一文秒懂电子电路网,电源电路的功能和组成怎么样?
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电子电路网是中国电子工程师分享、查询、下载电子电路图、电路设计资料和系统方案的首选网站,致力于为电子工程师提供最全、最专业、最新的电子电路图、技术文档、视频、厂商方案等。秉承交流、分享、合作之理念,为电子工程师提供交换和获取电路IP资源的平台,同时为合作厂商搭建资源中心。截至2011年12月,电子电路网已经拥有超过81万名注册用户和将近10万个电路资源,涵盖网络与通信、消费电子、嵌入式、测试测量、汽车电子、医疗电子等多个技术领域。紧跟电子行业热点,电子电路网开设有Arduino系统、开发板评估板专区;结合用户实际需求,专门开设了大学生电子设计大赛、大学生毕业设计常用电路等特色专区。
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截至2011年12月,电子电路网已经拥有超过81万名注册用户和将近10万个电路资源,涵盖网络与通信、消费电子、嵌入式、测试测量、汽车电子、医疗电子等多个技术领域。紧跟电子行业热点,电子电路网开设有Arduino系统、开发板评估板专区;结合用户实际需求,专门开设了大学生电子设计大赛、大学生毕业设计常用电路等特色专区。电子电子网与同属与非门科技(北京)有限公司的与非网和集成电路查询网一道,为您提供一站式的IC设计和采购服务。
电子技术研究的是电子器件及其电子器件构成的电路的应用。半导体器件是构成各种分立、集成电子电路最基本的元器件。随着电子技术的飞速发展,各种新型半导体器件层出不穷。现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的,以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。
在电力电子技术的应用及各种电源系统中,开关电源技术均处于核心地位。对于大型电解电镀电源,传统的电路非常庞大而笨重,如果采用高顿开关电源技术,其体积和重量都会大幅度下降,而且可极大提高电源利用效率、节省材料、降低成本。在电动汽车和变频传动中,更是离不开开关电源技术,通过开关电源改变用电频率,从而达到近于理想的负载匹配和驱动控制。高频开关电源技术,更是各种大功率开关电源(逆变焊机、通讯电源、高频加热电源、激光器电源、电力操作电源等)的核心技术。
一般来说,早期项目的成功在工程学生的职业生涯中起着至关重要的作用。许多学生因第一次尝试失败而退出电子设备。在几次失败后,学生误以为这些今天工作的项目明天可能无法运作。因此,我们建议初学者从以下项目开始,这些项目将在您第一次尝试时给出输出并为您自己的工作提供动力。在您继续之前,您应该知道面包板的工作和使用。本文为工程专业学生提供了十大简单的电子电路,适用于初学者和迷你项目,但不适用于去年的项目。以下电路属于基本类和小类。
其实电子电路本身有很强的规律性,再复杂的电路,经过分析就可发现,它也是由少数几个单元电路组成的。因此初学者只要先熟悉常用的基本单元电路,再学会分析和分解电路的本领,看懂一般的电路图应该是不难的。
按单元电路的功能可以把它们分成若干类,每一类又有好多种,全部单元电路大概总有几百种。下面我们选最常用的基本单元电路来介绍,从电源电路开始。
一、电源电路的功能和组成
每个电子设备都有一个供给能量的电源电路。电源电路有整流电源、逆变电源和变频器三种。常见的家用电器中多数要用到直流电源。直流电源的最简单的供电方法是 用电池。但电池有成本高、体积大、需要不时更换(蓄电池则要经常充电)的缺点,因此最经济可靠而又方便的是使用整流电源。
电子电路中的电源一般是低压直流电,所以要想从 220 伏市电变换成直流电,应该先把 220 伏交流变成低压交流电,再用整流电路变成脉动的直流电,最后用滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分后才能得到直流电。
有的电子设备对电源的质量要求很高, 所以有时还需要再增加一个稳压电路。因此整流电源的组成一般有四大部分,见图 1 。其中变压电路其实就是一个铁芯变压器,需要介绍的只是后面三种单元电路。
在进行电子电路设计时,最需要重视的原则就是整体性原则,因为在设计电子电路时,必须要从整体的角度出发,从整体到局部的进行电子电路的设计,也就是说在进行设计时,要考虑电子电路各个部件之间的关系,通过对部件的分析,从而判断其整体性质。
2、功能性原则
虽然电子电路的设计是十分复杂的,但是无论是多么复杂的大型电子电路,都可以通过划分部件的方式将电子电路分成不同层次的小电路。所以在进行电子电路设计时,要按照各个部件的功能进行明确的划分,再通过实际电路情况,将各个部分部件进行融合。
3、最优化原则
最优化原则其实指的就是对一个设计标准达标的电子电路而言,都会是由多个不同的小组件组成的,也就是说,在一个电子电路中,无论是哪一个小部件的质量没有达标,都会导致整体电子电路质量不达标,所以在进行电子电路设计时,一定要保证每一个部件都能够达标。
4、稳定性原则
其实影响电子电路稳定性的因素有很多,并且有一些问题并不是人为可以控制的,也就是说,在进行设计电子电路时,一定不定因素很多,并且发生的时间也是完全不受控制的,所以在设计电子电路时,最重要的一点原则就是要保证其稳定性。
5、性价比原则
在现如今电子产业竞争如此激烈的当下,无论是任何产品,都必须要将生产周期和成本进行有效的控制,因为只有通过出色的使用性能和性价比,才能够提升产品的竞争力,所以在进行电子电路设计时,还要注重性价比的原则。
电子电路设计方法
1、层次化设计
层次化设计的方法其实就是在设计时,要将设计思路进行分层次化处理,将各个部分的电路进行分别分析和描述,只有这样才能够最大程度上保证电子电路的整体使用性能和稳定性。也就是会所,在设计过程中,要将整体的电子电路分成一个个不同的部分和组件,通过分别分析,最后进行整理。
2、渐进式组合设计
在进行电子电路设计时,要利用渐进式组合设计的方法进行设计,这样能够有效的避免在设计过程中,出现失误的几率,从而最大程度上提升电子电路的稳定性。
3、硬件语言描述设计
利用硬件语言描述的方法进行设计,能够最大程度上保证电子电路设计的准确性,因为硬件语言描述设计方法是利用计算机进行数字化设计和整理的,所以这种方法比人工设计准确性要更高。
4、最佳化设计
电子电路不仅仅是在设计过程中很繁琐,电子电路设计完成之后在进行调整也是非常麻烦的一件事情,所以在设计过程中, 一定要保证电子电路的精准度,也就是需要最佳化设计方法。
5、电路方程设计
在进行一个比较复杂的电子电路设计时,可以利用电路方程的设计方法进行设计,这种方法都是由一个数字模型进行模拟设计,最大程度上简化了设计过程,提升了精准度。
电子电路设计步骤
1、明确功能要求
在设计电子电路时,第一个步骤就是要明确功能的具体要求,通过设计要求和目标进行分析和整理,判断出设计要求中需要哪些功能,控制关系是怎样的,最后画出功能框架设计图,在根据用户的设计要求,进行相应的整改。
2、确定整体设计方案
用户要求和功能框架设计图全部完成之后,就要根据设计要求和目的进行整理和分析,通过对成本的计算和器件的采购难易度进行分析,再根据各个功能画出系统功能框架最终设计图纸,必要时也可以设计多个方案,在从中挑选。
3、优选设计方案
在确定了设计目标和要求之后,通过已经完成的功能框架设计最终图进行最后的分析和整理,根据用户的需求和实际情况,进行优选整理,比如有多个操作方案,必须要选择最佳操作方案,以成本、操作难易度、使用性能为首要考虑条件。
4、初步形成设计方案
在各个部分组件都完成的之后,然后就需要将各个部分的组件进行连接和整理,这个过程必须要准确的设计图才能够完成,所以设计者必须要画出整体电子电路设计图,再根据设计图进行连接,这样能够最大程度上减少失误,提升电子电路的整体质量。
5、电路调试
在制出成品之后,设计人员要对其进行相应的电路调试,包括系统故障的问题的排查,还有一点就是系统使用性能的测试以及功能测试,在调试过程中,必须要将以上三种情况进行分别测试,以保证整体电子电路的使用性能和整体质量。