一文秒懂電子電路網(wǎng),電源電路的功能和組成怎么樣?
電子電路網(wǎng)是中國電子工程師分享、查詢、下載電子電路圖、電路設(shè)計資料和系統(tǒng)方案的首選網(wǎng)站,致力于為電子工程師提供最全、最專業(yè)、最新的電子電路圖、技術(shù)文檔、視頻、廠商方案等。秉承交流、分享、合作之理念,為電子工程師提供交換和獲取電路IP資源的平臺,同時為合作廠商搭建資源中心。截至2011年12月,電子電路網(wǎng)已經(jīng)擁有超過81萬名注冊用戶和將近10萬個電路資源,涵蓋網(wǎng)絡(luò)與通信、消費電子、嵌入式、測試測量、汽車電子、醫(yī)療電子等多個技術(shù)領(lǐng)域。緊跟電子行業(yè)熱點,電子電路網(wǎng)開設(shè)有Arduino系統(tǒng)、開發(fā)板評估板專區(qū);結(jié)合用戶實際需求,專門開設(shè)了大學生電子設(shè)計大賽、大學生畢業(yè)設(shè)計常用電路等特色專區(qū)。
電子電路網(wǎng)是中國電子工程師分享、查詢、下載電子電路圖、電路設(shè)計資料和系統(tǒng)方案的首選網(wǎng)站,致力于為電子工程師提供最全、最專業(yè)、最新的電子電路圖、技術(shù)文檔、視頻、廠商方案等。秉承交流、分享、合作之理念,為電子工程師提供交換和獲取電路IP資源的平臺,同時為合作廠商搭建資源中心。
截至2011年12月,電子電路網(wǎng)已經(jīng)擁有超過81萬名注冊用戶和將近10萬個電路資源,涵蓋網(wǎng)絡(luò)與通信、消費電子、嵌入式、測試測量、汽車電子、醫(yī)療電子等多個技術(shù)領(lǐng)域。緊跟電子行業(yè)熱點,電子電路網(wǎng)開設(shè)有Arduino系統(tǒng)、開發(fā)板評估板專區(qū);結(jié)合用戶實際需求,專門開設(shè)了大學生電子設(shè)計大賽、大學生畢業(yè)設(shè)計常用電路等特色專區(qū)。電子電子網(wǎng)與同屬與非門科技(北京)有限公司的與非網(wǎng)和集成電路查詢網(wǎng)一道,為您提供一站式的IC設(shè)計和采購服務(wù)。
電子技術(shù)研究的是電子器件及其電子器件構(gòu)成的電路的應(yīng)用。半導(dǎo)體器件是構(gòu)成各種分立、集成電子電路最基本的元器件。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展,各種新型半導(dǎo)體器件層出不窮?,F(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展方向,是從以低頻技術(shù)處理問題為主的傳統(tǒng)電力電子學,向以高頻技術(shù)處理問題為主的現(xiàn)代電力電子學方向轉(zhuǎn)變。電力電子技術(shù)起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其發(fā)展先后經(jīng)歷了整流器時代、逆變器時代和變頻器時代,并促進了電力電子技術(shù)在許多新領(lǐng)域的應(yīng)用。八十年代末期和九十年代初期發(fā)展起來的,以功率MOSFET和IGBT為代表的、集高頻、高壓和大電流于一身的功率半導(dǎo)體復(fù)合器件,表明傳統(tǒng)電力電子技術(shù)已經(jīng)進入現(xiàn)代電力電子時代。
在電力電子技術(shù)的應(yīng)用及各種電源系統(tǒng)中,開關(guān)電源技術(shù)均處于核心地位。對于大型電解電鍍電源,傳統(tǒng)的電路非常龐大而笨重,如果采用高頓開關(guān)電源技術(shù),其體積和重量都會大幅度下降,而且可極大提高電源利用效率、節(jié)省材料、降低成本。在電動汽車和變頻傳動中,更是離不開開關(guān)電源技術(shù),通過開關(guān)電源改變用電頻率,從而達到近于理想的負載匹配和驅(qū)動控制。高頻開關(guān)電源技術(shù),更是各種大功率開關(guān)電源(逆變焊機、通訊電源、高頻加熱電源、激光器電源、電力操作電源等)的核心技術(shù)。
一般來說,早期項目的成功在工程學生的職業(yè)生涯中起著至關(guān)重要的作用。許多學生因第一次嘗試失敗而退出電子設(shè)備。在幾次失敗后,學生誤以為這些今天工作的項目明天可能無法運作。因此,我們建議初學者從以下項目開始,這些項目將在您第一次嘗試時給出輸出并為您自己的工作提供動力。在您繼續(xù)之前,您應(yīng)該知道面包板的工作和使用。本文為工程專業(yè)學生提供了十大簡單的電子電路,適用于初學者和迷你項目,但不適用于去年的項目。以下電路屬于基本類和小類。
其實電子電路本身有很強的規(guī)律性,再復(fù)雜的電路,經(jīng)過分析就可發(fā)現(xiàn),它也是由少數(shù)幾個單元電路組成的。因此初學者只要先熟悉常用的基本單元電路,再學會分析和分解電路的本領(lǐng),看懂一般的電路圖應(yīng)該是不難的。
按單元電路的功能可以把它們分成若干類,每一類又有好多種,全部單元電路大概總有幾百種。下面我們選最常用的基本單元電路來介紹,從電源電路開始。
一、電源電路的功能和組成
每個電子設(shè)備都有一個供給能量的電源電路。電源電路有整流電源、逆變電源和變頻器三種。常見的家用電器中多數(shù)要用到直流電源。直流電源的最簡單的供電方法是 用電池。但電池有成本高、體積大、需要不時更換(蓄電池則要經(jīng)常充電)的缺點,因此最經(jīng)濟可靠而又方便的是使用整流電源。
電子電路中的電源一般是低壓直流電,所以要想從 220 伏市電變換成直流電,應(yīng)該先把 220 伏交流變成低壓交流電,再用整流電路變成脈動的直流電,最后用濾波電路濾除脈動直流電中的交流成分后才能得到直流電。
有的電子設(shè)備對電源的質(zhì)量要求很高, 所以有時還需要再增加一個穩(wěn)壓電路。因此整流電源的組成一般有四大部分,見圖 1 。其中變壓電路其實就是一個鐵芯變壓器,需要介紹的只是后面三種單元電路。
在進行電子電路設(shè)計時,最需要重視的原則就是整體性原則,因為在設(shè)計電子電路時,必須要從整體的角度出發(fā),從整體到局部的進行電子電路的設(shè)計,也就是說在進行設(shè)計時,要考慮電子電路各個部件之間的關(guān)系,通過對部件的分析,從而判斷其整體性質(zhì)。
2、功能性原則
雖然電子電路的設(shè)計是十分復(fù)雜的,但是無論是多么復(fù)雜的大型電子電路,都可以通過劃分部件的方式將電子電路分成不同層次的小電路。所以在進行電子電路設(shè)計時,要按照各個部件的功能進行明確的劃分,再通過實際電路情況,將各個部分部件進行融合。
3、最優(yōu)化原則
最優(yōu)化原則其實指的就是對一個設(shè)計標準達標的電子電路而言,都會是由多個不同的小組件組成的,也就是說,在一個電子電路中,無論是哪一個小部件的質(zhì)量沒有達標,都會導(dǎo)致整體電子電路質(zhì)量不達標,所以在進行電子電路設(shè)計時,一定要保證每一個部件都能夠達標。
4、穩(wěn)定性原則
其實影響電子電路穩(wěn)定性的因素有很多,并且有一些問題并不是人為可以控制的,也就是說,在進行設(shè)計電子電路時,一定不定因素很多,并且發(fā)生的時間也是完全不受控制的,所以在設(shè)計電子電路時,最重要的一點原則就是要保證其穩(wěn)定性。
5、性價比原則
在現(xiàn)如今電子產(chǎn)業(yè)競爭如此激烈的當下,無論是任何產(chǎn)品,都必須要將生產(chǎn)周期和成本進行有效的控制,因為只有通過出色的使用性能和性價比,才能夠提升產(chǎn)品的競爭力,所以在進行電子電路設(shè)計時,還要注重性價比的原則。
電子電路設(shè)計方法
1、層次化設(shè)計
層次化設(shè)計的方法其實就是在設(shè)計時,要將設(shè)計思路進行分層次化處理,將各個部分的電路進行分別分析和描述,只有這樣才能夠最大程度上保證電子電路的整體使用性能和穩(wěn)定性。也就是會所,在設(shè)計過程中,要將整體的電子電路分成一個個不同的部分和組件,通過分別分析,最后進行整理。
2、漸進式組合設(shè)計
在進行電子電路設(shè)計時,要利用漸進式組合設(shè)計的方法進行設(shè)計,這樣能夠有效的避免在設(shè)計過程中,出現(xiàn)失誤的幾率,從而最大程度上提升電子電路的穩(wěn)定性。
3、硬件語言描述設(shè)計
利用硬件語言描述的方法進行設(shè)計,能夠最大程度上保證電子電路設(shè)計的準確性,因為硬件語言描述設(shè)計方法是利用計算機進行數(shù)字化設(shè)計和整理的,所以這種方法比人工設(shè)計準確性要更高。
4、最佳化設(shè)計
電子電路不僅僅是在設(shè)計過程中很繁瑣,電子電路設(shè)計完成之后在進行調(diào)整也是非常麻煩的一件事情,所以在設(shè)計過程中, 一定要保證電子電路的精準度,也就是需要最佳化設(shè)計方法。
5、電路方程設(shè)計
在進行一個比較復(fù)雜的電子電路設(shè)計時,可以利用電路方程的設(shè)計方法進行設(shè)計,這種方法都是由一個數(shù)字模型進行模擬設(shè)計,最大程度上簡化了設(shè)計過程,提升了精準度。
電子電路設(shè)計步驟
1、明確功能要求
在設(shè)計電子電路時,第一個步驟就是要明確功能的具體要求,通過設(shè)計要求和目標進行分析和整理,判斷出設(shè)計要求中需要哪些功能,控制關(guān)系是怎樣的,最后畫出功能框架設(shè)計圖,在根據(jù)用戶的設(shè)計要求,進行相應(yīng)的整改。
2、確定整體設(shè)計方案
用戶要求和功能框架設(shè)計圖全部完成之后,就要根據(jù)設(shè)計要求和目的進行整理和分析,通過對成本的計算和器件的采購難易度進行分析,再根據(jù)各個功能畫出系統(tǒng)功能框架最終設(shè)計圖紙,必要時也可以設(shè)計多個方案,在從中挑選。
3、優(yōu)選設(shè)計方案
在確定了設(shè)計目標和要求之后,通過已經(jīng)完成的功能框架設(shè)計最終圖進行最后的分析和整理,根據(jù)用戶的需求和實際情況,進行優(yōu)選整理,比如有多個操作方案,必須要選擇最佳操作方案,以成本、操作難易度、使用性能為首要考慮條件。
4、初步形成設(shè)計方案
在各個部分組件都完成的之后,然后就需要將各個部分的組件進行連接和整理,這個過程必須要準確的設(shè)計圖才能夠完成,所以設(shè)計者必須要畫出整體電子電路設(shè)計圖,再根據(jù)設(shè)計圖進行連接,這樣能夠最大程度上減少失誤,提升電子電路的整體質(zhì)量。
5、電路調(diào)試
在制出成品之后,設(shè)計人員要對其進行相應(yīng)的電路調(diào)試,包括系統(tǒng)故障的問題的排查,還有一點就是系統(tǒng)使用性能的測試以及功能測試,在調(diào)試過程中,必須要將以上三種情況進行分別測試,以保證整體電子電路的使用性能和整體質(zhì)量。