推荐第1篇：电源设计工程师
职位名称
职系
薪金标准
职位概要: 电源设计工程师 职位代码职等职级所属部门 直属上级技术部
电源设计工程师主要负责电信运营商电源新建、调整工程设计。
设计工程师应熟悉电源的各种拓扑结构和技术，能够独立地设计高功率密度，高可靠性，可产品化的高压电源，并会使用各种相关实验仪器以及开关电源设计，模拟和分析工具。
工作内容:
1、参照高压电源设计实例，将其用于新的设计
2、根据需要应用pspaice,microcap 或其他工具软件完成电源电路的模拟分析
3、根据电源设计方案选择所有所需的元器件
4、对设计要求进行技术可行性分析以及成本评估
5、选择一定的拓扑结构和功率器件，进行热分析，从而进行散热设计
6、与客户合作定义技术要求和规格说明书
任职资格:
教育背景:
◆电子或自动化相关专业大学以上学历
培训经历:
◆研究员级高级工程师（正高级）
◆教授级高级工程师（正高级）
◆高级工程师（副高级）
◆工程师（中级）
◆助理工程师（初级）
经 验:
◆三年以上高频开关电源设计经验
技能技巧:
◆熟练运用protel等开发工具
◆熟悉电源的各种拓扑结构和技术
◆能够独立地设计高功率密度，高可靠性，可产品化的高压电源
◆会使用各种相关实验仪器以及开关电源设计、模拟和分析工具
◆熟悉emc设计方法，和信号完整性设计方法
◆熟悉各种AC-DC，DC-DC电路结构和原理
◆具有扎实的数字、模拟电路基础，对模拟电路有着深刻的理解，对开关电源有深刻的认识◆对电容、电感等无源器件的性能非常熟悉
胜任能力:
◆具有团队精神
◆有良好的沟通能力并愿意听取别人的建议
◆热爱设计工作，有自发的工作动力和热情
晋升方向：
推荐第2篇：电源设计总结
1、直流系统与低配开关之间的关系 设计小结
比如新设一套2000A开关电源系统，测算低配出线柜开关的大小，计算方法如下：
2000A*48V/0.9(功率因子)/380V/1.732=162A。
2、在新建的2000A直流系统中，交流配电屏到保护地排需要做一条95mm^2的保护地线；直流配电屏到工作地排需要做一条240mm^2的工作地线。
3、UPS计算
300K UPS需要多大的低配开关？
300K*0.8=240KW，240KW/380/1.732=365A，根据UPS的启动电流，每台UPS主机需要630A开关； 200K UPS需要的开关
200K*0.8=160KW，160KW/660=242.4A，根据UPS的启动电流，每台UPS主机需要400A开关；
UPS设计总结
1、UPS主机与蓄电池之间的电源线，查询UPS表格，电源线线径与电池AH大小无关，与UPS主机容量有关；
2、UPS电池只数，是根据电压计算，比如，2V，或者12V，总电压除以2V或者12V，但总电压不一定就是380V，这个取决于UPS主机，每个系列对应电压不同，有480V的，有384V的等。200AH更换可以成300AH，原有电源线可以利旧。
4、交流电源线，根据开关大小查电流核载表，配置电源线，比如200A开关，配置时，如果是四芯线，直接选用大于200A 的四芯电源线；如果是单芯线，也是选用大于200A的单芯电源线。
5部分厂家如中达，高频UPS，从蓄电池（1组240只，从120只到121只，需要加一根中线，为了平衡电压），因此每组电池到UPS主机之间要用3根对应线径的电缆。
5、动力配电柜，比如空调配电柜，采用3+1+1，即3条相线、1条中性线（工作地），1条保护地。其中中性线和保护地线线径按照规范为相线线径的一半；UPS配电柜中，采用3+1+1，即3条相线、1条中性线（工作地），1条保护地。其中中性线线径按照规范为相线线径的1.2倍（考虑到滤波的影响）；保护地线线径按照规范为相线线径的一半。
推荐第3篇：《电源与电流》教学设计与反思
《电源与电流》教学设计与反思
教学目标
（一）知识与技能
1、了解电源的形成过程。
2、掌握恒定电场和恒定电流的形成过程。
（二）过程与方法
在理解恒定电流的基础上，会灵活运用公式计算电流的大小。
（三）情感、态度与价值观
通过本节对电源、电流的学习，培养将物理知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理问题。
教学重点、难点
理解电源的形成过程及电流的产生。 会灵活运用公式计算电流的大小。
教学方法
探究、讲授、讨论、练习
教学手段
自制教具、多媒体辅助教学设备
教学活动
（一）引入新课
教师：人类通过对静电场的研究不仅获得了许多关于电现象的知识，而且形成了若干重要的电学概念和研究方法，成为电学理论的重要基础。
过渡：从这节课开始我们要应用在上一章已经学过的有关内容，从新的角度来认识我们在初中学过的那些关于电路的知识。（板书课题：§2-1 电源和电流）
（二）进行新课
1、电源
[PPT]闪电图片，万家灯火的照片。
学生讨论：这两种电流的区别？（闪电的电流是瞬时的，生活的照明需要持续
的电流）
[PPT]什么是电流？
电荷的定向移动形成电流
[PPT]如何让电荷“定向移动”？
[PPT]
分别带正、负电荷的A、B两个导体球，它们的周围存在电场。如果用一条导线R将它们连接起来，分析A、B周围的电场、A、B之间的电势差会发生什么变化？最后，A、B两个导体球会达到什么状态？R中出现了怎样的电流？
学生活动：在教师的引导下，分析A、B周围的电场、A、B之间的电势差的变化情况。认识到，最终A、B两个导体球会达到静电平衡状态。理解导线R中
的电流只能是瞬时的。 强调：电流消失的原因是因为导体A和B以及导线成为等势体。
提出问题：如果在AB之间接上一个装置P，它能把经过R流到A的电子取走，补充给B，使AB始终保持一定数量的正、负电荷，情况会怎样呢？
引导学生讨论、解释可能会产生的现象。培养、锻炼学生的思维能力。通过学生回答，发表见解，培养学生语言表达能力。
师生互动，建立起电源的概念。
[PPT]
一、电源（板书：
一、电源）
[PPT]电源的作用：保持导体两端的电势差（电压），使电路中有持续的电流。
[演示实验]自制教具演示瞬时电流和持续
的电流。
过渡：从上一章我们所学的电场的知识，我们知道，在导体两端形成电势差，则在导体中一定形成电场，那么在电源作用下，导体中的电场有什么特点呢？
2、恒定电场（板书：
二、恒定电场）
详尽的分析表明，导线内的电场，是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的，尽管这些电荷也在运动，但有的流走了，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也不会随时间变化。这种由稳定分布的电荷所产生
的稳定的电场，称为“恒定电场”。
学生参与讨论：宏观上是稳定的，个体上是有变化的。
（板书：动态的稳定）
过渡：恒定的电场 → 电场强度不变 → 自由电子在各个位置的定向运动的速率不变 → 串一个电流表，读数不变 → 恒定电流。
提出问题【学生讨论】：为什么“速率不变”？
3、恒定电流 （板书：
三、恒定电流）
[PPT]大小和方向都不随时间变化的电流称为恒定电流
教师引导，学生叙述：关于电流的定义是我们在初中已经学过的，我们再来回
忆一下。
[PPT]电流的定义、单位、方向、标量性。
电流的强弱就用电流这个物理量来描述。 电流的定义：物理上把通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用的时间t的比值称为电流。用I表示电流。电流的定义式
I=
电流的单位有哪些？它们之间的关系是什么？
在国际单位制中，电流的单位是安培，简称安，符号是A。
电流的常用单位还有毫安（mA）和微安（μA）。
它们之间的关系是： 1 mA=10-3 A； 1μA=10-6 A
1A的物理意义是什么？
如果在1 s内通过导体横截面的电荷量是1 C，导体中的电流就是1 A。即1A=1 C/s，但实际上在国际单位制中，安培（A）是基本单位，也就是说用电流的单位“安培”和时间的单位“秒”来定义电量的单位“库仑”，即1C = 1A·s
［PPT］随堂练习：
1、在金属导体中，若10s内通过横截面的电量为10C，则导体中的电流为
________A。
2、某电解槽横截面积为0.5m2，若10s内沿相反方向通过横截面的正负离子的电量均为10C，则电解液中的电流为_______A。
3.在加有电压的一段粗细均匀的导体AD上选取两个截面B和C，设导体的横截面积为S．导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个电荷的电荷量为q，电荷的定向移动速率为v，求该段导体内的电流.
I=nqSv （要求学生笔记）
4、教材42页例题，教师引导学生分析题意，构建物理模型，培养学生分析问题
解决问题的能力。
师生互动：讨论，如果认为电子的定向运动速率就是电流的传导速率，和我们的
生活经验是否相符？怎样解释？
（三）课堂总结
［PPT］课堂小结
（四）作业布置：完成练习册相关内容
【教学过程结束】
《电源和电流》教学反思
本节课是电学第二章的开篇，从课题来看，是学生在初中已经学过的知识；但是从对教材的分析来看，这节课的很多内容，特别是对“电源”和“电流”的两个概念的理解，上升到了理论的层次，特别是要用到学生在上一章《静电场》中所学到的知识去对电源的作用和电流的形成重新认识，对学生的综合应用能力的要求比较高，结合学生的特点，设计了“讲授与探究”的教学方式。并自制了教具以加深学生对知识的再认识与理解。在教学活动结束后，通过与评委老师以及学生的交流，通过自我反思，形成以下几点得失以自勉。 一．认真分析教学内容，把握课堂讲授深度。
在教材上本节课的篇幅及内容相对较少，但是要求学生要从新的角度去理解他们已经“知道”的东西，如果平铺直叙的灌输给他们，学生们没法把刚学过的静电场的知识和初中学过的关于电源和电流的知识统一起来。所以在教学中我设计了“从生活到课堂，从实践到理论再到实践”的引导过程。本节有三个知识点：电源、
恒定电场、恒定电流。
在“电源”的教学活动中，通过多媒体的展示，从闪电的照片到“万家灯火”的照片，创设提出问题的情景；从初中学过的“电流形成的原因”到刚刚学过的“电场对电荷的作用”，引领着学生一步步的深入到这节课的教学内容里，新旧知识的过渡环环相扣，学生的理解与认识顺理成章。
在设计“恒定电场”教学过程时，我发现教材在这一部分有非常大的变化，对原来导体中的电场的形成不做讲解。所以我也大胆的对这部分内容进行说明性讲授，将学生的思路引入到对“恒定电场”的“动态的恒定”进行理解，顺利完成这一知识点的教学要求。最后通过引导学生讨论恒定电场对电荷的作用及其后果、电荷在恒定电场力作用下为什么做“匀速率”运动等问题，加深学生对“定向移动”的理解，把教学活动过渡到下一个知识点“恒定电流”。
在进行“恒定电流”的教学中，教材用了比较大的篇幅解析了一道在微观条件下理解电流的例题。这个知识点历来是一个难点，所以我在讲解时关于“恒定电流”的定义、单位、方向、标量性等问题所用的时间相对较少，然后用了两道有梯度的练习来让学生对电流的定义加深印象，又设计了一道传统的练习让学生认识电流的微观表达形式“I=nqSv”，最后才让学生对书上的例题进行分析和解题。有了前面难度由浅入深的练习的铺垫，学生对这道“难”题的理解也就“难题不难”了。
二．各种教学手段灵活应用。
在本节课的教学设计过程中，我发挥自己的特长，一方面制作了内容丰富，层次分明的多媒体课件；另一方面，为了课堂演示的需要，自己制作了电路实验的示教板。同时，为了方便学生对实验的观察，在演示时使用了高分辨率的摄像头，多种手段的采用，使课堂教学的效果明显提高。
三、运用探究式教学，培养探究能力
我在整节课中，通过提出问题→猜想→理论分析→实验演示→例题巩固的方式逐步创设物理情景，让学生从自然现象开始，提出物理问题，自己分析探究电荷在电场中的发生什么样的移动，通过适当的引导让学生讨论为什么电荷在电场力的作用下做匀速率运动，再通过分层次的问题设计，理解电流的微观表达形式，最后解决教材上的例题。这一教学过程充分体现了教师着意培养学生的科学探究，体现了新课标要求的“知识与技能、过程与方法以及情感态度价值观”三位一体的课程功能。使学生的主体地位得到发挥。
课后认真反思，也有不太如意的地方。
一．时间安排不够合理。前面关于“电源”部分的教学内容花的时间过多，后面讲“电流”时显得太匆忙，有前松后紧的感觉。
二、课堂小结不仅局限于知识点的小结，还要包含学法的小结，本人忽视了这一点。特别应该把这节课中对电流的微观表达式的推导与理解的思维方式作一小结，逐步培养学生的探究能力和创造思维。
通过这一堂课的教学，与学生的交流互动中，我们共同体验到了知识的传授与获取的快乐，这也是我作为一名教师所能享受的最大的幸福体验。
推荐第4篇：智能化电源设计论文
1设计思路
随着电子设备对电源系统要求的日益提高，研究廉价的具有监视、管理供电电源功能的开关电源愈来愈显得必要。本文在综合考虑电源各种技术性能和对自身的安全要求以及开关电源性能的基础上，设计出了一种新型实用的带有过电压检测和保护装置的智能化电源。它具有以下几个特点：
（1）实际了对过电压的检测，并能记录每次过电压的瞬时值和峰值，可启动备用电源供电，实现对电子电路的保护作用。
（2）具有抗冲击能力强、使用寿命长、带液晶屏数字监视的特点，同时通过RS485通信接口与管理计算机通讯能实现“透明”电源的工作和保护等功能。
（3）能实时显示输出电压、电流的大小，过电压的次数、大小以及必要的参数设置信息。
（4）通过接口与后台或远端PC机实现数据传送。
智能化电源的核心由显示板、CPU板、通信板、备用电源板、过电压检测板、键盘、通信转接板组成。装置的关键是实现电压的峰值检测，尤其是过电压的检测。本文提出了一种基于单片机的过电压检测和峰值电压检测方法，实验证明它满足了对检测的快速性和精确性的要求。
2系统硬件设计
系统硬件框架如图1所示。在正常的情况下，220V的交流输入电压经过整流、滤波、DC/DC变换、稳压电路后可得到一个稳定的输出电压，基本上是一个开关电源；当有过电压时，过电压信号经过过电压检测电路检测和峰值电压保持电路保持，控制电源回路，断开正常工作的交流电路，同时通过计算机启动备用电源工作，以及完成对过电压的瞬时值和峰值的测量。
2.1过电压检测电路
过电压对于电源来说是一个非常有害的信号，雷电等引起的瞬时高电压如果不加遏制，直接由电源引入RTU（远程终端设备）则会影响其电源模块的正常工作，使各功能模块的工作电压升高而工作不正常，严重时会损坏模块，烧坏元器件（IC）。典型过电压形成的冲击电压脉冲如图2所示。
过电压保护的基本原理是在瞬态过程电压发生的时侯（微称或纳秒级），通过过电压检测电路对这个信号进行检测。过电压检测电路中主要的元件是压敏电阻。压敏电阻相当于很多串并联在一起的双向抑制二极管。电压超过箝位电压时，压敏电阻导通；电压低于箝位电压时，压敏电阻截止。这就是压敏电阻的电压箝位作用。压敏电阻工作极为迅速，响应时间在纳秒级。
过电压检测电路原理图如图3所示。当有过电压信号产生时，压敏电阻被击穿，呈现低阻值甚至接近短路状态，这样在电流互感器的原级产生一个大电流，通过线圈互感作用在副级产生一个小电流，再通过精密电阻把电流信号转变为电压信号；这个信号输入到电压比较器LM393后，电压比较器LM393输出高电平，经过非门A输出的控制脉冲1控制电源回路，断开开关电源电路，启动备用电源。控制脉冲2送到单片机的中断中，单片机控制回咱启动A/D转换，采样过电压的瞬时值。
2.2峰值电压采样保持电路
峰值电压采样保持电路如图4所示。峰值电压采样保持电路由一片采样保持器芯片LF398和一块电压比较器LM311构成。LF398的输出电压和输入电压通过LM311进行比较，当Vi>V0时，LM311输出高电平，送到LF398的逻辑控制端8脚，使LF398处于采样状态；当Vi达到峰值而下降时，Vi
2.3单片机控制回路
单片机控制回路如图5所示。它的主要功能是完成对过电压的瞬时值和峰值的检测、过电压次数的检测、电源输出电压和电流的检测，并通过键盘的操作显示出各个检测值的大小；同时通过485接口和上位机实现通讯，在有过电压的时候通过控制回路启动备用电源，实现对电源本身的保护。
3软件设计
系统软件主要由主程序、键盘扫描子程序、显示子程序和通信子程序等组成。图6是主程序流程图。
主程序由初始化、看门狗置位、键盘扫描子程序、中断子程序组成。主程序主要进行分配内存单元、设置串行口等器件的工作方式和参数，为系统正常工作创造条件。在主程序运行的过程中，通过按键可以显示检测的各个量的值；同时在系统过电压和干扰信号产生时，液晶显示屏会显示提示信息，使电源实现“透明”，便于电源的管理。在本系统中，键盘采用的是由P1口组成的3×3行列矩阵式键盘。由于键盘程序的技术已经相当成熟，所以具体过程不做介绍。
子程序中值得一提的是通讯子程序。为了实现与目前应用较为广泛的MODICON系列测控系统的接口，本系统选用了控制系统中较为通用的MODBUS协议进行通讯。MODBUS协议采用主-从通信方式，它规定把各个报文封装成对应的一帧数据，以帧为单位传输数据。主站发送的报文包括接收者地址、任务、任务数据、校验方式等内容；从站响应信息报文包括从站地址、所执行的任务、执行任务得到的数据、校验方式等内容。MODBUS协议有两种报文组成结构（又称传输模式），分别是ASCII（美国信息交换码）模式和RTU模式。同一MODBUS总线网络上的所有站点设备都必须使用相同的模式和对应的串口通信参数。本次设计采用的是RTU报文传送方式。RTU模式的报文字符由8位二进制编码组成，本设计方案的每个字符包含1位起始位、8位数据位和2位停止位（无奇偶校验）。RTU模式的报文的报文字符必须以连续数据流的形式传送，每帧报文以至少3.5个字节时间的停顿间隔开始传输，同样以至少3.5个字符时间的停顿标志摄文传输的结束。通讯程序已经发展得比较成熟，具体的框图省去。通讯程序软件运行时随时倘中行口，若证实为上位机通讯请求，则发应答信号，实现“握手”，然后按上位机要求发送或接收数据。发送时，将本机检测的电压值、电流值向上发送，接收时则将上位机发来的系统设置参数进行差错判断后放入本机原设置单元，然后再由软件根据设置值进行相应处理。
经过电路板的设计、调试和程序的调试，证明了“透明”电源的可靠性。在调试的过程中做了大量的模拟过电压和冲击脉冲的试验来检测系统的性能。通过试验证明过电压保护电路和峰值检测电路可以迅速准确地捕捉过电压和冲击脉冲，并且电路的反映速度很好，可以检测到纳秒级诉干扰信号，并且电路的反映速度很快，可以检测到纳级的干扰信号。这些性能很好地满足了工业的需要，使得在有过电压和冲击脉冲产生的时候系统可以有效地保护电子电路；同时通过单片机和液晶显示屏可以实时显示这个电源的工作情况和性能，达到了“透明”电源的效果。而且在本设计中，电源系统通过通讯接口可以实现计算机在远程对整个电源监控，便于电源的管理，实现了“遥控”的性能。
推荐第5篇：1.5电流和电源_教学设计_教案
教学准备
1. 教学目标
教学目标】
1． 知道电源在直流电路中的作用 2．知道恒定电流的定义、单位
3．从微观角度理解导体中电荷定向移动与电流之间的关系。
2. 教学重点/难点
重点：电流的概念
难点：从微观角度理解导体中电荷定向移动与电流之间的关系。
3. 教学用具 4. 标签
教学过程 【自主预习】 1.电源
观察教材图2.1-1，A、B分别带正负电荷，如果在它们之间连接一条导线R，导线R自由电子会在静电力的作用下定向移动(电流)，电子移动方向为
（填A→B或B→A），若要保持持续的定向移动(电流)，A、B需有一个装置，使A、B周围的空间始终存在一定的电场，能使A、B间维持一定的电势差的装置称为
。
2.恒定电场
导线内的电场是由
、
等电路元件所积累的电荷共同形成的，电荷的分布是稳定的，电场的分布也不会
。由
的电荷所产生的
的电场，称为恒定电场， 3.恒定电流
由于
的作用，导体中自由电荷定向运动的速率
，而运动过程中会与导体内不动的粒子
从而减速，总体来说自由电荷定向运动的
不随时间变化。把
、
都不随间
的电流称为恒定电流。
I表示电流，q表示在时间t内通过导体横截面的电荷量，它们间的关系式为:_______。电流的单位为
，简称
，符号是
，常用的电流单位还有
和
。 【典型例题】
一、形成电流的条件
【例1】如图验电器A带负电，验电器B不带电，用导体棒连接A、B的瞬间，下列叙述中错误的是（
）
A、有瞬时电流形成，方向由A到B
B、A、B两端的电势不相等
C、导体棒内的电场强度不等于零
D、导体棒内的自由电荷受电场力作用做定向移动
一、电流的定义
【例2】 已知电子的电荷量为e，质量为m，氢原子的核外电子在原子核的静电力吸引下做半径为r的匀速圆周运动，则电子运动形成的等效电流大小为多少？
二、电流的微观表达式
【例3】 有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流强度为I，设每单位体积导线有n个自由电子，电子的电荷量为q，此时电子定向移动的速度为v，在Δt时间里，通过导线横截面的自由电子数目可表示为( ) A．nvSΔt
B．nvΔt C．IΔt/q
D．IΔt/Sq 【例4】如图所示的电解槽中，如果在4s内各有8c的正、负电荷通过面积为0.8㎡的横截面AB，那么⑴在图中标出正、负离子定向移动的方向； ⑵电解槽中的电流方向如何？
⑶4s内通过横截面AB的电量为多少？
⑷电解槽中的电流为多大？
【课后练习】
1.形成持续电流的条件是( ) A.只要有电压加在物体的两端 B.必须保持导体两端有电压 C.只在导体两端瞬时加电压 D.只要有大量的自由电荷
2.在由电源、导线等电路元件所形成的电路中，以下说法正确的是 （A.导线中的电场强度处处为零
B.导线中的电场强度方向跟导线方向平行 C.导线内各点的电势相等
D.导线内沿电流方向各点的电势逐渐降低 3.以下说法正确的是（
）
A.导体中的电流是正电荷的定向移动形成的 B.电荷定向移动的速率等于电流的传导速率 C.单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大
D.导体中越粗的地方单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大
） 4.某电解池，如果在1s内共有5×1018个二价正离子和1×1019个一价负离子通过面积为0.1m2的某截面，那么通过这个截面的电流是( ) A.0 B.0.8A C.1.6A D.3.2A 5.导体中电流I的表达式为I＝nqSv，其中S为导体的横截面积，n为导体每单位体积内的自由电荷数，q为每个自由电荷所带的电荷量，v是( ) A．导体运动的速率 B．电流传导速率
C．自由电荷定向移动的速率 D．电子热运动速率
6．下列说法中不正确的是( ) A．导体中有电荷运动就形成电流
B．电流的方向一定与负电荷的定向移动方向相反 C．对于导体，只要其两端有电压就有电流 D．国际单位制中电流的单位是安
7.将左边的铜导线和右边的铝导线连接起来，已知截面积S铝＝2S铜．在铜导线上取一截面A，在铝导线上取一截面B，若在1 s内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两截面的电流的大小关系是( )
A．IA＝IB
B．IA＝2IB C．IB＝2IA
D．不能确定
8．在示波管中，电子枪2 s内发射了6×1013个电子，则示波管中电流的大小为( ) A．4.8×10－6 A
B．3.0×10－13 A C．9.6×10－16 A
D．3.0×10－6 A 9．一个半径为r(米)的细橡胶圆环，均匀地带上Q(库仑)的负电荷，当它以角速度ω(弧度/秒)绕中心轴线顺时针匀速转动时，环中等效电流的大小为( ) A．Q
B.Q2π
C.Qω2π
D.2Qωπ 10．关于导线中的电场，下列说法正确的是( ) A．导线内的电场线可以与导线相交
B ．导线内的电场E是电源电场E0和导线侧面堆积电荷形成的电场E′叠加的结果
C．导线侧面堆积电荷分布是稳定的，故导线处于静电平衡状态 D．导线中的电场是静电场的一种
11．半径为R的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q，现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动，则由环产生的等效电流判断正确的是( )
A．若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍，则等效电流也将变为原来的2倍 B．若电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍，则等效电流也将变为原来的2倍 C．若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，等效电流将变大 D．若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，等效电流将变小 12．在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束．已知电子的电荷量为e、质量为m.求在刚射出加速电场时，一小段长为ΔL的电子束内电子个数是多少？ 答案：
例1.答案 e22πr2mkmr 解析 所谓等效电流，就是把电子绕核运动单位时间内的电荷量通过圆周上各处看成是持续运动时所形成的电流，根据电流强度的定义即可算出等效电流的大小． 截取电子运动轨道的任一截面，在电子运动一周的时间T内，通过这个截面的电荷量q＝e.则有：I＝qt＝eT 再由库仑力提供向心力，有：ke2r2＝m4π2T2r得 T＝2πre mrk 解得I＝e22πr2mkmr 例2答案 AC 解析 此题考查对电流强度公式I＝q/t的理解及电流强度的微观表达式I＝nqvS的理解．在Δt时间内，以速度v移动的电子在铜导线中经过的长度为vΔt，由于铜导线的横截面积为S，则在Δt时间内，电子经过的导线体积为vΔtS.又由于单位体积的导线有n个自由电子，在Δt时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为nvSΔt，故A正确．由于流经导线的电流为I，则在Δt时间内，流经导线的电荷量为IΔt，而电子的电荷量为q，则Δt时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为IΔt/q，故C也正确.例3解析：⑴电源与电解槽中的两极相连后，左侧电极电势高于右侧电极，由于在电极之间建立电场，电场方向由左指向右，故正离子向右移动，负离子向左移动
⑵电解槽中的电流方向向右
⑶8C的正电荷向右通过横截面AB，而8C的负电荷向左通过该横截面，相当于又有8C正电荷向右通过横截面，故本题的答案为16C ⑷由电流强度的定义I= =4A 课后检测
1。D 2.BD 3.C 4.D 5.答案 C 解析 从微观上看，电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数、电荷量、定向移动速度，还与导体的横截面积有关，故选C.电荷的定向移动形成电流，这个定向移动的速率都是电流微观表达式I＝nqSv中的v.6.答案 A 7.答案 A 解析 这个题目中有很多干扰项，例如两个截面的面积不相等，导 线的组成材料不同等等．但关键是通过两截面的电子数在单位时间内相等，根据I＝qt可知电流强度相等． 8.答案 A 解析 电子枪2 s内发射了6×1013 个电子，则2 s通过示波管横截面的电子数为6×1013个，因此电流I＝6×1013×1.6×10－192 A＝4.8×－6 A.9.答案 C 解析 负电荷Q均匀分布在橡胶环上，当环转动时，在环上任取一截面则一个周期T内穿过此截面的电荷量为Q，因此应用电流的定义式I＝qt，再结合圆周运动相关的知识即可求解．T＝2πω，I＝qt＝QT＝Qω2π.10.答案 B 11.答案 AB 解析 截取圆环的任一截面S，如右图所示，在橡胶圆环运动一周的时间T内，通过这个截面的电荷量为Q，则有：I= =
又T= ，所以I=
由上式可知，选项A、B正确． 12.答案 IΔLem2eU 解析 根据动能定理eU＝12mv2① 根据电流定义公式q＝It＝ne② 根据题意t＝ΔLv③ 解①②③得n＝IΔLem2eU
推荐第6篇：2.1.2电源和电流、电动势教学设计
《电源和电流、电动势》教学设计
学校： 泸源中学 学科： 物理 主备人： 王江才 备课组长： 郑仕潮
一、内容及其解析
1．内容
本单元教学内容如下：
二、目标及其解析
1．目标
①了解电流的形成过程。
②了解电流的微观机理及其定义式，知道电流的方向是如何规定的。
③了解电源在电路中的作用。了解电动势的概念和单位。了解常见电池电动势的大小。
2．解析
学生在学习了第一章的电荷、库伦定理、电场以及电容等相关知识后，对电荷的产、电场的形成及其变化已经有了较深刻的认识，此刻不失时机的引导学生电流，是符合学生心里特点和认知规律的。本节首先向学生呈述了电流的形成过程，向同学们介绍了伏打和伽伐尼对发现电流所作的贡献，然后引导学生分析电流是怎样形成的，以及如何判断电流的方向。并引出了电源和电动势的定义，和单位。最后想同学介绍了日常生活中的电流和电源装置。教师引导学生分析思考，这样更能激发学生的求知欲和学习物理的兴趣。
三、教学过程设
第一课时 电源和电流
课堂引入：学生看课本41页，思考电流的形成，什么是电源，恒定电流的计算
教师归纳总结
一、电源
1.能把自由电子从正极搬到负极的装置
2.作用: ①保持导体两端的电势差(电压) ②使电路有持续的电流.
二、恒定电场
1.定义：由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。2.特点：导体内电场线与导体平行；电场强度不随时间变化 3.恒定电场与静电场性质相同
三、恒定电流
1、恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流。
2、电流：物理上把通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用的时间t的比值称为电流。表示电流强弱程度的物理量。
3、单位：安培（简称安），符号：A
4、公式：
5、说明 Iqt（1）电流方向的规定：规定正电荷定向移动的方向为电流方向。 （2）金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。
（3）电解液中正、负离子定向移动方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，此时： Iq1q2t（4）电流强度虽然有大小和方向，但不是矢量，而是一个标量。
目标检测：
关于电流,以下说法正确的是( ) A.通过横截面的电荷量的多少就是电流的大小 B.负电荷定向移动的方向规定为电流的方向
C.在导体中,只要自由电荷在运动,就一定会形成电流 D.导体两端没有电压就不能形成电流
E.根据I=Q/t可知I与Q成正比 F.电流有方向,电流是矢量
G.如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等,则导体中的电流是恒定电流
H.电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位
四、电流的微观意义 1.引入：
一个粗细均匀的，长为L的导体，两端加一定电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v，设导体的横截面积为S，导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷所带电量为q，求此导体中的电流是多少？
2.电流的微观意义的应用
例：有一个横截面积S=1mm2的铜导线，通过的电流I=1A。已知铜的密度为ρ=8.9×103kg/m3,铜的摩尔质量为6.4×10－2kg/mol,阿佛加德罗常数为NA= 6.02×1023mol-1，电子的电量为e。在这个问题中可以认为每个铜原子贡献一个自由电子。求铜导线中自由电子定向移动的速率v？
3、三种微观速度的区别
讨论：如果认为电子的定向运动速率就是电流的传导速率，和我们的生活经验是否相符？怎样解释？
（1）电流传导速率等于光速，电路一接通，导体中的电子立即受到电场力的作用而定向移动形成电流。（对整体而言）
（2）电子定向移动速率，其大小与电流有关，一般数量级10－5m/s。（对每个电子而言）
（3）电子的热运动速率，任何微观粒子都做无规则的运动，其速率与温度有关，通常情况为105m/s。
五、典型例题讨论
如图示，电解液接入电路后，在tS内有n1个一价正离子通过溶液内截面S，有n2个二价负离子通过溶液内截面S，设e为元电荷，则以下关于通过该截面电流的说法正确的是（ ）
课堂小结
目标检测
1.一条导线中的电流为1.6A，在1s内通过这条导线某一横截面积的电子有多少个？
2.原子中的电子饶原子核的运动可以等效为环行电流。设氢原子的电子以速率v在半径为r的圆周轨道上饶核运动，电子的电荷量为e，等效电流有多大？
3.（天津高考）在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束。已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速度时，一小段长为△l的电子束的电子个数是（ ）
A. IleSm2eUB.Ilem2eUC.1meS2eUB.ISlem2eU第二课时 电动势
课堂引入1：
如图所示，在外电路，电流由电源正极流向负极，即从高电势流到低电势，电流在电源内部只能从负极流向正极，即从低电势流到高电势．根据电场知识可知，静电力不可能使电流从低电势流向高电势，反而起阻碍作用． (1)是什么力把正电荷从电源的负极搬运到电源的正极？ (2)电源中的能量是如何转化的？
电源:通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置 课堂引入2：
日常生活中我们经常接触到各种各样的电源，如图所示的干电池、手机电池，它们有的标有“1.5 V”字样，有的标有“3.7 V”字样．
如果把1 C的正电荷从1.5 V干电池的负极移到正极，电荷的电势能增加了多少？非静电力做了多少功？如果把1 C的正电荷从3.7 V的手机电池的负极移到正极呢？哪个电池做功本领大？
电动势在数值上等于非静电力把1C正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功 总结
二、电动势
1．定义：非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功w跟被移送的电荷量q的比值
2．定义式：E＝W/q，（E的大小与W和q无关，由电源自身的性质决定的） 3.单位：伏特(V), 1V=1J/C 4.标量，电动势只有大小，没有方向
5.物理意义：描述电源把其他形式的能量转化为电势能的本领 目标检测
1.关于电动势E的说法中正确的是 ( ) A．电动势E的大小，与非静电力所做的功W的大小成正比，与移送电荷量q的大小成反比
B．电动势E是由电源本身决定的，跟电源的体积和外电路均无关 C．电动势E是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量 D．电动势E的单位与电势差的单位相同，故两者在本质上相同
2.关于电动势，下列说法中正确的是
( ) A．在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力做功，电势能增加 B．对于给定的电源，移动正电荷非静电力做功越多，电动势就越大
C．电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极移动时，单位电荷量做功越多
D．电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移到正极时，移送的电荷量越多 例1 由六节干电池(每节的电动势为1.5 V)串联组成的电池组，对一电阻供电．电路中的电流为2 A，在10 s内电源做功为180 J，则电池组的电动势为多少？从计算结果中你能得到什么启示？
例2 如图所示是两个电池外壳的说明文字．图中所述进口电池的电动势是________ V；国产电池最多可放出________ mA•h的电荷量，若电池平均工作电流为0.03 A，则最多可使用_____h.图中还提供了哪些信息：_____________________.
目标检测
1．(对电动势概念的理解)关于电压和电动势，下列说法正确的是( ) A．电动势就是电源两极间的电压
B．电压和电动势单位都是伏特，所以电压和电动势是同一物理量的不同叫法 C．电压U＝W/q和电动势E＝W/q中的W是一样的，都是静电力所做的功 D．电压和电动势有本质的区别，反映的能量转化方向不同 2．(对电源的理解)关于电源，下列说法正确的是( ) A．当电池用旧之后，电源电动势减小，内阻增大 B．当电池用旧之后，电源电动势和内阻都不变 C．当电池用旧之后，电源电动势基本不变，内阻增大 D．以上说法都不对
3．(非静电力及其做功的特点)以下说法中正确的是 ( ) A．电源内部和外电路，正电荷都受静电力作用，所以能不断定向移动形成电流 B．静电力与非静电力都可以使电荷移动，所以本质上都是使电荷的电势能减少 C．在电源内部正电荷能从负极到达正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力
D．静电力移动电荷做功电势能减少，非静电力移动电荷做功电势能增加 4．(电池容量的理解)电池容量就是电池放电时输出的总电荷量，某蓄电池标有“15 A•h”的字样，则表示 ( ) A．该电池在工作1 h 后达到的电流为15 A B．该电池在工作15 h 后达到的电流为15 A C．电池以1.5 A 的电流工作，可用10 h D．电池以15 A 的电流工作，可用15 h
推荐第7篇：《化学电源》教学反思
《化学电源》教学反思
学生在必修2中对于化学电源的原理和应用已有了初步的了解，本章在电池的选用标准，以及在一次电池、二次电池和燃料电池的反应原理方面均有所拓展和加深。所以，本课时的主要内容是：
1、了解几种常见的化学电源在社会生产中的应用；
2、通过认识生活中的原电池[即传统干电池(锌锰电池)、蓄电池和燃料电池]，进一步理解原电池的概念和原理；
3、通过引入新型电池(如锂离子电池、燃料电池等)体现化学电池的改进与创新，增强学生的创新精神；并且通过本节学习，能够举例说明化学能与电能的转化关系及其应用；
4、了解化学电源的发展与环境污染，增强环保意识。
“一切教学活动都是为了促进学生的发展”是新课程的一个重要理念，也是本节课的教学指导思想。这节课应该怎么去上，才能体现这一教育理念呢？我认为最重要的是要把培养学生对化学的热爱和学习兴趣放在突出的地位，让学生自主地参与知识的获取过程，发现问题、提出问题、通过实验探究等实践活动，讨论交流、解决问题。从中学习化学，欣赏化学，热爱化学，和谐地落实三维教学目标。这节课的知识与技能目标固然重要，而更重要的应该侧重于落实过程与方法、态度、情感和价值观目标。为了落实这样的教学目标，我采取的教学思路是围绕“化学电池的发展”线索（即按“干电池→充电电池→燃料电池”的发展线索），从历史的角度介绍化学电池工业随社会、科技发展而发展的历程和前景的角度去展开，导出生活中同学们熟悉的各种电池的发展过程，增强学生的创新精神；然后依次的分析，各种化学电源的原理，电极材料，电子流向，电池的缺陷，既增强了学生的分析，综合，应变能力，同时又促进了对原电池原理的进一步理解。培养学生“在化学科技实验中不断改进创新”的发展观和创新意识。
教学的主线是“化学电池的发展”（即按“干电池→充电电池→燃料电池”的发展线索），而教育的目的是在于培养学生“化学科技在不断改进创新中发展”的发展观和创新意识。即侧重于过程与方法、态度、情感和价值观的教学目标的落实。 1.精心设计问题，引领学生创新
整堂课每个教学环节，我都采取带着问题去引导学生认识各类化学电池的优缺点及不断改进创新的发展过程。
2．提供新科技信息资源，认识科技创新
目前，化学电池的研究进展日新月异。教学注重电化学知识与科技发展的紧密联系，教科书中提供了“锌银电池”“锂电池”“微型燃料电池”等阅读资料，目的是帮助学生了解电池工业发展的现状和前景。在教学中，我们还密切关注能源、环保方面的时事新闻，关注科技发展的动态，以适时地教学补充相关素材。老师应该为学生提供最新的优质的学习资源，才能激发学生开展科学研究的兴趣。为此，我查阅了大量的有关化学电池的研制及使用的新资料，提炼出汽车，飞机、航天飞机等使用新电池的一些信息，向学生渗透可持续发展，环境保护、科学研究等科技创新的观念。从而培养学生的学习兴趣，创新意识，加强情感、态度、价值观和STS思想，这些方面都是新课程特别要求的。 3.发挥学生的主体作用，促进学生的全面发展
采取把学生放在主要位置的教学方式是非常必要而且是合理的，以学生为主体，学生能做的，我们老师就不要代替。老师要给学生尽可能多的发挥创造、创新的机会，学生表现的机会，其实学生能做到，能够达到我们期望的目标，这节课学生表现得就非常好，他们很快就能发现各种电池的优缺点，积极讨论出改进措施，但如果多给学生一些互动的机会，让更多的学生也能提出相应的问题，发表自己改进电池的一些设想，教学效果就会更好了。
推荐第8篇：分布式电源系统设计论文
1分布式电源并网对电压分布的影响
配电系统的基本单元是馈线。馈线的首端经过高压降压变压器与高压配电网相连接，末端经低压降压变压器与用户相连。我国馈线电压等级大多是10kV，每条馈线上线路成树状分布，以辐射形网络连接若干台配电变压器。馈线的不同位置分布有若干负荷，这些负荷种类繁多，随机性大，要准确地描述比较困难。为方便研究，文章采用静态恒功率模型来表示各节点的负荷。考虑到配电网电压较低，线路长度较短，设定以下假设条件：各节点负荷三相对称，三相线路间不存在互感。然后将所有线路阻抗均折合到系统电压等级，得出馈线模型。分布式电源的接入可以提高系统的整体电压水平，其接入位置与节点电压幅值密忉相关。相同容量的分布式电源接在配电线路的不同位置，对线路的电压分布产生的影响差别很大，接入点越接近线路末端节点对线路电压分布的影响越大，越接近系统母线对线路电压分布的影响越小。因此，在配电网规划及分布式电源接入系统设计时，需要根据分布式电源的性质、容量确定合理的接入点，确定合理的控制方式，只有这样才能改善线路的电压质量，提高供电可靠性。
2分布式电源接入系统
2.1分布式电源的分类
一般可以根据分布式电源的技术类型、所使用的一次能源及和与电力系统的接口技术进行分类。按照技术类型可分为小型燃气轮机、地热发电、水力发电、风力发电、光伏发电、生物质能发电、具有同步或感应发电机的往复式引擎、燃料电池、太阳热发电、微透平等，按照一次能源可分为化石燃料、可再生能源；按照与电力系统的接口可分为直接相联、逆变器相联；按照并网容量分，可分为小型分布式电源和大、中型分布式电源。小型分布式电源主要包括风力发电、光伏发电、燃料电池等；大、中型分布式电源主要包括微型汽轮机、微型燃气轮机、小型水电等。
2.2微网技术简介
微网是一个小型发配电系统，由分布式电源、相关负荷、逆变装置、储能装置和保护、监控装置汇集而成，具有能量管理系统、通讯系统、电气元件保护系统，能够实现自我调节、控制和管理。微网既可以与外部电网并网运行，也可以孤立运行。从其内部看，微网是一个个小型的电力系统。从外部看，微网是配电网中的一个可控的、易控的“虚拟”电源或负荷。微网系统如图3所示。
2.3将分布式电源组成不同类型的微网
目前，比较成熟的分布式发电技术主要有风力发电、光伏发电、燃料电池和微型燃气轮机等几种形式。在城镇配电网中，风力发电、燃料电池、光伏发电发电容量远小于配网负荷，对于这些小容量的分布式电源，采用与附近负荷组成微网的形式并入配网系统，通过技术措施使微网内的发电功率小于其负荷消耗的功率，使这些“不可见”的分布式电源完全等效为一个负荷。针对发电出力达到最大、负荷功率最小的工况，根据发电出力与负荷消耗功率的差值及持续时间计算出需要存储的电量，该电量作为储能装置容量的一个约束条件，再考虑其他的约束条件，为微网配置容量合理的储能装置。当出现发电出力大于负荷消耗功率时，将这部分电量存到储能装置中，在负荷功率高于发电出力时，再将这部分电量释放掉。大型的微型燃气轮机多用于需要稳定的热源、冷源的工商企业，以实现热、电、冷三联供，这些企业的负荷稳定，易于预测。微型燃气轮机的发电功率由用户对供热和供冷的要求决定，发电功率也易于预测。这样，以这些微型燃气轮机为分布式电源的微网是可控、易控的。将分布式电源纳入到微电网，并将其分为纯负荷性质的微网和发电、负荷可控的微网两种，有效的解决了分布式电源潮流不可控的难题，给配电网的调度、运行带来的极大的方便。
2.4微电网接入系统方案
纯负荷性质的微网在配网中是一个内部带有电源的负荷，将其接入到配网馈线的中间至末端，可有效地改善配电网电压分布，降低配电网网损。当微网内分布式电源突然故障或者失电时，由配电网对微网内的负荷进行供电，此时配电线路潮流增大，微网内的电压会发生跃变，如电压幅值变化超过用电设备允许值，将会对用电设备造成损坏。针对这种情况，可以利用微网内的储能装置将存储的能量进行逆变，有效地支撑电压，避免产生电压跌落，减少电压波动，有效的保护用电设备。当配电网失电时，微网自动脱网孤岛运行，孤岛的运行方式由微网内部自行控制，对配电网的故障分析、检修、试验不产生影响。对于发电、负荷可控的微网，尤其是容量较大的，在配电网规划及接入系统设计时，需统一考虑中接入位置对配电网电压、继电保护、安全自动装置的影响，需要进行充分的论证，必要时可采用专线接入系统，以确保配电的安全、可靠运行，充分发挥分布式电源的经济效益和社会效益。
3结束语
文章分析了分布式电源接入配网后对电压的影响，并根据分布式电源的不同性质，利用微电网技术，将分布式电源纳入到纯负荷性质的微网和发电、负荷可控的微网，解决了分布式电源潮流不可控的难题，并在配网规划中，对这两类微网接入配网馈线的位置提出建议，达到了改善配电网电压分布、降低网损的作用。影响分布式电源接入系统的因素很多，比如短路电流、继电保护、安全自动装置等，需要在今后继续研究。另外大容量储能技术不成熟是制约分布式电源应用的关键因素，待大容量储能解决后，分布式电源将更加广泛的应用。
推荐第9篇：《电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律》教学设计
《电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律》
教学设计
一、教学目标
知识与技能
（1）知道电动势的概念，知道电动势等于电源未接入电路（电源开路）时两极间的电压。
（2）知道电源的电动势等于内、外电压之和。
（3）理解闭合电路欧姆定律及其公式，并能用来解决相关问题。
过程与方法
（1）通过“探究电源是否有内阻”和“研究内、外电压之间的关系”的实验，感悟探究物理规律的科学思路和方法；
（2）通过闭合电路欧姆定律解决一些实际问题，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。 情感态度与价值观
（1）通过本节的学习活动，鼓励学生勇于探究与日常生活相关的物理问题
（2）通过探究活动，培养学生严谨的科学态度和合作精神
二、教学重点
1、理解电动势的物理意义
2、对闭合电路欧姆定律的理解和应用
3、探究过程，培养学生的科学思想和方法
三、教学难点：
1、闭合回路中电源电动势等于电路上内、外电压之和
四、教学方法
启发式教学，探究式教学法，实验教学法
五、教学用具
电源、开关、小灯泡、滑动变阻器、电压表、化学电池、导线若干、多媒体、实物投影、学案
六、教学过程：
【演示实验】【提出问题】
两个相同的小灯泡分别接在两节电池上，亮度不一样，请思考一下：小灯泡亮度微弱的可能原因？请大家根据生活常识和初中所学的知识分析一下。【提问】
根据初中所学的知识，电源两端电压不变，小灯泡亮度微弱，说明电流小了，电压相同，电流小，那说明电阻大，而这里只可能是电源引起的，说明电源可能有电阻。接下来，我们就先来具体研究电源。
一、电源
我们首先来看下，电源是什么呢？
图1
图2
图3
这是初中学习的电路的一部分（图1），小灯泡不会发光，因为没有电源，也就是大家初中经常所说的没有电压（也就是没有电势差），而有电压的东西很多，比如说大家学习的电容器，充满电后两极板间就有电压，将电容器接到小灯泡上，小灯泡是否会发光呢？
电容器接上后，电子会发生定向移动，与正电荷中和，两极板上电荷量要减少，根据电容器知识，电量减少，电压就会减少，而且不止是一个电荷要中和，其他电荷也要中和，所以，即使小灯泡连上去，小灯泡也不会亮（最多亮一下），那电容器能成为电源吗？【提问】
电容器因为不能持续提供电流而不能当作电源，怎样才能将这个装置转化成电源呢？
若有一个装置，可以讲中和掉的正负电荷不断分开，以增加两极板上的电荷量，从而保持电压不变，这个装置就能当作一个电源。为什么自然状况下不行呢？我们来看，两极板间电场方向向右，而负电荷受到的电场力方向向左（图4），自然状态下，电荷不会向右运动，就像我们生活中一样，俗话说“人往高处走，水往低处流”，要想把水从低处抽往高处，经常用到抽水机（图5），在将水从低处抽往高处
3 的过程中，需要消耗电能，克服水的重力做功，转化成水的重力势能，那对比一下，在电子从征集移向负极的过程中，电子的什么能增加了呢？（电势能）增加的电势能是哪里来的呢？如果是化学电池，就是化学能转化为电势能，如果是核电站，就是原子能转化为电势能，所以从能量转化的角度，电源就是一个将其他形式的能转化为电势能的装置。
1、电源
定义：将其他形式的能转化为电势能的装置。
生活中有很多电源，比如说，卫星上经常用太阳能电池，钟表上，经常用图4
图5
5号干电池，电瓶车上常用的铅酸蓄电池，我们选择这些电池是根据我们的能量需要的，也就是说，不同的电源将其它形式的能转化为电势能的本领是不一样的，为了描述这个本领，在物理中，用电动势来表示该本领。
2、电动势
图6
4 （1）用来表示电源将其他形式的能转化为电势能本领大小的物理量。 电动势越大，表明电源把其他形式的能转化为电势能的本领越大。 （2）大小：等于电源未接入电路（电源处于开路）时两极间的电势差，用字母E表示。
（3）注意：电源上标的电压指的是电源的电动势，一般是不会变化的！
知道了电源的基本知识，接下来，我们来看，电源真的有电阻吗？我们看这个实验，将滑动变阻器并联在的电源上，在变阻器两端并联电压表，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，根据我们初中的知识，滑动变阻器两端的电压等于电源电压，改变滑片的位置，电压表示数不变，是否真的是这样呢？老师这里准备了一套实验器材，线路我已经连接了一部分，我们请一个同学来连接剩下的线路，并进行操作。【学生进行实验】
从实验中，我们可以看出，当滑动变阻器阻值减小的时候，变阻器
两端电压减小，而减少的这部分电压，只可能是电源拿走了，因此，电 源有电阻。
3、电源的内阻
电流通过电源内部，电源内部也是一段电路，也有电阻，它被称为
电源的内电阻，简称内阻。常用r表示。
图7 用导线把电源、用电器连成一个电路，称为闭合回路，我们把电源外部的用电器和导线构成外电路。把电源内部称为内电路，既然电源有内阻，电流流过电源内部时，内阻上就有电压，我们称为内电压，外电路上的电压称为外电压，也叫做路端电压，路端电压很好测量，那内电压呢？
我们这里的两种都不能够进行内电压的测量，老师这里给大家介绍一种可以测量内电压的装置——化学电池，首先我们看下实验的原理图（图10），它的正极是锌板，负极是铅板，里边是稀硫酸，它的内部是开放的，用两个探针分别靠近电源的正负极，连接电压表就可以得到内电压，探针要离极板足够近，注意的是，电流在电源外部由正极流向负极，在电源内部由负极流向正极。通过滑动变阻器改变外电压，这是实验仪器。 图8
图9
图10
图11
图12
这个实验较为复杂，老师事先连接好了，下面我将进行实验，请一个同学来读数，另一个同学来记录一下，下边的同学请在学案上记录内外电压的读数。【实验操作】
请大家观察所记录的数字，看下内外电压有什么关系呢？【提问】
从大家记录的数据可以看出，当外电压减小的时候，内电压增大，且
内、外电压之和为定值，那大家猜测一下，这个定值等于什么呢？（学生很可能回答电动势）【进行测量】大量的实验和理论证明，内外电压之和等于电动势，即Ur+U路=E。
现在我们知道了电流流过闭合回路时，内、外电压的关系，那么，闭合回路中的电流如何计算呢？我们先看一个大家熟悉的电路（图12），大家先看下这个电路的电流如何计算。I=U/R，我们计算时用到的原理是欧姆定律，我们来回顾下欧姆定律的内容。【提问】那今天我们知道，电源有内阻，我们又该如何计算呢？I=E/（R+r）。这个式子
图12
图13
就是我们要学习是下一个内容—闭合电路欧姆定律的表达式，请大家对比欧姆定律，尝试着用文字描述一下呢【学生表述】
二、闭合电路欧姆定律
1、内容：在外电路为纯电阻的闭合回路中，电流的大小跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比
2、表达式：IE Rr
3、适用条件：外电路是纯电阻电路
接下来我们来看下闭合电路欧姆定律如何应用，首先，请大家尝试着用解释我们课前的实验，电池用旧了，内阻会变得很大
我们再看另一个教材上的实验，请大家尝试理论分析一下，一次闭合开关，小灯泡亮度会如何变化【提问】【进行实验，验证猜想】
图14 接下来，我们来练习一下公式的运用
例题：如图所示电路，电源电动势为1.5V，内阻为0.12Ω ，外电路的电阻为1.38Ω ，求电路中的电流和路端电压。
8
练习：在如图所示的电路中，R1=14Ω，R2=9Ω，当开关S切换到位置1时，电流表的示数为I1=0.2A；当开关S切换到位置2时，电流表的示数为I2=0.3A，求电源电动势E和内电阻r。
【本课小结】
【课后探究】若给你一个电压表、一个电阻箱、导线若干、开关，如何测量一节干电池的电动势和内阻？
七、板书设计：
§2.4电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
一、电源
1、电源
2、电动势
（1）定义 （2）大小 （3）注意：
3、电源的内阻
二、闭合电路欧姆定律
1、内容：
2、表达式
3、适用条件
10
推荐第10篇：电源线电压
请问axt电源颜色线各多少伏！是固定的吗？
已关闭 [ 标签：电源, 电压, agp ] 凉风有信 2010-07-02 12:3720针和24针
推荐答案
20针AXT电源图
紫色线5VSB 待机线 +5V待机电压
绿色线PS-ON 开机线 低电平开机，高电平不开机。
用在灰色线Power-Good 电源好信号 开机延迟100～500ms输出，
复位电路里
GND地线
电压对地阻值：
颜色正常值最小值
橙线300100
红线380左右75
黄线600300
紫线600300
灰线600300
绿线600300
对地打阻值，370主板上值在300左右为正常，如果在100以下说明有轻微短路。478主板值相对较低，但不可能低到20以下。只要无数值说明短路。
补充回答：电源线颜色详解
说到电源线的颜色，电脑爱好者们都知道一些：比如绿线为开机线，黑线为地线，把绿线和黑线短接，电源就会开始运转，尝试为设备供电，这也是判断电源好坏的一个简单方法，还有黄色代表12V供电，红色代表5V供电等，但其它的颜色以及这些线更详细的工作原理您了解吗？详细了解这些有助于你更深入
的了解电脑以及分辨和维修电脑故障，下面做一些详细了解，尤其是对紫线，绿线和灰线和开机原理做出深入解释。
黄色：＋12V
黄色的线路在电源中应该是数量较多的一种，随着加入了CPU和PCI-E显卡供电成分，+12V的作用在电源里举足轻重。
+12V一直以来硬盘、光驱、软驱的主轴电机和寻道电机提供电源，及为ISA插槽提供工作电压和串口设备等电路逻辑信号电平。+12V的电压输出不正常时，常会造成硬盘、光驱、软驱的读盘性能不稳定。当电压偏低时，表现为光驱挑盘严重，硬盘的逻辑坏道增加，经常出现坏道，系统容易死机，无法正常使用。偏高时，光驱的转速过高，容易出现失控现象，较易出现炸盘现象，硬盘表现为失速，飞转。目前，如果+12V供电短缺直接会影响PCI-E显卡性能，并且影响到CPU，直接造成死机。
蓝色：－12V
-12V的电压是为串口提供逻辑判断电平，需要电流不大，一般在1A以下，即使电压偏差过大，也不会造成故障，因为逻辑电平的0电平从-3V到-15V，有很宽的范围。
红色：＋5V
＋5V导线数量与黄色导线相当，＋5V电源是提供给CPU和PCI、AGP、ISA等集成电路的工作电压，是电脑中主要的工作电源。目前，CPU都使用了+12V和+5V的混合供电，对于它的要求已经没有以前那么高。只是在最新的Intel ATX12V 2.2版本加强了+5V的供电能力，加强双核CPU的供电。它的电源质量的好坏，直接关系着计算机的系统稳定性。
白色：－5V
目前市售电源中很少有带白色导线的，白色-5V也是为逻辑电路提供判断电平的，需要电流很小，一般不会影响系统正常工作，基本是可有可无。
橙色：＋3.3V
这是ATX电源专门设置的，为内存提供电源。最新的24pin主接口电源中，
着重加强了+3.3V供电。该电压要求严格，输出稳定，纹波系数要小，输出电流大，要20安培以上。一些中高档次的主板为了安全都采用大功率场管控制内存的电源供应，不过也会因为内存插反而把这个管子烧毁。使用+2.5V DDR内存和+1.8V DDR2内存的平台，主板上都安装了电压变换电路。
紫色：＋5VSB（+5V待机电源）
ATX电源通过紫色线向主板提供＋5V 720MA的电源，和其它颜色线不同，这条线在没有开机的状态下仍然会为主板和其它设备提供电流，只要电源接了电就有这个电压输出，这就是所谓的待机电源，它为WOL(Wake-up On Lan)和开机电路，USB接口等电路提供电源。如果你不使用网络唤醒等功能时，请将此类功能关闭，跳线去除，可以避免这些设备从+5VSB供电端分取电流。这路输出的供电质量，直接影响到了电脑待机是的功耗，与我们的电费直接挂钩。
紫色线在开机电路中所起的作用是简单通俗来说是这样的：紫色+5V供电通过一些原件后分为两路，一路通向机箱上的电源开关（默认是不通的），另一路通往主板上的南桥芯片（南桥集成有电源管理系统，但有些主板不是南桥，而是IO芯片），默认时，它输出到南桥（或IO）的是高电平（对主板来说，2.5V以上就算为高电平，0.8V以下为低电平），当机箱上的电源开关按下时，开关那一条断开的线路打开被接地，电流被引走，瞬间南桥（IO）这边由高电平变成低电平，南桥中的电源管理系统会对低电平做出反应，从另一端发出一个开机信号（高电平），然后经过一系列电路触发最终将绿线接地，电源就开始运行，至于具体的工作流程，将会在正面讲绿线和灰线时介绍。
绿色：P－ON（电源开关端）
通过电平来控制电源的开启。当该端口的信号电平大于1.8V时，主电源为关；如果信号电平为低于1.8V时，主电源为开。使用万用表测试该脚的输出信号电平，一般为4V左右。因为该脚输出的电压为信号电平。这里接着上面紫线那边来讲：当南桥（或IO）发出一个高电平信号后，连接到一个三线管的G级，而绿线连接到三线管的D级，这个三级管在这里的作用类似于一个开关，当它的G极和D极接到的都是高电平时，它会把D极和S极导通，否则不通，绿线给D极的一直是高电平，当三极管另一端的G极收到南桥（或IO）发出的这个高电平信号后，就把D极和S极导通，S极接地，也就是说把绿线和灰线导通接地，绿线这时就变成低电平，于是电源开始运转。这里顺便再介绍一下那个可能大家都知道了的判断电源好坏的方法：使用金属丝短接绿色端口和任意一条黑色端口，如果电源无反应，表示该电源损坏。现在的电源很多加入了保护电路，短接电源后判断没有额外负载，会自动关闭。因此大家需要仔细观察电源一瞬间的启动。
灰色：P－OK（电源信号线）
灰线的主要功能是电源根据12V，5V，3.3V供电的状态做出一个综合计算，得出一个数值，通过灰线的一个输出电压表示出来，告诉主板电源状态OK。一般情况下，灰色线P-OK的输出如果在2V以上，那么这个电源就可以正常使用；如果P-OK的输出在1V以下时，这个电源将不能保证系统的正常工作，必须被更换。这也是判断电源寿命及是否合格的主要手段之一。
但这里要讲的是灰线的另一个用处，是在复位电路中所起的作用，开机或按机箱上的REST复位键时，灰线输出那个电压是有一个延时的，这个延时大概有几百毫秒，正是在这几百毫秒之间，复位电路导通连接到灰线，灰线这时还没有输出电压，它起到的是像黑线一样的接地的功能，复位电路就由高电平变成低电平，于是完成复位动作。等这个动作完成后，灰线这时才不紧不慢的输出它自己的电压。这就是开机的原理了。本人口才有限，表达的不知是否清楚，有些专业术语可能不标准，大家见谅。
认识导线种类作用是DIY玩家的必修课，是菜鸟用户晋级的必经之路，大家掌握了电源导线种类可以更清晰的认识电源的输出规格，方便大家选购电源和排除故障。
------------------ 电脑电源线颜色定义表及对应主板接口阻值
红色：代表+5V电源线（主板、硬盘、光驱等硬件上的芯片工作电压）。
黄色：代表+12V电源线（硬盘、光驱、风扇等硬件上的工作电压，和-12V同时向串口提供EIA电源）。
橙色：代表+3.3V电源线（直接向DIMM、AGP插槽供电）。
灰色：代表P.G信号线（电源状态信息线，它是其他电源线通过一定电路计算所得到的结果，当按下电脑开头键后，这个信号表示电源良好可以开机无信号说明有故障主板自动监测）。
蓝色：代表-12V电源线（向串口提供EIA电源）。
白色：代表-5V电源线（软驱锁相式数据分离电路）。
紫色：代表+5V StandBy电源线（关机后为主板的一小部分电路提供动力，以检测各种开机命令).
绿色：代表PS-ON信号线（主板电源开／关的信号线，未接通时有一定电压） 黑色：系统电路的地线
继续追问： 非常感谢！挺详细的！请问下前面各线的的阻值是量atx电源的！还是主板上插口上的！还有白-5蓝-12为什么是负号！感谢！最后问下你是做电脑维修的吗
补充回答：
阻值当然是ATX电源的，V，是电压单位，+，表示正极，-表示负极。这是直流的
关于正负的问题详细说很复杂，简单的就是上面我所说的
以前做过一段时间维修，但都是自己看书学的一点皮毛
第11篇：通信电源
通信电源（整流模块）最常见的12个告警处理方法
——以HD4830-3，HD4825-3为例
一、通信电源（整流模块）HD4830-3，HD4825-3交流停电停电时间不长时，直流供电由电池负担。如果停电原因不明或时间过长，就需要启动油机发电。建议油机发电机启动至少5分钟后，再切换给电源系统供电，以减小油机启动过渡过程可能对电源系统造成的影响。
二、通信电源（整流模块）HD4830-3，HD4825-3交流过压设定值是否过低，如果过低应更改。一般的过电压不影响系统工作，当市电电压大于295V时，整流模块将停止工作。因此对于长期过压的供电网络，需与相关电力网络维护人员协商，改善电网。
三、通信电源（整流模块）HD4830-3，HD4825-3交流欠压设定值是否过高，如果过高应更改。若市电电压低于176V时，整流模块将限功率输出，低于80V将停止工作。因此对于长期欠压的供电网络，需与相关电力网络维护人员协商，对电网作改善。
四、防雷器故障检查防雷器情况，如防雷器损坏，请更换。
五、通信电源（整流模块）HD4830-3，HD4825-3直流过压告警
1、检查直流输出电压和监控模块“直流过压告警”设定值，若设定值不合理请更改。
2．找出引起过压告警的整流模块。在确保蓄电池能正常供电的情况下，断开所有整流模块的交流输入开关。然后，逐一接通模块的交流输入开关。当接通某一模块的交流输入开关时，电源系统再次出现过压告警，则该模块过压，请更换。
六、通信电源（整流模块）HD4830-3，HD4825-3直流欠压告警
1、检查直流输出电压和监控模块“直流欠压告警”设定值，若设定值不合理请更改。
2、检查市电是否停电，如停电，断开部分负载以延长整个电源系统的工作时间。
3、检查是否有整流模块退出工作，即无输出电流，如有请更换该模块。
4、检查负载总电流。如果浮充时负载总电流超过整流模块总输出电流，则需切除部分负载，或增加整流模块，使整流模块的总电流超过负载总电流120％，且至少有1个整流模块冗余备份。
七、负载支路断、电池支路断检查该支路空开或断路器是否断开（检查空开手柄位置，或测量溶丝两端电压，电压接近0V则熔丝正常）。如果断开，查找原因并排除故障。否则说明告警回路故障，请联系艾默生。
八、电池保护
1、检查市电是否停电，电池电压下降到“电池保护电压”设定值以下或放电时间达到“电池保护时间”设定值。
2、是否手动控制电池保护。
九、通信电源（整流模块）HD4830-3，HD4825-3故障此时，整流模块面板上的红色发光二极管点亮。切断该整流模块交流输入，一段时间后再重新启动该模块。倘若仍然告警，请更换该模块。
十、通信电源（整流模块）HD4830-3，HD4825-3保护检查市电电压是否大于整流模块交流过压点（295V）或小于整流模块交流欠压点（80V）。因此对于长期过压或欠压的供电网络，需与相关电力网络维护人员协商，改善电网。
十一、通信电源（整流模块）HD4830-3，HD4825-3风扇故障检查整流模块的风扇是否运行。如果风扇不运行，检查风扇是否被堵住，如被堵住，请清理。如未被堵住或清理后仍无法消除风扇故障，则更换风扇。
十二、通信电源（整流模块）HD4830-3，HD4825-3通信中断检查该整流模块和监控模块之间通信连接是否正常。如果正常，则重新启动该模块，如果告警仍然存在，则更换该模块。
十三、电池温度高告警检查是否电池内部故障造成电池过热，如是，更换故障电池。检查电池房温度是否过高，如是，降低电池房温度。
以上就是艾默生通信电源HD4830-3，HD4825-3最常见的12个告警处理方法
第12篇：通信电源
1.在市电停电，UPS蓄电池通过逆变器向负载供电，保证负载正常工作
2.蓄电池正常情况下，在电路中处于浮充状态
3.高频开关整流器滤波中，交流输入滤波是接在交流电网与开关整流器输入之间的滤波装置
4.通信电源系统由交流电源系统、直流电源系统、接地系统组成
5.PWM表示脉冲宽度调制
6.对应小容量的供电系统，通常将交流配电、直流配电、整流、监控集成安装在一个机柜内
7.一般规定，铅酸电池去10小时的放电终止电压是1.80V
8.UPS是不间断交流电源
9.我国规定配电网低压电源设备的频率是50Hz±0.5Hz
10.铅酸电池容量与极板面积有关
13.联合接地系统优于分设接地系统
14.发电机的额定电压比电网高%5，这是考虑到负荷电流导致在线路上产生压降损失
11.在高频开关电源中，为什么变压器的体积可以减小？
高频开关整流器将50Hz工频交流首先转换成直流，再将直流转换为高频交流，这样，降压用的变压器工作频率大大提高，从而缩小变压器的体积，这个技术被称为高频变换技术
15.我国发电机组输出的额定电压为3.15-20KV,为什么要升至500KV进行传输？
减少线路能耗和压降，节约有色金属和降低线路工程造价
12.UPS的作用有哪些：
(1)两路电源之间的无间相互断切换(2)隔离作用(3)电压变换作用(4)频率变换作用(5)提供一定的后备时间
16.接地系统有哪些装置组成？
(1)接地体 (2)接地引线 (3)接地线排 (4)接地线 (5)配电屏地线排 (6)去通信机房汇流排 (7)接地分支线 (8)设备接地端子
17.开关电源由哪几个主要模块单元组成？
(1)交流配电单元 (2)直流配电单元 (3)整流模块 (4)监控模块
18.什么是分散供电系统？为什么它将取代集中供电方式？
半分散供电方式：就是把整流器与蓄电池以及相应的配电单元等设备安装在通信机房或邻近的机房中，向该通信机房中的通信设备供电方式
全分散供电方式：这种供电系统中，每列通信设备的机架内都装设了小型基本电源
分散供电系统的优点：(1)分散供电可靠性高 (2)分散供电有明显的经济效益 (3)承受故障能力强(4)能合理配置电源设备
19.星行接地系统特点：各楼层的设备，地线系统均与楼层建筑钢筋独立隔离，建筑直击雷电流不会侵入楼层设备和各地线系统中，设备和地线系统所面临的仅是空间雷电磁感应，但其强度比直击雷电流小得多，通过一定防范措施可以得到解决 (各个设备系统上面出现的雷电只会沿自己地线下到总线地排在下到地网去，与别的系统不发生关联影响)
树干状接地系统：
各个设备系统产生的雷击要通过唯一的主干接地排下到地网，今在主干接地排上产生一定雷电压降，故要 尽可能降低主干接地排的阻抗
网状接地系统特点：
1)各楼层的设备地线系统均与楼层建筑钢筋不独立隔离，反而要紧密连接，建筑直击雷电流会有一定比例 侵入楼层设备和地线系统中，设备和地线系统所面临的有直击雷电流和空间雷电感应
2)建筑钢筋法拉第笼的钢筋密度，焊接工艺必须十分完善，保证雷击电流主要从楼层建筑钢筋下地网，而不是沿楼层设备地线，电力，电缆下地网
3)进入每个机房的各种电缆必须在一个点
第13篇：立德电源
立德电源抢攻LED灯具市场
电源供应器厂立德跨入LED领域逐步展现成效，该公司与LED大厂勤上光电结盟所推出的LED灯泡和灯具，将抢攻大陆内需市场。由於此款产品获得东莞市政府的背书保证，做为今年春季致赠当地3.5万户低收入家庭的贺礼，获得高度好评，也顺利打响产品名号。
立德为老牌的电源厂，近日才举行40周年庆，该公司的产品，也从早期的小瓦数朝向大功率、绿能方向发展，今年业绩更展现前所未有的爆发力，3月份合并营收达7.62亿元，创下历史单月新高，带动单季ESP（每股盈余）达0.75元。立德表示，目前订单的能见度已到7月份，而且每个月的订单都比3月份的合并营收还要高，但受到近期原料缺货影响，营收成长力道受到压抑。
立德主要产品为交换式电源，业绩有逾6成来自STB、Modem等网通产品。而该 公司近年来低调布局，已将产品线延伸至两大明日之星-LED和电动车。在电动车方面，立德和中研院合作的科专计画，已在中正大学校内设置约80个充电站；至於LED,该公司则开发出LEDDriver,搭配东莞勤上光电的LED灯泡。
勤上光电为LED大厂，去年国庆，**广场的巨型LED显示幕，就出自于该公司之手。之后，北京国家大剧院演出的大型音乐舞蹈史诗“复兴之路”，也同样使用该产品，加上不少高速公路路段都采用勤上的LED路灯，也让其享有高知名度。
今年第一季，东莞市政府拜会当地3.5万户低收入户，所致赠的产品就是勤上和立德共同生产的LED灯泡灯具，主要着眼点还是在于透过此举推广节能省电的概念，并透过对内采购方式扶植重点企业。有了官方的背书保证，对于未来的推广可说是正面助益。
立德表示，除了LED驱动电源之外，还会开发LED灯泡，目前已经有成品研发完成，希望3年内能将LED部门的营收，拉高到10%以上。
第14篇：通信电源
电源设备品牌，如：ASCOM、ABB、SWICHTEC、API、爱默生、华为、中兴、西门子、新安、珠江、动力源、台山、中达、洲际、亚澳、思科、施威特克、通力环、汇众等。 通信电源的管理与维护
1 通信电源系统的组成
电源是通信系统的重要组成部分。一个完整的通信电源系统由5个部分组成：交流配电单元、整流模块、直流配电单元、蓄电池组、监控系统。
2 对通信电源系统的基本要求和特点
对通信电源系统的基本要求是可靠性和稳定性。一般通信设备发生故障的影响面比较小，是局部性的，但如果通信电源系统一旦发生故障，通信系统将全部中断，所以电源系统要应有备份设备，电源设备要有备品备件，市电要有双路或多路输入，交流和直流互为备用。我国对通信电源的要求是：防雷措施要求完善，设备允许的交流输入电压波动范围大，多重备用系统以防止电源系统发生电源完全中断故障。由于电网分布和利用市电的条件存在千差万别，许多地方的市电电压波动范围很大。特别是一些变电站、微波站、光通信站和模块站等，有时交流电电压波动范围达±30%以上。为提高市电的可用度，要求电源设备具有更宽的工作电压范围，否则就要增加稳压装置。
3 通信电源的管理
3．1 加强对电源设备的重视
电源设备与通信网中的其它设备（如交换、传输等）有较大的不同，本质上，电源设备是机电设备而非通信设备。正因为如此，在通信中，它得不到充分的重视，无论是在组织机构、人员、资金还是管理上，都得不到相应的保证。然而，必须看到，通信电源作为整个通信电信网中的能量保证，它的作用是整体和全局性的。虽然它不是通信网主流设备，但它却是通信网中最重要、最关键的设备。
3．2 加强电源管理上的专业化
对通信电源要求通信网上的各级管理层次和建设、维护方面应该有独立的电源专业管理机构和人员。因为通信电源是一个专业，而且是个包括多种系统和学科的大专业，因此，应该对它作相应的专业管理，由其它专业人员来兼管电源专业是不够的，也是不科学的。
3．3 重视通信电源系统初期的设计、安装
电源系统设计时应充分考虑容量大小、地理位置、空间布置、未来发展、设备质量、工作勘察与设计、运行方式选择、建设管理、运行维护管理等各个环节。其中对于设备选择、方案设计、工程管理等环节尤其要加强重视和管理。 3．4 电源设备购置与维护的具体措施
1）在购置通信电源过程中，除考虑性价比外，要考虑高可靠性、多种自动保护功能、宽电压、良好的均流均衡性能、在线运行模式，要考虑是否严格按照ISO-9000质量保证体系组织生产，另外系统故障率、防雷和电涌措施、交直流配电一体化等都应是分析考虑配置的重点。要选用可靠性高的设备，合理配置备份设备。
2）供电方式要大力推广分散供电，要有备品和备份，使用同一种直流电压的通信设备，采用两个以上的独立供电系统。这样就能够保证在其中一种电源设备发生故障时，另一种电源设备能够及时排除。
3）为了尽量缩短设备的平均故障修复时间，要经常分析运行参数，预测故障的发生，并及时排除。
4）设备宜采用模块化、热揷拔式，便于更换和维修。再一个就是平时应建立起对电源故障的应急措施，保证可靠供电。最后，要提高技术水平，大力推广集中维护体制。
实施集中监控管理是技术发展的必然趋势，是现代化通信网的需要，也是企业减员增效的措施之一。随着通信设备的日益集成化、小型化，各种电源设备也要智能化、标准化，符合开放式通信协议。集中监控必须逐步实施，在实施过程中，三遥（遥信、遥测、遥控）点的设备要合理，决不是越多赿好，否则其效果适得其反。
4 加强蓄电池维护
通信电源涵盖范围很广，它至少应包括交流高电压、自备柴油发电机、UPS整流装置、蓄电池组、防雷接地、动力环境监控等这几大系统。在这几类系统中，直流系统和USP是直接供给通信负荷的，因此最为重要。而在这些系统中，蓄电池作为不间断供电的保证，在整个电源系统中最为关键。蓄电池不但在交流系统或整流系器出现问题是保证不间断供电，而且还能在市电和自备柴油发电机正常转换时提供保证。所以蓄电池是整个通信电源系统维护的关键。
在通信电源系统的日常维护中，蓄电池的维护测试和诊治是十分烦琐而又必须十分细致的事。通信系统现在应用较为普遍的免维护密封式蓄电池，它的日常维护相对要简单得多。对电池维护时的事项如下：
蓄电池出厂时已经充分充电，在运输或保存过程中由于自放电会损失一部分容量，所以使用前应进行大充大放以补充电参；搬运蓄电池时要搬运电池底部，绝对不要在端子部用力；绝对不要打开排气阀；阀控式铅酸免维护蓄电池使用前不需检查液面和加水，不要将蓄电池安放在产生火花物体附近或密封场所；免维护铅酸蓄电池横、正放置均可，但在经常震动下应正立使用；相邻蓄电池接线可紧密一些，但多列并排使用时为较好散热，各列间应保持在10mm左右；连接好后应将各导电体盖上绝缘盖并拧紧；充电后若不立即使用，应尽量避免放置于高温环境，温度越高，自放电越大；长期保存后有时不经过几次循环充放电、容量不能充分恢复；放电时，周围温度应控制在-15～＋45℃范围内；充放电电压精度在±2%以内为最好；无论是使用或不使用的蓄电池，都应定期（3个月或6个月）进行充放电；清扫蓄电池时应使用湿布，干布或化纤布有可能使使蓄电池外壳裂开，造成漏液或腐蚀着火；检查维修时应穿戴橡胶手套和胶皮鞋等保护用品；如果蓄电池组容量下降到额定容量的60%以下时，可视为寿命终止；在USP等转换器上使用时，应安装电容器，以防止人转换器来的返还电流流入电池。
5 通信电源系统的防雷
通信电源的管理还包括对外来引入电流、电压的管理措施，碰触电力线和雷击就是最主要的强电流、电压的引入方式。
5．1 雷击产生的危害
雷击产生强大电流和高电压对人体和设备都将造成重大损害。直接雷或间接雷都将对通信设备产生巨大危害。防雷是一个系统工程，某种有效技术和器材的采用，只能降低雷击危害的概率、减少损害，必须对所有进出局的电缆电线屏蔽和防雷处理，采用完善的接地系统，按照规范要求严格接地、减少雷害。
5．2 防雷接地
为了防止雷电产生的过电压过电流损坏电源设备，在通信电源系统中，通信机站一般设有防雷接地装置，其接地阻值≤5Ω，在土壤电阻率低的地方，接地阻值应≤1Ω。在通信电源系统中，要求防雷接地线一定要与工作接地和保护接地线分开，而在电力通信电源系统中，要求防雷接地、工作接地、保护接地共用一组地线。
现在已开发了各种各样的雷电防护及接地技术，这些都是确保通信网络可靠性的重要技术，也是通信领域中重要的基础技术。现已普遍采用的联合接地系统和进出线防雷系统遍以及各种保安器，是目前行之有效的办法。搞好通信设备的防雷工作，同时还要采用理论和实用方面都比较成熟的避雷针、避雷带、避雷线、避雷网等设备，诱导雷电流通过接地线进入大地。事实证明，联合接地系统和进出线的防雷系统处理得好时能大大降低雷击损坏概率。
从接地的目的来看，特别是室外设备接地，防漏电和防雷显得特别重要。对它们的接地电阻要求，照技术规范的规定执行即可。为了保证接地电阻符合规范要求，施工后的接地及电阻的检查和测试工作就非常必要，定期或不定期的对接地电阻进行测试，检查接地装置系统，是一项应坚持的必要的制度。
6 结束语
综上所述，在通信网的构成中，电源是它的“血脉”，是确保通信畅通的必要条件。只有从主观上足够重视，并创造良好的客观运行环境，做到管理专业化、制度化，设备、技术先进化，操作、维护现代化，才能保证通信电源系统和通信管理系统的安全运行，确保通信的可靠畅通。、
通信电源机柜是引入交流电源,转换为输出直流电源供通信设备使用;其交直流之间转换用的是电源开关型变压型,具有体积小,输出功率较大,效率高等优点,可作成电源模块插入机柜使用,例一个48V 300A的电源机柜可由6个50A 48V的模块合并而成,也可根据负载量的大小分别投入使用;在机柜内下部还并接有一组蓄电池,平时从输出电源中取得少量补充电能以抵消电池内部损耗,停电时,供负载使用;通电时应首先确认交流电的接入是否正确,负载线路及设备接地端和电源机柜的接地端是否对应?空载开机,电压应符合机柜的输出电压,而无电流指示;合上供电线路(负载不接),机柜上的电压及电流指示数不变,接上负载,电压不变,而电流应和设备供电的电流相吻合!
只能给你一个参考！！！
年终总结报告 领导要做述职报告，普通员工要写年终总结。在中国，写总结是一门大学问。总结写的好，短处变长处，总结写不好，优点也会变成缺点。套用一句广告词，工作干的好，不如总结写的好。
单位领导的述职报告会在富丽堂皇的报告厅举行。领导历数了自己一年来的业绩，把单位的形势概括为八个字：“心齐、气顺、风正、劲足”。当然最后，领导也忘不了谈谈自己的缺点和不足。“缺点之一：有时候为了工作，对下属要求过为严格，工作方法不够和风细雨；缺点之二：整天忙于工作，忽视了对先进科学技术尤其是网络新技术的学习；缺点之三：一年来为大局操劳太多，在某些具体事务上没有事必亲躬……”我在下面听着，心里嘀咕：咳！这哪里是什么缺点？分明都是优点和长处嘛。严格要求下属说明领导雷厉风行，没掌握网络技术，说明领导上班时间没有QQ，没有事必亲躬正是运筹帷幄的体现......这样的领导，连缺点都这么闪光，我等群众怎能不\"一百个满意、一千个放心\"呢？
普通员工的年终总结，篇幅没有领导的长，成绩没有领导的多，缺点也没有领导的有创意。但是在格式上却跟领导的述职报告没什么两样。先谈思想认识，再谈工作成绩，最后说说缺点和不足。百分之八十的总结都是这样写的：“本人思想认识端正，勤勤恳恳，任劳任怨，经常加班加点，从不计较个人得失。在工作中取得了以下成绩：……。但是也存在着一些不足，主要表现在，只注意认真做好自己的工作，为领导分忧不够，对同事帮助不足。”看到这样的总结报告，领导还有什么可说的？只有大笔一挥，在总结上批示：“望再接再厉，更上层楼！”
员工的思想究竟端正不端正？靠现在的科学手段，还测试不出来，只能听任他自己说吧。日常工作大家倒是有目共睹，但一个事实，可以有不同的说法。比如，一个人业务能力差，别人一个小时能干完的活，他吭哧吭哧一天还干不完，实际上是“效率低下”，但也可以总结成“勤勤恳恳”。所谓“经常加班加点”，往往是两种情况造成的：上级管理无方，布置给下属的工作太重；下属自己太笨或太懒，该在上班时间完成的工作没有完成。从管理学的角度看，这都不是什么成绩和优点。至于是不是“从不计较个人得失”，停发他的年终奖试试便知。至于辅佐上级、帮助同事，那不在他的职责范围之内，他不越俎代庖是对的，这算是什么缺点啊！
年终总结类文体，反映出汉语的多面性和欺骗性，而我们在不知不觉中，已被这样的文体蒙骗了许多年。
推荐↓关 闭
2004年，在公司领导的正确领导下，胜利的号声已经接近尾声，我们东西厂以营销中心为一线，截止到10月20日，生产各种肥料183109吨，倒包22007吨，掺混11821吨。为了做好2005年的各项工作，现对2004年的工作总结如下：
一、班组的建设与管理得到加强。
1、充分利用例会和车间班前班后会，将公司第二次创业的精神认真传达，使车间员工真正领会到公司的发展要求、前景和目标，筑建员工以厂为家的思想。
2、加强了班组培训学习。车间班组长的责任直接影响车间的工作质量，因此，在04年的班组建设中重点加强了班组长的培训与学习，使他们真正发挥技术骨干和模范带头作用。
二、狠抓安全管理不放松。
1、加强了对班组安全检查力度，完善了岗位责任制，发现问题及时通报并限期整改，使安全隐患大大降低，确保了04年的安全生产。
2、充分利用周二安全例会时间，认真分析一周来的安全生产情况，将车间发生的安全事故认真分析总结，吸取经验，杜绝类似事故的再次发生。
三、生产、技术管理得到加强。积极配合质量管理部门对车间质量的检查力度，并强化生产技术的管理力度，使产品质量一次抽检合格率大大提高，水分超标现象减少，产品板结现象得到较好控制。
四、现场管理得到改善。
1、制定了现场管理制度，并在生产过程中认真执行，宣传贯彻“5S”活动，并认真组织实施，使现场管理得到大的改善。
2、将东厂所有积压余料进行消化，避免了原材物料的浪费，节约了生产成本，改善了现场。
五、对设备进行技术改造。
1、分别对
一、
二、
三、六车间的部分设备根据实际情况进行了改造，降低了工人劳动强度，提高了产品质量，节约了生产成本。
2、通过公司组织处出学习，对生产工艺进行改进，将新的生产工艺配方成功应用于生产，降低了生产成本。总之，04年虽然取得了一定的成绩，但仍存在着很多问题和不足，主要表现如下方面：
一、安全方面： 安全管理有好多没有到位，这主要表现在以下几点：
1、安全管理力度不够。安全
第15篇：电源试题
开关电源复习题
一、单项选择题
1）滤波电路中，滤波电容放电常数愈大，输出滤波电压愈高，滤波效果愈好；
2）肖特基势垒二极管适合小电压大电流整流；
3）总效率 η = Pout / Pin ╳ 100% 4）整流二极管的最大反向电压是优势，主要表现在高频状态下； 开关状态，它的变化效率高； 18）每个开关电源中都有一个交 流电压最大的节点，这个节点就
二、多项选择题 是功率开关的漏极； 1）一般开关电源采用哪几种工作19）开关电源的最佳布置的流程方式，列出其中四中正激、反激、是：a）放置变压器或电感； b) 布推挽、半桥；
置功率开关管电流环路； c) 布2）电源工作的组织结构有哪几种置输出整流器电流环路； d) 把高效谐振开关电源、线性电源、控制电路与交流功率电路连接； PWM控制开关电源；
e) 布置输入环路和输入滤波器； 3）典型的输入整流滤波电路由三指整流管不导电时，在它俩端出现的最大反向电压；
5）倍压整流一般用在，输入电压小而输出电压大、输出电流不大的场合
6）利用电感具有阻止电流变化的特点，在整流电路的负载回路中串联电感起滤波作用；
7）在磁性元件中，一般Ae代表磁心的横截面积；
8）在磁性元件中，一般Ac代表磁心的窗口面积；
9）漏感是指没有耦合到磁心或其他绕组的电感量；
10）交叉调整量是指一个输出端的负载变化时，使其他输出端电压波动大小；
11）在开关电源工作方式中，哪种开关方式及经济又简单实用？反激
12）在正激式开关电源中，一般占空比应为(35~45)%；
13）反激式开关电路的功率ＭＯＳ管的Id 一般为2Pout/Vin(min)；
14）在推挽式变换器电路中，一般都是由两个正激变换器电路工作在“推挽”方式下，及两个开关交替打开和关闭；
15）在正激方式工作的开关电源，往往要增加一组绕组即励磁绕组，其主要作用是磁芯复位；
16）设计正激式变换器时，应选用适当的磁芯有效体积，并选择空气隙，以免磁芯饱和；
17）在开关电源中，使用功率MOS管而不是用晶体管或双晶体管，这是 因为MOS管有很多性能上的f) 布置输出负载环路和输出滤波器； 20）开关电源的功率可由下式计算： Pin=Pout/ η这里的η是估计的开关电源效率； 21）对于无源感性负载，功率因数就是电压和电流波形之间的相位差； 22）磁粉心是一种铁心结构，是一种由几类材料复合而成的复合型铁心； 23）负反馈电路的核心是一个高增益的运算放大器，称作电压误差放大器； 24）在单端正激式变换器电路中，隔离器件是一个纯粹的变压器； 25）变压器电压、电流及匝数的关系式为：Np/Ns=Vp/Vs=Is/Ip ；其中Np是：初级变压器的匝数； 26）变压器电压、电流及匝数的关系式为：Np/Ns=Vp/Vs=Is/Ip ；其中Ns是：次级变压器的匝数； 27）交叉调整量是电源一个或多个输出端负载变化时，对其他输出端电压的影响量 28）功率开关部分的主要作用是把直流输入电压变换成脉宽调制的交流电压； 29）每个开关电源内部都有4个环路，每个环路都是相互独立的，对布ＰＣＢ板非常重要功率开关管电流环路, 输出整流器电流环路, 输入环路, 输出负载环路 30）开关电源功率调整管工作于到五部分组成他们是：EMI滤波器、启动浪涌电流限制器、浪涌电压抑制器、整流级、输入滤波电容
4）制作电源需要考虑哪些因素是：重量和尺寸、功率的大小、输入及输出特性、成本； 5）控制电路的主要组成部分是：驱动电路、调节器电路、并机均流电路、保护电路； 6）功率MOS管驱动电路十分讲究，一般有：用TTL电路驱动、用线性电路驱动、用隔离变压器驱动 7）开关电源的内部损耗大致可包括： 开关损耗、附加损耗、电阻损耗、导通损耗；
8）磁性非晶合金可以从化学成分
上分为下列几类：铁基非晶、铁镍基非晶、钴基非晶、铁基纳米晶 9）一般高频变压器除了具有初、
次级间安全隔离的作用，还具有
变压器和额流圈的作用；
10）光电耦合器主要由发光二极管、光敏三级管元件构成； 11）电容器是各种电子设备中不
可缺少的重要元器件，它广泛用于抑制电源噪声、尖峰的吸收、滤波等多种场合；
12）软开关电源工作方式的电路中，一般可分为零电压电路、零电流电路；
13） UPS（不间断电源）按工作
的原理可分为 动态式、静态式； 14）
动态式UPS的主要组成部分是：整流器、电池、直流电动机、惯性飞轮、交 流发电机
15） 每个开关电源内部都有四
个电流环路，每个环路都要相互
分开，它们是功率开关管交流电28） 高频变压器的漏电感和肖反激式工作方式的电源中，制作流环路、输出整流器交流电流环特基蒸馏二极管的结电容在管子变压器都要开一定的气隙以防止路、输入电源电流环路、输出负截至时，会形成一个谐振电路，变压器饱和； ╳ 载电流环路；
它会引起瞬时过压振荡； 24） 铁氧体性能参数是由其本身16） EMI滤波器的主要作用是滤除： 开关噪声、输入线引入的谐波； 17） 在开关电源中使用的PWM控制的IC，一般具有下列特点：自动补偿、具有充放电振荡电路，可精确的控制占空比、工作电流低、内部具有参考电源 18）整流器损耗可以分为：开通损耗、导通损耗、关断损耗部分； 19） 线性电源有并联式、串联式几种类型； 20）
通常与电源相关的附加功能是：与外部电源同步、输入低电压限制、紧急调电信号
21） 设计开关电源，选择最合适的拓扑形式主要考虑的因数是 ： 输入输出是否需要变压器隔离、加在变压器一次侧或电感上的电压值是多大、通过开关管的峰值电流、加在开关管上的最高峰值电压 22）开关电源优点主要集中在：安全可靠、体积小重量轻、稳压范围宽、功耗小 23）开关电源的技术发展动向是：高效率、模块化、低噪声、抗干扰能力强
24）设计开关电源主要考虑的步骤是：主电路形式的选择、开关的工作频率、功率器件的确定、控制电路的设计 25） 影响高频开关电源的主电路方案的因素是：输入输出电压、电流范围与半导体器件规格的配合；电路的可靠性，工作范围的适应性；减小体积、重量和提高效率；较小损耗可减小散热器的尺寸和重量；减小对电网的污染 26） 未来的开关电源发展的新技术有：同步整流方式的应用、均流技术的应用、功率因数的改善 27） 在开关电源中，所需的整流二极管必须具有正向压降低、快速恢复、足够的输出功率等特点； 29） 为防止功率管（ＭＯＳ）截至期间烧坏，会增加ＲＣ吸收电路进行抑制，它们的形式是ABC； 30） 在隔离式开关电源中，使用光耦作为输入输出隔离，但必须遵循的原则是：所选的光耦器件必须符合国内或国际的有关隔离击穿电压标准、若用放大电路驱动光耦，必须保证它能够补偿耦合器的温度不稳定和漂移、所选的光耦器件必须有较高的耦合系数；
31） PCB板合理的装配十分重要，应采取下列顺序装配：焊装小功耗电阻及小电容； 装大功率电阻、安装IC、装高频变压器、装大体积的电容器、装MOS管 32）通信类电源的要求很多，主要归纳为：杂音电压小、少污染、自动保护、电压准确 和稳定、自动监测和集中控制
三、判断题 2） 负载调整率就是负载电流从半载到额定负载时，输出电流的变化率； ╳
7） KA(UC)3844B控制芯片，是电压型PWM控制IC；╳
12） 在仪器或设备中出现EMI干扰应采用合理布局、机壳正确的接地处理，出现FRI干扰应采用滤波处理； ╳
16）在电源的输入电路中，浪涌抑制部分要放在EMI前，整流和滤波电
容后，这样效果更好； ╳ 17）高频变压器输出电压的大小与变压器的匝数成反比； ╳ 19）过电压保护的目的是防止控制电路出现故障时，输出电流过高烧坏元器件；╳
20） 为了减少滤波电容的等效串联电阻，经常会把多个电容串联使用； ╳
22） 不管是正激式开关方式还是的材料和体积决定的，因此在任意温度下其饱和磁通密度都是固定不变的；╳
25） 我们所说的电源的效率就是电源的输出功率对输入功率的比； ╳
26）为减小滤波电容的等效电阻（ESR），经常用多个电容串联； ╳
28） 整流器的导通损耗就是指整流器通过电流时的损耗； ╳
四、问答：
1、简述集成稳压器的分类及各类稳压器优缺点：
答：集成稳压器按出线端子多少和使用情况大致可分为多端可调式、三端固定式、三端可调式及单片机开关式等几种。
①多端可调式是早期集成稳压器产品，其输出功率小，引出端多，使用不太方便， 但精度高，价格便宜。 ②三端固定式集成稳压器是将取样电阻、补偿电容、保护电路、大功率调整管理等都集成在同一芯片上，使整个集成电路块只有输入、输出和公共三个引出端，使用非常方便，因此获得广泛应用。它的缺点是输出电压固定，所以必须生产各种输出电压、电流规格的系列产品。 ③三端可调式集成稳压器只需外接两只电阻即可获得各种输出电压。 单片开关式集成稳压电源，是最近几年发展起来的一种稳压电源，其效率特别高。它的工作原理与上面三种类型稳压器不同，是由直流变交流再变直流的变换器。 目前广泛应用在电视机和测量仪器等设备中。
2、采用线性集成稳压器构成实际的稳压电源时，往往出现故障使电源电路不能正常工作，除了焊
接的原因以外，大部分是设计不优先选用单相输入电源。对大功当造成的。请列出制作的稳压电率电源，为降低成本，提高电源源可能出现的故障及其原因。 系统的可靠性，可采用中、小功答：故障一：稳压电源自激振荡 率模块 并联供电的方式来实现。 产生的原因：1布线不合理、2补2开关工作频率选择 开关工作偿电容容量不够、3输入引线的旁频率应根据输出功率要求与市场路、4外接控制晶体管的振荡 器件供应情况等多种因素综合选故障二：轻负载时稳定度降低
择确定。 3功率器件的确定
根PNP产生的原因： 1外接晶体管据输出功率要求与主电路开关工扩流时，发射极基极间电阻过大 作频率，可基本选定功率器件类2最小负载电流小于1mA 3电路型。 4控制电路设计 控制电路
开关电源复习题
一、单项选择题
1）滤波电路中，滤波电容放电常数愈大，输出滤波电压愈高，滤结构不合理 故障三：额定负载的核心是根据反馈控制原理，将时稳定度降低 产生的原因：1期望输出电压信号与实际输出电输入输出间电压差过小、2外接晶压信 号进行比较，利用误差信号体管的电流放大倍数不够大、3电对功率开关器件的导通与关断比流限制值过大、4电压检测处与例进行调节，从而实 现实际输出负载间的引线电阻较大、5散热条电压维持在期望电压附近的目件不充分 故障四：集成稳压器标。
或外接晶体管由于温度升高而损
4、简述开关电源的技术指标 坏 产生的原因：1散热条件不答：开关电源的优越性表现在： 1充、2输入产生过电压 故障五：功耗小、2稳压范围宽、3体积控制晶体短路时损坏： 产生的原小重量轻、4安全可靠 常见的因：1控制晶体管的额定参数较开关电源电气技术指标有： 1输小、2散热条件不充分 故障六：入电源的相数、频率、根据输出集成稳压器短路时损坏： 产生的功率不同，可采用单相或三相电原因：1超过集成稳压器的电流或源供电。在输出功率高于5千瓦安全工作区、2散热条件不充分 时通 常采用三相电源供电，以使 故障七：电源关闭时集成稳压三相负载均衡；2额定输入电压、器损坏 产生的原因：集成稳压容许电压波动范围，我国工频电器加反偏置 故障八：电源接通源额定相电压为220V，线电压为时集成稳压器损坏 产生的原380V。在容许的输入电压波动范因：1输入电压过大、2由于负载围内都要保证额定输出功率。 充电，集成稳压器电流超过其最
5、简述UUPPSS的选用原则 大值或安全工作区 故障九：电答：UUPPSS的选用原则：1功率源接通或短路后输出电压不升高 的确定、2确定相数、3确定UPS产生的原因：1输出特性相反、2是在线式的还是后备式的、4确定负载闭锁
故障十：输出纹波较UPS的保护时间、5确定UPS的保大 产生的原因：输入电容滤波护时间、6根据供电质量要求选器出故障 用、7品牌的确定
3、简述开关电源设计步骤：
答：1主电路形式选择 主电路形 式主要依据输出功率大小、输出 电压高低等进行选择。若输出 功 率较大时宜采用三相输入电源及 桥式逆变电路；若输出功率较小 但输出电压较 高时宜采用反激 变换器电路等。采用单相输入电 源时功率器件、输入滤波电容等
的耐压要求较低，元器件成本相 对也较低，因而输出功率较小时
波效果愈好；
2）肖特基势垒二极管适合小电压大电流整流；
3）总效率 η = Pout / Pin ╳ 100%
4）整流二极管的最大反向电压是指整流管不导电时，在它俩端出现的最大反向电压；
5）倍压整流一般用在，输入电压小而输出电压大、输出电流不大的场合
6）利用电感具有阻止电流变化的特点，在整流电路的负载回路中串联电感起滤波作用；
7）在磁性元件中，一般Ae代表磁心的横截面积；
8）在磁性元件中，一般Ac代表磁心的窗口面积；
9）漏感是指没有耦合到磁心或其他绕组的电感量；
10）交叉调整量是指一个输出端的负载变化时，使其他输出端电压波动大小；
11）在开关电源工作方式中，哪种开关方式及经济又简单实用？反激
12）在正激式开关电源中，一般占空比应为(35~45)%；
13）反激式开关电路的功率ＭＯＳ管的Id 一般为2Pout/Vin(min)；
14）在推挽式变换器电路中，一
般都是由两个正激变换器电路工作在“推挽”方式下，及两个开关交替打开和关闭；
15）在正激方式工作的开关电源，
往往要增加一组绕组即励磁绕组，其主要作用是磁芯复位； 环路，每个环路都是相互16）设计正激式变换器时，应选独立的，对布ＰＣＢ板非用适当的磁芯有效体积，并选择常重要功率开关管电流空气隙，以免磁芯饱和； 环路, 输出整流器电流17）在开关电源中，使用功率MOS环路, 输入环路, 输出管而不是用晶体管或双晶体管，负载环路
这是 因为MOS管有很多性能上的30）开关电源功率调整管工作于优势，主要表现在高频状态下； 开关状态，它的变化效率高； 18）每个开关电源中都有一个交 流电压最大的节点，这个节点就
二、多项选择题 是功率开关的漏极； 1）一般开关电源采用哪几种工作19）开关电源的最佳布置的流程方式，列出其中四中正激、反激、的原理可分为 动态式、静态式；
14）
动态式UPS的主要组成部分是：整流器、电池、直流电动机、惯性飞轮、交 流发电机
15） 每个开关电源内部都有四个电流环路，每个环路都要相互分开，它们是功率开关管交流电流环路、输出整流器交流电流环路、输入电源电流环路、输出负载电流环路；
16） EMI滤波器的主要作用是滤是：a）放置变压器或电感； b) 布置功率开关管电流环路； c) 布置输出整流器电流环路； d) 把控制电路与交流功率电路连接； e) 布置输入环路和输入滤波器； f) 布置输出负载环路和输出滤波器； 20）开关电源的功率可由下式计算： Pin=Pout/ η这里的η是估计的开关电源效率； 21）对于无源感性负载，功率因数就是电压和电流波形之间的相位差； 22）磁粉心是一种铁心结构，是一种由几类材料复合而成的复合型铁心； 23）负反馈电路的核心是一个高增益的运算放大器，称作电压误差放大器； 24）在单端正激式变换器电路中，隔离器件是一个纯粹的变压器； 25）变压器电压、电流及匝数的关系式为：Np/Ns=Vp/Vs=Is/Ip ；其中Np是：初级变压器的匝数； 26）变压器电压、电流及匝数的关系式为：Np/Ns=Vp/Vs=Is/Ip ； 其中Ns是：次级变压器的匝数； 27）交叉调整量是电源一个或多个输出端负载变化时，对其他输出端电压的影响量 28）功率开关部分的主要作用是把直流输入电压变换成脉宽调制 的交流电压； 29）每个开关电源内部都有4个推挽、半桥；
2）电源工作的组织结构有哪几种高效谐振开关电源、线性电源、PWM控制开关电源；
3）典型的输入整流滤波电路由三到五部分组成他们是：EMI滤波器、启动浪涌电流限制器、浪涌电压抑制器、整流级、输入滤波电容
4）制作电源需要考虑哪些因素是：重量和尺寸、功率的大小、输入及输出特性、成本； 5）控制电路的主要组成部分是：驱动电路、调节器电路、并机均流电路、保护电路； 6）功率MOS管驱动电路十分讲究，一般有：用TTL电路驱动、用线性电路驱动、用隔离变压器驱动7）开关电源的内部损耗大致可包括： 开关损耗、附加损耗、电阻损耗、导通损耗；
8）磁性非晶合金可以从化学成分
上分为下列几类：铁基非晶、铁镍基非晶、钴基非晶、铁基纳米晶 9）一般高频变压器除了具有初、
次级间安全隔离的作用，还具有
变压器和额流圈的作用；
10）光电耦合器主要由发光二极管、光敏三级管元件构成； 11）电容器是各种电子设备中不
可缺少的重要元器件，它广泛用于抑制电源噪声、尖峰的吸收、滤波等多种场合；
12）软开关电源工作方式的电路中，一般可分为零电压电路、零电流电路；
13） UPS（不间断电源）按工作除： 开关噪声、输入线引入的谐波；
17） 在开关电源中使用的PWM控制的IC，一般具有下列特点：自动补偿、具有充放电振荡电路，可精确的控制占空比、工作电流低、内部具有参考电源
18）整流器损耗可以分为：开通损耗、导通损耗、关断损耗部分； 19） 线性电源有并联式、串联式几种类型；
20）
通常与电源相关的附加功能是：与外部电源同步、输入低电压限制、紧急调电信号
21） 设计开关电源，选择最合适的拓扑形式主要考虑的因数是 ： 输入输出是否需要变压器隔离、加在变压器一次侧或电感上的电压值是多大、通过开关管的峰值电流、加在开关管上的最高峰值电压
22）开关电源优点主要集中在：安全可靠、体积小重量轻、稳压范围宽、功耗小
23）开关电源的技术发展动向是：高效率、模块化、低噪声、抗干扰能力强
24）设计开关电源主要考虑的步骤是：主电路形式的选择、开关的工作频率、功率器件的确定、控制电路的设计
25） 影响高频开关电源的主电路方案的因素是：输入输出电压、电流范围与半导体器件规格的配合；电路的可靠性，工作范围的适应性；减小体积、重量和提高效率；较小损耗可减小散热器的尺寸和重量；减小对电网的污染
26） 未来的开关电源发展的新技19）过电压保护的目的是防止控术有：同步整流方式的应用、均制电路出现故障时，输出电流过流技术的应用、功率因数的改善 高烧坏元器件；╳
是由直流变交流再变直流的变换
器。
目前广泛应用在电视机和测量仪27） 在开关电源中，所需的整流二极管必须具有正向压降低、快速恢复、足够的输出功率等特点； 28） 高频变压器的漏电感和肖特基蒸馏二极管的结电容在管子截至时，会形成一个谐振电路，它会引起瞬时过压振荡； 29） 为防止功率管（ＭＯＳ）截至期间烧坏，会增加ＲＣ吸收电路进行抑制，它们的形式是ABC； 30） 在隔离式开关电源中，使用光耦作为输入输出隔离，但必须遵循的原则是：所选的光耦器件必须符合国内或国际的有关隔离击穿电压标准、若用放大电路驱动光耦，必须保证它能够补偿耦合器的温度不稳定和漂移、所选的光耦器件必须有较高的耦合系数；
31） PCB板合理的装配十分重要，应采取下列顺序装配：焊装小功耗电阻及小电容； 装大功率电阻、安装IC、装高频变压器、装大体积的电容器、装MOS管 32）通信类电源的要求很多，主要归纳为：杂音电压小、少污染、自动保护、电压准确 和稳定、自动监测和集中控制
三、判断题 2） 负载调整率就是负载电流从半载到额定负载时，输出电流的变化率； ╳
7） KA(UC)3844B控制芯片，是电压型PWM控制IC；╳
12） 在仪器或设备中出现EMI干扰应采用合理布局、机壳正确的接地处理，出现FRI干扰应采用滤波处理； ╳
16）在电源的输入电路中，浪涌抑制部分要放在EMI前，整流和滤波电
容后，这样效果更好； ╳ 17）高频变压器输出电压的大小与变压器的匝数成反比； ╳ 20） 为了减少滤波电容的等效串器等设备中。
联电阻，经常会把多个电容串联
2、采用线性集成稳压器构成实际使用；╳
的稳压电源时，往往出现故障使22） 不管是正激式开关方式还是电源电路不能正常工作，除了焊反激式工作方式的电源中，制作接的原因以外，大部分是设计不变压器都要开一定的气隙以防止当造成的。请列出制作的稳压电变压器饱和； ╳ 源可能出现的故障及其原因。 24） 铁氧体性能参数是由其本身答：故障一：稳压电源自激振荡 的材料和体积决定的，因此在任产生的原因：1布线不合理、2补意温度下其饱和磁通密度都是固偿电容容量不够、3输入引线的旁定不变的；╳
路、4外接控制晶体管的振荡 25） 我们所说的电源的效率就是故障二：轻负载时稳定度降低
电源的输出功率对输入功率的PNP产生的原因： 1外接晶体管比； ╳
扩流时，发射极基极间电阻过大 26）为减小滤波电容的等效电阻2最小负载电流小于1mA 3电路（ESR），经常用多个电容串联； 结构不合理 故障三：额定负载╳
时稳定度降低 产生的原因：128） 整流器的导通损耗就是指整输入输出间电压差过小、2外接晶流器通过电流时的损耗； ╳ 体管的电流放大倍数不够大、3电 流限制值过大、4电压检测处与
四、问答：
负载间的引线电阻较大、5散热条
1、简述集成稳压器的分类及各类件不充分 故障四：集成稳压器稳压器优缺点：
或外接晶体管由于温度升高而损答：集成稳压器按出线端子多少坏 产生的原因：1散热条件不和使用情况大致可分为多端可调充、2输入产生过电压 故障五：式、三端固定式、三端可调式及控制晶体短路时损坏： 产生的原单片机开关式等几种。
因：1控制晶体管的额定参数较①多端可调式是早期集成稳压器小、2散热条件不充分 故障六：产品，其输出功率小，引出端多，集成稳压器短路时损坏： 产生的使用不太方便， 但精度高，价格原因：1超过集成稳压器的电流或便宜。
安全工作区、2散热条件不充分 ②三端固定式集成稳压器是将取
故障七：电源关闭时集成稳压样电阻、补偿电容、保护电路、器损坏 产生的原因：集成稳压大功率调整管理等都集成在同一器加反偏置 故障八：电源接通芯片上，使整个集成电路块只有时集成稳压器损坏 产生的原输入、输出和公共三个引出端，因：1输入电压过大、2由于负载使用非常方便，因此获得广泛应充电，集成稳压器电流超过其最用。它的缺点是输出电压固定，大值或安全工作区 故障九：电所以必须生产各种输出电压、电源接通或短路后输出电压不升高 流规格的系列产品。 产生的原因：1输出特性相反、2③三端可调式集成稳压器只需外负载闭锁
故障十：输出纹波较接两只电阻即可获得各种输出电大 产生的原因：输入电容滤波压。 器出故障
单片开关式集成稳压电源，是最
3、简述开关电源设计步骤： 近几年发展起来的一种稳压电答：1主电路形式选择 主电路形源，其效率特别高。它的工作原式主要依据输出功率大小、输出理与上面三种类型稳压器不同，
电压高低等进行选择。若输出 功率较大时宜采用三相输入电源及 桥式逆变电路；若输出功率较小 但输出电压较 高时宜采用反激 变换器电路等。采用单相输入电 源时功率器件、输入滤波电容等
的耐压要求较低，元器件成本相 对也较低，因而输出功率较小时 优先选用单相输入电源。对大功 率电源，为降低成本，提高电源 系统的可靠性，可采用中、小功 率模块 并联供电的方式来实现。
般都是由两个正激变换
器电路工作在“推挽”方式下，及两个开关交替打开和关闭；
15）在正激方式工作的开关电源，
往往要增加一组绕组即励磁绕组，其主要作用是磁芯复位；
16）设计正激式变换器时，应选用适当的磁芯有效体积，并选择空气隙，以免磁芯饱和；
2开关工作频率选择 开关工作频率应根据输出功率要求与市场器件供应情况等多种因素综合选择确定。 3功率器件的确定
根据输出功率要求与主电路开关工作频率，可基本选定功率器件类型。 4控制电路设计 控制电路的核心是根据反馈控制原理，将期望输出电压信号与实际输出电压信 号进行比较，利用误差信号对功率开关器件的导通与关断比例进行调节，从而实 现实际输出电压维持在期望电压附近的目标。
4、简述开关电源的技术指标 答：开关电源的优越性表现在： 1功耗小、2稳压范围宽、3体积小重量轻、4安全可靠 常见的开关电源电气技术指标有： 1输入电源的相数、频率、根据输出功率不同，可采用单相或三相电源供电。在输出功率高于5千瓦时通 常采用三相电源供电，以使三相负载均衡；2额定输入电压、容许电压波动范围，我国工频电源额定相电压为220V，线电压为380V。在容许的输入电压波动范围内都要保证额定输出功率。
5、简述UUPPSS的选用原则 答：UUPPSS的选用原则：1功率的确定、2确定相数、3确定UPS是在线式的还是后备式的、4确定UPS的保护时间、5确定UPS的保护时间、6根据供电质量要求选用、7品牌的确定
开关电源复习题
一、单项选择题
1）滤波电路中，滤波电容放电常数愈大，输出滤波电压愈高，滤波效果愈好；
2）肖特基势垒二极管适合小电压大电流整流；
3）总效率 η = Pout / Pin ╳100%
4）整流二极管的最大反向电压是指整流管不导电时，在它俩端出现的最大反向电压； 5）倍压整流一般用在，输入电压小而输出电压大、输出电流不大的场合
6）利用电感具有阻止电流变化的特点，在整流电路的负载回路中串联电感起滤波作用；
7）在磁性元件中，一般Ae代表磁心的横截面积；
8）在磁性元件中，一般Ac代表磁心的窗口面积；
9）漏感是指没有耦合到磁心或其他绕组的电感量；
10）交叉调整量是指一个输出端的负载变化时，使其他输出端电压波动大小；
11）在开关电源工作方式中，哪种开关方式及经济又简单实用？反激
12）在正激式开关电源中，一般占空比应为(35~45)%； 13）反激式开关电路的功率ＭＯＳ管的Id 一般为2Pout/Vin(min)； 14）在推挽式变换器电路中，一17）在开关电源中，使用功率MOS管而不是用晶体管或双晶体管，这是 因为MOS管有很多性能上的优势，主要表现在高频状态下； 18）每个开关电源中都有一个交流电压最大的节点，这个节点就是功率开关的漏极；
19）开关电源的最佳布置的流程是：a）放置变压器或电感； b) 布置功率开关管电流环路； c) 布置输出整流器电流环路； d) 把控制电路与交流功率电路连接； e) 布置输入环路和输入滤波器； f) 布置输出负载环路和输出滤波器；
20）开关电源的功率可由下式计算： Pin=Pout/ η这里的η是估计的开关电源效率；
21）对于无源感性负载，功率因数就是电压和电流波形之间的相位差；
22）磁粉心是一种铁心结构，是一种由几类材料复合而成的复合型铁心；
23）负反馈电路的核心是一个高增益的运算放大器，称作电压误差放大器；
24）在单端正激式变换器电路中，隔离器件是一个纯粹的变压器； 25）变压器电压、电流及匝数的
关系式为：Np/Ns=Vp/Vs=Is/Ip ；其中Np是：初级变压器的匝数；
26）变压器电压、电流及匝数的
关系式为：Np/Ns=Vp/Vs=Is/Ip ； 其中Ns是：次级变压器的匝数；
27）交叉调整量是电源一个或多个输出端负载变化时，对其他输出端电压的影响量
28）功率开关部分的主要作用是把直流输入电压变换成脉宽调制 的交流电压；
29）每个开关电源内部都有4个环路，每个环路都是相互独立的，对布ＰＣＢ板非可缺少的重要元器件，它广泛用25） 影响高频开关电源的主电于抑制电源噪声、尖峰的吸收、路方案的因素是：输入输出电压、滤波等多种场合； 电流范围与半导体器件规格的配12）软开关电源工作方式的电路合；电路的可靠性，工作范围的中，一般可分为零电压电路、零适应性；减小体积、重量和提高电流电路； 效率；较小损耗可减小散热器的13） UPS（不间断电源）按工作尺寸和重量；减小对电网的污染
的原理可分为 动态式、静态式；
26） 未来的开关电源发展的新技14）
动态式UPS的主要组成部术有：同步整流方式的应用、均常重要功率开关管电流环路, 输出整流器电流环路, 输入环路, 输出负载环路
30）开关电源功率调整管工作于开关状态，它的变化效率高；
二、多项选择题
1）一般开关电源采用哪几种工作方式，列出其中四中正激、反激、推挽、半桥；
2）电源工作的组织结构有哪几种高效谐振开关电源、线性电源、PWM控制开关电源；
3）典型的输入整流滤波电路由三到五部分组成他们是：EMI滤波器、启动浪涌电流限制器、浪涌电压抑制器、整流级、输入滤波电容
4）制作电源需要考虑哪些因素是：重量和尺寸、功率的大小、输入及输出特性、成本；
5）控制电路的主要组成部分是：驱动电路、调节器电路、并机均流电路、保护电路； 6）功率MOS管驱动电路十分讲究，一般有：用TTL电路驱动、用线性电路驱动、用隔离变压器驱动 7）开关电源的内部损耗大致可包括： 开关损耗、附加损耗、电阻损耗、导通损耗；
8）磁性非晶合金可以从化学成分上分为下列几类：铁基非晶、铁镍基非晶、钴基非晶、铁基纳米晶
9）一般高频变压器除了具有初、次级间安全隔离的作用，还具有变压器和额流圈的作用；
10）光电耦合器主要由发光二极管、光敏三级管元件构成； 11）电容器是各种电子设备中不分是：整流器、电池、直流电动机、惯性飞轮、交 流发电机
15） 每个开关电源内部都有四个电流环路，每个环路都要相互分开，它们是功率开关管交流电流环路、输出整流器交流电流环路、输入电源电流环路、输出负载电流环路；
16） EMI滤波器的主要作用是滤除： 开关噪声、输入线引入的谐波； 17） 在开关电源中使用的PWM控制的IC，一般具有下列特点：自动补偿、具有充放电振荡电路，可精确的控制占空比、工作电流低、内部具有参考电源 18）整流器损耗可以分为：开通损耗、导通损耗、关断损耗部分；19） 线性电源有并联式、串联式几种类型； 20）
通常与电源相关的附加功能是：与外部电源同步、输入低电压限制、紧急调电信号
21） 设计开关电源，选择最合适的拓扑形式主要考虑的因数是 ： 输入输出是否需要变压器隔离、加在变压器一次侧或电感上的电压值是多大、通过开关管的峰值电流、加在开关管上的最高峰值电压 22）开关电源优点主要集中在：安全可靠、体积小重量轻、稳压范围宽、功耗小 23）开关电源的技术发展动向是：高效率、模块化、低噪声、抗干扰能力强
24）设计开关电源主要考虑的步骤是：主电路形式的选择、开关的工作频率、功率器件的确定、控制电路的设计 流技术的应用、功率因数的改善 27） 在开关电源中，所需的整流二极管必须具有正向压降低、快速恢复、足够的输出功率等特点；
28） 高频变压器的漏电感和肖特基蒸馏二极管的结电容在管子截至时，会形成一个谐振电路，它会引起瞬时过压振荡； 29） 为防止功率管（ＭＯＳ）截至期间烧坏，会增加ＲＣ吸收电路进行抑制，它们的形式是ABC；
30） 在隔离式开关电源中，使用光耦作为输入输出隔离，但必须遵循的原则是：所选的光耦器件必须符合国内或国际的有关隔离击穿电压标准、若用放大电路驱动光耦，必须保证它能够补偿耦合器的温度不稳定和漂移、所选的光耦器件必须有较高的耦合系数；
31） PCB板合理的装配十分重要，应采取下列顺序装配：焊装小功耗电阻及小电容； 装大功率电阻、安装IC、装高频变压器、装大体积的电容器、装MOS管 32）通信类电源的要求很多，主要归纳为：杂音电压小、少污染、自动保护、电压准确 和稳定、自动监测和集中控制
三、判断题 2） 负载调整率就是负载电流从半载到额定负载时，输出电流的变化率； ╳
7） KA(UC)3844B控制芯片，是电压型PWM控制IC；╳
12） 在仪器或设备中出现EMI干扰应采用合理布局、机壳正确的接地处理，出现FRI干扰应采用
滤波处理； ╳
③三端可调式集成稳压器只需外负载闭锁
故障十：输出纹波较16）在电源的输入电路中，浪涌接两只电阻即可获得各种输出电大 产生的原因：输入电容滤波抑制部分要放在EMI前，整流和压。 器出故障 滤波电 单片开关式集成稳压电源，是最
3、简述开关电源设计步骤：
容后，这样效果更好； ╳近几年发展起来的一种稳压电答：1主电路形式选择 主电路形17）高频变压器输出电压的大小与变压器的匝数成反比； ╳ 19）过电压保护的目的是防止控制电路出现故障时，输出电流过高烧坏元器件；╳
20） 为了减少滤波电容的等效串联电阻，经常会把多个电容串联使用； ╳
22） 不管是正激式开关方式还是反激式工作方式的电源中，制作变压器都要开一定的气隙以防止变压器饱和； ╳ 24） 铁氧体性能参数是由其本身的材料和体积决定的，因此在任意温度下其饱和磁通密度都是固定不变的；╳
25） 我们所说的电源的效率就是电源的输出功率对输入功率的比； ╳ 26）为减小滤波电容的等效电阻（ESR），经常用多个电容串联； ╳
28） 整流器的导通损耗就是指整流器通过电流时的损耗； ╳
四、问答：
1、简述集成稳压器的分类及各类稳压器优缺点： 答：集成稳压器按出线端子多少和使用情况大致可分为多端可调式、三端固定式、三端可调式及单片机开关式等几种。 ①多端可调式是早期集成稳压器产品，其输出功率小，引出端多，使用不太方便， 但精度高，价格便宜。 ②三端固定式集成稳压器是将取样电阻、补偿电容、保护电路、大功率调整管理等都集成在同一芯片上，使整个集成电路块只有输入、输出和公共三个引出端，使用非常方便，因此获得广泛应用。它的缺点是输出电压固定，所以必须生产各种输出电压、电流规格的系列产品。 源，其效率特别高。它的工作原式主要依据输出功率大小、输出理与上面三种类型稳压器不同，电压高低等进行选择。若输出 功是由直流变交流再变直流的变换率较大时宜采用三相输入电源及器。 桥式逆变电路；若输出功率较小目前广泛应用在电视机和测量仪但输出电压较 高时宜采用反激器等设备中。 变换器电路等。采用单相输入电
2、采用线性集成稳压器构成实际源时功率器件、输入滤波电容等 的稳压电源时，往往出现故障使的耐压要求较低，元器件成本相电源电路不能正常工作，除了焊对也较低，因而输出功率较小时接的原因以外，大部分是设计不优先选用单相输入电源。对大功当造成的。请列出制作的稳压电率电源，为降低成本，提高电源源可能出现的故障及其原因。 系统的可靠性，可采用中、小功答：故障一：稳压电源自激振荡 率模块 并联供电的方式来实现。 产生的原因：1布线不合理、2补2开关工作频率选择 开关工作偿电容容量不够、3输入引线的旁频率应根据输出功率要求与市场路、4外接控制晶体管的振荡 器件供应情况等多种因素综合选故障二：轻负载时稳定度降低
择确定。 3功率器件的确定
根PNP产生的原因： 1外接晶体管据输出功率要求与主电路开关工扩流时，发射极基极间电阻过大 作频率，可基本选定功率器件类2最小负载电流小于1mA 3电路型。 4控制电路设计 控制电路结构不合理 故障三：额定负载的核心是根据反馈控制原理，将时稳定度降低 产生的原因：1期望输出电压信号与实际输出电输入输出间电压差过小、2外接晶压信 号进行比较，利用误差信号体管的电流放大倍数不够大、3电对功率开关器件的导通与关断比流限制值过大、4电压检测处与例进行调节，从而实 现实际输出
负载间的引线电阻较大、5散热条电压维持在期望电压附近的目
件不充分 故障四：集成稳压器标。 或外接晶体管由于温度升高而损
4、简述开关电源的技术指标 坏 产生的原因：1散热条件不答：开关电源的优越性表现在： 1充、2输入产生过电压 故障五：功耗小、2稳压范围宽、3体积控制晶体短路时损坏： 产生的原小重量轻、4安全可靠 常见的因：1控制晶体管的额定参数较开关电源电气技术指标有： 1输小、2散热条件不充分 故障六：入电源的相数、频率、根据输出集成稳压器短路时损坏： 产生的功率不同，可采用单相或三相电原因：1超过集成稳压器的电流或源供电。在输出功率高于5千瓦安全工作区、2散热条件不充分 时通 常采用三相电源供电，以使 故障七：电源关闭时集成稳压三相负载均衡；2额定输入电压、器损坏 产生的原因：集成稳压容许电压波动范围，我国工频电器加反偏置 故障八：电源接通源额定相电压为220V，线电压为时集成稳压器损坏 产生的原380V。在容许的输入电压波动范因：1输入电压过大、2由于负载围内都要保证额定输出功率。 充电，集成稳压器电流超过其最
5、简述UUPPSS的选用原则 大值或安全工作区 故障九：电答：UUPPSS的选用原则：1功率源接通或短路后输出电压不升高 的确定、2确定相数、3确定UPS产生的原因：1输出特性相反、2是在线式的还是后备式的、4确定UPS的保护时间、5确定UPS的保护时间、6根据供电质量要求选用、7品牌的确定
第16篇：《2.1电源和电流》学案设计
《电源和电流》学案设计
云南昭通市盐津县第三中学 蒋显翠
学时：1学时
一、学习目标
1．了解形成电流的条件，知道电源的作用和导体中的恒定电场。初步体会动态平衡的思想；
2．理解电流的定义，知道电流的单位、方向的规定；理解恒定电流；
3．经历金属导体内自由电子定向移动速率的推导过程，从微观的角度理解导体中电荷的定向移动与电流之间的关系。
二、学习重点与难点
重点：理解电源的形成过程及电流的产生。
难点：电源作用的道理，区分电子定向移动的速率和在导线中建立电场的速率这两个不同的概念。
三、自主学习过程
目标一：了解形成电流的条件，知道电源的作用和导体中的恒定电场。初步体会动态平衡的思想；
1．电流的形成
思考讨论：分别带正、负电荷的A、B两个导体球，它们的周围存在电场。如果用一条导线R将它们连接起来，分析A、B周围的电场、A、B之间的电势差会发生什么变化？最后，A、B两个导体球会达到什么状态？R中出现了怎样的电流？
导体中的 在电场力的作用下发生 形成电流。
倘若在A、B之间连接一个装置P，作用是不断地把电子从A搬运到B，使AB之间始终存在一定的电场，从而保持持续电流。
装置P
2．电源的作用
，能把自由电子从正极搬到负极的装置。
保持导体两端的 ，使电路有 。
3．形成电流的条件
①存在自由电荷
金属导体── ；电解液── 。
②导体两端存在电压
当导体两端存在电压时，导体内建立了电场，导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流。
4．恒定电场
导线中的电场是由、等电路元件所积累的电荷在导线内共同形成的电场，导线内的电场保持和平行。尽管这些电荷也在运动，但有的流走了，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也稳定。由 产生稳定的电场称为恒定电场（动态平衡）。
目标二：理解电流的定义，知道电流的单位、方向的规定；理解恒定电流；
恒定电场电场强度不变
自由电子在各个位置的定向运动速率也不变
串联一个电流表，读数不会变（恒定电流）
1．由 分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒定电场。
2．把、都不随时间变化的电流称为恒定电流。
3．电流的 程度用电流这个物理量表示；规定 定向移动的方向为电流的方向；电流的单位是 ，符号是 ；公式为 。
目标三：经历金属导体内自由电子定向移动速率的推导过程，从微观的角度理解导体中电荷的定向移动与电流之间的关系。
1．请你在教师的引导下学习课本例题；
2．请你独立完成教材“问题与练习”第
2、3题。
3．请你推导：取一段粗细均匀的导体，两端加一定的电压，设导体中的自由电子沿导体定向移动的速率为v。设想在导体中取两个横截面B和C，横截面积为S，导体中每单位体积中的自由电荷数为n，每个自由电荷带的电量为q，则t时间内通过横截面C的电量Q是多少？电流I为多少？
四、小结本节课的内容
_________________________________________________________。
五、课后巩固
1．对于金属导体，还必须满足下列哪一个条件才能在导体中产生恒定的电流？（
A．有可以自由移动的电荷
B．导体两端有电压；
C．导体内存在电场
D．导体两端加有恒定的电压
2．关于电流，下列说法中正确的是（ ）
A．通过导线截面的电量越多，电流越大
）
A B．电子运动的速率越大，电流越大
C．单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流越大
D．因为电流有方向，所以电流是矢量
3．某电解池，如果在1s钟内共有5×10个二价正离子和1．0×10个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是（ ）
A．0A B．0．8A C．1．6A D．3．2A
4．导体中的电流是5μA，那么在3．2S内有______C的电荷定向移动通过导体的横截面，相当于______个电子通过该截面。
5．设金属导体的横截面积为S，单位体积内的自由电子数为n，自由电子定向移动速度为v，那么在时间t内通过某一横截面积的自由电子数为______；若电子的电量为e，那么在时间t内，通过某一横截面积的电量为______；若导体中的电流I，则电子定向移动的速率为______。
6．某电解槽内，在通电的2s内共有3C的正电荷和3C的负电荷通过槽内某一横截面，则通过电解槽的电流为______A。
7．在氢原子模型中，电子绕核运动可等效为一个环形电流。设氢原子中电子在半径为r的轨道上运动，其质量、电量分别用m和e来表示，则等效电流I等于多少？
8．在彩色电视机的显像管中，从电子枪射出的电子在加速电压U作用下被加速，且形
18
19成电流为I的平均电流，若打在荧光屏上的高速电子全部被荧光屏吸收。设电子质量为m，电量为e，进入加速电场之前的初速不计，则t秒内打在荧光屏上的电子数为多少？
课后巩固参考答案
1．D
2．C
3．D
4．1．6×10，1×10
5．nsvt，ensvt，I/ens
6．3；
-5
14
7．
8．
第17篇：毕业设计开题报告——脉冲功率电源设计
压敏电阻器是1种电阻值对外加电压敏感的电子元件，随着电压的增高阻值下降，因此i-v特性不是1条直线。所以压敏电阻器也称为非线性电阻器。zno非线性电阻器由于其优异的非线性特性和良好的保护性能，已经逐步取代碳化硅非线性电阻器，在电力系统、电子电路和1般家用电气设备中都得到了广泛应用，尤其在过电压、高能浪涌的吸收以及高压稳压等方面的应用更为突出，成为决定电力系统绝缘配合水平的新1代保护装置。过压保护又分为大气过压保护和操作过压保护。1979年日本研制出第1个标称电压值为4。2～280kv的无间隙避雷器;标称500kv的无间隙避雷器也已通过了各种试验。在我国，zno避雷器带串连间隙4星接法(tbp)的提出，成功的解决了我国3～66kv中性点非有效接地系统的保护问题。
在zno非线性电阻的生产过程中，必须测试zno非线性电阻的i-v特性并进行能量冲击试验。通过所测定的对所测定的特性曲线的计算，分析其电参数是否满足保护要求，从而检测出zno非线性电阻是否合格。这些电参数主要是非线性系数α、材料c值、通流容量、漏电流和电压温度系数。课题要设计脉冲功率电源即为测试电源，将模拟实际过压保护时可能出现的高功率脉冲大电流，对非线性电阻进行能量冲击试验，同时测试出非线性电阻的i-v特性和电参数。
毕业设计主要完成的工作内容包括脉冲测试电源的主电路设计、参数选择、储能电抗器参数计算及工程设计等。该脉冲电源由储能电感、换流开关和控制测量等部分组成。需要通过整流桥先将3相交流电整流成直流电对储能电抗器进行充电，然后通过控制开关使电抗器与整流桥断开并对zno放电。电感储能是以磁场方式储能，储能密度高、传输功率大，装置体积小、成本低，电感储能在脉冲功率技术中有着极大的应用潜力。电抗器设计是整个电源设计的核心，其参数计算的正确性是电源性能工作可靠性的保证。采用了低压电器保护同时控制环流时间，1方面保护变流电子元件，另1方面是使控制电感冲放电的开关损耗最小，从而使储存在电感中的能量全部用来产生所需脉冲源。另外，因为测量对象为脉冲波不是传统的50周正弦波，所以参数的测量需要使用霍尔器件传感器，本文使用的是北京莱姆公司的lem电流电压传感器模块。霍尔传感器即时再现非线性电阻两端电压和通过的电流，为测量带来方便。
第18篇：LED闪光灯的电源设计（推荐）
LED闪光灯的电源设计
摘要：
关键词：稳流恒流、限压保护
一、设计任务：
设计并制作一个以直流—直流稳流电源的变换器为核心的LED闪光灯的电源。他将电池的电能转换为恒流输出，驱动高亮度的白光LED。电源有连续输出和脉动输出两种模式。并具有输出电压限压保护和报警功能。
1.基本要求： （1）输入电压3.0V~6.0V。
（2）连续输出模式输出电流可设定为100、150、200mA三档，最高输出电压不低于10v,最低输出电压为0v(输出短路)。
（3）在规定的输入电压和输出电压范围内，输出电流相对误差小于2%。 （4）等效直流负载电阻过大时，输出电压限幅值不高于10.5V并报警。 （5）输出电流200mA,输出电压10V时，效率不低于80%。 （6）自制一个LED闪光灯，用于演示。 2.发挥部分
（1）具备脉动输出模式，输出占空比为1/3，相对误差小于2%。
（2）输出电流峰值可设定为300、450、600mA三档，相对误差小于5%，间歇期电流小于1mA。
（3）脉冲周期可设定
10、30、100ms三档，相对误差小于2%，上升时间、下降时间均不大于100μs，电流过冲不大于10%。
（4）输出脉冲个数可设定为1到5个和连续的脉冲串（以便测试），每按一次启动键输出一次脉冲串。 （5）其他
二、方案论证
我们设计方案是由升压部分、控制部分、恒流部分、过压保护电路部分和输出部分五个部分组成。在升压部分我们采用的是。。。。。。。。。。。。。。 在控制部分我们使用的555的集成器。在选取的时候我们也考虑了755的集成器，在比较之后，555更加节约成本，所以我们选取了555的集成器。
三、理论分析
四、测试结果及误差
五、结论、心得体会
通过参加这次比赛，让我们得到了很大的收获，让我们对电子设计产生了浓厚的兴趣，扩充我们的视野。通过资料的收集与理论课堂上所学的知识相融合，加深对电路理论知识的理解，也通过对元器件的拼装以实现硬件的正常工作印象深刻。 这次比赛让我们初步具备了实践开发能力。更深刻体会理论如何地联系实际，怎么用理论指导实践。在比赛中通过数据，弄懂原理，到电子市场买器件，之后进行仿真，综合各电路的优点，组装成自己的一个电路，最后调试，焊接制板。 提高了团队意识比赛三个人为一组，我们团结协作，分工明确，互相促进而发展，比赛时我们三个人一个基础较好，设计基本电路，另一同学焊接调试技术过硬，还有一个知识面广，知道如何选用好的器件，如何写好报告书，总揽全局，没有同学的配合，根本不可能圆满地完成任务。
我觉得参加电子设计大赛虽然在整个过程中会感觉很累，但是很有意义，而且我们在大学里能有几次机会参加这种比赛呢，抓住机会，把握生活，希望还有更多的机会参加这样比赛，我们会做得更好！
第19篇：高压大功率脉冲电源的设计
1．绪论
1.1论文的研究背景
电源设备用以实现电能变换和功率传递，是一种技术含量高、知识面宽、更新换代快的产品。现今已广泛应用到工业、能源、交通、运输、信息、航空、航天、航运、国防、教育、文化等领域。在信息时代，上述各行各业都在迅猛地发展，发展的同时又对电源产业提出了更多更高的要求。显然，电源技术的发展将带动相关技术的发展，而相关技术的发展反过来又推动了电源产业的发展。当前在电源产业，占主导地位的产品有各种线性稳压电源、通讯用的AC／Dc开关电源、DC／DC开关电源、交流变频调速电源、电解电镀电源、高频逆变式整流焊接电源、中频感应加热电源、电力操作电源、正弦波逆变电源、大功率高频高压直流稳压电源、绿色照明电源、化学电源、UPS、可靠高效低污染的光伏逆变电源、风光互补型电源等。而与电源相关的技术有高频变换技术、功率转换技术、数字化控制技术、全谐振高频软开关变换技术、同步整流技术、高度智能化技术、电磁兼容技术、功率因数校正技术、保护技术、并联均流控制技术、脉宽调制技术、变频调速技术、智能监测技术、智能化充电技术、微机控制技术、集成化技术、网络技术、各种形式的驱动技术和先进的工艺技术。 1.2脉冲电源的特点及发展动态
脉冲电源是各种电源设备中比较特殊的一种，顾名思义，它的电压或电流波形为脉冲状。按脉冲电源的输出特性分类，有高频、低频、单向、双向、高压、低压等不同的分类，具体选择怎样的输出电压、输出电流和开关频率，根据具体的应用场合而定。按脉冲波形分，有矩形波、三角波、梯形波、锯齿波等多种形式，如图1．1所示。
图1．1各种脉冲波形
由于矩形波具有较好的可控性和易操作性，所以这种波形的应用居多。究其
本质，
脉冲电源实质上是一种通断的直流电源，它的基本工作原理是：首先经过慢储能，使初级能源具有足够的能量，然后向中间储能和脉冲成形系统放电(或流入能量)，能量经过储存、压缩、形成脉冲或转化等复杂过程之后，形成了脉冲电源。
1.3脉冲电源的应用及研究现状
由于脉冲电源断续供电的特性，在很多领域都获得了广泛的应用，其应用领域包括：脉冲电镀、极性相和非极性相的相分离、工业废气处理、脉冲电解污水处理、高频脉冲感应加热、高功率激光泵、产生高功率带电粒子束、电弧焊接、电火花加工、静电除尘、臭氧制取和表面热处理等。在军事上，脉冲电源还用于电磁轨道炮、电磁脉冲模拟、粒子束武器、液电爆炸等领域。下面简要介绍脉冲电源的几种典型应用。
（1）脉冲电源在电加工领域的应用
传统电镀采用直流电流，而采用脉冲电镀具有比直流电镀更优异的性能。脉冲电镀能控制金属电沉积，通过改变脉冲参数来改善镀层的物理化学性能，从而可以节约贵金属和获得功能性镀层。脉冲电流的波形有方波、三角波、锯齿波、阶梯波等，但就目前的应用情况来看，方波脉冲在工业生产中应用最为普遍，对脉冲电镀的研究也多围绕方波进行展开。由方波脉冲演变过来的脉冲形式有直流叠加脉冲、周期换向脉冲和间断脉冲。直流叠加脉冲是在直流基波上叠加了一个方波脉冲，这种方法的电镀效果与单脉冲基本相当。周期换向脉冲电镀实际就是双向脉冲电镀，是指在正向阴极脉冲之后引入反向阳极脉冲的电流形式，这种方式目前在国内应用较多，主要是为了得到高致密性且具有一定光洁度的镀层。间断脉冲是脉冲的一种周期性中断，由于有间歇时间的存在，利于放电离子的充分恢复，可使脉冲极限电流密度提高。
（2）脉冲电源在环境工程领域的应用及研究现状
脉冲电源技术最近几十年在环境治理和保护领域中蓬勃发展，显示出了广阔的应用前景，因此脉冲电源技术在环境工程领域的应用自然而然的成为国内外学术的研究热点。主要表现在以下一个方面。
1）脉冲电晕等离子体法净化工业废气
脉冲电晕等离子体法净化废气是近十年发展起来的新技术，是目前国内外环境治理新技术的研究热点。其机理是利用前沿陡峭、窄脉宽(纳秒级)的高压脉冲电晕放电，在常温下获得非平衡等离子体，即产生大量的高能电子和O, OH等活性粒子，对工业废气中的有害气体分子进行氧化、降解等反应，使污染物最终转化为低毒或无毒物质。该类脉冲电源常见的结构形式有脉冲变压器式电源、空心变压器(Tesla )谐振充电式电源和磁压缩式电源。其中脉冲变压器式电源技术较为成熟，因此获得了广泛的应用。从国内外现有的研究资料看，可利用纳秒级高压脉冲电晕放电产生等离子体化学技术净化的废气有:SO2, NOx、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、已醇等。脉冲电晕等离子体法脱硫脱氮技术具有很强的应用前景，是国内外普遍关注的热点。美国、日本、荷兰、俄罗斯、大利等国积极开展研究，国内曾将该研究列为“九五”攻关项目。脉冲电晕等离子体法脱硫脱氮技术的主要研究热点是高压窄脉冲电源的研制、反应器结构优化、脱硫脱氮、等离子体化学反应机理及添加剂的选取等。
2）高压脉冲放电废水处理
由于高电压技术易于实现高能化，近年来将高电压技术用于处理难处理工业污水的研究己引起了国内外研究者们的极大的兴趣。李劲、李胜利等提出了高压脉冲放电等离子体水处理技术。高压脉冲放电废水处理基于以下四种效应:高能电子轰击;臭氧杀菌;紫外线的光化学处理作用;放电等离子体中产生的活性自由基的作用。高压脉冲放电等离子体水处理技术使放电生产的臭氧与水直接作用，简化了传统臭氧净水技术中气体干燥、电极冷却、水气混合等程序，使装置小型化，不仅避免了臭氧质量浓度随时间的衰减，而且充分发挥放电产生的活性粒子的净化作用。因此，与传统的臭氧净水方法相比，高压脉冲等离子体水处理显然具有更好的应用前景。高压脉冲放电废水处理的研究热点主要集中在高压脉冲电源的设计和等离子体生成法的优化设计。
脉冲静电除尘
传统静电除尘采用直流高压供电方式。在这种供电方式下，由于粉尘层等效电容效应会造成反电晕现象，导致除尘率下降。当采用脉冲供电时，除尘器粉尘层的等效电容在脉冲施加期间只充上很少的电荷，在脉冲消失期间所充电荷基本放完，所以除尘器粉尘层上不会因积累电荷形成高电压而使粉尘造成反电晕。因
此与常规直流电源供电的除尘器相比，脉冲供电电源除尘器的除尘效果更佳。此外，对于不同比电阻的粉尘，可通过调整直流基压、脉冲频率和占空比，使之达到最佳除尘效果。脉冲静电除尘是一种先进的空气净化技术，如果将之与脱硫脱氮技术相结合，采用微秒级或纳秒级的脉冲供电电源，可以实现脱硫脱氮技术与除尘技术一体化。目前国内外电除尘脉冲供电电源大多采用在直流基础电压上迭加脉冲电压的设计方案，这种电源设计方案需要用两台变压器构成两套电源，分别用于产生直流基压和脉冲电压，因此电源的结构和控制系统都比较复杂，价格昂贵，在一定程度上限制了其的推广应用。
（3）脉冲电源在其他领域的应用 1）脉冲焊接电源
电弧焊是焊接方法中应用最为广泛的一种，它通过电弧供给加热能量，使工件熔合在一起，达到原子间的接合。弧焊电源是电弧焊机中的主要部分，是对焊接电弧提供能量的一种装置，它必须具有电弧焊接所要求的主要电气性能。没有性能良好工作稳定的弧焊电源，很难保证电弧稳定燃烧和焊接过程顺利进行，同时也很难得到良好的焊接接头，最终先进的焊接工艺更是不可能实现的。弧焊电源常用脉冲形式，脉冲焊接可独立地调节峰值电流、基值电流、脉冲宽度、脉冲周期或频率等规范参数，表现在焊接工艺上，可增大焊缝的深宽比、防止烧穿、减小热影响区、增加熔池的搅拌作用。
逆变弧焊电源重量轻、省材料、节能，而且控制性能好，动态响应快。目前在工业发达国家，手工电弧焊、钨极氢弧焊
逆变弧焊电源采用传统的模拟控制方式，存在着一些弊端，很大程度上制约了逆变弧焊电源的进一步发展，由此产生并推动了数字化焊接电源的发展。目前，国外已有数字化焊接电源产品问世，最具代表性的如奥地利FRONIIJS公司生产的TR.ANSPi.USSYNERGiC系列TPS2700/400015000全数字化焊接电源。它的心脏部分是一个数字信号处理器，由它集中处理所有焊接数据，监测和控制整个焊接过程，焊机具有引弧、精确控制电弧、专家系统、一机多功能、焊接数据接口和
评价系统等功能。在国内，数字化焊接电源尚处于探索性研究阶段，某些高校和科研机构己在这方面开展了工作。上海交通大学焊接研究所1999年提出了“数字化焊接电源”的研究课题，北京工业大学材料学院分析了数字化焊接电源的特征，提出了“全数字化控制焊接电源的方案”，华南理工大学提出了基于DSP的弧焊逆变电源数字化控制系统。
2）脉冲激光电源
激光器在工业生产中广泛应用，其中尤以C仇激光器，灯泵浦YAG固体激光器，以及准分子激光器为主。激光电源是激光系统中一个重要的组成部分，是决定激光器整体性能的重要因素。目前国内应用较广，技术上比较成熟的脉冲激光电源主要包括谐振充电式激光电源，开关型高频脉冲电源。谐振充电式激光电源在激光器电源中应用十分广泛，它的原理简单，经过长期应用，技术上较为成熟，但整套装置体积庞大，可控硅全桥整流的控制和驱动电路复杂，成本较高。开关型高频脉冲电源主要利用开关器件将一种形式的电能转变为另一种形式的电能，这类激光电源的体积小，重量轻，高效节能，动态响应速度快。70年代中后期出现了MOS场效应晶体管，特别是80年代问世的功率MOSFET，以及派生的MOS型绝缘栅双极型晶体管IGBT，其特性和功能的改善和发展，使激光电源技术得到了极大的促进。 1.4课题的主要内容
由于脉冲电源拥有广阔的应用领域，因此研制高效、高可靠性、智能化、输出特性优良的脉冲电源对工程应用有重要的实际意义。同时，脉冲电源的研究涉及电力电子、新型功率开关器件的应用、自动控制技术、电磁理论、材料科学和电路系统建模、优化等多方面内容，因此具有广泛的理论和学术意义。
本文的研究重点在于高压脉冲电源采用单片机控制高频PWM调制芯片SG3525工作时间的方法，改变逆变电路工作状态，最终使系统输出脉冲波形。其输出脉冲电压幅度连续可调，脉宽和频率也均可由用户在规定范围内调整。同时还采取了有效的电源输出保护策略，当系统过流时，立即进行保护动作，且不会因为实现保护功能而引起其他器件的损坏或对用户造成人身伤害，研究出一种安全性高，稳定可靠的可调高压脉冲电源。
2．脉冲电源总体结构
2.1脉冲实现方式
实现脉冲电源的方式有很多，但归结起来大致可分为三种。第一种是利用储能元件，如L，C的充放电实现脉冲输出；第二种是利用逆变将直流电变换为脉冲输出；第三种是利用直流斩波原理输出脉冲电压。比较而言，储能放电法结构简单，能获得高压窄脉冲，但脉冲波形不易控制，脉冲参数不易调节。逆变法是利用开关管将直流电转换成一定频率的脉冲，这种电路的结构较为复杂，由于采用了高频变压器使其体积、重量、效率均有所提高，但它的缺点也在于脉冲的幅值、频率、占空比不易调节。 2.2脉冲电源总体结构
图2．2系统整体结构框图
图2.2为系统整体结构框图。系统工作流程为：系统上电之后，用户通过键盘设定满足要求的系统输出脉宽和频率，其间全部设定操作过程均可在液晶页面上得以体现。当按下“ENTER’’键后，单片机立即产生高低电平控制SG3525工作时间，单片机引脚输出高电平时SG3525不工作，则无驱动脉冲，系统输出脉冲低电平；反之，系统输出脉冲高电平。通过输出信号采样及检测电路，系统输出的脉冲电压、电流、脉冲和频率都会显示到液晶屏幕上。系统运行过程中，可按下“MODIFY”键，进入修改页面进行输出参数的重新设定。
3．系统硬件电路的设计
.1主电路拓扑结构 3.1.1常用拓扑结构
开关变换器的拓扑结构指能用于转换、控制和调节输入电压的功率开关元件和储能元件的不同配置。开关变换器拓扑结构可分为两种基本类型，非隔离型和隔离型[6]。
非隔离型电路即各种直流斩波电路，根据电路形式的不同，可以分为降压型(Buck)电路、升压型(Boost)电路、升降压(Buck．Boost)型电路、Cuk型电路。降压型电路只能升压不能降压，输出与输入同极性，输入电流脉动大，输出电流脉动小，结构简单。升压型电路只能升压不能降压，输出与输入同极性，输入电流脉动小，输出电流脉动大，不能空载工作，结构简单。
隔离型电路指输入侧与输出侧通过一个高频变压器隔离，可实现多路输出。常用的有正激式、反激式、推挽式、半桥和全桥。正激型电路较简单，成本低，可靠性高，但变压器单向励磁，利用率低，适用于各种中小功率开关电源。反激型电路非常简单，成本很低，可靠性高，驱动电路简单，但难以达到较大的功率，适用于小功率场合。全桥型电路中变压器双向励磁，容易达到较大功率，但电路结构复杂，成本高，可靠性低，需要复杂的多组隔离驱动电路，有直通和偏磁问题，适用于大功率工业开关电源、焊接电源、电解电源等。由于本电源输出功率不高，输出最大电流为10mA，最大电压为50KV，最大输出功率为500W，属中小功率，故可采用半桥式逆变电路作为主电路拓扑结构。 3.1.2半桥逆变式变换器工作原理
半桥逆变电路具有高频变压器利用率高，截止开关管极间承受的电压低，抗不平衡能力强等优点，其工作原理如图3．1所示[9-11]。当上管VFl的栅极驱动脉冲变为高电平时，vFl饱和导通，此时加在VF2漏极的高压电源+300V经C31到变压器T1的原边绕组，再经C33到地，形成C33的充电回路。
图3.1半桥式功率变换器简化电路
而电容器C32则经Tl、C
31、VFl放电。使2个电容器中点电位VA在前半周期结束时升高了AVEl。当VFl变为截止、Ⅶ2尚未导通时，两管中点电压Vo又恢复到接近1／2的半电源电压值。当桥壁下管VF2的栅极驱动脉冲变为高电平时，VF2饱和导通，电源电流又由+300V经C
32、T
1、C31到地，形成c32充电回路。此时VFl截止，C33则经T
1、C
31、饱和导通的VF2放电。因此中点电压V▲在后半周期结束时又下降了△VE20如果电路参数对称，则AVEl=△VE2，中点电位V▲在开关过程中将以电源电压一半值E／2为中心，按±△VE幅度作指数规律的上升和下降变化。半桥逆变电路的工作波形如图3．2所示。其中a、b是两路驱动脉冲电压波形，它们的相位差为1800。在驱动电压的轮流开关作用下，半桥变换器的2只功率MOSFET交替导通和截止，在变压器T1的原边产生高压开关脉冲，从而在副边感应出交变的方波脉冲，实现功率转换。
当开关管VFl(或Ⅶ2)导通时，加于变压器原边绕组上的电压是电容器C32(或C33)两端的电压。在电路中，由于开关管特性不一致，引起开关管VFl的导通时间比开关管VF2的长，则电容C32两端的平均电压就会比电容C33两端的低。故VFl导通时，加于变压器原边绕组两端电压的幅值，就会比Ⅶ2导通时的要低，从而就能够使加到变压器原边绕组两端正负方波的伏·秒积分始终维持相等。因此，此电路的抗不平衡能力是比较强的。虽然半桥逆变电路自身具有抗不平衡能力，但在实际应用电路中，通常在高频变压器原边电路中，串入一只容量足够大的电容C31。其作用是用来进一步增强电路的抗不平衡能力，防止由于开关管的特性差异而造成变压器磁芯饱和。
图3.2半桥式逆变电路工作原理波形
3.2高频开关电源主要功能模块 3.2.1全隔离单相交流调压模块
由于本脉冲电源系统适用于不同负载，因此要求输出脉冲电压的幅值需要在 10KV\"-,50KV连续可调，那么就需要设计电压调节电路。为了简化电路设计，本论文引入全隔离单相交流调压模块。该模块是集同步变压器、相位检测电路、移相触发电路和输出可控硅于一体，当改变控制电压的大小，就可改变输出可控硅的触发相角，即实现单相交流电的调压。根据输出可控硅器件不同分一只双向可控硅的普通型，两只单向可控硅反并联的增强型和一只单向可控硅的半波型等三类。按单相交流负载的额定电压分220V和380V两类，按控制信号的不同分E、F、G、H型等四类。
根据要求，本系统采用普通型DTY．220D40E型交流调压模块。图3．3为此模块220V交流电网控制电路图。
图3.3 220V交流电网自动控制电路图
①②为输出端，即模块内部可控硅的两极，增强型和普通型的①②端无极性，半波型模块内部单向可控硅的阳极接①端，阴极接②端。③④为模块内部同步变压器初级，分220Vac和380Vac两种规格：220Vac规格的模块允许使用在165\"--\'240Vac范围的电网上，380Vac规格的模块允许使用在285\"-\'420Vac的电网上，③④不分极性。COM为内部地端，CON为控制端，+5V端为内部产生，只供电位器手动控制用。①②③④的强电部分和+5V、CON、COM端的弱电部分为全隔离，其应用电路如下所示。图3．4为其输入输出关系曲线及波形图。
有关技术指标及应注意的问题为：
(1)通过①②加在负载上的电压相位和③④端的电压相位必须一致，否则失控。电网频率须为50Hz。
(2)CON对COM必须为正，如极性相反则输出端失控(全开或全闭)。当控制端CON从0\"-5V改变时，交流负载上的电压从0V到最大值可调(对阻性负载而言)。
其中CON在O～0．8V左右时为全关闭区域，可靠关断模块的输出；CON在0．8V-一4．6V左右为可调区域，即随着控制电压的增大，导通角a从180。到0。线性减小，交流负载上的电压从0V增大到最大值；CON在4．6V\"5V左右时为全开通区域，交流负载上的电压为最大值。
图3.4控制电压与可控硅输出导通角关系曲线及波形图
(3)CON对COM的输入阻抗分E、F和H型均为大于等于30Kf2；G型为250fl。+5V电压信号只提供给手控电位器用，不作它用，所选用的电位器阻值在
2KCJ\"-\'10KQ 间，注：4mA\"--20mA的G型不能用电位器手动调节，此时+5V端也没有用处。 (4)单相交流异步电动机的调速原则上应采用变频器，只有风机类、水泵类单相
电机在要求不高的场合可采用单相调压模块。
(5)三只单相调压模块不能使用在三相电网上对三相负载调压。 (6)弱电部分、强电部分、模块底板相互间绝缘电压均大于2000Vac。 (7)整个模块的发热量按负载实际电流安培数乘1．5W／A计算，散热器可选用的型号有E．40、F．70、F．100及G系列。 3.2.2辅助电源电路
辅助电源电路是一个系统的核心，是保障系统正常运行的必要条件。开关电源的稳压精度高，但是只能稳定一路电压。本系统的信号处理电路和各种驱动电路需要多组直流稳压电源为系统供电。所以单纯的选择开关电源既不经济也无法满足系统的要求。所以本系统采用2个三端稳压块分别构成+12V和+5V稳压电路输出，如图3．5所示。
+12V电源为脉宽调制芯片SG3525及各功能电路的运算放大器供电；+5V电源主
要为单片机及其所有外围设备供电，包括A／D转换芯片MAXl97，多路选择器CD4052，
以及液晶模块及其背光电源。
图3.5辅助电源电路
电网电压经过变压器与桥式整流电路后变成直流电。在经过一个有极性电容和一个无极性电容后滤去低频和高频谐波分量，在稳压块的输入端产生一个基本
稳定的电压，经过稳压块后产生一个稳定的直流电压。稳压块的输入端要满足在电网电压下降至最低时还至少比输出端的电压高3V。由于+5V所提供的负载电流很低所以可以直接将其连接至+12V稳压块的后端，这样节省了变压器副端的输出。
3.2.3脉冲形成电路
本系统选择AT89C51作为主控芯片，选择脉宽调制芯片SG3525提供半桥逆变电路开关管的驱动脉冲，通过主控芯片AT89C51产生控制脉冲改变SG3525驱动脉冲时间形成最终系统输出的高压脉冲。下面简要介绍所用到的芯片和脉冲产生电路[12-13]。
(1)SG3525简介
SG3525采用双列直插式封装，CMOS工艺，具有功耗小、驱动能力强、开关动作快、外接元件少等优点。各引脚功能如下：
1、2引脚分别为互差放大器的反相输入端和同相输入端，3脚为同步输出端，4脚为振荡器输出，
5、6脚分别外接内部振荡器的时基电容和电阻，7脚接放电电阻，8脚为软启动，9脚为误差放大器的频率补偿端，10脚为关断控制端，
11、14脚为驱动脉冲输出端，12脚为接地端，13脚接输出管集电极电源，15脚接SG3525的工作电源，16脚为5．1V基准电压引出端。
SG3525内部结构框图如图3．6所示，它在第一代脉宽调制芯片SG3524的基础上作了较大的改进，克服了SG3524的不足成为第二代集成电路脉冲宽度调制器，特别适合于半桥逆变电路的驱动信号控制。主要表现在以下几个方面：
第一，电路中设置了欠压锁定和限流关断电路。为了在欠压状态下(U2．5V时，欠电压封锁电路就开始工作，其上限值为8V，但在电路达到8V前，电路各部分已进入正常工作状态，而当从8V下降到7．5V时，锁定电路又开始恢复工作，其中有0．5V的回差电压，用于消除钳位电路在阈值点处的振荡。在锁定电路工作期间，输出一高电平，加至组合逻辑门电路的输入端，以封锁PWM的脉冲信号。SG3525没有电流限制放大器，它采用了关断控制电路来进行限流控制，只要将信号加于10脚就能实现限流控制。另外，10脚也可提供各种程序控制的需要。
第二，改进了振荡电路。主要是将时基电容CT的放电电路与充电电源分开，
单独设立引脚7，CT放电通过外接电阻RD来实现，改变RD即可改变CT的放电时间常数，从而改变了死区时间，而CT的充电是由Ib规定的内部电流源决定的。振荡器的振荡频率为：
第三，输出电路的改进。SG3525输出级采用了图腾柱输出电路，它能使输出管更快地关断，Vl由达林顿管组成，最大驱动能力为100mA，Vz作为开关器件，在其导通时可以迅速把外接MOS管栅极上的电荷从它的集电极泄放至地，最大吸收电流为50mA。
SG3525的脉宽调制过程为：SG3525的15脚为电源输入端，其启动电压为8V以上。当电压从8V降低至7．5V时，欠压锁定电路开始工作。输出端11和14无脉冲输出。当15脚建立正常工作电压后，其内部即建立恒压源和恒流源，为其内部电路正常工作提供能源。通过5，6脚外接定时元件以及7脚放电端，使5脚产生锯齿波信号，加于内部比较器的输人端。当误差放大器输出端9脚电压上升时，比较器输出的脉冲宽度变窄，11或14脚输出的脉冲宽度反而变宽；当误差放大器输出端9脚电压下降时，情况与上述相反，从而实现输出脉宽调制，并控制脉宽调制信号的频率。2脚接基准电压，1脚为输出电压取样端。当1脚电压升高时，经误差放大9脚电压下降，反之，9脚电压上升。9脚上电压的上升和下降；最终都表现在11，14脚输出脉冲的宽窄变化上，以实现电路的自动稳压调节。10脚为检测电路输入端，即可用作过流检测或过压检测。当10脚输人高电位时，将关闭11，14脚的脉冲输出，以保护开关管不受损坏。
图3.6 SG3525内部结构框图
(2)控制脉冲产生电路设计
本系统通过单片机AT89C51控制SG3525的工作时间来产生半桥逆变电路的驱动信号，具体电路如图3．7所示。用户通过键盘把要求的系统输出脉宽和频率值输入单片机，使其P1．0引脚输出控制脉冲，高低电平时间可以通过程序算法求得。单片机P1．0引脚接到SG3525的关断控制引脚。当P1．0为高电平时，触发SG3525关断引脚使其关断，同时引脚
11、14停止输出驱动脉冲。这样，半桥逆变电路的开关管无触发信号无法工作，此时刻开始为系统输出脉冲的低电平时间；反之，当单片机P1．0引脚输出低电平时，此时刻开始为系统输出脉冲的高电平时间。
图3.7脉冲产生电路
设输出频率设定值为fre_set，脉宽设定值为pl_wid_set，则AT89C51的P1．0引脚输出高电平的时间为：
低电平时间为：
当P1．0引脚输出电平由高电平变到低电平时，由于SG3525有软启动功能，系统软启动。为了提高系统动作的及时性，应把软启动延时电容值取得小一些。本论文取软启动电容为1000pF～2000pF。否则软启动时间过长，系统输出电压上升过慢，致使整个脉冲波形无法满足要求。 3.2.4高压脉冲电源的控制及稳定
整个系统的控制由TMS320F2812 DSP芯片和IGBT驱动器来实现，主要通过
恒定导通时间-恒频控制的方法实现LCC串并联谐振充电电路的软开关，减少开关损耗，调节输出电压;及利用变频变宽的控制方法实现后级脉冲形成电路的输出脉冲控制和IGBT同步触发等。
TMS320F2812开发板，内部集成了16路12位A/D转换器、两个事件管理器模块、一个高性能CPLD器件XC95144XL,可实现过压、过流保护在内的电源系统运行全数字控制，提高输出电压的精度和稳定度。且采用软件编程实现控制算法，使得系统升级、修改更为灵活方便。
根据开关稳压电源的相关原理，结合本系统的设计要求，论文采用脉宽调制控制芯片SG3525实现稳压功能，利用单相交流调压模块实现电压调节功能，设计了一个稳压调压电路，如图3．8所示。
图3.8稳压调压电路
电路中取8KQ的同轴电位器，取4个RPl=10MQ串联分压，R47=160Kf2，R48=R49=2KQ。桥式整流滤波电路和系统输出端分压电阻的选取，可以保证当同轴电位器滑到最上端和最下端时，分别对应输出电压的最大值和最小值，同时A点和A7点的分压值均为2．5V。下面详细介绍此电路工作过程。 稳压过程：稳压过程其实即为PWM控制芯片SG3525常见应用。当输出电压升高时，电压反馈信号经过同轴电位器后进入SG3525的1脚，与2脚的基准电压进行比较，1脚电压比2脚高时，内部放大器输出端为低电平，随之9脚电压降低，11脚和14脚的输出脉冲变窄，然后驱动逆变电路缩短开关管导通时间，所以输出电压又下降，最终系统维持动态平衡于输出电压值。输出电压降低时与上述情况相反。
调压过程：首先可以明确，图3．8中的同轴电位器与交流调压模块和桥式整流滤波电路形成一个负反馈回路。当需要升高输出电压时，将同轴电位器向上
滑动，则A点分压值降低，小于比较器ICl同相输入端的2．5V基准电压，输出高电平。由于电容C49的存在，调压模块输出电压缓慢升高，输出电压升高。同时A点电位随之升高，由负反馈作用A点电位最终动态平衡于2．5V基准电压。这样，保证了输入控制电压稳定，控制更加精确。调低输出电压过程与上述过程相反。
本电路的一大特色的引入了同轴电位器，其用意是为了使输出电压纹波减小。当用户调低输出电压时，若半桥逆变电路的输入电压没有相应的减小，很容易出现系统输出电压纹波过大的现象。若半桥逆变电路的输入电压不随之下降，SG3525输出触发脉冲宽度将明显减小，进而变压器副边绕组输出电压脉冲宽度明显变窄，纹波增大。为此，在调压电路中增设同轴电位器。当需要调低输出电压时，向下滑动同轴端，A点电位升高，经比较器ICl后，单相交流调压模块的控制端电压随之降低，即输入电压降低，保证变压器副边绕组输出脉冲脉宽基本保持不变，有效减小输出电压纹波。 3.2.5驱动电路
驱动电路是电力电子主电路与控制电路之间的接口，是电力电子装置的重要环节，对整个装置的性能有很大的影响[14-15]。采用性能良好的驱动电路，可使电力电子器件工作在较理想的开关状态，缩短开关时间，减小开关损耗，对装置的运行效率、可靠性和安全性都有很重要的意义。本系统采用双端全隔离型驱动电路，如图3．9所示。
从SG3525驱动输出端输出幅值约为15V的方波电压，经过耦合电容C34后，直接加在驱动变压器两端，电阻R31及R32是用来抑制寄生振荡的，而电阻R33与R34是用来加速场效应管关断的。
综上所述，本系统所采取的驱动电路开关频率高、驱动功率大、结构简单且工作稳定可靠，保证功率级与控制级安全隔离。
一般的驱动电路还可以采用光耦隔离，使桥臂分别导通。但是光耦隔离最大的问题在于：如果某一个光耦驱动出现故障坏掉，那么此通路可能将一直保持高电平的通路状态，不会使场效应管关断，那么这将导致同一桥臂的两个管子同时导通，这是十分危险，也是万万不能的。如果采用变压器隔离驱动的形式控制场效应管的导通和关断，绝对不会出现两个开关管同时导通的现象。如果驱动出现故障，
最坏的情况就是两个管子都保持关断的状态，通过以上的考虑，所以没有采用光耦驱动。
图3.9驱动电路
图3．9中也包括变压器初级绕组的吸收电路[16-18]。开关稳压电源中的最高的反冲电压，是在开关管截止时产生的，这个很高的反冲电压就产生在开关变压器初级绕组的两端，同时也加在功率场效应管漏极和源极之间，这样就对开关管是一个很大的威胁，为了消除或减少这种威胁，将吸收电路加在开关变压器初级绕组的两端，这样就保证了开关管的安全，也保证了电路的安全。
图3．9中采用的是电容器c36和电阻R35串联后，与初级绕组两端并联，其目的是为了使高频自由振荡变成低频自由振荡，自由振荡频率低了，那么向外辐射的干扰就会降低很多。当开关管截止时，由于在初级绕组两端并联了比分布电容大得多的电容C36(一般在几百～几千pF)，结果使其自由振荡频率降低了，又由于在电路中串联了消耗能量的电阻R35(一般在几百～几千Q)，所以使振荡很快衰减下去。 3.2.6倍压整流电路
一般的高压电源均采用变压器进行升压，但容易增大电源设备体积。为了使设备小型化，本系统采用了倍压电路升压。倍压电路具有升压变压器的作用，并且不使用滤波电容。倍压整流电路的作用是，不仅可以将交流电换成直流电(整流)，而且能够在一定的变压器副边电压之下，得到高出若干倍的直流电压(倍压)。只要倍压电路中使用电容的总体积不是很大，就可以减小整个电源设备的体积[19-24]。
图3.10普通倍压电路
图3．10所示为普通的多倍压电路，以正弦波输入为例。U2为正半周，电源电压通过VD3l将电容C37充电到√2U2，然后在负半周时(如图3．10(c))，VD32导通，此时电容C37上的电压Uc37与U，的极性一致，它们共同将电容C38充电到2√2Uz。到下一个正半周时(如图3．10(b))，通过VD33向C39充电，Uc39=u2+uc38-Ue37=2√2U2。而
在另一个负半周时(如图3．10(c))，通过VD3向C40充电，Uc40=u2+uc37+Ue39-u。3s=2√2U2。依此类推，可以分析出电容C
41、C42等也都充电到2√2U2，它们的极性如图3．10所示。最后，只要把负载接到有关电容组的两端，就可以得到相应的多倍压直流输出。
图3．10所示电路的优点是每个电容上的电压不会超过变压器次级峰值电压的2倍，所以可以选用耐压较低的电容。缺点是电容串联放电，纹波大。这样会带来很多危害：
(1)容易在用电器上产生谐波，而谐波会产生较多的危害； (2)降低了电源的效率；
(3)较强的纹波会造成浪涌电压或电流的产生，导致烧毁用电器； (4)会干扰数字电路的逻辑关系，影响其正常工作； (5)会带来噪音干扰，使图像设备、音响设备不能正常工作。
图3.11双向4倍压整流电路
由于本电源输出10KV～\'50KV高压，对于纹波大小的控制更是至关重要。所以本论文采用了一种双向倍压整流的方案，即把高压变压器安装在倍压电路的中间，如图3．11所示，这样整个电路相当于两个4倍压电路串联。这样做的目的主要是为了减小倍压电路内部压降，提高直流电源的稳定度和效率，增强负载能力，可以大幅度地减小电源输出的纹波系数。 倍压整流电路内部压降计算公式为：
整个倍压整流电路直流输出电压为：
vacp为倍压整流电路的输入电压，也即高压变压器的输出电压，由分析知，变压器的输入电压为100V，变比60，考虑变压器内部的损耗，取变压器效率为80％，则Vacl,=6250V，通过计算取n=4，f=20KHz，输出电流Io为10mA，选用的电容参数为耐压15KV，容量为5000pF，硅堆的耐压参数为30KV。 3.3磁性元件设计 3.3.1磁性材料和结构
开关电源中的磁性元件常用的材料是软磁材料。软磁材料指的是剩磁和矫顽力均很小的铁磁材料，特点是易磁化、易去磁且磁滞回线较窄。软磁材料按照主要成分、磁性特点、结构特点，大致可分为三类[25]：
(1)金属磁芯：硅钢片、坡莫合金、非晶及纳米晶合金。除非晶及纳米晶合金外，这类材料常用在频率低于30KHz的场合，因而在开关电源中用得较少。 (2)磁粉芯：磁粉芯是由铁磁性粉粒与绝缘介质混合压制而成的一种软磁材料，一方面可以隔绝涡流，故适用于较高频率：另一方面，材料具有低导磁率及恒导磁特性，直流电流叠加性能好，主要用于高频电感。常用的磁粉芯有铁粉芯、坡莫合金粉芯及铁硅铝粉芯三种。
(3)铁氧体磁芯t铁氧体是复合氧化物烧结体，有锰锌铁氧体、镍锌铁氧体、铜镁锌铁氧体等几类，其中锰锌铁氧体的产量和用量最大。铁氧体在应用上很方便，而且电阻率远大于金属磁性材料，可抑制涡流的产生，磁导率随频率的变化
特性稳定，在150KHz以下基本保持不变。此外，铁氧体具有高的饱和磁感应强度。随频率增大，损耗上升不大，随温度提高，损耗变化不大。广泛应用于功率扼流圈、并列式滤波器、开关电源变压器、开关电源电感、功率因数校正电路。
磁芯的基本结构有[26]：
(1)叠片型：通常由硅钢或镍钢薄片冲剪成E，I，F，O等形状，叠成一个铁芯。
(2)环形铁芯：由O型薄片叠成，也可由窄长的硅钢、合金钢带卷绕而成，此形
铁芯绕线困难。
(3)C形铁芯：此种铁芯可免去环形铁芯绕线困难的缺点，由两个C形铁芯对接
而成，因此可用机械绕线，线圈可填满整个窗口。
(4)罐形铁芯(POT)：它是磁芯在外，铜线圈在里，免去了环形线圈绕线不便 的一种结构形式，可以减少EMI。 3.3.2绝缘问题
高压变压器的绝缘包括高压边对原边的绝缘、高压边对铁芯的绝缘、高压边端部的绝缘。提高绝缘一个困难在于高频变压器的体积较小，绝缘距离受到限制；另一个困难在于提高绝缘强度和降低漏感是一对矛盾，提高绝缘强度要求高压边对原边及对铁芯的距离越远越好；而降低漏感则要求高压边对原边及对铁芯的距离越近越好。同时，为了降低变压器的分布电容，绝缘材料的介电常数一定要小。 3.4人机接口电路
本系统需要用户使用键盘进行必要的操作，同时把操作进程显示在液晶屏幕上供用户实时查看，因此需要设计一个良好、简洁、清晰的人机接口电路。 3.4.1键盘输入模块的设计
当系统首次启动后，用户需要通过键盘输入频率和脉宽的初始设定值；当系统正常运行过程中，根据负载的变化，用户需要改变输出的频率和脉宽值，同样需要使用键盘进行修改。下图即为键盘输入的硬件结构图。
本系统设置了6个键盘按钮，一端分别与AT89C51的P2．O\"P2．5引脚相连，另一端均接地。程序设计采用查询方式检测键盘接口，单片机通过读取
P2．0\"-\'P2．5引脚的电平状态来判断用户动作。当没有键按下时，P2．0～P2．5引脚呈现高电平，单片机不动作，当有键按下时，其对应的单片机引脚电平被拉低，芯片内检测到低电平后，进入相应程序语句执行对应的操作。各按钮定义如下：
SURE键：此键为多功能复用按钮。其一为在设定脉宽和频率数值时，选项确定之后按下此键即可开始进行数值修改；其二为当数值修改完成后按下此键即表示确定同时将修改值送入单片机程序进行运算。
CANCEL键：此键为取消功能按钮，或者也可理解为返回按钮。按下此键表示取消上一操作。
UP键：此键为多功能复用按钮。其一为进行脉宽和频率的数值修改选择；其二为数值加1功能按钮，按下一次即实现数值加1。
DOWN键：此键为多功能复用按钮。其一为进行脉宽和频率的数值修改选择；其
二为数值减1功能按钮，按下一次即实现数值减1。
MODIFY键：此键为修改按钮。当系统正常运行过程中，按下此键，即可进入脉宽和频率修改界面进行修改数值操作，同时单片机持续发送高电平，系统进入待机状态。
ENTER键：此键为开始运行按钮。本系统需要用户设定的只有脉宽和频率这两项
数值，当在液晶初始设定界面和修改界面完成操作之后，按下此键，系统立即进入运行状态，单片机开始发送控制脉冲给SG3525。
图3.14键盘接口电路
3.4.2液晶接口电路
由于液晶模块要兼顾到用户操作界面和系统正常运行过程中输出信息的显示，而控制芯片CD4052只有2个定时器，已经在输出控制脉冲程序中使用，所以，本系统采用拥有3个定时器的单片机CD4052来执行输出信息采集及其数据处理和液晶显示工作. (1) CD4052是一个双4选一的多路模拟选择开关，具有低导通阻抗和非常低的关断泄漏电流。其使用真值表如表3．3所示。
表3.3 CD4052真值表
应用时可以通过单片机对[A，B]的控制来选择与液晶模块连接通路。例如：需要从4路输入中选择第2路输入，假设使用的是[1X，1Y]，那么单片机只需要分别给A和B送1和O即可选中该路，然后进行相应的处理。注意，第6脚为使能脚，只有为低电平时，才会有通道被选中输出。 (2)液晶接口电路
本系统中所采用的是深圳市精锐通实业有限公司生产的WGM．12864K3型图形点 阵式液晶显示模块。WGM．12863K3是一种图形点阵液晶显示模块，它主要由行驱动器、列驱动器及128x64全点阵液晶显示器组成。可完成图形显示，也可以显示4x8个(16x16点阵)汉字。下面介绍一下主要技术参数和性能： ①电源(VDD)：+5V。
②显示内容：128(列)x64(行)点，全屏幕点阵。
七种指令。IC内带8139个16x16点阵中文字库，126个16x8字母符号，并提供4个16x16点阵的自定义字功能。 ③与CPU接口采用串行控制方式。 (D占空比(DuTY)：1／32。
⑤工作温度：．20℃～+70℃，存储温度：．30℃～+85℃。 ⑥模块工作电流约为3mA(5V)，背光工作电流约为40mA(5v)。
WGM-12864系列液晶采用台湾矽创电子公司生产的ST7920作为液晶驱动控制芯
片。其I／O接口特性如表3.4所示：
表3．4液晶驱动控制芯片I／0接口特性
本系统采用双单片机芯片通过CD4052多路选择开关与液晶模块进行分时选通控制，单片机AT89C51串行控制的时钟端和数据端分别选择P2．
6、P2．7引脚，AT89C52的则分别为P2．0、P2．1引脚。两个单片机、CD4052和液晶模块的电源输入端都接在同一个+5V辅助电源上。多路开关CD4052的INH、Vee和V引脚均接地，与其共地的还有AT89C51和AT89C52的接地端，液晶模块电源负极和背光灯接地端。图3．15为液晶接口模块的硬件连接图。
图3.15液晶接口电路
如图3．15所示，主控芯片AT89C51的P1．1和P1．2引脚与CD4052的A、B引脚相连，在单片机程序的控制下，通过改变AT89C51单片机上P1．1与P1．2引脚上的高低电平，即可实现使多路选择开关选通不同的数据通路。 3.5信号采集电路 3.5.1输出信号采集电路
系统输出信号包括输出电流、输出电压、输出电压的频率和脉宽这4个需要被采集的信号。输出信号采集电路如图3．16所示。
电压采样电路在系统输出端采用若干分压电阻串联方式，经过电压跟随器后输出电压采样信号。电路中取RF为200Kf2，Rv为320Kf≥，选用志耕电子有限公司精密金属膜电阻器MELF系列的0204型号，分压电阻RP取值400Mf2，选用北京酒安迅达公司R18型号的片状玻璃釉电阻器，耐压15KV。因为输出端为10KV--一50KV高压，为保护后续电路安全，需要8个400M92的分压电阻使采样电路电流在安全范围之内。信号采样电路的主体形式为电压跟随器，其输入端接有限流电阻，稳压管和滤波电容，稳压管稳压值为后续电路中运放的电源电压值，这样保证了即使在过压情况下后续电路元器件的安全。
电压采样电路分压电阻的选取可以保证当系统输出电压在最大到最小值之间变化时，B点电位在5V到1V之间呈线性变化。由于系统输出端为脉冲形式，经过射随器IC6后的电压波形仍为脉冲形式，所以在其输出端选取参数值合适的阻容电路将脉冲波形转化为直流波形，之后送入A，D转换芯片MAXl97的1号通道。由于输出频率要求在1Hz--一50Hz内变化，再考虑安全佘量，则RC时间常数应大于或等于1s。电压采样电容cv应大于或等于10uF；电流采样与电压采样类似，最后电流采样信号送入A／D转换芯片MAXl97的2号通道。对于输出脉冲的频率和脉宽采样电路，其实现方法是采用比较器输出高低电平模拟实际系统输出脉冲的方式。图3．16中A点电位是脉冲形式，其分压电阻的选取与电压采样中分压电阻的选取相同，但是为了保证两路采样信号的精确性，没有在同一支路上取样。A点分压值对应输出电压10KV--一50KV在1V--一5V范围内变化。这样，当输出电压处于10KV\"50KV的高电平时，A点电位处于1V\"-\'5V的高电平，大于比较器IC7反相输入端的0．5V基准电压，比较器输出高电平；反之，比较器输出低电平，最后形成的脉冲信号送入AT89C52的相应引脚进行脉宽与频率检测。
图3.16输出信号采样电路
3．5．2A／D转换电路
A／D转换电路是系统输出的模拟信号与单片机所能识别的数字信号沟通的桥梁，本系统采用MAXIM公司推出的12位逐次渐进式A／D转换器MAXl97。下面首先介绍其主要性能特点[35-36]。MAXl97具有12位分辨率和1／2LSB的线性度；单--+5V电源供电；可选择的输入电压范围为：0\"-\'5V、0\"\"10V、+5V、±10V；8路可独立编程的模拟输入通道；转换时间：6／,ts；采样速率：100kbps；内部或外部时钟；内部4．06V基准电压源或外接基准源：内部或外部采集控制；两种掉电工作模式：待掉电模式和全掉电模式：输入通道耐压至±16．5V。
其次介绍MAXl97引脚及其功能。MAXl97有28脚DIP(窄型)、宽型SO、SSOP 等封装形式。本系统采用DIP封装。D0\"--\'D11为输出数据线；CH0\"---\'CH7为模拟量输入通道；CS为片选端；RD，WR为读写控制端；CLK为时钟输入；INT为转换结束信号。HBEN为12位转换结果输出端，HBEN=I．-高4位输出；HBEN=0：低8位输出。SHDN为省电控制端，SHDN=0时，MAXl97进入省电模式。REFADJ为带隙电压基准输出/外部调整端；REF为基准缓冲输出舱DC基准输入；VDD接+5V，DGND为数字地，AGND为模拟地。 最后说明MAXl97控制字格式。MAXl97的工作模式由其控制字决定，控制字格式由高位到低位依次为PDl、PD0、ACQMOD、RNG、BIP、A
2、A
1、A0。 (2)MAXl97转换模式及时序
MAXl97的转换模式由ACQMOD决定，ACQMOD=0：内部控制的转换模式。 ACQMOD=I：外部控制的转换模式。外部转换模式时序如图3．17所示。
图3.17 MAXl97外部转换模式及时序
(3)A／D转换电路
从输出端采样经电阻分压得到1V\'--\'5V的输出电压信号，电流采样经保护
电路得到等值输出电流对应的电压信号。这两个信号进入MAXl97进行模数转换，最终送入单片机通过程序控制使其在液晶模块中显示出来。本系统采用MAXl97内部时钟模式，内部控制的转换模式和内部的参考电压值4．096V，量程为0--一10V。图3．18为A／D转换电路图。
图3.18 A／D转换电路图
本论文选择CH0与CHl通道分别作为电压和电流的采样输入通道。对A／D转换芯片来说，高精度的参考电压是十分重要的，因为他可以直接影响数据转换的精度，一般的A／D转换芯片都要外接参考电压，而MAXl97内部自带参考电压，本电路即采用其内部4．096V的参考电压。 图3．18中REF脚接4．7,uF电容到地，同时REFADJ脚接0．01／zF至U地是采用内部参考电压的典型接法。两芯片的读写控制端相连，单片机的P0口线用来接收MAXl97的12位转换结果。AT89C52通过检测P1．6脚电平来查询转换是否结束，通过对P1．7脚的置位来分时传送12位检测结果的高位与低位，最后由单片机的程序控制将输出电压和电流显示在液晶模块上。
4．系统软件设计
有了硬件电路这个平台，还需要结合一定的软件才能使系统有效的执行预期功能。软件的研发主要是针对本单元核心处理器AT89C51和AT89C52的编程，使其在各条指令的控制下，有序高效的完成各项任务。在研制单片机应用系统中，汇编语言是一种常用的软件工具，它能直接操作硬件，指令的执行速度快，但其指令的固有格式受硬件结构的限制很大，难以编写与调试，可移植性也差。与汇编语言相比，C51在功能、结构、可读性、可维护性上有明显的优势，另外，C51的语言简洁，可移植性好，生成的代码质量高，在代码效率方面可以与汇编语言
相媲美。因此，(251己成为开发51系列单片机的流行软件工具。本系统的软件开发同样也是基于C51编型了71。
本系统的软件部分主要包括两大部分功能模块，其中单片机AT89C51主要负责控制功能的实现，例如键盘输入模块和控制脉冲产生程序。而AT89C52则主要作为检测芯片完成系统输出电压与电流的模数转换以及脉宽和频率的测定功能。与此同时，不管在控制芯片或者检测芯片工作过程中，两者都涉及到液晶显示功能的实现。
本系统主要采用模块化的思想对系统的软件模块进行划分。主程序主要完成对各个功能块的依次调用即可。下面将予以详细介绍。 4.1整体程序流程
本系统的整体程序主要完成脉宽频率值的设定，控制脉冲的产生，输出参数的检测和显示等功能。此程序是系统软件部分的主干，其他各个模块的子程序都在主程序的基础上发展起来，受主程序调用。系统整体程序流程见图4．1。
系统上电后，首先进行各个参数变量的初始化工作，然后在液晶上显示系统欢迎界面“欢迎使用本系统\"，持续数秒延时后进入初始设定界面，在此界面用户需设定要求的输出脉宽和频率值。在等待键盘操作的同时，液晶上一直显示初始设定界面内容直到有按键被检测到为止。当“ENTER”键被按下时，说明默认参数无须修改，直接开始输出控制脉冲；当“SURE\"键被按下时，说明需要对默认参数进行修改，则进入参数设定子程序，其中包括keyboard()和key_scan()两个函数调用，前者完成修改项选择功能，后者实现键盘扫描以及数值修改的操作。当设定完毕之后，同样按下“ENTER’’键开始输出控制脉冲。由于设计要求在运行过程中需要对输出参数进行调整，所以设置了修改功能。当“MODIFY\"键被按下后，单片机持续输出高电平信号，同时进入设定界面配合键盘操作修改输出参数使之满足要求；而“MODIFY\"键不动作时，AT89C51始终保持输出控制脉冲并进行键盘扫描循环动作，AT89C52开始检测输出参数并且显示在液晶屏幕上。
4.2控制芯片程序模块4.2.1键盘处理程序
图4.1整体程序流程
图4.2keyboard0函数流程图
在单片机应用系统中，通常具有人机对话功能，能随时发出各种控制命令和数据输入以及报告应用系统的运行状态与运行结果，因此键盘电路被广泛应用于各种人机界面的环节中。键盘电路可分为独立连接式和矩阵式两类，每一类按其编码方法又都分为编码及非编码两种类型。
独立式按键是指直接用I／O口线构成的单个按键电路。每个独立式按键单独占有一根I／O口线。每根I／O口线的工作状态不会影响其他I／O口线的工作状态。独立式按键接口电路配置灵活，软件结构简单，但每个按键必须占用一根I／O口线。 在键数多时，I／0口线浪费较大，故只在按键数量不多时才采用这种按键电路。
在键盘中按键数量较多时，为了减少I／o口线的占用，通常将按键排列成矩阵形式。此种方法在键数比较多时才能体现出其自身的优势。
本系统键盘处理程序由两个函数构成，其中keyboard()函数主要执行外层频率与脉宽的参数选定工作，内层key_scan()函数则主要完成对选定参数的数值更改等功能。外层keyboard()函数的流程图如_图4．2所示。
Key_scan()函数是键盘键值扫描程序，通过调用此程序便可得到用户按键的键值，从而了解用户意图，实现人机对话。Key_scan()函数的工作过程是：单片机将P2．0一P2．5．口置为高电平，随后采用查询方式不停判断这6个口线上电平的变化情况，当有低电平出现时，说明有键按下，去抖后再次判断此口是否仍旧是低电平，如果是说明此次按键有效，通过判断是哪个口为低电平便可确认是哪个键按下，从而获取对应的键值。 4.2.2脉冲产生程序
本模块有output()函数和output timer()函数构成。output0函数调用output timer()函数主要完成输出高低电平工作，同时其也被主函数调用。当参
数设定完毕之后，单片机AT89C51的P1．O引脚不断输出控制脉冲，保证系统的正常运行。
脉冲产生程序模块用来给出控制SG3525工作时间的脉冲波形，单片机与脉宽调制芯片SG3525的关断控制引脚10相连。在控制脉冲为高电平时间段，SG3525停止工作，系统输出端为低电平。反之则为高电平。在用户输入了系统输出端要求的脉宽和频率值后，便可得到控制脉冲的高低电平时间。图4．3为脉冲产生程序流程图。由于程序语言在单片机中的执行时间是以微秒为计量单位的，所以为了使脉冲的高低电平时间更加精确，程序中以微秒作为时间单位。由于本系统单片机采用12M晶振，那么其定时器最长定时只有65．535ms，但是要求的频率变化范围是1Hz\"--50Hz，脉宽变化范围是10％\"---90％，也就是说单片机输出脉冲的高低电平时间在2ms\"-\'900ms之间变化，其范围超出了65．535ms的极限值。因此，此脉冲产生算法的思路为对传递进来的时间参数以50ms为时间节点分为两个流程，分别对其定时输出高低电平。
图4.3脉冲产生程序流程图
算法具体工作流程为：若时间参数大于50ms，则变量m为50ms的整数个数，。n为时间参数去掉ra个50ms剩余的时间，此时长在50ms以内。第一步定时50ms，在中断服务程序中设置标志位t记录申请中断次数使其累计计时m个50ms，第二步再对剩余时间n定时，同样当标志位flago置位时，定时结束，立即将P1．0口电平取反，重复上述步骤；而时间参数小于50ms的情况等同于上述情况第二
步，在此不再赘述。 4.3检测芯片程序模块
这部分包含三个主要程序模块：A／D转换程序，脉宽检测与频率检测程序。下面具体介绍。检测芯片为AT89C52单片机，其3个16位定时器全部得到应用，其中定时器TD和T1用于检测频率，定时器T2用于检测脉宽。 4.3.1A／D转换程序
图4.4 A／D转换程序流程图
本系统需要同时对输出电压与输出电流进行实时显示，故选择具有8路模拟输入通道的12位A／D转换芯片。程序设置其控制字为01010000与01010001，顺次检测其0号通道与1号通道，0-一10V单极性电压输入，测量精度为：1LSB=满量程／4096，故需对转换结果进行相应的数据处理。图4．4为A／D转换程序的软件流程图。 4.3.2脉宽检测程序
脉宽检测程序采用AT89C52的定时器T2，它是一个16位定时／计数器。它既可当定时器使用，也可作为外部事件计数器使用，其工作方式由特殊功能寄存器T2CON的C厂T2位选择。定时器2有三种工作方式：捕获方式，自动重装载(向上或向下计数)方式和波特率发生器方式，工作方式由T2CON的控制位来选择。本程序选择捕获方式。
图4.5脉宽检测程序流程图
图4．5为脉宽检测程序流程图，脉宽检测的算法思路与脉宽产生算法类似，把待测脉宽分为大于50ms与小于50ms两类。其具体流程为：以50ms为时间标尺设置定时初值，当测得脉冲大于50ms时，在do{}while 0循环处等待中断到来，并记录进入中断次数存入变量kk中，它是50ms的整数个数，每进一次中断服务程序都对定时器重新赋初值。当低电平到来时，进入do{)while()循环求得剩余时间。而其最终测得脉宽时间则为kk个50ms与其剩余时间之和。脉宽小于50ms的情况与上述剩余时间求法相同。
需要特别注意的是：芯片AT89C52的定时器与其另外两个定时器1n0和T1有由一个明显的不同之处，那就是1D和T1定时时间到后溢出标志位置位，进入中断服务程序后自动由硬件清零。但是定时器T2溢出时，其标志位TF2由硬件置位，但是必须由软件清零。这一问题编程时要特别留意。 4.3.3频率检测程序
频率检测程序的思路为：将输出脉冲信号与单片机P3．5引脚相连，利用定时器TD定时，在定时1s时间内T1记录的外部脉冲个数就是测得的频率。图4．6为频率检测程序的流程图。
图4.6频率检测程序的流程图
由流程图可以看到，本程序进行了2次频率采样，在定时器1D计时的过程中，T1一直对外部脉冲计数。由于单片机采用12M晶振，所以其最长定时时间只有65．535ms，远远小于1s的定时时间，所以本程序采用累计定时的方式，使TO做20次50ms定时，这样累计下来即达到1s定时的要求，当最后一个50ms定时结束后，在中端服务程序中将采样结束标志位置位，最后计算得到待测的系统输出脉冲频率。
5．结论
论文主要完成了如下工作内容：
(1)脉冲高压电源的硬件设计。结合多方面的硬件知识，将开关电源、脉冲高压技术、单片机、模／数转换以及人机界面有机结合在一起，通过分析系统的工作流程和有针对性的选用参数合适的电路元器件，设计双向4倍压整流电路，有效地控制系统输出端的纹波大小，并随着输出电压幅度的改变，通过稳压调压电路及时调整输入电压，达到进一步减小纹波的效果；
(2)脉冲高压电源的软件设计。主要通过两个单片机对整个系统进行控制和检测。AT89C51主要负责人机接口的实现，键盘输入和控制脉冲的产生。AT89C52则用来检测输出参数并将其及时地显示在液晶屏幕上。论文还自行开发了脉冲发生算法，输出脉冲的频率和脉宽检测算法，算法的可行性和可靠性在实验中得到了证实；
(3)在完成各功能电路和软件编程工作之后，搭建电路进行了大量探索性实
验。包括在极限参数和默认参数条件下的调试，其结果令人满意，实验得到了较理想的系统输出波形。证明了此脉冲发生方式的可行性。
参考文献
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第20篇：《电源和电流》教学反思[材料]
《电源和电流》的教学反思
张从东
首先是引入新课，我们往往都认为引入新课一定要采取一些新奇吸引人的手段或情境，其实，对于电源和电流的入门课，最简单的最贴近实际生活的就是最有效的入门，我从谈谈身边的用电器入手来引入新课，学生感觉到现在以及以后很长一段时间要研究的知识就是和我们联系非常紧密的知 识，而且，这个知识并不象平时家长所教育的那么可怕。 其次是对于重难点的处理：
1、电流的形成
用课件来展示电流的形成过程，让电流这个抽象的知识变的形象化。非常有助于学生对电流形成过程的理解。
2、电流的方向
通过上课发现电源外部电流的方向在讲完电路以及电路图后再介绍更好，这样还可以及时地设置相应的练习，例如：指出电路中电流的方向以及标出电路中电流方向的习题等。 采用先让学生探索，教师再纠错的教学方法，能起以下几方面作用：
1.能充分曝露学生学习上的问题，使教学更有针对性。
2.不约束学生的思维，适合中学生好表现的年龄特点，有助于激发学生的求知欲，培养终身探索的兴趣。
3.避免学生以为学生内容简单而掉以轻心。
4.让学生在探索并解决问题过程中，体味成功的快乐。
通过这节课，我感觉到教师注重教学中的变化。开始我们备课考虑的因素不同，我们设计的教学方法会因这个因素而侧重。当我们了解到学生存在的一些问题是没有备课中没有重视的。我们在上课时就要机智地去处理，随着因素的改变要改变自己的教学。
本节课是电学第二章的开篇，从课题来看，是学生在初中已经学过的知识；但是从对教材的分析来看，这节课的很多内容，特别是对“电源”和“电流”的两个概念的理解，上升到了理论的层次，特别是要用到学生在上一章《静电场》中所学到的知识去对电源的作用和电流的形成重新认识，对学生的综合应用能力的要求比较高，结合学生的特点，设计了“讲授与探究”的教学方式。并自制了教具以加深学生对知识的再认识与理解。在教学活动结束后，通过与评委老师以及学生的 交流，通过自我反思，形成以下几点得失以自勉。
一、认真分析教学内容，把握课堂讲授深度。
在教材上本节课的篇幅及内容相对较少，但是要求学生要从新的角度去理解他们已经“知道”的东西，如果平铺直叙的灌输给他们，学生们没法把刚学过的静电场的知识和初中学过的关于电源和电流的知识统一起来。所以在教学中我设计了“从生活到课堂，从实践到理论再到实践”的引导过程。本节有三个知识点：电源、恒定电场、恒定电流。
在“电源”的教学活动中，通过多媒体的展示，从闪电的照片，创设提出问题的情景；从初中学过的“电流形成的原因”到刚刚学过的“电场对电荷的作用”，引领着学生一步步的深入到这节课的教学内容里，新旧知识的过渡环环相扣，学生的理解与认识顺理成章。
在设计“恒定电场”教学过程时，我发现教材在这一部分有非常大的变化，对原来导体中的电场的形成不做讲解。所以我也大胆的对这部分内容进行说明性讲授，将学生的思路引入到对“恒定电场”的“动态的恒定”进行理解，顺利完成这一知识点的教学要求。最后通过引导学生讨论恒定电场对电荷的作用及其后果、电荷在恒定电场力作用下为什么做“匀速率”运动等问题，加深学生对“定向移动”的 理解，把教学活动过渡到下一个知识点“恒定电流”。
在进行“恒定电流”的教学中，教材用了比较大的篇幅解析了一道在微观条件下理解电流的例题。这个知识点历来是一个难点，所以我在讲解时关于“恒定电流”的定义、单位、方向、标量性等问题所用的时间相对较少，然后用了两道有梯度的练习来让学生对电流的定义加深印象，又设计了一道传统的练习让学生认识电流的微观表达形式“I=nqSv”，最后才让学生对书上的例题进行分析和解题。有了前面难度由浅入深的练习的铺垫，学生对这道“难”题的理解也就“难题不难”了。
二、各种教学手段灵活应用。
在本节课的教学设计过程中，我发挥自己的特长，一方面制作了内容丰富，层次分明的多媒体课件；另一方面，为了课堂演示的需要，自己制作了电路实验的示教板。同时，为了方便学生对实验的观察，在演示时使用了高分辨率的摄像头， 多种手段的采用，使课堂教学的效果明显提高。
三、运用探究式教学，培养探究能力
我在整节课中，通过提出问题→猜想→理论分析→实验演示→例题巩固的方式逐步创设物理情景，让学生从自然现象开始，提出物理问题，自己分析探究电荷在电场中的发生什么样的移动，通过适当的引导让学生讨论为什么电荷在电场力的作用下做匀速率运动，再通过分层次的问题设计，理解电流的微观表达形式，最后解决教材上的例题。这一教学过程充分体现了教师着意培养学生的科学探究，体现了新课标要求的“知识与技能、过程与方法以及情感态度价值观”三位一 体的课程功能。使学生的主体地位得到发挥。
课后认真反思，也有不太如意的地方。
一、时间安排不够合理。前面关于“电源”部分的教学内容花的时间过多，后面讲“电流”时显得太匆忙，有前松后紧的感觉。
二、课堂小结不仅局限于知识点的小结，还要包含学法的小结，本人忽视了这一点。特别应该把这节课中对电流的微观表达式的推导与理解的思维方式作一小 结，逐步培养学生的探究能力和创造思维。
三、本节课应该让学生亲手实验，但由于实验器材缺乏，在分析力电流是否让灯泡发亮有先后顺序时，没能实现学生亲身经历通过实验归纳结论的过程。这样，在缺乏实践活动的情况下对电路实验的学习，学生学习显得被动，属于灌输性学习。
2016年4月17日
