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  • 你知道现在的干电池和锂电池有哪些不同点吗?

    你知道现在的干电池和锂电池有哪些不同点吗?

    在生活中,你可能接触过各种各样的电子产品,那么你可能并不知道它的一些组成部分,比如它可能含有的干电池和锂电池,那么接下来让小编带领大家一起学习它们的区别。 干电池的主要工作原理是氧化还原反应是在一个闭环中实现的! 它与将化学能转化为电能的原电池非常相似。 常见的干电池是锌锰电池,中间是正极碳棒,外面是石墨和二氧化锰的混合物,外面是一层纤维网。 蚊帐上涂有一层厚厚的电解质糊,该糊由氯化氨溶液和淀粉组成,还掺有少量的防腐剂。 最外层是由锌金属制成的圆柱体,它是负极。碱性锌锰干电池电极原理如下: 碱性锌锰干电池电极反应式为:Zn+2MnO2+2NH4Cl=ZnCl2++Mn2O3+2NH3+H2O。金属锌皮做的筒,也就是负极,电池放电就是氯化氨与锌的电解反应,释放出的电荷由石墨传导给正极碳棒,锌的电解反应是会释放氢气的,这气体是会增加电池内阻的,而和石墨相混的二氧化锰就是用来吸收氢气的。 干电池是一种伏打电池,它使用某种吸收剂(例如木片或明胶)将内容物制成不会溢出的糊状。它通常用作手电筒照明和收音机的电源。我国干电池技术经过多年发展,在比能,循环寿命,高低温适应性等问题上均取得了突破。干电池是使用糊状电解质产生直流电的化学电池(湿电池是使用液体电解质的化学电池)。干电池是一种一次性电池,通常在日常生活中使用并且重量轻。它们可用于许多电器。 干电池也已成为伏打电池。伏打电池由成对出现并按一定顺序堆叠的多组圆形板组成。圆形板上有两个不同的金属板,并且两层之间有一层布可以导电。因此,其电解质是糊状的,并且这种电池用一次性电池在放电后不能再充电。锌锰干电池的电动势为1.5V,并且至少需要多个干电池才能为手机充电。 “锂电池”,是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池最早由GilbertN.Lewis提出并研究。20世纪70年代时,M.S.WhitTIngham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。随着科学技术的发展,锂电池已经成为了主流。 锂电池大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。 锂离子电池不含金属锂,可以充电。 第五代可充电电池,锂金属电池,诞生于1996年,其安全性,比容量,自放电率和性价比均优于锂离子电池。 由于自身的高科技要求,只有少数国家的公司在生产这种锂金属电池。 平时使用的五号、七号电池属于干电池,纽扣电池、手机电池等属于锂电池两者区别如下: 锂电池:以二氧化锰为正极材料,金属锂电池金属为负极材料,并使用非水电解液的电池。干电池:这是一种伏打电池,它使用某种吸收剂(例如木片或明胶)将内容物制成不会溢出的糊状。锂电池:采用螺旋缠绕结构,由极细且高渗透性的聚乙烯薄膜隔膜在正极和负极之间制成。干电池:碳棒用作正极,锌瓶用作负极,将化学能转化为电能并将其提供给外部电路。在化学反应中,因为锌比锰更具活性,所以锌失去电子并被氧化,而锰获得电子并被还原。锂电池:广泛用于手机,笔记本电脑,电动工具,电动汽车,路灯备用电源,导航灯和小型家用电器。干电池:适用于手电筒,半导体收音机,录音机,照相机,电子钟,玩具等,也适用于国防,科研,电信,导航,航空和医药等国民经济的各个领域。 相信通过阅读上面的内容,大家对干电池和锂电池的不同点有了初步的了解,同时也希望大家在学习过程中,做好总结,这样才能不断提升自己的设计水平。

    时间:2021-02-21 关键词: 干电池 锂电池 直流电

  • 将低压直流电转变为220伏交流电的逆变器

    将低压直流电转变为220伏交流电的逆变器

    相信大家都知道逆变器,那么你知道它有什么作用吗?逆变器就是一种将低压(12或24伏或48伏)直流电转变为220伏交流电的电子设备。因为我们通常是将220伏交流电整流变成直流电来使用,而逆变器的作用与此相反,因此而得名。 我们处在一个“移动”的时代,移动办公,移动通讯,移动休闲和娱乐。在移动的状态中,人们不但需要由电池或电瓶供给的低压直流电,同时更需要我们在日常环境中不可或缺的220伏交流电,逆变器就可以满足我们的这种需求。 逆变器接线方法是什么? 逆变器接线步骤如下 第一,应注意逆变器的工作电压,是12v,还是24v,或者48v,选择对应的电瓶电压; 第二,就应该注意电池的正负极,不能接错; 第三,就是注意所接的负载,不能超过逆变器本身的额定功率。 车载逆变器的接线方法 车载逆变器(电源转换器、Power Inverter)是一种能够将 DC12V直流电转换为和市电相同的 AC220V交流电,供一般电器使用,是一种方便的车用电源转换器。车载电源逆变器在国外市场受到普遍欢迎。在国外因汽车的普及率较高,外出工作或外出旅游即可用逆变器连接蓄电池带动电器及各种工具工作。中国进入WTO 后,国内市场私人交通工具越来越多,因此,车载逆变器电源作为在移动中使用的直流变交流的转换器,会给你的生活带来很多的方便,是一种常备的车用汽车电子装具用品。 为了保证安全,建议你在使用大功率逆变器时,把接地线夹子夹在一些连接到墙壁或者地面的金属上,避免漏电或者静电。 1、将转换器放置在平坦的地方,确保开关是关的。 2、将红、黑线分别与转换器的红黑接线柱相连,带夹子的一端分别夹在电瓶的正、负极上(红线夹电瓶正极,黑线夹负极)。如果使用点烟器插头,则将插头插入点烟器插孔即可。 3、将电器的电源插头插入AC插口。 4、打开转换器开关,即可使用。 逆变器接线图 当闸刀开关朝上合闸时,使用市电;当闸刀开关向下合闸时,使用你变电源供电。以上就是逆变器的接线介绍,希望我们的工程师在设计中不断积累经验,这样才能为社会设计出更好的产品。

    时间:2020-10-29 关键词: 转换器 逆变器 直流电

  • 夏日省电好方法,智能微电站

    夏日省电好方法,智能微电站

    什么是智能微电站? 通过屋顶太阳能组件吸收太阳光,将太阳能转变为直流电,再通过逆变器将直流电转变为稳定的交流电,供家庭照明、家用电器等日常生活使用。 装智能微电站好处有哪些? 1、自发自用省电费 通过智能微电站发出的电,可以供家庭日常生活使用,夏天开空调,再也不用担心高昂电费了! 2、隔热降温 当屋顶大面积铺设了光伏组件电池后,能有效降低建筑室内温度2-3℃,还间接节省了空调的用电。 3、节能减排 一个装机容量为3千瓦的小型分布式发电系统,年发电量约为3650度(根据不同地区光照强度有所不同),25年即可发电91250度,相当于节约标准煤36.5吨,减排二氧化碳94.9吨,减排二氧化硫0.8吨。雾霾这么严重,真的不装一套给自己个呼吸新鲜空气的机会吗? 4、安全无辐射 光伏组件和直流电缆,里面是直流电流,方向没有变化,不会产生磁场。光伏逆变器的电磁辐射,和家用电器相比,大约和笔记本电脑差不多,低于电磁炉、电吹风、冰箱等家用电器。因此大家不用担忧。

    时间:2020-07-22 关键词: 光伏 直流电

  • led灯带用的是交流电还是直流电_LED灯带不会亮是什么原因

    led灯带用的是交流电还是直流电_LED灯带不会亮是什么原因

      led灯带用的是交流电还是直流电   配有恒流源的led灯带使用的都是交流电源,没有配恒流源的是用电瓶点亮的,用的是直流电。使用直流电的led灯带也可以配一个适合的恒流源用交流电点亮,同理,使用交流电的灯带也可以舍弃恒流源,用适合的直流电源点亮。   高压LED灯带和低压LED灯带的区别   高压LED灯带又称交流灯带,低压LED灯带又称直流灯带,那么这两种LED柔性灯带有什么区别,两者之间的优劣势到底怎么样该如何选择呢?下面银彩灯饰分析一下二者之间的差别。   安装:高压LED灯条安装比较简单,可以直接用高压的驱动器来带动,一般工厂直接可以配置好,接通220V的电源就可以正常工作。而低压LED柔性灯带的安装要在灯带的前面安装直流电源,相对来说在安装时相对比较复杂。   安全:高压LED灯带采用的220V的电压工作,属于危险电压,在一些风险场合应用存在安全隐患;低压LED灯条是在直流12V的工作电压下工作,属于安全电压,可应用于各种场合,对人身没有任何危险性。   包装:高压LED灯带的包装和低压LED灯带也差异很大,高压LED柔性灯带一般可以做到50~100米/卷;低压LED灯带一般最多做到5~10米/卷;超出10米以上的直流供电衰减就会很厉害。   价格:如果单从两种灯带来看,LED灯带价格差不多,但是从整体成本来衡量就不一样了,因为高压LED灯带配的是高压的电源,一般一个电源可以带30~50米LED柔性灯条,而且,相对来说高压电压成本比较低廉。而低压LED灯带要外配直流电源,一般1米60珠5050的灯带的功率大致是11~14W,也就意味着每米灯带要配15W左右的直流电源,这样低压LED灯带的造价成本就会提高很多,大大的高出了高压LED灯带。   因此从整体成本来看,低压LED灯价格比高压LED灯价格要高。   使用寿命:低压LED灯带的使用寿命技术上将是50000-100100小时,而实际使用也可以达到30000-50010小时。高压LED灯带因为电压高,在单位长度上发热量就比低压LED灯带多很多,直接影响高压LED灯带的寿命,一般来说高压的使用寿命在10000小时左右。 LED灯带常用于勾画各种建筑物的轮廓,建造大型灯饰图案,各种室内装饰,小区、家庭美化等照明装饰。根据LED灯带使用场合的区别和对灯带的要求不同所以分析可以看出,高低压LED灯带各有优劣性,请用户根据自己的不同使用环境进行合理选择,做到不浪费资源。   LED灯带不会亮是什么原因   据led显示屏生产厂家丰利源光电工程师分析:造成这一现象的原因有湿气在高温下爆裂、静电烧坏、高温损坏。   1、湿气在高温下爆裂   LED封装如果长期暴露在空气中会吸潮,使用前如果不经过除湿处理,在过回流焊时就会因为回流焊中温度过高、时间周期长而导致LED封装中的湿气受热膨胀,引起LED封装爆裂,从而间接导致LED芯片过热而损坏。   防止这一现象发生的措施为:做好回流焊和烙铁的温度管控,实行专人负责,专门档案管理;烙铁采用控温烙铁,有效防止烙铁高温烧坏LED芯片。   2、静电烧坏   因为LED是静电敏感元件,因此,如果在生产过程中对于静电防护工作没做好,就会因为静电而烧坏LED芯片,从而导致LED灯带的不亮现象发生。防止这一现象发生的措施就是加强静电防护,凡是接触LED的员工,都必须要按照规定佩戴防静电手套、静电环,工具和仪器必须做好接地。   3、高温损坏   LED的耐高温性能并不好,因此,如果在生产和维修过程中对于LED的焊接温度和焊接时间没有控制好,就会因为超高温或者是持续高温而造成LED芯片损坏,导致LED灯带的假死现象。   小编推荐阅读:   led灯带多少伏电压_led灯带闪烁故障解决方法   led灯带的寿命是多少年_影响LED灯带寿命因素   LED灯带发热的原因_led灯带的有效距离是多长   led灯带用万用表怎么检测_led灯带用电量如何计算   led灯带有正负极吗_led灯带固定的方法

    时间:2020-04-29 关键词: 交流电 led灯带 直流电

  • 新疆直流配套电源送受电

    新疆直流配套电源送受电

    在现在的生活中,太阳能产品处处可见,人们用太阳能煮饭,还有太阳能热水器等等,无处不见太阳能产品,当然,最重要的还是太阳能发电,但是目前的技术并不能让人们很好利用太阳能发电。近日,新疆自治区发展改革委展新忠副巡视员一行赴江西省能源局开展调研,商讨哈密南—郑州±800千伏特高压直流输电工程配套电源扩大消纳范围以及“疆电入赣”有关事宜。 哈郑直流配套电源上网电价仅206.2元/千千瓦时,为全国最低水平,配套电源企业效益较差,难以为继。为缓解配套电源亏损状况,经请示国家发展改革委、国家能源局,自治区发展改革委拟将哈郑直流消纳范围由河南省扩大到华中电网其他省份。 本着优势互补、互惠互利、共同发展的原则,新疆自治区发展改革委与江西能源局进行了友好磋商,并随后签订了《新疆发展改革委江西能源局天中直流配套电源送受电协议》,明确了哈郑直流消纳范围扩大至江西省,配套电源以226.2元/千千瓦时的上网电价,每年向江西送电40亿千瓦时。 据悉,上述协议将对扭转配套电源多年大面积亏损状况起到积极作用。此外,双方还就建设“疆电入赣”直流输电通道可行性进行了深入细致的讨论。如果某一天人们能高效利用太阳能,相信能解决很大的能源问题,毕竟太阳能是符合可持续发展战略的,能保证人类的永续发展,需要我们科研人员更加努力。

    时间:2019-12-27 关键词: 光伏 新疆 电源资讯 直流电

  • 再也不用担心续航?科学家将WiFi信号转换成电力

    麻省理工学院28日发文称,他们发明了一种新的2D材料,使用这种材料制造的新设备,可将WiFi信号转换为可为设备供电的电力。     麻省理工学院的这种设备名为“整流天线”,可以将交流电磁波转换为直流电。该设备使用了柔性的射频天线,可捕获包括WiFi信号在内的电磁波作为交流波形。天线连接到一个只有几个原子厚度的二维半导体器件。捕获的交流信号被转换为直流电压,可以为电子电路供电或为电池充电。 这种设备将允许无电池被动设备捕获WiFi信号,并将WiFi信号转换为有用的直流电源。麻省理工学院指出,这种设备是柔性的,可以通过“卷曲”工艺制造,可覆盖大面积区域。麻省理工学院对该技术进行了一些早期应用,包括为柔性和可穿戴电子设备,医疗设备和传感器供电。 实验表明,当暴露于典型功率水平的WiFi信号中时,该设备可以产生大约40微瓦的功率,这足够为LED或为硅芯片供电。据悉,麻省理工学院的这个设备使用的新型2D材料,名为二硫化钼。

    时间:2019-01-30 关键词: Wi-Fi 电池 直流电

  • 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)。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。是一种DC to AC的变压器,它其实与转化器是一种电压逆变的过程。转换器是将电网的交流电压转变为稳定的12V直流输出,而逆变器是将Adapter输出的12V直流电压转变为高频的高压交流电。 然后我们看一下整个过程的电路图:12V直流→高频升压→220V直流→全桥整流→220V直流→逆变桥逆变→220V交流 高频升压逆变控制电路: (1)脚第一组放大器的同相输入端,检测输出电流,与3个0.33R 电阻分压,当电流过大时,分压电阻上的电压超过(2)脚基准电压,(3)脚放大器输出端输出高电平,(3)脚为高电平时,电路进入保护状态。(2)脚为比较器的反相输入端,接(14)脚基准,作比较器的参考电压,外部输入端的控制信号可输入至脚(4)的截止时间控制端(也叫死区时间控制),与脚(1)、(2)、(15)、(16)误差放大器的输入端,其输入端点的抵补电压为120mV,其可限制输出截止时间至最小值,大约为最初锯齿波周期时间的4%。当13脚的输出模控制端接地时,可获得96%最大工作周期,而当(13)脚接制参考电压时,可获得48%最大工作周期。如果我们在第4脚截止时间控制输入端设定一个固定电压,其范围由0V至3.3V之间,则附加的截止时间一定出现在输出上。 (5)、(6)脚是一个固定频率的脉冲宽度调制电路,内置了线性锯齿波振荡器,振荡频率可通过外部的一个电阻和一个电容进行调节,其振荡频率如下: 输出脉冲的宽度是通过电容CT上的正极性锯齿波电压与另外两个控制信号进行比较来实现。功率输出管Q1和Q2受控于或非门。当双稳触发器的时钟信号为低电平时才会被选通,即只有在锯齿波电压大于控制信号期间才会被选通。当控制信号增大,输出脉冲的宽度将减小。(7)脚接地端,(8)、(11)脚是Q1和Q2内部开关管的集电极,在此电路中接电源,(9)、(10)脚为Q1、Q2的发射极,作开关管驱动输出端,接下图中Q1与Q2外部放大电路。以驱动后极推挽电路。(12)脚电源端,(13)脚为输出控制端,接(14)脚基准电压时两路输出脉冲相差180方位,每路输出量大约200MA的驱动推挽或半桥式电路。(15)、脚第二组放大器的反相输入端,接基准电压, (16)脚同相输入端,检测电源电压。当电压过高超过(15)脚参考电压时,(3)脚输出高电平,电路进入保护状态。 高频升压逆变电路及整流: 这是一个推挽式拓扑逆变电路,当E1驱动脉冲驱动时,Q1导通,使VT3、VT6导通,VT7、VT8截止,此时电路进行正半周波形放大,变压器升压到次级,通过高频整流管整流,当E2脉冲驱动时,Q2导通,驱动VT7、VT8导通。VT3、VT6截止,进得负半周波形放大。经升压变压器升压后,高频整流。 (此VT3678以推挽方式存在于电路中,各负责正负半周的波形放大任务,电路工作时,两只对称的功率开关管每次只有一对导通,所以导通损耗小效率高。推挽输出既可以向负载灌电流。) 逆变桥逆变: 最后由TL494CN芯片的5脚外接点容C3和6脚外接电阻R15决定脉宽频率为F=1.1÷(0.1&TImes;220)KHZ=50HZ控制Q10、Q11、Q13、Q14工作在50HZ的频率下,将220V直流电逆变为220V/50HZ的交流电,上图将完成这部分功能。TL494正向时,IC2控制Q3为饱和导通状态,Q4为截止状态,由于Q3为饱和导通状态,则Q10为饱和导通状态。由于Q4处于截止状态,Q11因栅极无正偏压而处于截止状态,同时Q14因栅极无正偏压而处于截止状态, Q13为饱和导通状态。此时220V直流电经VT6沿XAC插座到负载再经VT10接地,形成正半周期电流;反向时,IC2控制Q3为截止状态,Q4为饱和导通状态,由于Q3为截止状态,则Q10、Q13因栅极无正偏压而处于截止状态,由于Q4为饱和导通状态,Q11处于饱和导通状态,同时Q14处于饱和导通状态,Q11因栅极无正偏压而处于截止状态。此时220V直流电经VT9沿XAC插座到负载再经VT7接地,形成负半周期电流;这样接将220V直流电成功转变为220V/50HZ交流电输出供负载使用。 电路中的保护电路: 电路中采用双运放比较放大器LM358来控制输出过流保护,输出电压过低保护电路,TL431在此设制2.5V基准电压,给比较器同相输入端作参考电压,第一组运放的同相输入端接输出电流检测,反相输入端接参考电压,当电流过大,比较器输入电压升高,当超过2.5V时,输出端输出高电平,送入IC1的3脚,IC关闭输出。第二组运放同相输入端接参考电压,反相输入端接输出电压,当电压过低,检测分压后电压低于2.5V时,输出端输出高电平,Q1导通,蜂鸣器报警。

    时间:2018-06-05 关键词: 电源技术解析 逆变器电路 脉冲交流电 直流电

  • 如何用万用表测交流电与直流电

    数字万用表测交流电压:将黑表笔接—或地(表笔插孔内标示有),红笔接AC(或V字母下加一~)孔;档位指到AC~栏的750(有的是1000)(假如是测市电220V)量程。然后两笔分别接触电源插座的两孔,读数即为交流电压值。指针表测交流电压:黑表笔接负或地,红笔接+,档位拨到AC~500V,同数字万用表插入两笔测,指针所指数字需对应右边的最大量程而读:即选的是500V档,则读数时要看读盘右边最大数标记为50的那排,如果指针指到的是20,那么读数为200V。数字万用表测直流电压:同测交流,只是红笔接+孔,红笔也接触电源+极,档位在DC(或V字母下有一短横线的)档,量程视具体情况而定,从大到小。比如测一只5号电池,那么选2V量程。若极性测反了,则读数前会有一-负极显示。指针万用表测直流电压:同数字万用表测法,读数同上述测交流电压;当不能确定直流电压的正负极时,可先将其当成交流电来测,但并不关心读数,只是将表笔对调极性测,看两次测量中哪一次指针要偏转,那么这次表笔所接触的即为正确正负极性。然后再将档位拨到直流电压的合适量程再测读数。

    时间:2018-06-05 关键词: 万用表 测交流电 直流电

  • 一文看懂桥式整流电路的优缺点

    一文看懂桥式整流电路的优缺点

    桥式整流电路 桥式整流是对二极管半波整流的一种改进。它利用二极管的单向导通性进行整流,常用来将交流电转变为直流电。而半波整流利用二极管单向导通特性,在输入为标准正弦波的情况下,输出获得正弦波的正半部分,负半部分则损失掉。 桥式整流电路是使用最多的一种整流电路。这种电路,只要增加两只二极管口连接成“桥”式结构,便具有全波整流电路的优点,而同时在一定程度上克服了它的缺点。 桥式整流与全波整流电路的区别 1、桥式整流电路变压器副边不要中心抽头,但是多用2只整流二极管; 2、全波整流电路少用2只整流二极管,但是变压器副边要中心抽头; 3、全波整流电路所用整流二极管反向耐压要求是桥式整流的两倍; 4、整流和全波整流对变压器次级数量要求不一样,前者只需1组线圈,后者需要2组; 5、整流和全波整流对变压器次级电流要求不一样,前者是后者2倍; 6、整流和全波整流需要二极管数量不一样; 7、某时刻,桥式整流流经2个二极管,全波整流只流经1个。 桥式整流电路的特点 (1)使用的整流器件较全波整流时多一倍。 (2)整流电压脉动与全波整流相同。 (3)每个器件所承受的反向电压为电源电压峰值,即。 (4)变压器利用率较全波整流电路高 桥式整流电路的工作原理 E2 为正半周时,对D1 、D3 和方向电压,Dl,D3 导通;对D2 、D4 加反向电压,D2 、D4 截止,电路中构成E2 、D1、Rfz 、D3 通电回路,在Rfz ,上形成上正下负的半波整洗电压,如图(6A); E2 为负半周时,对D2 、D4 加正向电压,D2 、D4 导通;对D1 、D3 加反向电压,D1 、D3 截止。电路中构成E2 、D2 Rfz 、D4 通电回路,同样在Rfz 上形成上正下负的另外半波的整流电压,如图(6B)。 如此重复下去,结果在Rfz ,上便得到全波整流电压。其波形图和全波整流波形图是一样的。从图(6A)和(6B)中还不难看出,桥式电路中每只二极管承受的反向电压等于变压器次级电压的最大值,比全波整洗电路小一半! 桥式整流电路工作时电流方向 在u2的正半周,D1、D3导通,D2、D4截止,电流由TR次级上端经D1→ RL →D3回到TR 次级下端,在负载RL上得到一半波整流电压 在u2的负半周,D1、D3截止,D2、D4导通,电流由Tr次级的下端经D2→ RL →D4 回到Tr次级上端,在负载RL 上得到另一半波整流电压。 这样就在负载RL上得到一个与全波整流相同的电压波形,其电流的计算与全波整流相同,即 UL = 0.9U2 IL = 0.9U2/RL 流过每个二极管的平均电流为 ID = IL/2 = 0.45 U2/RL 每个二极管所承受的最高反向电压为 什么叫硅桥,什么叫桥堆 目前,小功率桥式整流电路的四只整流二极管,被接成桥路后封装成一个整流器件,称“硅桥”或“桥堆”,使用方便,整流电路也常简化为图Z图1(c)的形式。 桥式整流电路的作用 1、将交流发电机产生的交流电变为直流电,以实现向用电设备供电和向蓄电池充电; 2、限制蓄电池电流倒流回发电机,保护发电机不被逆电流烧坏 四种整流电路的特性比较 桥式整流电路的优缺点 1、桥式整流电路的优点就是简单、高校。 2、克服了全波整流电路要求变压器次级有中心抽头和二极管承受反压大的缺点 桥式整流电路应用 桥式整流电路克服了全波整流电路要求变压器次级有中心抽头和二极管承受反压大的缺点,但多用了两只二极管。在半导体器件发展快,成本较低的今天,此缺点并不突出,因而桥式整流电路在实际中应用较为广泛。 整流元件的选择和运用 需要特别指出的是,二极管作为整流元件,要根据不同的整流方式和负载大小加以选择。。如选择不当,则或者不能安全工作,甚至烧了管子;或者大材小用,造成浪费。表5-1 所列参数可供选择二极管时参考。 “另外,在高电压或大电流的情况下,如果手头没有承受高电压或整定大电滤的整流元件,可以把二极管串联或并联起来使用。 图5-7 示出了二极管并联的情况:两只二极管并联、每只分担电路总电流的一半口三只二极管并联,每只分担电路总电流的三分之一。总之,有几只二极管并联,”流经每只二极管的电流就等于总电流的几分之一。但是,在实际并联运用时“,由于各二极管特性不完全一致,不能均分所通过的电流,会使有的管子困负担过重而烧毁。因此需在每只二极管上串联一只阻值相同的小电阻器,使各并联二极管流过的电流接近一致。这种均流电阻R一般选用零点几欧至几十欧的电阻器。电流越大,R应选得越小。 图5-8示出了二极管串联的情况。显然在理想条件下,有几只管子串联,每只管子承受的反向电压就应等于总电压的几分之一。但因为每只二极管的反向电阻不尽相同,会造成电压分配不均:内阻大的二极管,有可能由于电压过高而被击穿,并由此引起连锁反应,逐个把二极管击穿。在二极管上并联的电阻R,可以使电压分配均匀。均压电阻要取阻值比二极管反向电阻值小的电阻器,各个电阻器的阻值要相等。

    时间:2018-05-02 关键词: 二极管 桥式整流 电源其他电源电路 直流电

  • 直流电电不死人?从技术角度分析

    直流电能否电死人,取决于通过人体电流的大小,与交流电直流电没关系. 我们常用的照明电(交流电)采用三相四线供电,三相即三个火线,交流电相位差为120度,另一线称为中性线,在变压器处接入地下,又叫地线或零线,三相平衡时,其电流为0,可省略(即三相三线供电,变压器前所用),用户端三相电很难平衡,必需中性线. 人触电有如下几种,接触两火线,一条火线一条中性线,这都能构成电路,有电流流过人体.当人只接触一条火线时,若人与大地相接,也构成电路,有电流流过人体.再就是跨步触电,当高压接地时,大地有电阻,在接地点向外形成有电压的一个区域,人进入时两脚之间有电压,也有电流过人体. 但直流电就不同,它必需用两条线供电,从必需同时接触两条供电线才构成电路.触电的机会大大降低.加上高压直流供电的地方也少,触电事故也就少了.这并非直流电却电不死人.

    时间:2017-07-11 关键词: 交流电 直流电

  • 经颅直流电刺激(TDCS)技术激发人的创造力

    如何发挥我们的创造力?更重要的是,我们该怎么做才会更富有创造力?这些问题让神经科学家、哲学家、艺术家和企业老总们绞尽脑汁,比如“创造性思维”和“创造性解决问题”等等。这项最新研究终于找到了答案,它与脑电活动与人类大脑的相关知识有关。 来自英国伦敦大学玛丽皇后学院(QMUL)和伦敦金史密斯学院的研究人员,开始着手更为深入地去了解创造力背后的神经机制,并测试创造力是否可以“按需”刺激。 之前的研究表明,“关闭”大脑中的编辑、自查部位可能会促进我们的创造力。在之前的实验中,将爵士乐演奏者置入功能性核磁共振成像机中,揭示了大脑如何在即兴表演过程中从“自我监控”模式转变为创造性模式。 发表在《科学报告》杂志上的这项最新研究,旨在真正“关闭”某个与自我控制有关的大脑部位,看看是否与创造力有关。 这项最新研究的第一作者是伦敦大学玛丽皇后学院(QMUL)生物与化学科学学院的Caroline Di Bernardi Luft博士。 Luft博士及其同事利用所谓的经颅直流电刺激(TDCS)技术激发60位参与者的创造性。TDCS是一种神经刺激,或称神经调节方法,通过电极将微弱电流发送至皮层。该技术可以抑制或激活神经活动,并已开始应用于神经精神病学和临床康复领域。 在这个实验中,分别将电极浸泡在生理盐水和参与者头皮部位,调节大脑中一个被称为左背外侧前额叶皮层(DLPFC)部位的电活动,这个部位在思维和推理中起着至关重要的作用。 实验获得了令人着迷的结果。与DLPFC被激活或未受刺激的参与者相比,DLPFC抑制者更擅长创造性地解决问题。DLPFC “沉默”的参与者能够更好地完成解决问题的任务。 这表明,关闭我们的DLPFC有助于我们“放松规则”,Luft博士解释说,这是创造力的关键所在。

    时间:2017-06-09 关键词: 创造力 经颅 直流电

  • 关于直流电防接反电路的总结

    关于直流电防接反电路的总结

     本文是关于直流电防接反电路的知识总结,感兴趣的朋友可以看看。 对于平常日用的一些产品,产品在进行设计时就会考虑这个问题,顾客只是简单的利用插头进行电源的连接,所以一般采用反插错接头,这是种简单,低价而有效的方法。 但是,对于产品处于工厂生产阶段,可能不便采用防差错接头,这可能就会造成由于生产人员的疏忽造成反接,带来损失。 所以给电路增加防接反电路有时还是有必要的,尽管增加了成本。 下面就说说常用的防接反电路: 1、最简单的在电路中串入一只二极管 优点:电路简单,成本较低。适用于小电流,对成本要求比较严的产品。 缺点:由于二极管的PN结在导通时,存在一个压降,一般在0.7V以下。这个压降就导致这种电路不适合应用在电流较大的电路中,如果电路有10A的电流,那么二极管的功耗就是0.7*10=7W,发热量还是很可观的。在结构紧凑空间有限的产品中,对产品的稳定性或人的使用感受上影响还是比较大的。 2、对于上面上面提到的二极管的压降问题,有没有办法克服呢?看下面的电路. 上面的防接反电路采用了一个保险丝和一个反向并联的二极管,电源极性正确,电路正常工作时,由于负载的存在电流较小,二极管处于反向阻断状态,保险丝不会被熔断。 当电源接反时,二极管导通,此时的电流比较大,就会将保险丝熔断,从而切断电源的供给,起到保护负载的作用。 优点:保险丝的压降很小,不存在发热问题。成本不高。 缺点:一旦接反需要更换保险丝,操作比较麻烦。 3、正接反接都可正常工作的电路: 优点:输入端无论怎样接,电路都可以正常工作。 缺点:存在两个二极管的压降。适用于小电流电路。 4、N沟道增强型场效应管防接反电路 由场效应管制作工艺决定了,场效应管的导通电阻比较小。是现在很常用的开关器件,特别是在大功率的场合。以TO-252封装的IRFR1205为例,其主要参数如下:Vdss=55V,Id=44A,Rds=0.027欧姆;可以看到其导通电阻只有27毫欧。 下图就是一个用N沟道场效应管构成的防接反电路 这个电路的最大一个特点就是场效应管的D极和S极的接法。通常我们在使用N沟道的增强型的MOS管时,一般是电流由D极进入而从S极流出。应用在这个电路中时则正好相反。 曾经在一个论坛中看到过这个电路,发布这个电路的楼主被众多网友痛批。说是DS之间存在一个二极管根本没法实现。楼主没有注明场效应管的管脚名称,由于存在一个应用场效应管的惯性思维,导致楼主蒙冤。 其实场效应管只要在G和S极之间建立一个合适的电压就会完全导通。导通之后D和S之间就像是一个开关闭合了,电流是从D到S或S到D都一样的电阻。 在电源极性正确时,电流起始时通过场效应管的稳压管导通,S极电压接近0V。 两个电阻分压后,为G提供电压,使场效应管导通,因为其导通阻值很小,就把场效应管内部的二极管给替代了。 电源反接时,场效应管内的二极管未到击穿电压不导通。分压电阻无电流流过无法提供G极电压,也不导通。从而起到保护作用。 对于电路中并联在分压电阻上的稳压二极管,因为场效应管的输入电阻是很高的,是一个压控型器件,G极电压要控制在20V内,过高的电压脉冲会导致G极的击穿,这个稳压二极管就是起一个保护场效应管防止击穿的作用。 对于并联在分压电阻上的电容,有一个软启动的作用。在电流开始流过的瞬间,电容充电,G极的电压是逐步建立起来的。 对于并联在场效应管D与S之间的阻容串联电路,我感觉还是值得商榷的。阻容串联电路一般用作脉冲吸收或延时。用在这里要视负载的情况而定,加了或许反而不好。毕竟这会导致在电源在反接的时候会有一个短暂的导通脉冲。 也可以用P沟道的场效应管,只是要将器件串在正极的输入端。这里不再描述。

    时间:2016-03-21 关键词: 电源技术解析 场效应管 防接反电路 直流电

  • 直流和交流真的永远对立吗?

    直流和交流真的永远对立吗?

    摘要:我们的印象中,直流似乎永远是直流,交流永远是交流,两者泾渭分明,是一对平行线而永远没有交点。事实真的如此吗?其实,直流可以变交流,交流也可以变直流,它们不是对立面,而是相互协作的好伙伴。 日常生活中,家里的插座,街道上的电表都是交流电,似乎交流电和直流电是没有交点的,就像是两个不同的领域一样。其实,他们之间有着很多很多的联系。 交流说:“我可以变身直流” 交流可以变直流,我们平时用的电脑,手机等等设备,都是直接适配器连接到流淌着交流电的插座中,而我们手机、电脑里面运行着的可是直流电哦。那么,有疑惑了,既然电网发电、传输都在用交流电,为什么这个时候又要变成直流电呢? 原因是这样的,交流是在时间轴上以正弦规律波动,由0上升到最大,又由最大逐渐减小到0,再由0逐渐变为负的最大,然后再恢复到0。然而我们的手机、电脑等等电子元器件是通过识别高低电位来进行工作的,交流电由于其正弦波动性,本身会产生高低电位,与电子元器件的逻辑判断引起冲突。例如电脑,有电位则为1,无电位则为0,而交流电本身就会有过零点的电位。因此,交流电是无法为电子元器件工作的。 那么,是谁来完成交流转换到直流的这一工作呢?整流器,如下图即为一款常见的整流器产品。   图1 常见的整流器 在使用诸如电脑这类电器的时候,我们需要通过整流器将交流变为直流以供使用。例如我们平时使用的洗衣机,其驱动马达使用的是交流电,而控制面板上就是经过整流之后的直流电。 直流表示不服,我也会变交流 那么,是否会有直流变交流的场景呢?答案是肯定的。逆变器这种设备就是为了直流转换成交流而诞生的。 简单来说,逆变器是由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。广泛适用于空调、家庭影院、电动砂轮、电脑、电视等等,例如车载空调就需要逆变器将汽车蓄电池中的直流电转变为交流电来工作。如下图就是一款1000W的逆变器产品。   图2 1000W逆变器 如何判断一个逆变器的好坏呢? 从输出的交流电来做区分的话,可以将逆变器分为单相逆变器和三相逆变器。单相逆变器经过逆变之后会产生单相的交流电,而三相则是输出三相交流电。如何判断逆变器的好坏主要从以下几个标准来判断。 1.转换效率 由于逆变器自身也会消耗电能,所以逆变器存在的一个天然属性就是它无法将直流电能100%的完全转换成交流。但是,转换效率却是我们判断一个逆变器好坏的一个标准。在GB/T 20321标准中规定:在额定输出状态下,其输出容量不大于2kVA的逆变器,效率应大于或等于80%;大于2kVA的逆变器,效率应大于或等于85%。如下图,即对逆变器效率的实测。   图3 E6500对逆变器效率的检测 2.纹波电压 纹波电压是指直流中的交流成分,直流电压本身应该是一个固定的电压值,但是由于一些逆变器中的滤波电路滤波不彻底,导致会有交流成分混合到直流中。因此,通过检测输入端的纹波电压是一个检测逆变器的质量的有效手段。 3.输出交流的电能质量 逆变器在将直流转换成交流输出之后,交流的电能质量是检测逆变器的一个很重要的指标。输出端的交流如果存在电能质量问题,不仅仅是影响逆变器使用效率,减少逆变器使用寿命,更有可能给使用者带来生命财产的安全隐患。例如,由逆变器输出的交流电往往含有谐波,下图为E6500对交流的谐波检测。   图4 E6500检测谐波 交流和直流之间的互相转换是引起电能质量问题的根源之一,如交流转变到直流的过程中,输出的直流可能夹带交流成分,从而引发对电子元器件的损毁。直流逆变到交流的过程中,滤波不彻底,会给输入端的直流造成纹波电压,影响输入端效率。同时又会给输出端的交流带来很多的电能质量问题。诸如谐波、不平衡等等。 逆变器和整流器在日常生活应用十分普及,而直流交流相互转换,其中的电能质量问题却往往被忽视。而这些质量问题可能造成财产损失甚至人生安全(如手机充电爆炸、汽车空调自燃等)。因此,对于电器的电能质量问题应当引起我们足够的重视。

    时间:2015-07-29 关键词: 电源技术解析 逆变器 交流电 直流电

  • 直流电和交流电有什么区别?

    直流电和交流电有什么区别? 直流电源和交流电源的区别?高压直流输电方式与高压交流输电方式相比,有明显的优越性.历史上仅仅由于技术的原因,才使得交流输电代替了直流输电.下面先就交流电和直流电的主要优缺点作了比较,从而说明它们各自在应用中的价值. 交流电的优点主要表现在发电和配电方面: (1) 利用建立在电磁感应原理基础上的交流发电机可以很经济方便地把机械能(水流能、风能…)、化学能(石油、天然气…)等其它形式的能转化为电能;838电子 (2) 交流电源和交流变电站与同功率的直流电源和直流换流站相比,造价大为低廉; (3) 交流电可以方便地通过变压器升压和降压,这给配送电能带来极大的方便.这是交流电与直流电相比所具有的独特优势. 直流电的优点主要在输电方面: ①输送相同功率时,直流输电所用线材仅为交流输电的2/3~l/2 直流输电采用两线制,以大地或海水作回线,与采用三线制三相交流输电相比,在输电线载面积相同和电流密度相同的条件下,即使不考虑趋肤效应(skin depth effect),也可以输送相同的电功率,而输电线和绝缘材料可节约1/3. 如果考虑到趋肤效应和各种损耗(绝缘材料的介质损耗、磁感应的涡流损耗、架空线的电晕损耗等),输送同样功率交流电所用导线截面积大于或等于直流输电所用导线的截面积的1.33倍.因此,直流输电所用的线材几乎只有交流输电的一半.同时,直流输电杆塔结构也比同容量的三相交流输电简单,线路走廊占地面积也少. 838电子 ②在电缆输电线路中,直流输电没有电容电流产生,而交流输电线路存在电容电流,引起损耗. 在一些特殊场合,必须用电缆输电.例如高压输电线经过大城市时,采用地下电缆;输电线经过海峡时,要用海底电缆.由于电缆芯线与大地之间构成同轴电容器,在交流高压输线路中,空载电容电流极为可观.一条200kV的电缆,每千米的电容约为0.2μF,每千米需供给充电功率约3×103kw,在每千米输电线路上,每年就要耗电2.6×107kw•h.而在直流输电中,由于电压波动很小,基本上没有电容电流加在电缆上. ③直流输电时,其两侧交流系统不需同步运行,而交流输电必须同步运行:交流远距离输电时,电流的相位在交流输电系统的两端会产生显著的相位差;并网的各系统交流电的频率虽然规定统一为50HZ,但实际上常产生波动.这两种因素引起交流系统不能同步运行,需要用复杂庞大的补偿系统和综合性很强的技术加以调整,否则就可能在设备中形成强大的循环电流损坏设备,或造成不同步运行的停电事故.在技术不发达的国家里,交流输电距离一般不超过300km而直流输电线路互连时,它两端的交流电网可以用各自的频率和相位运行,不需进行同步调整. ④直流输电发生故障的损失比交流输电小:两个交流系统若用交流线路互连,则当一侧系统发生短路时,另一侧要向故障一侧输送短路电流.因此使两侧系统原有开关切断短路电流的能力受到威胁,需要更换开关.而直流输电中,由于采用可控硅装置,电路功率能迅速、方便地进行调节,直流输电线路上基本上不向发生短路的交流系统输送短路电流,故障侧交流系统的短路电流与没有互连时一样.因此不必更换两侧原有开关及载流设备. 在直流输电线路中,各级是独立调节和工作的,彼此没有影响.所以,当一极发生故障时,只需停运故障极,另一极仍可输送不少于一半功率的电能.但在交流输电线路中,任一相发生永久性故障,必须全线停电。 扩展阅读:详解开漏输出,推挽输出,上拉电

    时间:2013-06-20 关键词: 交流电 什么区别 直流电

  • 直流电焊机空载自动断电电路

    直流电焊机空载自动断电电路

    电路工作原理:本装置由信号电源、晶体管放大和控制电路 组成。线路中电容C,~ C3与交流接触器JC主触点并联,串联于 整流变压器ZB初级线圈。当合上开关K时,时间继电器常闭触 点J通电吸合,交流接触器JC通电吸合,使电焊机暂时带电。时 间继电器SJ通过延时10 s左右,其常闭触点断开,接触器JC线 圈失电,电焊机处于断电状态。

    时间:2013-04-14 关键词: 空载 焊机 自动断电电路 工业自动化电路 直流电

  • 直流电子负载测试方法研究

    引言 直流电子负载是能吸收直流电能,并将吸收的直流电能耗散、储存或回馈电网的一种电子电路装置,该装置所吸收的电流大小可以调节或设置,其端口输入特性符合欧姆定律。直流电子负载应用量很大,其主要通过模拟实物负载和负载波形,既可以实现对电源供应器规格特性的测试,也可作为ATE或ATS系统的组成单元,在线对充电器、蓄电池等的寿命特性及功率电子元器件的参数特性进行测试。直流电子负载的种类型号除了美国AGILENT公司、NHR公司、AMETEK公司、德国H&H、日本菊水、韩国UNICORN的产品外,国内厂家如山东艾诺、北京大华无线电仪器厂、南京亚锐、杭州威博科技、台湾CHROMA、I-TECH、固纬、PRODIGIT(博计)等企业的产品在应用量上也占了相当大的份额。 直流电子负载性能特性的好坏将直接影响工程质量、性能评价、参数分析、设备验收、校准结果以及用户利益,要有针对性能特性的测试方法。但是,目前我国还没有关于直流电子负载测试方法的标准,而普遍依据的测试方法是根据生产厂商的说明书或用户协议进行。因此生产厂商和使用单位以及计量校准单位都意识到:开展直流电子负载测试方法的研究已是当务之急,因此,本项目在深入调研,充分试验论证的基础上,形成了“直流电子负载测试方法标准草案”,其主要工作体现在规范直流电子负载术语、论证直流电子负载参数测试方法两方面。 直流电子负载名词术语 国内外直流电子负载生产厂家较多,种类型号复杂,而我国没有相关的标准对直流电子负载的术语定义、要求、试验方法、检验规则、安全性能等进行规范和统一,产品质量、性能指标差异较大,名称术语均不一致,造成各生产厂家自行其事。 国内外直流电子负载虽然型号种类较多,功能和性能指标方面有所差异,但直流电子负载的特性以及相同模式下的功能特性基本是一致的。例如,定电流模式,不同厂家的内部电路设计可能有所差异,但最终实现不论输入电压是否改变。我们在广泛征求国内外直流电子负载生产商、用户和计量校准单位的意见和建议的基础上,经过专家评审,对与直流电子负载负载特性和参数测量相关的名词术语进行了定义,使其规范统一标准草案中。 标准草案中,名词术语部分主要规范了直流电子负载、定电流模式、定电压模式、定电阻模式、定功率模式、静态负载模式、动态负载模式、加载、卸载以及保护功能等名词术语,并针对这些术语进行了定义,例如,将动态负载模式定义为:直流电子负载输入端口所吸收的电流按所设定或选择的变化规律及特征参数随时间进行变换,此种工作模式称为动态负载模式,以典型的梯形波负载波形为例,其特性如图1所示。其他参数定义不再一一列举。     图1 动态负载模式定义 编制直流电子负载参数测试方法 直流电子负载参数,可以分为静态负载模式和动态负载模式两部分。直流电子负载输入端口所吸收的电流由所设定相关参数确定,并不随时间进行变化,此种工作模式称为静态负载模式。定电流模式(CC mode)、定电压模式(CV mode)、定电阻模式(CR mode)和定功率模式(CP mode)都属于静态负载模式。标准草案分别对静态负载模式和动态负载模式的测试方法进行了详细的介绍,静态参数模式以定电流调整度为例,进行介绍。 定电流调整度测试步骤如下: (1) 按图2进行连接,设置直流电子负载为定电流模式,选择需要测试的电流量程。     图2 电流测量/设置误差测试连接图 (2) 设置直流稳压电源的电流输出高于定电流模式的电流满量程值,设置电压高于直流电子负载的起始工作电压。 (3) 启动直流稳压电源输出,直流电子负载启动加载。电流测试点按量程从低到高每个量程不少于3个点均匀选取。 (4) 直流电子负载的电流设置值为I1,数字多用表的电压测量值为U,根据公式(1)计算得到流过分流器R的电流值I0,读取直流电子负载的电流测量值I2,根据公式(2)计算得到电流设置误差△I1。 I0=U/R (1) 式中: I:流过分流器R的电流值,单位为安培(A); U:数字多用表的电压测量值,单位为伏特(V); R:分流器的数值,单位为欧姆(Ω); △I1=I1-I0 (2) 式中: △I1:直流电子负载的电流设置误差,单位为安培(A); I1:直流电子负载的电流设置值,单位为安培(A); 根据公式(3)计算得到电流测量误差△I2。 △I2=I2-I0 (3) 式中: △I2:直流电子负载的电流测量误差,单位为安培(A); I2:直流电子负载的电流测量值,单位为安培(A) 搭建测试平台,验证测试方法 为完成直流电子负载测试方法的研究,利用已有设备搭建了试验验证平台,对测试方法的科学性、合理性及可操作性进行试验验证,图1为搭建的试验验证平台。利用测试平台,对直流电子负载静态负载模式和动态负载模式的测试方法进行了验证。搭建的直流电子负载试验验证平台,能够覆盖直流电压高达到600V,直流电流达到500A,功率最大为30kW,转换速率1A/ms~0.5A/μs,负载波形频率最大10kHz的直流电子负载参数的校准和测试需求。此测试平台的搭建,对前面所论述的直流电子负载不同工作模式下关键参数的测试方法的科学性、通用性和适用性起到试验验证的作用。     3 直流电子负载测试方法验证平台 评定测量不确定度 对测试方法的测试结果进行不确定度分析,也是一项非常重要的工作。标准草案的附件部分,对试验验证平台的测量不确定度进行了分析,以保证利用该测试方法给出的测试结果准确可靠。以定电流模式下测量不确定度评定为例进行说明,覆盖直流电子负载参数有:电流设置误差、电流测量误差和定电流模式调整度 1) 测量方法 采用间接测量法。测量连接图如图2所示,用直流稳压稳流电源输出电流,用数字多用表测量精密分流器R两端电压,计算得到电流实际值。 2) 数学模型 启动直流稳压稳流电源输出,直流电子负载启动加载,直流电子负载的电流设置值为I1,流过分流器R的电流实际值为I0(I0=U/R),直流电子负载的电流测量值为I2。 电流设置误差△I1=I1-U/R;电流测量误差△I2=I2-U/R 3) 不确定度来源 不确定来源如表1所示。 表1 各不确定度分量一览表(3A测试点)     4) 合成标准不确定度 由于以上各测量结果不确定度分量独立不相关,故测量结果的合成标准不确定度为     5) 扩展不确定度 取k=2,得到扩展不确定度U=k×uc=0.08% 结束语 本文结合国防军工电子标准化研究项目“直流电子负载测试方法研究”,提出了直流电子负载测试方法标准草案。草案中,提出了规范的直流电子负载名词术语,在直流电子负载试验验证平台试验验证的基础上,提出了参数的测试方法。

    时间:2012-11-02 关键词: 方法研究 负载测试 直流电

  • 爱迪生的复仇:交流电地位不稳 直流电又“杀”回来

    1903年,为了保住直流电作为全美配电标准的地位,托马斯•爱迪生(Thomas Edison)最后一搏,他导演了一出臭名昭著的事件以此在某种程度上证明交流电的危险性,即:使用6600伏交流电,对一头被认为威胁人类的马戏团大象Topsy实施电刑。爱迪生的这一招纯粹是为了散布恐慌(高压直流电同样危险),但以失败告终:我们今天的电网主要使用交流电。     然而在Topsy倒下的一个多世纪后,交流电的地位看上去越来越不稳定了。由于各种各样的数码设备的耗电量日益增长,直流电这次凭借自身的优势,又杀回来了。任何使用晶体管的设备都要靠直流电,即电流方向不变。这解释了为什么台式机、iPhone和平板电视机都必须配备转换盒,转换盒可将墙上插座孔中的交流电(电流方向每秒钟改变120次)转换为直流电。 托马斯•爱迪生坐在一台留声机旁。这位发明家也是早期电力系统的先驱人物,曾大力倡导直流电。 直流电需求呈直线上升 根据匹兹堡大学(University of Pittsburgh)电力与能源倡议计划的负责人格雷格•里德(Greg Reed)的说法,现今这类数码消费设备的耗电量占到总耗电量的五分之一。他表示,直流电的需求量呈直线上升不只是因为电脑,还因为发光二级管(LED)和太阳能板等设备的广泛应用。里德说:“很肯定,在未来的20年内,直流电的消耗将占据总电力负荷的50%。其增长速度之快甚至超出我们的想象。” 他表示,随着产生和使用直流电的设备的数量日益增加,将给节能带来很大的机会。通过把直流电配送给直流设备,而非沿途转换成交流电,就有可能避免每次电流转换过程中产生的巨大能量损耗。 现在,一些重型电子设备厂正在开发全直流的“微电网”(microgrid)向用户输电。以中国厦门大学于今年3月发布的直流微电网计划为例,它是一个独立电网,范围覆盖三座校园大楼,将150千瓦的屋顶太阳能阵列与LED照明系统和计算机服务器机房连接起来。 电动汽车的普及也可能会使直流电变得更加重要:电动汽车使用直流电充电,而且需要巨大的能量。科罗拉多大学波德分校(University of Colorado in Boulder)的电力电子学专家德拉甘•马克西莫维奇(Dragan Maksimovic)估计,他的团队正在开发的太阳能汽车充电器应该可以使电池板产生的10%的能量损失降至2%。马克西莫维奇正与电力变换器制造商Satcon合作,并且已从夏威夷可再生能源开发公司(Hawaii Renewable Energy Development Venture)获得了资金。该团队计划于今年春季在夏威夷拉奈岛上的一个旅游胜地安装太阳能充电器。 直流电的另一个驱动力是管理互联网和通信网络的数据中心。大型计算机集群现在消耗的电力占全球电力的1.3%以上,这一数字还在快速增长。输入电源是交流电,需要转换。一些公司正在安装大型的集中转换器然后通过服务器群配送380伏的直流电,而不是为每台电脑配置电流转换器。日本电信巨头NTT在东京地区有四个采用直流电的数据中心,去年该公司在位于东京西南的厚木市(Atsugi City)建成了一个使用直流电的服务器中心,首次对外部客户提供服务。 节能主要是通过采用效率更高的集中式逆变器,取代连接单个服务器上的交流-直流转换器来实现的。NTT公司在东京的设备部门的高级研发工程师广濑圭一(Keiichi Hirose)表示,与传统的交流电配置相比,转换电流和取代电池备份系统中的交流-直流转换器,可以减少15%的能耗。英特尔公司对美国的中型数据中心每年能节约的电量的估价高达120万美元,而在电价更高的欧洲和日本,这一数字应该会高得多。 直流照明电路也在迎头赶上。一家位于加利福尼亚州圣拉蒙(San Ramon)的企业Emerge Alliance支持在商用建筑里采用直流供电,该企业已经制定了24伏直流天花板电路的标准,并表示LED吊灯采用直流线路比其内部的交流-直流转换要节省高达15%的电能。Emerge Alliance公司现在正致力于将直流电用于公司员工的台式电脑,让他们无须使用热得发烫的转换器,就能给电脑或手机接上电源。     EMerge Alliance公司使用太阳能为办公室供电,所以,更加节能的直流电成为它们的电路标准。 两种截然不同的预测 这场抵制交流电、支持直流电的运动能像爱迪生曾经希望的那样,蔓延到建筑之外并扩大到覆盖周边地区、城市的范围吗?很多电力专家对此表示怀疑。交流电仍然是电网中传输电力的标准,而且许多设备,例如电动摩托,都使用交流电。马克西莫维奇表示:“我认为电力系统不会大规模地使用直流电。” 但其他人,比如里德,认为直流电的接班是不可避免的。他提到,输电线路在越来越多地采用直流电,因为高压直流电(HVDC)更容易控制,而且比交流电输电线路的能量损耗更少。长距离输电线路通常是开发风能与太阳能等可再生资源的关键,这些资源所在地都远离电力紧缺的城市。 正如爱迪生曾经猜想的一样,在电力供应链的源头和终端扩大直流电的分布比例,也为缩小直流电区域分布的差距创造了机会,里德指出,要将高压交流电转换成120伏特的居民用电,造成的能量损耗要比同等的直流电系统高出大约5%。他说:“如果在输电路一端使用高压直流电,在另一端使用普通直流电,就能够在两端间形成中压直流电。” 里德预测,有了这样的节能方式,用不了多久直流电就能实现从高压线路到终端用户的首次传输,尤其是在那些正在兴建新电力基础设施的发展迅速的国家。他表示:“我认为美国在10年内,中国在3到5年内就能实现这一目标。” 更多新闻:21ic智能电网

    时间:2012-08-27 关键词: 交流电 智慧工业 爱迪生 直流电

  • 用直流电点燃日光灯线路

    用直流电点燃日光灯线路

    时间:2012-01-17 关键词: 线路 日光灯 灯光控制 直流电

  • 直流电子负载测试方法研究

    引言 直流电子负载是能吸收直流电能,并将吸收的直流电能耗散、储存或回馈电网的一种电子电路装置,该装置所吸收的电流大小可以调节或设置,其端口输入特性符合欧姆定律。直流电子负载应用量很大,其主要通过模拟实物负载和负载波形,既可以实现对电源供应器规格特性的测试,也可作为ATE或ATS系统的组成单元,在线对充电器、蓄电池等的寿命特性及功率电子元器件的参数特性进行测试。直流电子负载的种类型号除了美国AGILENT公司、NHR公司、AMETEK公司、德国H&H、日本菊水、韩国UNICORN的产品外,国内厂家如山东艾诺、北京大华无线电仪器厂、南京亚锐、杭州威博科技、台湾CHROMA、I-TECH、固纬、PRODIGIT(博计)等企业的产品在应用量上也占了相当大的份额。 直流电子负载性能特性的好坏将直接影响工程质量、性能评价、参数分析、设备验收、校准结果以及用户利益,要有针对性能特性的测试方法。但是,目前我国还没有关于直流电子负载测试方法的标准,而普遍依据的测试方法是根据生产厂商的说明书或用户协议进行。因此生产厂商和使用单位以及计量校准单位都意识到:开展直流电子负载测试方法的研究已是当务之急,因此,本项目在深入调研,充分试验论证的基础上,形成了“直流电子负载测试方法标准草案”,其主要工作体现在规范直流电子负载术语、论证直流电子负载参数测试方法两方面。 直流电子负载名词术语 国内外直流电子负载生产厂家较多,种类型号复杂,而我国没有相关的标准对直流电子负载的术语定义、要求、试验方法、检验规则、安全性能等进行规范和统一,产品质量、性能指标差异较大,名称术语均不一致,造成各生产厂家自行其事。 国内外直流电子负载虽然型号种类较多,功能和性能指标方面有所差异,但直流电子负载的特性以及相同模式下的功能特性基本是一致的。例如,定电流模式,不同厂家的内部电路设计可能有所差异,但最终实现不论输入电压是否改变。我们在广泛征求国内外直流电子负载生产商、用户和计量校准单位的意见和建议的基础上,经过专家评审,对与直流电子负载负载特性和参数测量相关的名词术语进行了定义,使其规范统一标准草案中。 标准草案中,名词术语部分主要规范了直流电子负载、定电流模式、定电压模式、定电阻模式、定功率模式、静态负载模式、动态负载模式、加载、卸载以及保护功能等名词术语,并针对这些术语进行了定义,例如,将动态负载模式定义为:直流电子负载输入端口所吸收的电流按所设定或选择的变化规律及特征参数随时间进行变换,此种工作模式称为动态负载模式,以典型的梯形波负载波形为例,其特性如图1所示。其他参数定义不再一一列举。 图1 动态负载模式定义 编制直流电子负载参数测试方法 直流电子负载参数,可以分为静态负载模式和动态负载模式两部分。直流电子负载输入端口所吸收的电流由所设定相关参数确定,并不随时间进行变化,此种工作模式称为静态负载模式。定电流模式(CC mode)、定电压模式(CV mode)、定电阻模式(CR mode)和定功率模式(CP mode)都属于静态负载模式。标准草案分别对静态负载模式和动态负载模式的测试方法进行了详细的介绍,静态参数模式以定电流调整度为例,进行介绍。 定电流调整度测试步骤如下: (1) 按图2进行连接,设置直流电子负载为定电流模式,选择需要测试的电流量程。 图2 电流测量/设置误差测试连接图 (2) 设置直流稳压电源的电流输出高于定电流模式的电流满量程值,设置电压高于直流电子负载的起始工作电压。 (3) 启动直流稳压电源输出,直流电子负载启动加载。电流测试点按量程从低到高每个量程不少于3个点均匀选取。 (4) 直流电子负载的电流设置值为I1,数字多用表的电压测量值为U,根据公式(1)计算得到流过分流器R的电流值I0,读取直流电子负载的电流测量值I2,根据公式(2)计算得到电流设置误差△I1。 I0=U/R (1) 式中: I:流过分流器R的电流值,单位为安培(A); U:数字多用表的电压测量值,单位为伏特(V); R:分流器的数值,单位为欧姆(Ω); △I1=I1-I0 (2) 式中: △I1:直流电子负载的电流设置误差,单位为安培(A); I1:直流电子负载的电流设置值,单位为安培(A); 根据公式(3)计算得到电流测量误差△I2。 △I2=I2-I0 (3) 式中: △I2:直流电子负载的电流测量误差,单位为安培(A); I2:直流电子负载的电流测量值,单位为安培(A)   搭建测试平台,验证测试方法 为完成直流电子负载测试方法的研究,利用已有设备搭建了试验验证平台,对测试方法的科学性、合理性及可操作性进行试验验证,图1为搭建的试验验证平台。利用测试平台,对直流电子负载静态负载模式和动态负载模式的测试方法进行了验证。搭建的直流电子负载试验验证平台,能够覆盖直流电压高达到600V,直流电流达到500A,功率最大为30kW,转换速率1A/ms~0.5A/μs,负载波形频率最大10kHz的直流电子负载参数的校准和测试需求。此测试平台的搭建,对前面所论述的直流电子负载不同工作模式下关键参数的测试方法的科学性、通用性和适用性起到试验验证的作用。 3 直流电子负载测试方法验证平台   评定测量不确定度 对测试方法的测试结果进行不确定度分析,也是一项非常重要的工作。标准草案的附件部分,对试验验证平台的测量不确定度进行了分析,以保证利用该测试方法给出的测试结果准确可靠。以定电流模式下测量不确定度评定为例进行说明,覆盖直流电子负载参数有:电流设置误差、电流测量误差和定电流模式调整度 1) 测量方法 采用间接测量法。测量连接图如图2所示,用直流稳压稳流电源输出电流,用数字多用表测量精密分流器R两端电压,计算得到电流实际值。 2) 数学模型 启动直流稳压稳流电源输出,直流电子负载启动加载,直流电子负载的电流设置值为I1,流过分流器R的电流实际值为I0(I0=U/R),直流电子负载的电流测量值为I2。 电流设置误差△I1=I1-U/R;电流测量误差△I2=I2-U/R 3) 不确定度来源 不确定来源如表1所示。 表1 各不确定度分量一览表(3A测试点) 4) 合成标准不确定度 由于以上各测量结果不确定度分量独立不相关,故测量结果的合成标准不确定度为 5) 扩展不确定度 取k=2,得到扩展不确定度U=k×uc=0.08% 结束语 本文结合国防军工电子标准化研究项目“直流电子负载测试方法研究”,提出了直流电子负载测试方法标准草案。草案中,提出了规范的直流电子负载名词术语,在直流电子负载试验验证平台试验验证的基础上,提出了参数的测试方法。

    时间:2011-07-27 关键词: 方法研究 负载测试 直流电

  • 简易数字直流电压表电路及程序

    设计一个简易数字直流电压表。(量程0V-2V、测量速度为大于等于2次/秒、测量误差在±0.05V以内,有超限报警、数码管显示。) 3.5.1模块1:系统设计 (1)分析任务要求,写出系统整体设计思路 从试题的要求分析,主要包括的内容为ADC转换电路的控制、采用定时器定时读取ADC转换器的数据、将ADC转换器的数据计算为对应的电压值,最后在数码管上显示出来。 整体设计思路:硬件采用单片机的P0输出数码管的7段码,P2口输出数码管的位控信号。用P1的三个I/O管脚连接ADC转换器的接口,通过查询定时器T0中断标志是否有效来启动ADC转换器的工作,并读取ADC转换器的转换结果。然后,根据ADC转换器的参考电压将ADC转换器的转换结果计算为对应的电压值,并在数码管上显示出来。 (2)选择单片机型号和所需外围器件型号,设计单片机硬件电路原理图  采用MCS51系列单片机At89S51作为主控制器,外围电路器件包括数码管驱动、AD转换器TLC549、基准电压TL431等。 数码管驱动采用2个四联共阴极数码管显示,由于单片机驱动能力有限,采用74HC244作为数码管的驱动。在74HC244的7段码输出线上串联100欧姆电阻起限流作用。 AD转换器的参考电压由精密基准电源TL431提供,标准参考电压Vref+为2.5伏, Vref-为0伏。由于0V-2V内的测量误差控制在±0.05V内,因此8 位A/D转换器即可满足要求。AD转换器TLC549是以8位开关电容逐次逼近A/D转换器为基础而构造的CMOS A/D转换器。 它们设计成能通过3态数据输出和模拟输入与微处理器或外围设备串行接口。TLC549仅用输入/输出时钟(I/O CLOCK)和芯片选择 (CS)输入作数据控制。TLC549的IO CLOCK输入频率最高可达1.1MHz。 TLC549提供了片内系统时钟,它通常工作在4MHz且不需要外部元件。片内系统时钟使内部器件的操作独立于串行输入/输出的时序并允许TLC548和TLC549象许多软件和硬件所要求的      I/O CLOCK和内部系统时钟一起可以实现高速数据传送以及对于TLC549为每秒40,000次转换的转换速度。TLC549 的引脚排列分别如图3-17下。 如图3-17 TLC549 的引脚排列     TLC549 的工作时序如图3-18所示。 图3-18  TLC549 的工作时序 转换周期需要36个系统时钟周期(最大为 17μs),它开始于CS变为低电平之后I/O CLOCK的第8个下降沿,这适用于该时刻其地址存在于存储器中的通道。 在CS变为低电平后,最高有效位 (A7)自动被放置在DATA OUT总线上。其余的7 位(A6-A0)在前7个I/O CLOCK下降沿由时钟同步输出。 TLC549的工作原理 TLC549是在单个芯片内的完善的数据采集系统。每一个器件包含内部系统时钟,采样和保持,8位A/D转换器,数据寄存器以及控制逻辑电路。为了提高灵活性和访问速度,器件有两个控制输入:I/OCLOCK和芯片选择(CS)。这些控制输入和与TTL兼容的3态输出易于与微处理器或小型计算机的串行通信。器件可在17μs或更短时间内完成转换。TLC549每25μs重复一次完整的输入-转换-输出(input-conversion-output)周期。 内部系统时钟和I/OCLOCK独立使用且不需要任何特定的速度或二者之间的相位关系。这种独立性简化了器件的硬件和软件控制任务。由于这种独立性和系统时钟的内部产生,控制硬件和软件只需关心利用I/O时钟读出先前转换结果和启动转换。内部系统时钟以这种方式驱动转换电路以便控制硬件和软件不需要涉及此项任务。 当CS为高电平时,DATAOUT处于高阻状态且I/OCLOCK(I/O时钟)被禁止。正常控制时序为: 1.CS被拉至低电平。当CS变为低电平时,前次转换结果的最高有效位(MSB)开始出现在DATAOUT端。 2.前4个I/OCLOCK周期的下降沿输出前次转换结果的第2、第3、第4和第5个最高有效位。在I/OCLOCK第4个高电平至低电平的跳变之后,片内采样和保持电路开始对模拟输入采样。采样操作主要包括内部电容器充电到模拟输入电压的电平。 3.其后再把三个I/OCLOCK周期加至I/OCLOCK端,在这些时钟周期的下降沿,第6、第7和第8个转换位被移出。 4.最后(第8个)时钟周期被加至I/OCLOCK。此时钟周期高电平至低电平的跳变使片内采样和保持电路开始保持功能。保持功能在接着四个内部系统时钟周期内继续进行,在此之后保持功能结束且在下面32个系统时钟周期内完成转换,总共为36个周期。在第8个I/OCLOCK周期之后,CS必须变为高电平,否则I/OCLOCK必须保持低电平达至少36个系统时钟周期以供保持和转换功能的完成。在多个转换周期内CS可保持低电平。在多个转换周期内使CS保持低电平时必须特别注意防止I/OCLOCK线上的噪声闪变。如果在I/OCLOCK上发生闪变,那么在微处理器/控制器和器件之间的I/O时序将失去同步。此外,如果CS变为高电平,那么它必须保持高电平直至转换结束为止。否则,CS的有效高电平至低电平跳变将引起复位,它使正在进行的转换失败。 在36个系统时钟周期发生之前,通过完成步骤1至4可以启动新的转换,同时正在进行的转换中止。此操作产生先前的转换结果而不是正在进行的转换结果。 (3)分析软件任务要求,写出程序设计思路,分配单片机内部资源,画出程序流程图     软件的任务包括定时器的定时功能、AD转换器TLC549的控制与数据的读取,数码管的动态扫描。程序设计思路,采用查询定时器中断标志的方式来启动AD转换器TLC549的工作,在读取AD转换器的数据之后,再对数据进行计算换算为对应的电压值。     需要分配的单片机存储资源包括AD转换器数据的暂存变量(re_data)、定时器溢出次数的计数变量(T_cnt)、数据换算的系数(xishu)以及电压值(volt)等。     主程序的流程图如图3-19所示。由于采用查询中断标志的方式来响应的中断,所以主程序要循环完成如下任务:中断标志的查询、AD转换器数据的读取、电压值的换算以及数码管的动态扫描显示。 图3-19数字电压表的主程序流程图 (4)设计系统软件调试方案、硬件调试方案及软硬件联合调试方案 软件调试方案:伟福软件中,在“文件新建文件”中,新建C语言源程序文件,编写相应的程序。在“文件新建项目”的菜单中,新建项目并将C语言源程序文件包括在项目文件中。  在 “项目编译”菜单中将C源文件编译,检查语法错误及逻辑错误。在编译成功后,产生以 “*.hex”和“*.bin” 后缀的目标文件。 硬件调试方案:在设计平台中,将单片机的P1.0接TLC549的CLK管脚,P1.1接TLC549的DOUT管脚,P1.2接TLC549的CS管脚。 在伟福中将程序文件编译成目标文件后,将下载线安装在实验平台上,运行“MCU下载程序”,选择相应的flash 数据文件,点击“编程”按钮,将程序文件下载到单片机的Flash中。 然后,上电重新启动单片机,检查所编写的程序是否达到题目的要求,是否全面完整地完成试题的内容。 3.6.2 模块2 程序设计 //晶振:11.0592MHz,定时器T0每50ms中断一次,每隔0.1秒读ADC一次 /* AD转换器使用 TLC549[!--empirenews.page--]    p1.0-Clock    p1.1-Data out    p1.2-CS   */ #include "reg51.h" #include "intrins.h" #include "math.h" sbit ad_clk=P1^0; sbit ad_dout=P1^1; sbit ad_cs=P1^2; unsigned char data re_data; unsigned int  data T_cnt; double volt,xishu; char code led_seg_code[10]={0x3f,0x06,0x05b,0x04f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; //led_seg_code[0-9]代表0-9的7段码 //--------------- void delay(unsigned int i)//延时 {    while(--i); } //--------------- void led_show(double f) { unsigned char i,s;   unsigned int k,*j;   if (f<2)   {   k=f;//取整数 部分       i=k;       P0=led_seg_code[i] | 0x80;       P2=0xfb;       delay(50);       i=f*10;       i=i%10;       P0=led_seg_code[i];       P2=0xfd;       delay(50);       i=f*100;  //取小数后1位       i=i%10;       P0=led_seg_code[i];       P2=0xfe;       delay(50);    else //超限报警,显示“---”    {  P0=0x40;       P2=0xfb;       delay(50);         //---------       P2=0xfd;       delay(50);       //-----------       P2=0xfe;       delay(50);    } } //----读取ADC转换器TLC549的数据---- unsigned char receive_data() {unsigned char i,d;  d=0;  ad_cs=1;    // /CS置高,片选无效  ad_clk=0;  ad_cs=0;  _nop_();  for(i<0;i<8;i++)  { ad_clk=1;    d=d<<1;    if (ad_dout)    { d++;}    ad_clk=0;  }  ad_cs=1;  for(i=0;i<10;i++) // 适当延时超过17us   _nop_();  return d; } //------------- main() {T_cnt=0; TMOD=0x01; //定时器设置T0 TH0=0x4c;   //50000us=(65536-0x4c00)*12/11.0592 TL0=00; EA=0; TR0=1; re_data=0x00; volt=0; xishu=2.5/255.0; //----------------------------- while(1) {  if(TF0==1)    {  TF0=0;       TH0=0x4c;   //50000us=(65536-0x4c00)*12/11.0592       TL0=0x0;       if (T_cnt<2) //T0为50毫秒溢出一次,每100ms读取一次AD转换器数据       {T_cnt++;}       else       {  T_cnt=0;//计时到100ms了          re_data=receive_data();          //转换为电压值          volt=re_data;          volt=volt*xishu;        }    }    led_show(volt); } }

    时间:2011-06-02 关键词: 数字 电路 程序 电源技术解析 简易 压表 直流电

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