱立信、三星系列的手机,当射频接收系统没有故障但射频发射系统有故障时,手机有信号强度值指示但不能入网；对于摩托罗拉、诺基亚等其他系列的手机,不管哪一部分有故障均不能入网,也没有信号强度值指示。当用手动搜索网络的方式搜索网络时,如能搜索到网络,说明射频接收部分是正常的；如果不能搜索到网络,首先可以确定射频接收部分有故障。 而射频电路则包含接收机射频处理、发射机射频处理和频率合成单元。 第一节接收机的电路结构 移动通信设备常采用超外差变频接收机，这是因为天线感应接收到的信号十分微弱,而鉴频器要求的输人信号电平较高,且需稳定。放大器的总增益一般需在120dB以上,这么大的放大量,要用多级调谐放大器且要稳定,实际上是很难办得到的，另外高频选频放大器的通带宽度太宽,当频率改变时,多级放大器的所有调谐回路必须跟着改变，而且要做到统一调谐,
讲义F l y b a c k电路原 理 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】
开始 很高兴有这么一个机会，和大家一起学习和讨论Flaback电路的原理。 今天介绍的内容中，公式比较多，有些枯燥；但是经过理论推导，期望能让大家对于Flyback电路的“工作原理，伏秒平衡定律，以及 C.C.M.和D.C.M两种工作模式”等内容的理解，能更加透彻些。 Flyback转换器原理 主要内容： 一、Flyback电路简述 二、Buck-Boost转换器原理 三、Flyback转换器原理 四、Flyback电路改进版本介绍 附录： I Flyback变压器设计 II Flyback电路的EMI分析
序言 Flyback转换器应用相当广泛，其原因有： 从电路的角度看，Flyback电路有最少元件的特性； 从设计的角度看，Flyback电路有简单高可靠度的特点； 从经济的角度看，Flyback电路成本最低，醉适合一般小功率的电源使用。 在实际的应用中，用在接市电的低瓦数电源，多半用Flyback电路来实现，例如：30-40W的笔记本电脑， 70-80W的个人电脑， 40-50W的传真机与影像扫描机， 20W以下的Adapter（适配器）…… 未来的电子产品讲究轻薄短小又省电，所以Flyback电路会更风行。 Flyback转换器电路是由Buck-Boost电路，利用磁性元件耦合的功能衍生而来，所以要探讨Flyback电路，必须先从Buck-Boost电路开始。
一、Flyback电路简介（一）Flyback电路架构Flyback变换器，俗称单端反激式DC－DC 变换器，又称为返驰式(Flyback)转换器，或"Buck-Boost"转换器，因其输出端在原边绕组断开电源时获得能量，因此得名. Flyback变换器是在主开关管导通期间，电路只储存而不传递能量；在主开关管关断期间，才向负载传递能量的一种电路架构。 （1）Flyback变换器理论模型如图。 （2）实际电路结构 根据Flyback变压器的同名端绕制方式，有下面两种形式，这两个电路实质上是一样的。当然，Flyback电路还有其他衍生形式（见附录I）。 （二）Flyback变换器优点 （1）电路简单，能高效提供多路直流输出，因此适合多组输出的要求。 （2）转换效率高，损失小。 （3）匝数比值较小。 （4）输入电压在很大的范围内波动时，仍可有较稳定的输出，目前已可实现交流输入在85～265V 间，无需切换而达到稳定输出的要求。 （三）Flyback变换器缺点
实验一门电路的电特性 一、实验目的 1、在理解 CMOS 门电路的工作原理和电特性基础上，学习并掌握其电特性主要参数的测试方法。 2、在理解 TTL 门电路的工作原理和电特性基础上，学习并掌握其电特性主要参数的测试方法。 3、学习查阅集成电路芯片数据手册。 4、学习并掌握数字集成电路的正确使用方法。 二、预习任务 1. 回顾上学期的“常用电子仪器使用”以及实验中用到的测试方法。回答下列问题： （1）如何调整函数信号发生器，使其输出100Hz、0~5V的锯齿波（三角波）信号？ 答：首先调输出模式至三角波,再调节幅度调节按钮，使显示屏幅值处显示为 5Vp-p，为了保证输出的三角波是0~5V，则还需设置偏置电压，调节偏置/最小值按钮，将最小值设置为0V，这样就可以输出0~5V的三角波；按频率范围选择按钮，将屏幕上频率调为读数为100Hz。若需要输出锯齿波，则要调节占空比，以获得想要的波形。 （2）用示波器观测到如图1所示的a、b两个信号，假设此时示波器的垂直定标（灵敏度）旋钮位置分别为1V/格和2V/格，请写出它们的最高值和最低值。 答：第一幅图最高值为 2V，最低值为-2V； 第二幅图最高值为 4V，最低值为 0。 （3）电压传输特性曲线是指输出电压随输入电压变化的曲线。示波器默认的时基模式为“标准（YT）模式”显示的是电压随时间变化的波形，若要观测电压传输特性曲线，需改变示波器上哪些菜单或旋钮？ 答：为观测电压传输特性曲线，需要将两相关的信号输入示波器的两个输入端，并将模式调为Y-X模式。本次实验须将输入电压信号与输出电压信号分别作为X与Y，即可观测电压传输特性曲线。在Y-X工作模式下，示波器上显示的图样为以通道一的测量值（输入电压）为横坐标，通道二的测量值（输出电压）为
名师精编优秀教案 电路和电路图教案 (一)教学目的 1.知道电路各组成部分的基本作用，知道什么是电路的通路、开路，知道短路及其危害。 2.能画出常见的电路元件的符号和简单的电路图。 (二)教具 电池两节，电灯、开关、电铃各一个，磁性黑板一块，导线若干根，电路常用元件示教板块，投影仪，投影片，手电筒。 (三)教学过程 1.复习 (1)维持电路中有持续电流存在的条件是什么？ (2)电源在电路中的作用是什么？ 2.引入新课 实验：在磁性黑板上连接如图1所示电路，合上开关，小灯泡发光。先后取走电路中任一元件，观察小灯泡是否还能继续发光。将小灯泡换成电铃，重复上面 的实验。 通过观察实验，让同学思考一个正确的电路都是由哪几部分构成的？ 3.进行新课 (1)电路的组成 ①由电源、用电器、开关和导线等元件组成的电流路径叫电路。 一个正确的电路，无论多么复杂，也无论多么简单，都是由这几部分组成的，缺少其中的任一部分，电路都不会处于正常工作的状态。 ②各部分元件在电路中的作用 电源：维持电路中有持续电流，为电路提供电能。 导线：连接各电路元件的导体，是电流的通道。 名师精编优秀教案 用电器：利用电流来工作的设备，在用电器工作时，将电能转化成其他形式的能。 开关：控制电路通、断。 ③电路的通路、开路和短路 继续刚才实验1的演示，重做图4�4的实验，合上开关，小灯泡发光。这种处处连通的电路叫通路。 打开开关，或将电路中的某一部分断开，小灯泡都不会发光，说明电路中没有电流。这种因某一处断开而使电路中没有电流的电路叫开路。
将小灯泡取下，即用导线直接把电源的正、负极连接起来，过一会儿手摸导线会感觉到导线发热。这种电路中没有用电器，直接用导线将电源正负极相连的电路叫短路。短路是非常危险的，可能把电源绕坏，是不允许的。 观察：观察手电筒电路。看看这个电路是由几部分组成的？（可让学生自带手电筒，作随堂观察）。 思考：手电筒电路的开关与我们演示实验中所用的开关是否相同？你在家里和日常生活中还见过哪些与此不同的开关？它们在电路中的作用是否相同？ (2)电路中各元件的符号在设计、安装、修理各种实际电路的时候，常常需要画出表示电路连接情况的图。为了简便，通常不画实物图，而用国家统一规定的符号来代表电路中的各种元件。出示示教板或画有各电路元件符号的投影片，并作说明。 (3)电路图 用规定的符号表示电路连接情况的图叫电路图。 ①示范：画出图4�6的电路图（图2）。 ②让同学画出用电铃做实验时的电路图。让同学说明电路中的电流方向。 ③变换一下图4�6实验中元件的位置，再让同学们练习画出电路图。注意纠正错误的画法。 ④根据同学们画电路图的情况，进行小结，提出画电路图应注意的问题元件位置安排要适当，分布要均匀，元件不要画在拐角处。整个电路图最好呈长方形，有棱有角，导线横平竖直。 4.小结（略） 布置作业5. 名师精编优秀教案 1.完成本节教材后的练习。 2.思考题：一个实际电路中的用电器往往不只一个，有时有许多个。例如实验1中的小灯泡和电铃要同时在一个电路里工作，用同一个开关来控制。这个电路应怎样连接？你有几种方法？请试着画出电路图。
第一章电路基本概念和电路定律1.1 选择题 1——5CBBBA 6——10DACDC 11——15BCACA 16——20AAABA 21——25DBCCD 26——30DDDAC 1.2 填空题 1. 小 2．短开 3. 开短 4. KCL 电流KVL 电压 5. u=Ri 6. u=-Ri 7. 电流电压 8. 电压电流电流电压 9. 电源含有控制量 10. U=-I-25 11. u= us+R(i+is) 12. u= -us+R(-i+is) 13.0 Us/R 14. Us 0
15. [R/(R+Rs)]/Us Us/R+Rs 16.1V 17.7 Q 18.1 Q 19.4V 20.-0.5A 21.4A 22.-5A 23.8V 24.19V 25.4A 26.5V 27. -5V 28.4V -8V 29. x 0 TO 30. U+=U- I+=I-=0 第二章电阻电路的等效变换2.1 选择题 1 ——5BABCC 6——1 0BADCB 11——15CDACB 16——20DAACC 21——25DBBAD
26——30CBDBC 2.2 填空题 1.12 2.16 3.3 4 4.8 2 5.2.4 6. 越大 7. 越小 8.54 9.72 10.24 11.80 12.7 13.4 14.24 15.2 16.10 17. Us=10V 电压源
18. Is=5A 电流源 19. Us=8V 电压源 20. Is=4A 电流源 21.3 22.18 23.30 24. 变小 25.15 26.3 27. -6 28. 串并联Y- △等效 29. Us=10V 电压源 30. Is=5A 电流源 第三章电阻电路的分析方法3.1 选择题 1——5BCCBC 6——10DAABA 11——15BBDCA 16——20BBCDC 21——25CDADC 26——30CBBAD 3.2 填空题 1.KCL KVL 伏安
一、简答题（8 小题） 1、在进行电路分析时，为何要指定电压或电流的参考方向何谓关联参考方向何谓非关联参考方向在图1-1中，电压和电流的参考方向为关联参考方向还是非关联参考方向在这种参考方向体系下，ui 乘积表示吸收还是发出功率如果u >0、i <0，则元件实际发出还是吸收功率 i u -+ 元件 图1-1 、 2、分别说明图1-2、1-3所示的电路模型是理想电压源还是理想电流源分别简述理想电压源和理想电流源的特点，并分别写出理想电压源和理想电流源的VCR （即u 和i 的约束方程）。 i u -+ 10V - + i u - + 10mA 图1-2 图1-3 3、何谓RLC 并联电路的谐振在发生谐振时，其阻抗、电流、无功功率各有何特点并写出其品质因数Q 的表达式。 》 答:1、端口上的电压与输入电流同相时的工作状态称为谐振，由于发生在并联电路中， 所以称为并联电路的谐振。 2、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、并联电阻除以谐振时的感抗(或容抗)等于品质因数Q。 4、何谓RLC串联电路的谐振在发生谐振时，其阻抗、电压、无功功率各有何特点并写出其品质因数Q的表达式。 答:1、由于串联电路中的感抗和容抗有相互抵消作用，这时端口上的电压与电流相同，工程上将电路的这种工作状态称为谐振，由于是在RLC串联电路中发生的，故称为串联谐振。 2、串联谐振：电路呈纯电阻性，端电压和总电流相同，此时阻抗最小，电流电大，在电感和电容上可能产生比电源电压大很多倍的高电压，国此串联谐振也称不电压谐振。 3、谐振时的感抗(或容抗)除以串联电阻等于品质因数Q。 ） 5、什么是三相对称负载图1-4中三相电源 a U 、 b U 、 c U 对称， L C X X R= =，则是否构 成三相对称电路为什么并说明其线电流 a I 、 b I 、 c I 是否对称。 I b I a I c U b U c + + + － － － a b c L C a R 图1-4 6、什么是三相对称负载图1-5中三相电源 a U 、 b U 、 c U 对称，则是否构成三相对称电路为 什么并说明其线电流 a I 、 b I 、 c I 是否对称。 [ b I a I c I b U c U + + + － － － a b c Z Z a U Z 图1-5
第一章网络图论 图论是数学领域的一个重要分支，是研究自然科学、工程技术、经济管理以及社会问题的一个重要工具。网络图论是图论在网络理论中的应用。现代大型复杂网络的分析计算，都是借助于电子计算机进行的，要将网络结构的信息送入计算机就需要借用网络图论的知识。 本章主要介绍网络图论的基本知识。这是学习本书第二章和第三章的基础。 §1-1 网络的图 意见：（1）“网络的图”是否可简称为“网络图”，更为简明 （2）树枝、连枝全书没统一：有的地方树枝用细实线，连枝虚线，而有的地方树枝用粗实线，连枝用细实线 在电路原理（上册）中介绍特勒根定理时，曾对网络的图作了粗浅介绍，下面将进行系统讨论。 对于任何一个由集中参数元件组成的网络N，如果暂时撇开元件的性质，只考虑元件之间的联接情况，可将网络中的每一个元件(即支路)用一条线段代替(线段长、短、曲、直不论)，并仍称之为支路；将每一个元件的端点或若干个元件相联接的点(即节点)用一个圆点表示，并仍称之为节点。如此得到的一个点、线的集合，称为网络N的图，或线形图，用符号G代表。 图1-1-1（a）表示一个无源网络N1和它的图G1。 (a)连通图(b)非连通图
图1-1-1 网络及网络的图 对于网络中的独立源和受控源，除了可以单独作为一条支路处理外，也可采用下述方法处理：将电压源(含受控电压源)连同串联的无源元件作为网络的一条复合支路，在图G中用一条支路表示；将电流源(含受控电流源)连同并联的无源元件作为网络的一条复合支路，在图G中也用一条支路表示。网络中由无源元件与电压源串联，再与电流源并联的部分也可作为一条复合支路，在图G中用一条支路表示。图1-1-1（b）所示网络N2的图G2就是按这种方法处理的。本章对于独立源和受控源均采用上述复合支路处理法。 根据网络的图的定义和绘制原则，网络的图只表明网络中各支路的联接情况，而不涉及元件的性质。因此，可以说网络的图只是用以表示网络的几何结构(或拓扑结构)的图形。此外，网络的图中的支路和节点与相应网络中的支路和节点是一一对应的。 应当指出，网络中的互感表示耦合电感元件之间的磁耦合关系，从属于元件的性质，而不从属于网络的几何性质，因此，在网络图中不予表现。 在网络分析中，一般都要规定网络各支路电流、电压的参考方向。在网络的图中也可规定各支路的参考方向。标明各支路参考方向的图称为有向图。图1-1-1（b）中的G2就是有向图。为了分析方便起见，有向图中每一支路的参考方向均与网络中相应支路参考方向一致。 图1-1-2 图及其子图与补图 如果图G a中的每一个节点和支路都是图G中的节点和支路，即图G a 是图G的一部分，则G a叫做G的子图(subgraph)。图1-1-2中的G a、G b、G c都是G的子图。如果图G的子图G a和G b包含了G的所有支路和节点，
开始 很高兴有这么一个机会，和大家一起学习和讨论Flaback电路的原理。 今天介绍的容中，公式比较多，有些枯燥；但是经过理论推导，期望能让大家对于Flyback电路的“工作原理，伏秒平衡定律，以及C.C.M.和D.C.M两种工作模式”等容的理解，能更加透彻些。
Flyback转换器原理主要容： 一、Flyback电路简述 二、Buck-Boost转换器原理 三、Flyback转换器原理 四、Flyback电路改进版本介绍 附录： I Flyback变压器设计 II Flyback电路的EMI分析
序言 Flyback转换器应用相当广泛，其原因有： 从电路的角度看，Flyback电路有最少元件的特性； 从设计的角度看，Flyback电路有简单高可靠度的特点； 从经济的角度看，Flyback电路成本最低，醉适合一般小功率的电源使用。 在实际的应用中，用在接市电的低瓦数电源，多半用Flyback电路来实现，例如：30-40W的笔记本电脑， 70-80W的个人电脑， 40-50W的传真机与影像扫描机， 20W以下的Adapter（适配器）…… 未来的电子产品讲究轻薄短小又省电，所以Flyback电路会更风行。 Flyback转换器电路是由Buck-Boost电路，利用磁性元件耦合的功能衍生而来，所以要探讨Flyback电路，必须先从Buck-Boost电路开始。
一、Flyback电路简介 （一）Flyback电路架构 Flyback变换器，俗称单端反激式DC－DC变换器，又称为返驰式(Flyback)转换器，或"Buck-Boost"转换器，因其输出端在原边绕组断开电源时获得能量，因此得名. Flyback变换器是在主开关管导通期间，电路只储存而不传递能量；在主开关管关断期间，才向负载传递能量的一种电路架构。 （1）Flyback变换器理论模型如图。 （2）实际电路结构 根据Flyback变压器的同名端绕制方式，有下面两种形式，这两个电路实质上是一样的。当然，Flyback电路还有其他衍生形式（见附录I）。
什么就是与门电路及与非门电路原理？ 什么就是与门电路 从小巧的电子手表,到复杂的电子计算机,它们的许多元件被制成集成电路的形式,即把几十、几百,甚至 成干上万个电子元件制作在一块半导体片或绝缘片上。每种集成电路都有它独特的作用。有一种用得最 多的集成电路叫门电路。常用的门电路有与门、非门、与非门。 什么就是门电路 “门”顾名思义起开关作用。任何“门”的开放都就是有条件的。例如.一名学生去买书包,只买既好瞧 又给买的,那么她的家门只对“好瞧”与“结实”这两个条件同时具备的书包才开放。 门电路就是起开关作用的集成电路。由于开放的条件不同,而分为与门、非门、与非门等等。 与门 我们先学习与门,在这之前请大家先瞧图15-16,懂得什么就是高电位,什么就是低电位。 图15-17甲就是我们实验用的与用的与门,它有两个输入端Ａ、Ｂ与一个输出端。图15-17乙就是它连人 电路中的情形,发光二极管就是用来显示输出端的电位高低:输出端就是高电位,二极管发光;输出端就是 低电位,二极管不发光。
实验 照图15-18甲、乙、丙、丁的顺序做实验。图中由A、B引出的带箭头的弧线,表示把输入端接到高电位或低电位的导线。每次实验根据二极管就是否发光,判定输出端电位的高低。 输入端着时,它的电位就是高电位,照图15-18戊那样,让两输人端都空着,则输出瑞的电位就是高电位,二极管发光。 可见,与门只在输入端A与输入端Ｂ都就是高电位时,输出端才就是高电位;输入端Ａ、Ｂ只要有一个就是低电位,或者两个都就是低电位时,输出端也就是低电位。输人端空着时,输出端就是高电位。 与门的应用
图15-19就是应用与门的基本电路,只有两个输入端Ａ、Ｂ同低电位间的开关同时断开,Ａ与Ｂ才同时就 是高电位,输出端也因而就是高电位,用电器开始工作。 实验 照图15-20连接电路。图中输入端与低电位间连接的就是常闭按钮开关,按压时断开,不压时接通。 观察电动机在什么情况下转动。 如果图15-20的两个常闭按钮开关分别装在汽车的前后门,图中的电动机就是启动汽车内燃机的电动机, 当车间关紧时常闭按钮开关才能被压开,那么这个电路可以保证只有两个车门都关紧时汽车才能开动。 与非门,与非门就是什么意思 DTL与非门电路: 常将二极管与门与或门与三极管非门组合起来组成与非门与或非门电路,以消除在串接时产生的电平偏离, 并提高带负载能力。
电路原理复习题含答案 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998
1.如图所示，若已知元件A 吸收功率6 W ，则电压U 为____3__V 。 2. 理想电压源电压由 本身 决定，电流的大小由 电压源以及外电路 决 定。 3.电感两端的电压跟 成正比。 4. 电路如图所示，则R P 吸= 10w 。 5.电流与电压为关联参考方向是指 电压与电流同向 。 实验室中的交流电压表和电流表，其读值是交流电的 有效值 6. 参考方向不同时，其表达式符号也不同，但实际方向 相同 。 7. 当选择不同的电位参考点时，电路中各点电位将 改变 ，但任意两点 间电压 不变 。 8. 下图中，u 和i 是 关联 参考方向，当P= - ui < 0时，其实际上 是 发出 功率。 9.电动势是指外力（非静电力）克服电场力把 正电荷 从负极经电源内部移 到正极所作的功称为电源的电动势。 10.在电路中，元件或支路的u ，i 通常采用相同的参考方向，称之为 关联参考方向 . 11.电压数值上等于电路中 电动势 的差值。 12. 电位具有相对性，其大小正负相对于 参考点 而言。 13.电阻均为9Ω的Δ形电阻网络，若等效为Y 形网络，各电阻的阻值应为 3 Ω。 14、实际电压源模型“20V 、1Ω”等效为电流源模型时，其电流源=S I 20 A ，内阻=i R 1 Ω。 15.根据不同控制量与被控制量共有以下4种受控源：电压控制电压源、 电压 控电流源 、 电流控电压源 、 电流控电流源 。 16. 实际电路的几何 近似于其工作信号波长，这种电路称集 总参数电路。 17、对于一个具有n 个结点、b 条支路的电路，若运用支路电流法分析，则需 列出 b-n+1 个独立的KVL 方程。 18、电压源两端的电压与流过它的电流及外电路 无关 。 （填写有关/无 关）。 19、流过电压源的电流与外电路 有关 。（填写有关/无关）
《电路原理》复习资料 一、填空题 1、 图1-1所示电路中，I 1 = 4 A ，I 2 = -1 A 。 2、 图1-2所示电路， U 1 = 4 V ，U 2 = -10 V 。 3、 图1-3所示电路，开关闭合前电路处于稳态，()+0u = -4 V ， + 0d d t u C = -20000V/s 。 4、 图1-4（a ）所示电路，其端口的戴维南等效电路图1-4（b ）所示，其中u OC = 8 V ， R eq = 2 Ω。 5、图1所示电路中理想电流源的功率为 -60W 图1-1 6Ω 图 1-3 μF 1' 1Ω 图1-4 (a) (b) ' U 1图1-2
6、图2所示电路中电流I 为 －1.5A 。 7、图3所示电路中电流U 为 115V 。 二、单选题（每小题2分，共24分） 1、设电路元件的电压和电流分别为u 和i ，则( B ). （A ）i 的参考方向应与u 的参考方向一致 （B ）u 和i 的参考方向可独立地任意指定 （C ）乘积“u i ”一定是指元件吸收的功率 （D ）乘积“u i ”一定是指元件发出的功率 2、如图2.1所示，在指定的电压u 和电流i 的正方向下，电感电压u 和电流i 的约束方程为(A ). （A ）0.002di dt - （B ）0.002di dt （C ）0.02di dt - （D ）0.02di dt 图2.1 题2图 3、电路分析中所讨论的电路一般均指( A ). （A ）由理想电路元件构成的抽象电路 （B ）由实际电路元件构成的抽象电路 （C ）由理想电路元件构成的实际电路 （D ）由实际电路元件构成的实际电路 4、图2.2所示电路中100V 电压源提供的功率为100W ，则电压U 为( C ). （A ）40V （B ）60V （C ）20V （D ） -60V 图2.2 题4图 图2.3 题5图 5、图2.3所示电路中I 的表达式正确的是（ A ）. （A ）S U I I R =- （B ）S U I I R =+ （C ）U I R =- （D ）S U I I R =-- 6、下面说法正确的是（ A ）. （A ）叠加原理只适用于线性电路 （B ）叠加原理只适用于非线性电路 （C ）叠加原理适用于线性和非线性电路 （D ）欧姆定律适用于非线性电路 7、图2.4所示电路中电流比 A B I I 为（ B ）.
第五版《电路原理》课后作业 第一章“电路模型和电路定律”练习题 1-1说明题1-1图（a）、（b）中：（1）u、i的参考方向是否关联？（2）ui乘积表示什么功率？ （3）如果在图（a）中u>0、i<0；图（b）中u>0、i>0，元件实际发出还是吸收功率？ （a）（b） 题1-1图 解 （1）u、i的参考方向是否关联？ 答：(a) 关联——同一元件上的电压、电流的参考方向一致，称为关联参考方向； (b) 非关联——同一元件上的电压、电流的参考方向相反，称为非关联参考方向。（2）ui乘积表示什么功率？ 答：(a) 吸收功率——关联方向下，乘积p = ui > 0表示吸收功率； (b) 发出功率——非关联方向，调换电流i的参考方向之后，乘积p = ui < 0，表示 元件发出功率。 （3）如果在图(a) 中u>0，i<0，元件实际发出还是吸收功率？ 答：(a) 发出功率——关联方向下，u > 0，i < 0，功率p为负值下，元件实际发出功率； (b) 吸收功率——非关联方向下，调换电流i的参考方向之后，u > 0，i > 0，功率p为正值下，元件实际吸收功率； 1-4 在指定的电压u和电流i的参考方向下，写出题1-4图所示各元件的u和i的约束方程（即VCR）。 （a）（b）（c） （d）（e）（f） 题1-4图 解（a）电阻元件，u、i为关联参考方向。 由欧姆定律u = R i = 104 i （b）电阻元件，u、i为非关联参考方向 由欧姆定律u = - R i = -10 i （c）理想电压源与外部电路无关，故u = 10V （d）理想电压源与外部电路无关，故u = -5V
什么是与门电路及与非门电路原理? 什么是与门电路 从小巧的电子手表，到复杂的电子计算机，它们的许多元件被制成集成电路的形式，即把几十、几百，甚至成干上万个电子元件制作在一块半导体片或绝缘片上。每种集成电路都有它独特的作用。有一种用得最多的集成电路叫门电路。常用的门电路有与门、非门、与非门。 什么是门电路 “门”顾名思义起开关作用。任何“门”的开放都是有条件的。例如?一名学生去买书包，只买既好看又给买的，那么他的家门只对“好看”与“结实”这两个条件同时具备的书包才开放。 门电路是起开关作用的集成电路。由于开放的条件不同，而分为与门、非门、与非门等等。 与门 我们先学习与门，在这之前请大家先看图15-16，懂得什么是高电位，什么是低电位。 图15-17甲是我们实验用的与用的与门，它有两个输入端A、E和一个输出端。图15-17乙是它连人电 路中的情形，发光二极管是用来显示输出端的电位高低：输出端是高电位，二极管发光；输出端是低电位，二极管不发光。 实验 照图15-18甲、乙、丙、丁的顺序做实验。图中由A、B引出的带箭头的弧线，表示把输入端接到高电位或低电位的导线。每次实验根据二极管是否发光，判定输岀端电位的高低。
输入端着时，它的电位是高电位，照图15-18戊那样，让两输人端都空着，则输岀瑞的电位是高电位, 二极管发光。 可见，与门只在输入端A与输入端E都是高电位时，输岀端才是高电位；输入端A、E只要有一个是低电位，或者两个都是低电位时，输岀端也是低电位。输人端空着时，输岀端是高电位。 与门的应用 图15-19是应用与门的基本电路，只有两个输入端A、E同低电位间的开关同时断开，A与E才同时是高电位，输出端也因而是高电位，用电器开始工作。 实验 照图15-20连接电路。图中输入端与低电位间连接的是常闭按钮开关，按压时断开，不压时接通 观察电动机在什么情况下转动。 如果图15-20的两个常闭按钮开关分别装在汽车的前后门，图中的电动机是启动汽车内燃机的电动机, 当车间关紧时常闭按钮开关才能被压开，那么这个电路可以保证只有两个车门都关紧时汽车才能开动。与非门,与非门是什 么意思
电路教学设计 教学目标 1知识与技能 （1）初步认识电路，能画出简单的电路元件的符号和简单的电路图（2）知道什么是电路的通路、开路，知道短路及其危害 （3）从能量转化的角度认识电源和用电器的作用 2过程与方法 经历连接电路的动手过程，学会简单电路的连接方法 3情感、态度与价值观 通过连接电路的活动，介绍日常生活中的各种电路激发学生的，激发学生的学习兴趣。 教学重点难点 （1）本节的重点是电路的概念，会读、会画简单的电路图。 （2）本节的难点是从能量转化的角度认识电源和用电器的作用 教学过程 一创设情境，引入新课 教师：同学们都喜欢看动画片吧，你能说出这部动画片的名字吗？ 多媒体播放视频《天书奇谭》 教师：物理学中也有天书课本P47图片“对我们来说这是天书” 现在我们就试着来解密天书。电路图中的这个符号就是灯泡，用它可以将夜色点缀的绚丽多彩。出示夜景图片两张 教师：我们的课桌上就摆放有小灯泡，你能让灯泡亮起来吗？ 学生分组实验：“怎样才能让灯亮起来” 教师：如果灯亮了，那么你已经连成了一个简单的电路。板书“电路” 二讲授新课
（一）电路的组成 电路有哪几部分组成？ 电源、用电器、导线、开关 电源的作用是什么？供电时_____ 能转化为_____能 提供能量，持续供电。化学能转化为电能。 用电器的作用是什么？____能转化为各种形式的能 消耗电能，电灯通电时，电能转化为光能和内能；电烙铁通电时，电能转化为内能。 开关有哪几种？出示开关FLASH图片，作用——控制电流通断 总结：用导线把电源、用电器、开关连接起来，就组成了电路 （二）通路、开路和短路 电路有几种状态呢？ FLASH演示：通路、开路和短路 介绍: 1、通路：闭合电路中的开关，就有电流通过用电器，接通的电路叫做通路 2、开路：断开开关，或电线断电路电路中就没有电流了，断开的电路叫做开路。 3、短路：由于错误的操作或故障，使导线不通过用电器直接跟电源两极相连，这样状态的电路叫做短路。短路分电源短路和用电器短路（短接） 学生活动：用器材区分通路、开路和短路 讨论：这样连接对吗？ 视频演示：演示短路的危害 （短路时用电器不能正常工作，而且会烧坏电源，甚至造成火灾。） 视频：印尼一夜之间两起大火电路短路是“真凶” 电源短路一定要避免，但有时候，故意将电路中某部分用电器短路（短接），也会产生意想不到的效果。 轻松一下：视频：耳机短路 猜谜语：自相矛盾（打一物理名词）——开关 捷径（打一物理名词）——短路 （三）电路图 生活中，我们通常要把电路的连接情况表示出来，如果把电池、电灯等物体原样
电路原理(I) Circuit Principle (I) 学分：4 学时：64(其中：课堂教学学时：64 实验学时：0 上机学时：0 课程实践学时：0 ) 先修课程：高等数学、大学物理 适用专业：电气信息类 教材：《电路(新形态)》，朱孝勇，傅海军．机械工业出版社，2019年12月第1版 课程网站：在爱课程网的国家级精品资源共享课栏目有江苏大学“电路原理”课程网络资源 一、课程性质与课程目标 (一)课程性质 “电路原理(I)”课程是一门研究电路理论、电路分析方法的基础课程，它属于电气信息类专业的一门主要的技术基础课。“电路原理(I)”是《电路原理》的第一部分内容，重点讲解电路理论的基本定理及基本分析方法，主要涉及直流电路分析(定律、方法及定理)、动态电路的时域分析、正弦交流电路的分析(含谐振、互感及三相)等方面的内容。通过本课程的学习，使学生掌握电路理论的基本知识、基本分析计算方法，具备分析和解决电子、电气工程基础问题的能力，为学习后继相关课程准备必要的电学基础理论，为从事工程技术工作及科学研究打下坚实的电路理论基础。 “电路原理(I)”课程只包含理论授课，对应的实验课程另行单独开课。 (二)课程目标 “电路原理(I)”的主要内容包含电路基本概念和电路定律、电阻电路的等效变换方法、电阻电路的分析方法、电路定理、动态电路的时域分析、正弦稳态电路分析、谐振电路、互感电路、三相电路分析与计算等。课程目标分为知识目标和能力目标两个方面，分述如下： 1．知识目标 课程目标1.1熟练掌握基尔霍夫定律；掌握功率的计算；电阻、电压源以及电流源的伏安特性； 课程目标1.2熟练掌握电阻的串联、并联和串并联等效；熟练掌握电源的等效变换方法； 课程目标1.3熟练掌握回路电流法和结点电压法方程的列写； 课程目标1.4 熟练掌握叠加定理及戴维宁定理；掌握最大功率传输定理的应用； 课程目标1.5熟练掌握电容元件和电感元件的伏安关系，熟练掌握一阶电路的三要素法及其应用；了解二阶电路的物理特征与电路元件参数的关系； 课程目标1.6熟练掌握相量法；熟练掌握正弦电流电路的稳态电压、电流以及功率的计算； 课程目标1.7 掌握正弦电流电路的串联谐振和并联谐振的特征与计算； 课程目标1.8 掌握具有耦合电感的电路的计算；掌握空心变压器和理想变压器的分析方法；