一种交流变直流变压电路
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第五章直流—交流(DC—AC)变换5.1 逆变电路概述5.1.1 晶闸管逆变电路的换流问题DC—AC变换原理可用图5-1所示单相逆变电路来说明,其中晶闸管元件VT1、VT4,VT2、VT3成对导通。
当VT1、VT4导通时,直流电源E通过VT1、VT4向负载送出电流,形成输出电压左(+)、右(-),如图5-1(a)所示。
当VT2、VT3导通时,设法将VT1、VT4关断,实现负载电流从VT1、VT4向VT2、VT3的转移,即换流。
换流完成后,由VT2、VT3向负载输出电流,形成左(-)、右(+)的输出电压,如图5-1(b)所示。
这两对晶闸管轮流切换导通,则负载上便可得到交流电压,如图5-1(c)波形所示。
控制两对晶闸管的切换导通频率就可调节输出交流频率,改变直流电压E的大小就可调节输出电压幅值。
输出电流的波形、相位则决定于交流负载的性质。
图5-1 DC—AC变换原理要使逆变电路稳定工作,必须解决导通晶闸管的关断问题,即换流问题。
晶闸管为半控器件,在承受正向电压条件下只要门极施加正向触发脉冲即可导通。
但导通后门极失去控制作用,只有使阳极电流衰减至维持电流以下才能关断。
常用的晶闸管换流方法有:(1)电网换流(2)负载谐振式换流(3)强迫换流5.1.2 逆变电路的类型逆变器的交流负载中包含有电感、电容等无源元件,它们与外电路间必然有能量的交换,这就是无功。
由于逆变器的直流输入与交流输出间有无功功率的流动,所以必须在直流输入端设置储能元件来缓冲无功的需求。
在交—直—交变频电路中,直流环节的储能元件往往被当作滤波元件来看待,但它更有向交流负载提供无功功率的重要作用。
根据直流输入储能元件类型的不同,逆变电路可分为两种类型:图5-4 电压源型逆变器图5-5 无功二极管的作用1.电压源型逆变器电压源型逆变器是采用电容作储能元件,图5-4为一单相桥式电压源型逆变器原理图。
电压源型逆变器有如下特点:1)直流输入侧并联大电容C用作无功功率缓冲环节(滤波环节),构成逆变器低阻抗的电源内阻特性(电压源特性),即输出电压确定,其波形接近矩形,电流波形与负载有关,接近正弦。
直流变交流逆变器的工作原理及电路分享直流变交流逆变器的工作原理利用震荡器的原理,先将直流电变为大小随时间变化的脉冲交流电,经隔直系统去掉直流分量,保留交变分量,再通过变换系统(升压或降压)变换,整形及稳压,就得到了符合我们需要的交流电。
利用振荡电路产生一定频率的脉动的直流电流,再用变压器将这个电流转换为需要的交流电压。
三相逆变器则同时产生互差120度相位角的三相交流电压。
逆变器有很多部分组成,其中最核心的部分就是振荡器了。
最早的振荡器是电磁型的,后来发展为电子型的,从分立元件到专用集成电路,再到微电脑控制,越来越完善,逆变器的功能也越来越强,在各个领域都得到了很广泛的应用。
简单直流变交流的逆变器电路该逆变器使用功率场效应晶体管作为逆变器装置。
用汽车电池供电。
因此,在输入电压为12伏直流电。
输出电压是100V的交流电。
但是,输入和输出电压不仅限于此。
您可以使用任何电压。
他们依赖于变压器使用。
波形输出为方波。
根据经验,这个电路约100W功率。
电路必须按装保险丝,因为过多的输入电流流动时,振荡器停止。
逆变器原理电路:将12V直流变成220V交流电将220V交流电转变为24V、36V、48V 都比较简单,只需要使用变压器的原理。
电磁互感,就可以获得不同的电压。
设闭合电路是一个n匝线圈,且穿过每匝线圈的磁通量变化率都相同,这时相当于n个单匝线圈串联而成,因此感应电动势变为根据公式可知,E就是电动势,也就是电压。
因为不变,只要铁块两端的线圈数量n不一样就可以达到变压的效果。
将交流电转变为直流电只要加上二极管就可以达到需要的效果,二极管是一种具有两个电极的装置,只允许电流由单一方向流过,许多的使用是应用其整流的功能。
然后再利用变压器原理就可以将220V交流电转变成12V直流电,以及我们手机充电器的5V直流输出电压。
那么如何将12V直流转换成220V交流电呢?首先我们来了解一下逆变器,什么是逆变器?逆变器是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220V,50Hz正弦波)。
电力系统基本知识29页-86页一、单项选择题(每题的备选项中,只有一项符合题意)1、电力系统是由(A发电厂、出配电线路)组成的整体。
2、发电厂与用电负荷中心相距较远,为了减少网络损耗,所以必须建设(B升压变电所)和高压、超高压输电线路,将电能从发电厂远距离输送到负荷中心。
3、交流高压输电网一般指110kV、(D 220kV)电网。
4、高压配电网一般指(C 35kV)、110kV及以上电压等级的配电网。
5、电力生产的特点是(A 同时性)、集中性、适用性、先行性6、在负荷不变的情况下,配电线路电压等级由10KV升至20KV,功率损耗降低至原来的(D 25%)。
7、对于电力系统来说,峰、谷负荷差越(A 小),用电越趋于合理。
8、发电厂、电网经一次投资建成之后,它就随时可以运行,电能(A 不受或很少受)时间、地点、空气、气温、风雨、场地的限制,与其它能源相比是最清洁、无污染、对人体环境无害的能源。
9、下列各项,一般情况下属于一类用电负荷的是(B 中断供电时将造成人身伤亡)。
10、一类负荷中的特别重要负荷,除由(B 两个)独立电源供电外,还应增设应急电源,并不准将其他负荷接入应急供电系统。
11、(A 变、配电所)是电力网中的线路连接点,是用以变换电压、交换功率和汇集、分配电能的设施。
12、按变电所在电力系统中的位置、作用及特点划分,变电所的主要类型有枢纽变电所、区域变电所、地区变电所、配电变电所、用户变电所、底下变电所和(A 无人值班变电所)等。
13、一次主接线中所用的电气设备,称为(D 一次设备)。
14、高压断路器具有开断正常负荷和切断(C 短路电流)能力。
15、(C 隔离开关)是隔离电源用的电器,它没有灭弧装置,不能带负荷拉合,更不能切断短路电流。
16、双电源的高压配电所电气主接线,可以一路电源供电,另一路电源进线备用,两段母线并列运行,当工作电源断电时,可手动或自动的投入(B 备用电源),即可恢复对整个配电所的供电。
高频电压变直流电压高频电压变直流电压是一种电力转换技术,它将高频交流电压转换为稳定的直流电压。
这种转换技术在电子设备和通信系统中广泛应用,特别是在无线通信和电力传输中。
在高频电压变直流电压的过程中,需要使用一种称为整流器的装置。
整流器是一种电子装置,它将交流电转换为直流电。
整流器有不同的类型,其中最常见的类型是单相整流器和三相整流器。
单相整流器是将单相交流电转换为直流电的装置。
它包括一个变压器、整流电路和滤波电路。
变压器将高频交流电压降低到合适的电压水平,然后通过整流电路将交流电转换为直流电。
滤波电路用于平滑输出电流,以提供稳定的直流电压。
三相整流器是将三相交流电转换为直流电的装置。
它包括三相变压器、整流电路和滤波电路。
三相变压器将高频交流电压降低到合适的电压水平,然后通过整流电路将交流电转换为直流电。
滤波电路用于平滑输出电流,以提供稳定的直流电压。
高频电压变直流电压的过程中,整流电路是非常重要的。
整流电路可以使用不同的元件,如二极管、晶闸管、整流管等。
这些元件可以将交流电转换为直流电,并提供所需的电压和电流。
在电子设备中,高频电压变直流电压常用于电源供应。
电子设备需要稳定的直流电压来正常工作,而高频电压变直流电压可以提供所需的电源。
例如,计算机、手机、电视等设备都需要稳定的直流电压来驱动电子元件。
在通信系统中,高频电压变直流电压用于电力传输。
电力传输需要将电能从电源站传输到用户终端,而高频电压变直流电压可以将电能转换为直流电压,以满足用户的电力需求。
这种电力传输方式在电车、电动汽车充电站等应用中得到了广泛的应用。
总之,高频电压变直流电压是一种重要的电力转换技术。
它可以将高频交流电压转换为稳定的直流电压,满足电子设备和通信系统的电源需求。
通过使用整流器和滤波电路,高频电压变直流电压可以提供稳定的直流电压输出。
这种技术在现代电子设备和通信系统中起着关键的作用,推动了电力传输和无线通信的发展。
220V交流电转15V直流电电路设计一、设计目的。
本电路设计旨在将220V交流电转换成15V直流稳压电源。
二、设计思路。
先将220V交流电变压成较低电压的交流电,经过桥式整流二极管将低压交流电整流将交流电的下半周期翻转为正半周期,再经过电容滤波后进入三端稳压器稳压,最后输出得到一个稳定的15V直流电源。
三、各类元件的选择。
1、桥式整流二极管的选择:每个二极管的反向击穿电压必须大于变压后低压交流电的峰值,理想状态下采用匝数比为12.2:1的变压器可将220V交流电转为18V交流电,变压后交流电的峰值u2=√2*18=25.46V。
1N5401的反向击穿电压为100V>25.46V,最高允许通过电流为3A ,故采用4个1N5401构成桥式整流电路。
2、滤波电容的选择:选用原则RC>(3~5)T,经过整流之后T=0.01s,若选用负载R=1KΩ,则C>(3~5)T/R=300~500uF。
故选用容量为2000uF的电容C1作为滤波电容。
3、稳压元器件的选择:为了输出稳定的15V电压,而又能承受住最高约为25V的输入,可选用三端正稳压器电路LM7815,它最高可以接入31V的电压,输出电流最高可达1A,适用于该电路。
4、其它元器件的选择:电容C2=0.33uF用于抵消输入长接线的电感效应,防止自激振荡。
电容C3=0.1uF用于改善负载的瞬态响应,消除高频噪声。
二极管D5,起续流作用,用于防止输入端短路时C3反向放电而损坏稳压器。
1N4001的反向击穿电压为50V>(18-15)V,适用于该电路。
四、电路图的连接。
根据设计思路及选择的元器件在软件Multsim10.0.1进行连接得如下电路图:其仿真效果如下图:根据仿真效果图,可以看到最后的输出电压为14.929V,与目标15V的偏差为0.47%,偏差很小,符合设计初衷。
五、设计总结。
通过本次设计使自己了解到关于交流电转直流电的一些基本知识,同时也了解到了自己的不足。
整流变压器原理整流变压器是一种将交流电压转换为直流电压的电力变压器。
它主要由铁芯、初级线圈、次级线圈和整流器等部分组成。
整流变压器的原理是利用铁芯和线圈的电磁感应作用,将交流电转换为直流电,从而实现电能的有效利用。
首先,整流变压器的铁芯起着电磁感应和传导磁场的作用。
当通过初级线圈的交流电流流过铁芯时,铁芯内部会产生交变磁场,这个交变磁场会感应到次级线圈中,从而在次级线圈中产生感应电动势。
其次,初级线圈和次级线圈的匝数比决定了整流变压器的变压比。
变压比是指初级线圈匝数与次级线圈匝数的比值,通过变压比的选择,可以实现对输入电压的调节和变换。
当变压比大于1时,可以实现升压变压;当变压比小于1时,可以实现降压变压。
接着,整流变压器的整流器起着将交流电转换为直流电的作用。
整流器一般采用二极管或者晶闸管,通过控制整流器的导通和截止,可以实现对交流电的整流,将其转换为直流电。
这样,整流变压器就可以将交流电转换为直流电,从而满足不同电路对电源的需求。
最后,整流变压器的输出电压稳定性和负载适应性是其重要特点之一。
通过合理设计变压器的铁芯和线圈参数,可以实现输出电压的稳定性。
同时,整流变压器还可以根据负载的变化,自动调节输出电压,从而满足不同负载对电源的需求。
总的来说,整流变压器通过铁芯和线圈的电磁感应作用,利用变压比和整流器的控制,将交流电转换为直流电,实现了电能的有效利用。
它在工业生产和电力系统中有着广泛的应用,为电力传输和电子设备提供了稳定可靠的电源。
整流变压器的原理和工作机制,对于电气工程师和电子技术人员来说,是非常重要的基础知识,对于深入理解电力系统和电子设备的工作原理具有重要意义。
同步整流的工作原理
同步整流是一种电路技术,可以将交流电转换为直流电。
它的工作原理如下:
1. 输入交流电源:将交流电源接入整流电路的输入端。
2. 变压器:通过变压器将输入的交流电压变压为所需的电压。
变压器通常由铁芯和线圈组成,线圈分为输入线圈和输出线圈。
3. 整流桥:将变压器的输出线圈连接到整流桥。
整流桥由四个二极管构成,排列成一个桥形电路。
4. 二极管导通:当输入电压的极性正向时,整流桥中的二极管将导通,允许电流流过。
5. 二极管截止:当输入电压的极性反向时,整流桥中的二极管将截止,阻止电流通过。
6. 输出滤波:经过整流桥后的电流为脉动直流电流,还需要进行滤波,使其变为稳定的直流电流。
滤波电路通常由电容器和电感器组成,能够平滑输出电流。
7. 输出负载:将滤波后的直流电流连接到所需的负载上,例如电路中的电子器件或设备。
通过以上步骤,同步整流能够将交流电转换为稳定的直流电,
并提供给负载使用。
它被广泛应用在各种电子设备和电源系统中,以满足直流电的需求。
电源电路中变压、整流、滤波电路详解基础电路一般直流稳压电源都使用220伏市电作为电源,经过变压、整流、滤波后输送给稳压电路进行稳压,最终成为稳定的直流电源。
这个过程中的变压、整流、滤波等电路可以看作直流稳压电源的基础电路,没有这些电路对市电的前期处理,稳压电路将无法正常工作。
1、变压电路通常直流稳压电源使用电源变压器来改变输入到后级电路的电压。
电源变压器由初级绕组、次级绕组和铁芯组成。
初级绕组用来输入电源交流电压,次级绕组输出所需要的交流电压。
通俗的说,电源变压器是一种电→磁→电转换器件。
即初级的交流电转化成铁芯的闭合交变磁场,磁场的磁力线切割次级线圈产生交变电动势。
次级接上负载时,电路闭合,次级电路有交变电流通过。
变压器的电路图符号见图1。
图1变压器电路图符号2、整流电路经过变压器变压后的仍然是交流电,需要转换为直流电才能提供给后级电路,这个转换电路就是整流电路。
在直流稳压电源中利用二极管的单项导电特性,将方向变化的交流电整流为直流电。
(1)半波整流电路半波整流电路见下图。
其中B1是电源变压器,D1是整流二极管,R1是负载。
B1次级是一个方向和大小随时间变化的正弦波电压,波形如图2所示。
0~π期间是这个电压的正半周,这时B1次级上端为正下端为负,二极管D1正向导通,电源电压加到负载R1上,负载R1中有电流通过;π~2π期间是这个电压的负半周,这时B1次级上端为负下端为正,二极管D1反向截止,没有电压加到负载R1上,负载R1中没有电流通过。
在 2π~3π、3π~4π等后续周期中重复上述过程,这样电源负半周的波形被“削”掉,得到一个单一方向的电压,波形如图3所示。
由于这样得到的电压波形大小还是随时间变化,我们称其为脉动直流。
图2半波整流电路图图3半波整流波形图设B1次级电压为E,理想状态下负载R1两端的电压可用下面的公式求出:整流二极管D1承受的反向峰值电压为:由于半波整流电路只利用电源的正半周,电源的利用效率非常低,所以半波整流电路仅在高电压、小电流等少数情况下使用,一般电源电路中很少使用。
单相交流调压电路工作原理单相交流调压电路是一种常见的电子电路,它可以将交流电源转换为稳定的直流电压输出。
在我们日常生活和工业生产中,许多设备都需要稳定的直流电源来保证其正常运行,而单相交流调压电路正是为了满足这一需求而设计的。
在本文中,我们将深入探讨单相交流调压电路的工作原理,希望能够帮助读者更好地理解这一电路的工作原理和应用。
首先,让我们来了解一下单相交流调压电路的基本组成。
单相交流调压电路通常由变压器、整流器、滤波器和稳压器等部分组成。
其中,变压器用于将输入的交流电压进行变压,整流器则将变压后的交流电压转换为脉动的直流电压,滤波器用于平滑这一脉动的直流电压,稳压器则用于将输出的直流电压稳定在一个特定的数值。
这些组成部分相互配合,共同完成了单相交流调压电路的工作。
接下来,我们将详细介绍单相交流调压电路各部分的工作原理。
首先是变压器,变压器通过电磁感应原理将输入的交流电压进行变压,从而得到所需要的输出电压。
接着是整流器,整流器利用二极管等元件将交流电压转换为脉动的直流电压,这一过程称为整流。
然后是滤波器,滤波器通过电容器等元件对脉动的直流电压进行滤波,使其变得更加平稳。
最后是稳压器,稳压器通过调节电阻或其他元件的电阻来维持输出电压在一个稳定的数值,从而保证稳定的直流电压输出。
在实际应用中,单相交流调压电路具有许多优点。
首先,它可以将输入的交流电压转换为稳定的直流电压输出,满足了许多设备对稳定电源的需求。
其次,单相交流调压电路结构简单,成本较低,易于制造和维护。
此外,单相交流调压电路还具有较高的效率和稳定性,能够在各种环境下可靠地工作。
总的来说,单相交流调压电路是一种常见且重要的电子电路,它在我们的日常生活和工业生产中发挥着重要作用。
通过深入了解单相交流调压电路的工作原理,我们可以更好地应用和维护这一电路,从而为我们的生活和工作带来便利和效益。
希望本文能够帮助读者更好地理解单相交流调压电路,同时也欢迎大家对这一话题进行更深入的探讨和研究。
专利名称:交流变直流的变压电路专利类型:发明专利
发明人:覃金谋,李志雄
申请号:CN201611267543.5申请日:20161231
公开号:CN106787835A
公开日:
20170531
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明涉及一种交流变直流的变压电路,包括交流降压电路、整流电路、滤波电路和一级直流降压电路;首先通过交流降压电路对交流电源进行降压处理,然后通过整流电路得到直流电压,对该直流电压进行滤波处理去除纹波,使得该直流电压更稳定,再通过一级直流电压电路进行降压处理得到需要的直流电压;该直流变压电路不需要用到变压器就可以实现稳定的交流变直流的变换,体积小,成本低,实用性强。
申请人:深圳市江波龙电子有限公司
地址:518057 广东省深圳市南山区科发路8号金融服务技术创新基地1栋8楼A、B、C、D、E、F1
国籍:CN
代理机构:广州华进联合专利商标代理有限公司
代理人:余哲玮
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变压电路在直流稳压电源中的作用《变压电路在直流稳压电源中的作用》
嘿,同学们!你们知道吗?在我们生活中那些神奇的电子设备背后,有一个超级重要的东西,那就是直流稳压电源。
而在直流稳压电源里,变压电路就像是一个厉害的大英雄!
咱们先来说说啥是变压电路吧。
就好像我们玩的跷跷板,一头高一头低,变压电路就是能把电压一会儿变高,一会儿变低的神奇存在。
你想想,如果没有它,那可就乱套啦!
比如说,家里的电灯需要一个稳定的电压才能正常发光,要是没有变压电路来帮忙,电压一会儿高得像火箭,一会儿低得像蜗牛,那电灯还不得一会儿亮得刺眼,一会儿暗得看不见?这多吓人呀!
再比如我们的手机充电,要是没有变压电路把电压变得合适,那手机电池不就像一个受了委屈的小宝宝,一会儿被“撑坏”,一会儿又“饿扁”,用不了多久手机就得坏掉啦!
有一次,我就好奇地问爸爸:“爸爸,变压电路到底是咋工作的呀?”爸爸笑着说:“孩子,变压电路就像是一个聪明的指挥官,它能根据需要把电压安排得妥妥当当。
”我还是不太懂,又追问:“那它是怎么指挥的呢?”爸爸耐心地解释:“它里面有像小战士一样的线圈,通过电磁感应的魔法来改变电压的大小。
”
还有啊,我们学校的电脑教室里的电脑,要是没有变压电路稳定电压,那我们上电脑课的时候,电脑不就会经常出故障,一会儿死机,一会儿黑屏,那还怎么学习呀?
变压电路不就像我们班的班长吗?把各种事情都安排得井井有条,让整个班级都能正常运转。
所以说呀,变压电路在直流稳压电源中的作用可太大啦!它就像一个默默无闻的守护者,保障着我们电子设备的正常运行,让我们的生活变得更加方便和精彩。
我的观点就是:变压电路真的是直流稳压电源里不可或缺的重要部分,没有它,我们的生活可就会变得乱糟糟的!。
将220v 的交流电经过转换稳压分别得到12v 、-12v 、5v 、-5v 的直流电压。
一、 原理
直流稳压组成通常有:电压变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路和负载组成。
二、 设计步骤
1、 电网的初始电压
在电压的学习中我们知道有效电压的220v 的最大电压为v 2220故 我们在选择电网电压时,输入的电压峰-峰值为v 2220、频率为50Hz 。
2、 电压变压器
由于我们要得到正、负电源,故我们选择变压器时,选择如下变压 器。
在这里我们为了能够得到设计要求的正、负电压故我们将变压器的中 间输出线接地(gnd )。
这样在接地的上端我们来做正电压,在接地线的下端我们来做负电压。
在电压变压器的计算如下:由理论可知要在电压至少大于稳定电压的2v 才能使用稳压器。
故我们变压器的输出电压为14v 故
1
24614220n n 221==)(这样就得到了原边与附边的比为246:1。
3、整流电路
整流电路的作用是利用具有单向导电性能的整流原件,将正负交替的正弦交流电压整流成为单方向的脉动电压。
但是,这种单向脉动电压往往包含着很大的脉动成分,距离理想的直流电压还差得很远。
这里我们就用单相桥式整流电路来实现我们的需要。
4、滤波器
滤波器主要由电容、电感等储能元件组成。
它的作用是尽可能地将单向脉动电压中的脉动成分去掉,使输出电压为比较平滑的直流电压。
5、稳压电路
稳压电路的作用是采取某些措施,使输出的直流电压在电网电压或负载电流变化时保持稳定。
最后连接上述的全部电路,这样就可以得到如下的电路图:
上图中的稳压元件U1(7812)为12v、U2(7805)为5v、U3(7905)为-5v、U4(7912)为-12v。