电感fae岗位职责

2021-07-18 来源:岗位职责收藏下载本文

推荐第1篇:FAE疑难问题总结

疑难问题总结

一、传统互容1(0

6、16系列)

1、06系列项目,在下边缘画线,容易画出超出AA区的折线(尤其在分辨率特别大时) 此时需修改flowwork.c中void FlowWork(void)函数中参数: 3220行:

#ifdef TOUCHKEY_EN structFrameInfoVar.ucFrameRow += 1; if (structTouchKeyStatus.ucTouchKeyFlg == 1) {for(i = 0; i

#ifdef TOUCHKEY_EN //for(i = 0; i

2、电源干扰调试步骤;

(1)、增大CAP值;一般调试到最大,即160/80; (2)、选择最佳频率;可通过频谱仪选择干扰最小的频率; (3)、ID滤针算法;针对偶尔出现的干扰跳点问题,改善较明显; (4)、前级针滤波算法;可很大程度上改善严重跳点问题,但会影响整体体验;

3、ESD跳点调试步骤;

(1)、打开ESD宏定义;

(2)、滤针;参见以下代码;

DateProcePost.c中PointFilterProce函数:

230行:

voidPointFilterProce(STRUCTAPPTOUCHSTATUS *pstructTouchStatus) { if (pstructTouchStatus->ucLastPointNum>0)

{return; } if (pstructTouchStatus->ucCurrentPointNum>pstructTouchStatus->ucLastPointNum) {if (G_ucTouchedCnter

{G_ucTouchedCnter ++; pstructTouchStatus->ucCurrentPointNum = pstructTouchStatus->ucLastPointNum; else {G_ucTouchedCnter = 0; } if (pstructTouchStatus->ucCurrentPointNum == 0) {pstructTouchStatus->bTouchStatus = 0; } }

4、按键几率性无功能调试;

(1)、TP整体rowdate值调试至相差不超过300且TP需校准并保存;

(2)、打开按键宏定义,未使用的通道需挖空处理;

(3)、关闭防水宏;

5、手指分离算法;

详见说明文档(PeakMergeProce);

6、电源干扰(表现为快速点击时乱跳点)

修改代码如下:

voidPointFilterProce(STRUCTAPPTOUCHSTATUS *pstructTouchStatus) { if (pstructTouchStatus->ucLastPointNum>0)

{return; }

if (pstructTouchStatus->ucCurrentPointNum>pstructTouchStatus->ucLastPointNum)

{ //if (G_ucTouchedCnterucFilterPointCnt) if (G_ucTouchedCnterucFilterPointCnt) {//G_ucTouchedCnter ++; G_ucTouchedCnter = G_ucTouchedCnter -1;

pstructTouchStatus->ucCurrentPointNum = pstructTouchStatus->ucLastPointNum; }}

7、大尺寸整机(550

6、5606),在应用中出现边缘区域问题处理;

最新FW“config.h”中:

#define TRACE_STABLE_OFFSET 210//180 //a bit smaller than biggest touch diff-data //differ的一致性的差值不要超过的阈值

二、传统互容2(02系列)

三、单层多点(i系列)

1、5436I划线飞点处理;

修改AppTouchKeyProce.c函数,可之间改善此问题,参考代码见附件;

四、自容(6x06系列)

1、TP视窗与按键中间黑色丝印上报按键坐标问题调试;按键上方的黑色区域一般客户要求触摸无功能,但在实际调试时,因为手指触摸面积较大,会让按键通道产生较大differ变化量从而上报按键坐标;如果将按键的触发阀值调高可改善此问题,但会使按键悬空时无功能,所以一般解决此问题时,我们加入AA区的最后两个通道做判断,即当按键通道的differ的变化量超出阀值,但AA区的最后两个通道differ大于一定数值时,我们认为触摸在黑色丝印区域,此时不上报坐标;

参考代码如下:

if(pstructTraceVar->sCapDiff[TP_CHANNEL_NUM-1]+pstructTraceVar->sCapDiff[TP_CHANNEL_NUM-2]sCapDiff[TP_CHANNEL_NUM]>VIRTUAL_KEY_THRESHOLD) {上报第一个按键坐标;} if(pstructTraceVar->sCapDiff[TP_CHANNEL_NUM+1]>VIRTUAL_KEY_THRESHOLD) {上报第二个按键坐标;} if(pstructTraceVar->sCapDiff[TP_CHANNEL_NUM+2]>VIRTUAL_KEY_THRESHOLD) {上报第三个按键坐标;} } 有的项目在调试时遇到AA区Y方向坐标无法调到最大时,即开了拉边函数依然与最大像素差10个像素左右,则有可能是因为按键范围过大造成,同样可以采用此方法限制按键范围,改善此问题;

2、ESD跳点问题调试;

(1)、打开ESD宏定义; (2)、调试大面积宏定义;

3、同侧画线不同甩尾效果调试;

此时需针对不同的甩尾效果,采用不同的甩尾修正参数;

参考代码如下:Margin_proce.c中BorderShiftManualHandle函数;

以4列竖三角分辨率为800的项目为例

ShiftVal = (cLeftManualCoeff[(MARGIN_LX11])//定义修正甩尾的数组

if (Ynew380)&&(Ynew

{ShiftVal = ShiftVal; }

else

//其余情况,按数组的4/5来进行修正

{ShiftVal = ShiftVal * 4 /5; }

Ynew += ShiftVal;

4、6x06系列3个通道实现3个按键划线飞线问题处理办法;

6x06系列的IC,在用3个通道实现3个按键的项目中,当从AA区往处划线时,当手指划到按键上会触发功能造成折线,针对此问题需修改flowwork.c中ResetGlobleVars函数:

static void ResetGlobleVars(void) {if (0 == G_structTouchStatusVar.ucCurrentPointNum) {#if (0

5、增强抗LCD Noise处理办法;

在sys_config.h中,修改如下: /* * AFE Scan data mode * 0: Raw data (Only for testing, do NOT use for release code) * 1: Filter 3 data * 2: Filter 5 data * 3: ACC data */ #define AFE_DATA_MODE 2 #if ((1 == AFE_DATA_MODE) || (2 == AFE_DATA_MODE)) /* * AFE filter (Filter 3 or Filter 5) scan mode threshold * Range 0~1023 * The smaller the value is, the more efficient for the filter function */ #define AFE_FILTER_MODE_THRES 5

五、驱动

1、APK升级的注意事项;

APK功能需根据“4_Focaltech Android平台Driver介绍_v1.0.pdf”增加驱动后,打开FTS_CTL_IIC, SYSFS_DEBUG这两个宏。驱动中打开 FTS_CTL_IIC宏后,在/dev目录下创建一个ft_rw_iic_drv的结点,通过adb shell chmod 777 /dev/ft_rw_iic_drv打开读写权限。

如果是高通,三星的平台,可以不加此驱动,在编译系统时选中i2c interface,这样在/dev目录就会有i2c-*的读写结点。用adb shell chmod 777 /dev/i2c-*打开读写权限来使用工具。

APK是通过ft_rw_iic_drv节点与芯片通信,如无节点或节点无读写权限都会导致APK升级失败。

APK不能升级的情况有:

(1)、驱动只添加t5x0x_ts.c、ft5x0x_ts.h两个文件,完成电容屏的基本功能,无APK升级功能,需添加其他四个文件。

(2)、未打开FTS_CTL_IIC, SYSFS_DEBUG这两个宏。 (3)、ft_rw_iic_drv节点未打开读写权限。

(4)、系统IIC驱动有问题导致升级失败,通过打印信息可以看到IIC读写出错的信息,修改系统软件。 注1:以上的APK是指敦泰提供的APK。 注2:有部分APK是客户自己开发的,使用的I升级模式,不需通过节点ft_rw_iic_drv与芯片通信,驱动可不加FTS_CTL_IIC, SYSFS_DEBUG宏。案例:华兴达40107,鼎智开发了一个APK升级工具,该工具使用I升级模式,将I文件打包到APK中,运行APK就自动升级,需升级程序时需将新的I文件交给鼎智的工程师从新生成APK。

6x06系列同时需打开sys.config中的FLASH_UPGRADE_WRITE_EN宏;

2、I文件升级失败常见原因;

I升级功能出错最多是因为无法进入升级模式,即第三步读ID的值为0。可对update函数进行如下修改尝试。

for (i=0; i

delay_qt_ms(10+i);//时间为10~60ms,复位到进入升级模式的延时。 /*********Step 2:Enter upgrade mode *****/ auc_i2c_write_buf[0] = 0x55; auc_i2c_write_buf[1] = 0xaa; do { i ++; i_ret = ft5x02_i2c_Write(client, auc_i2c_write_buf, 2); delay_qt_ms(5);

}while(i

/*********Step 3:check READ-ID***********************/

delay_qt_ms(1); ft5x02_upgrade_send_head(client); auc_i2c_write_buf[0] = 0x90; auc_i2c_write_buf[1] = auc_i2c_write_buf[2] = auc_i2c_write_buf[3] = 0x00; ft5x02_i2c_Read(client, auc_i2c_write_buf, 4, reg_val, 2); if (reg_val[0] == 0x79&®_val[1] == 0x06) {

pr_info(\"[FTS] Step 3: CTPM ID,ID1 = 0x%x,ID2 = 0x%x\\n\",reg_val[0],reg_val[1]);

break; }

else { dev_err(&client->dev,\"[FTS]Step3:CTPMID,ID1=0x%x,ID2= %x\\n\",reg_val[0],reg_val[1]); } }

3、TP初始化后无法正常操作问题;

(1)、RK平台初始化reset后需delay 200ms 才能进行IIC操作; (2)、全智平台初始化reset后需delay 100ms 才能进行IIC操作;

4、COB方案校准验证;

intfts_ctpm_auto_clb(struct i2c_client *client) {unsigned char uc_temp = 0x00; unsigned char i = 0; unsigned char j = 0; /*start auto CLB */ msleep(200); ft5x0x_write_reg(client, 0, FTS_FACTORYMODE_VALUE); 添加读0寄存器是否0x40看是否进入工厂模式,

/*make sure already enter factory mode */ msleep(100); /*write command to start calibration */ ft5x0x_write_reg(client, 2, 0x4); msleep(300); for (i = 0; i>4)) {j = 1; break;}

} 查看j是否为1,看是否返回normal mode,为0时msleep(300);改长

//msleep(200); /*calibration OK */ msleep(300); ft5x0x_write_reg(client, 0, FTS_FACTORYMODE_VALUE); /*goto factory mode for store */ msleep(100); /*make sure already enter factory mode */ ft5x0x_write_reg(client, 2, 0x5); /*store CLB result */ msleep(300); ft5x0x_write_reg(client, 0, FTS_WORKMODE_VALUE); /*return to normal mode */ msleep(300); /*store CLB result OK */ return 0;}

六、硬件设计

1、竖三角设计时避免回勾及甩尾问题需特别注意事项;

(1)、坚持宽窄边比例>5:1; (2)、按键ITO走线设计;

两个按键:加长左边(右边)连接按键部分ITO至右边(左边)按键处;

2、自容量产时提高良率需注意事项;

(1)、外围GND线与按键通道走线的距离需至少大于0.1mm,建议越大越好(尤其激光工艺),如距离小于标准值时,当bongding区的ACF因为压合原因产生溢胶时,容易将这两条通断短路,造成按键不良;

七、量产问题

1、自容系列产线常见不良分析;

因为自容的图形为三角形设计,确认坐标的方法即为计算一组相对三角形的电容比例,所以比较好判断不良现象;

判断时我们一般延着垂直与三角形的方向画直线(即TP垂直放置,横三角画竖线,竖三角画横线,4列的图形需在上下半屏分别作判断),画线的位置取1/4或3/4处; 如果画出的线往三角形的外侧弯,则表明TP存在通道开路或超阻(此时可降低扫描频率,如果现象改善,则为超阻,反之为开路,开路的通道为与画线弯折反方向的通道);

如果画出的线往三角形的内侧弯,则表明TP存在短路; 如果画线直接断开,则表明一对通道同时开路;

2、传统互容TX、RX微短路测试方法;

采用3.3以上版本量产工具,同时需增加以下几项,参数设置范围需采样: 三个按键:a、两条通道形成三个按键,将形成中间按键的两条通道尽量靠近AA区走线;b、三个通道形成三个按键,将形成中间按键的通道延长至左边(右边)按键处。

四个按键:同三个按键处理方式处理。 (3)、将按键和AA区中间的悬浮块多切割几次。

3、5336 通道短路的测试方法;

采用3.3以上版本工具,同时需增加以下几项: 一个是测试RX相邻通道短路、一个是测试TX相邻通道短路;使用默认值就可以。 原理:通道测试RX、TX通道在关闭防水功能下,检测其相邻通道自容Rawdata的参数,小于1000以下,就是短路现象。

推荐第2篇:FAE年终工作总结

篇1:2011年终总结 2011年终总结 尊敬的领导:

时间如流水,一年的工作转瞬又将成为历史。回首缅怀的是对之前工作的总结和经验,翘首以待的是对未来工作的开拓和进展。自2011年10月,作为主管进入工程部工作以来,我秉承认真完成工作,努力学习,积极提高团队凝聚力的宗旨,不断的在实践中找方法;在方法中寻实践,使工程部整个团队的竞争力逐步提高。随着我从开发部工作调入工程部工作之中,尽管岗位有所调整,但我始终在实际工作中严格要求自己,做到谨小慎微。 2011年的个人总结: 1.做一名称职的fae 做好一名称职的fae,首当其冲的就是要树立全局意识;而这个全局意识就在于树立企业形象,使客户对公司产品的满意度和信任度最大化。另外,做好技术支持工作的同时,同样也给公司产品做了宣传以及产品性能信息的收集,以便我们更改的完善自己的产品;其次,与客户的沟通和协调能力也很重要,产品很多时候都是由于客户的不规操作或者信号的非标导致的,而往往不是产品本身的性能问题,所以这个时候我们需要耐心的找出症结所在,和客户进行交流,规范操作和信号源,从而避免客户对产品的不信任乃至对企业形象的损害。第三,提高专业技术水品,在现在的tv板卡行业中像我们这样的公司很多,如何保持竞争力,如何加强公司的影响力,专业技术尤为重要,作为一名公司的fae要善于观察问题的本质,独立思考,多与有经验的同事沟通努力不断的提高自己的技术水平; 2.做一名称职的主管

自今年10月份入职工程部主管以来,将工程部打造成公司最有竞争力的部门的想法就成了我管理的最终目标和努力方向。首先在自身的管理方面,作为一个主管自己必须以身作则,公司的规章制度必须带头遵守。加班请假,外出支持客户都要有相应申请单,不能因为麻烦或事微而忽视细节。其次是员工的管理方面,作为一个好的管理者自己必须深入了解自己的下属,包括他们的人品、性格、爱好、处事作风、工作能力等诸多方面,针对不同性格、不同年龄段、不同能力的人应该分别予以不同的管理方式、说话语气和工作任务,做到人尽其才,物尽其用。同时要做到懂得关心自己的下属。当他们犯错的时候,除了批评外还要多加鼓励,以及对其的信任,要让他们知道,工程部是个整体,一个人犯了错误之后,大家要一起想办法解决它。 2012年的个人计划

1.改变管理方式:从博感情的管理方式转向为客观数据配合奖惩制度的管理方式

搏感情,就是不管遇到什么困难自己都和员工站在同一战线上,一起加班解决问题,一起为部门的错误买单。通过这样的方式消除员工的怀疑,不满以及上下属之间的隔阂,加深员工自身的责任感,在一起工作的同时也能将自己的工作经验传授给部门的员工以提高自身的技术能力。这样的管理方式可以较大的激发出团队的凝聚力,较小的提升员工的积极性。但一层不变的博感情就会使员工产生了依赖,而且激发出来的凝聚力也无法得到加强和巩固,所以在2012年要转变为客观数据配合奖惩制度的管理方式。客观数据是员工自身技术能力以及项目细节处理上的体现例如生产进度表,不良板卡维修报告,物料以及板卡库存表,板卡规格书等。奖惩制度是提高员工积极性的一个必要手段,我们一定要做到奖罚有理有据。 2.增强技术能力:从以生产为主转向技术配合生产协同发展

在过去的一年里,完善生产流程提高生产品质是工程部的工作重心。但随着公司业务量扩大以及业务对技术的需求,专业技术(主要是电视原理的相关技术)的提高是势在必行的。培训+实践是未来一年中提高专业技术的主要手段,一方面在每周的规定时间里,我会邀请开发部的技术人员或者是我自己给部门人员做专向培训,提高理论知识,另一方,我会接受业务部技术支持的需求,让部门的员工在实践中理解和消化理论知识,然后在培训课上再把自己的经验以及问题提出来供大家学习以达到循序渐进的目的 3.加强人才培养:从综合性人才转向为专业性人才

对于一个刚刚起步,构架不全的公司来说,综合型人才是必须的,随着2011年业务量的扩大以及各部门架构的完善,专业性人才的需求已经必不可少的了。有了人才的专业性之后,我们可以解决很多现存的问题:第一就是责任的不明确性,现在很多人都处于一人兼多事,负多责的情况。这种情况对个人来说是个不小的压力,而对公司来说也是个很大的风险。第二就是员工个人能力提高较为缓慢。最重要的是,专业性人才是符合公司扩大发展这个大环境的,公司的发展需要部门提高竞争力,而部门提高竞争力的关键钥匙就是部门人员的专业技术能力的提高。如何转向专业性人才?第一:适量的分配任务,尽量让一个员工去做同一个领域或性质的事情。第二:有针对的培训和实践,让员工在培训和实践中去了解自己的领域并得到一种适合自己的解决问题的思路。 4.引入管理软件:从人为化转向电子化

在过去的一年里,几次大的生产事故都是由于部分员工在小事上的疏忽导致的,我在做出了处罚后也经行了思考。人的精力的有限的,不可能面面俱到。在工作中我们会遇到很多重复而又复杂的工作流程,这需要耗费我们很大的精力,而遇到真正的关键问题时却犯了错误。在未来的一年里,我希望能通过引入管理软件的方式来避免这个问题。例如,一批产品在第一次批量完成后就可以导入系统,随后的补单流程就可以通过软件去控制了。象过河是目前中小企业较为常用的管理软件,我目前正在熟悉它,目标是在2012年中导入软件管理系统。当然,关键问题上还是需要部门人员根据具体情况做相应的处理。

2011年即将过去,2012年即将来临。新的一年意味着新的起点、新的机遇和新的挑战,我决心再接再厉,使工作更上一层楼,带领工程部全体员工努力打开一个工作新局面,更好地完成工作,扬长避短。最后祝领导新年快乐,万事如意

工程部主管: xxx时间:xxx篇2:个人工作总结

个人工作总结 在过去的半个月中,在公司人员带领下,经过了和同事的共同奋斗,经过了自己的积极努力,做了以下工作。

一. 工作态度,思想工作。

我非常热爱本职工作,能够严以律己,遵守公司的各项制度,保持对工作负责的工作态度,谦逊学习,积极进取,不断提高自己的技术水平,力争把上司分配的每一项任务做的最好。

二. 学习了解公司产品

在stonda(hk)公司fae职位工作中:

1.通过制作公司彩页,对贵公司有了进一步的认识:对代理品牌半导体的了 解,以及客户产品的初步了解。

2.通过出差(harman),了解客户的需求是什么,自己需要做的是什么以及怎么做。还有在为人处世上,社交能力上,需要提升自己。 3.通过出差长城开发( mb6f/b6s),进一步认识半导体内部结构与原理图对半导体datasheet有了更深一步的认知.当然自己目前的知识还够,需要学习,为日后解决客户异常问题。实现自我价值,为公司谋利益。 4.学习代替料的基本知识。

今后重点解决客户异常,在客户与原厂之间沟通协调。工作时间之余熟悉半导体datasheet,不懂的问题及时向研发人员请教。以及在工作遇到不懂的问题及时向同事请教。

三、学习sales助理工作。

在jg101单按键触控方案中,学会与供应商沟通协调,以及物料的询价。demo的申请。目前还不太适应,需要多多学习,向同事请教.。

四、今后的工作方向。

下月重点放在代理品牌半导体了解和协助其他同事。培养自己解决问题能力。以及及时的能跟上团队的节奏。在以后的工作中弥补不足,发奋把工作做的更好。篇3:公司员工2014年度工作总结

公司员工2014年度工作总结 公司员工2014年度工作总结

之前曾经读过一篇文章,文章中有这么一段话让人醍醐灌顶,记忆犹新:“但凡那些在职业发展上获得一定成功的人,都有一个共同的特征,那就是在自己所熟悉且擅长的领域,至少精耕细作了10年以上。而那些在职场上找不到自己位置的人,往往属于每隔一两年换方向,从来没有在某一个方向上深入积累下去。当然,除了频繁跳槽的因素之外,还有另外一个因素,那就是:已经在一个方向上深入积累,但这种积累属于重复劳动式的,并没有上升,致使职业发展原地踏步。”

今年在对诸多问题的思考中,关于职业发展的重新审视和定位,于我一生都有极其重要的意义,必须记上一笔:职业发展=技术+领域(或者说行业)。对于一个研发工程师而言,有了技术只能说是一个开始,立足于具体的行业才能谈发展。行业经验往往会重于技术经验,正如我现在敢说自己三五年后一定能成为zynq方面的技术专家,却不敢言自己将来做的产品有多么的促进甚至适应这个行业的发展。想想之前的自己实在是low了很多,刚毕业那会一心想着做项目积累经验,一直以玩通了某一模块而自豪不已,始终都是那么的功利和急躁,缺乏一种踏实地做事的态度。现在想来成长了。

一直以来都感觉自己很幸运,幸运自己能加入小鸟;幸运自己能够涉足视听行业;幸运自己能够接触zynq,一颗代表着未来趋势的芯片;幸运自己终于涉足到了linux驱动层;每天那种刺激和兴奋感让我根本停不行来,甚至梦里都在鼓捣着zynq和linux。对于公司而言zynq是绝对具有战略意义的,消化、吸收、打通开发链路,是甩开对手几条街的前提,与我个人而言更是一个跟随公司一起成长的绝佳机会。在这个曲折而又漫长的过程中,搜集和阅读了大量的外文文献,各类芯片类型的数据手册,国内外技术论坛,wiki和github更如家常便饭一般浏览,自然也造就了我绝佳的翻墙本领!!对linux和zynq的认识也越来越清晰。

在系统调试过程中的收获更是丰厚,系统或单一模块上的调试思路和过程会更加清晰,这一过程更是加深了对zynq的理解。通过对驱动和应用接口程序编写,对内核驱动层和应用层的认识也随之深入,这里收获实在太多无法展开。当然这个阶段少不了同事和fae的支持,这个过程又让我对“沟通”有了新的认识。想来在zynq技术交流群里,不管问题的难易,或多或少总会有人说几句,但细细想来回答这些问题的人的水平跟这些发问者水平往往相差无几,在那些技术大牛看来这些问题压根不值得回答和探讨,尤其是在发问者连自己都搞不清自己想问啥的时候,更是尴尬。队友之间更是如此,每个人都有自己的事情要做,时间同样的宝贵,如何做到有效的沟通就变得更加的有必要。在我看来你要尊重你的同事队友,就不要做简单的“伸手党”,在问问题之前必须要收集必要的资料,对问题有一个立体的了解,能够直截了当地把问题阐明传递给对方,对方只需寥寥数语点破某个关键点问题即可解决。这一点在我跟李兆军李工的沟通过程中屡屡被印证,并且从中受益匪浅。

时至今日,工作上暂时到达一个节点,但是需要解决的问题依旧很多,自身的短板也日渐显现。诸如想来就头痛的问题:系统在线升级,快速启动,大数据高速传输,还有安卓的java虚拟机等等,等到将所有系统功能添加完整,必须要进行相关的压力测试,系统优化,还有抠细节的漫漫bug修复路,每一个问题都是巨大挑战。同时,内核将是我不得不去跨越并且是最难跨越的一道坎。想来自己在思考问题的高度和视角始终还是受限,受限于自身的技术经验,受限于行业经验,受限于自身知识储备的广度和深度。诸多问题始终会伴随与研发的过程不停出现,然而解决问题的方法却是如此简单:看准方向,理清思路,开始干。弥补自身短板也唯有不停学习和积累了!

总结这一年,一句话:满满的全是收获!!! 这一年真是 “没有白活”。

推荐第3篇:电感教案

1.3常用电子元器件———电感器

第___周 课时___节 执教者:___ 【教学目标】

一、知识与技能

1、了解电感器的种类,基本特性参数,表示方法及选用常识。

2、掌握电感器的使用方法和使用时注意的事项。

3、掌握电感器的几种常用标志方法。

二、过程与方法

1、学会用学过的知识和技能解决新问题的方法。

2、利用初中学过的知识来联系新知识,掌握新知识。

3、利用对比分析法来比较学习常用元器件。

三、情感态度与价值观

通过对电感器基本知识的学习,提高把知识转化为技术的意识,今后在实验过程中培养认真的态度,把理论转化为实践。

四、教学重点、难点

掌握电感器的基本知识和变压器相关的基本知识。使用万用表电阻档检测电感器的质量和初级、次级线圈电阻。并学会分析变压器常见故障。

五、教学过程

1、电感器的结构组成

电感器是一种储存磁场能量的元件,凡能够产生电感作用的元件称为电感器。

电感器一般由骨架、绕组、铁芯或磁芯、屏蔽罩等组成。 骨

架:绕制线圈的支架

组:具有规定功能的一组线圈,是电感器的基本组成部分 铁芯或磁芯:用于增强电磁感应

罩:避免电感器在工作时产生的磁场影响其他元器件和电路的正常工作

2、电感器在电路中的作用 (1)存储磁能的元件。

(2)具有阻交流通直流、通低频阻高频的特性,可以在交流电路中作阻流、降压、耦合和负载用。

(3)与电容配合,可以用于选频、滤波、调谐、退耦等电路中

3、电感器的分类

(1)按电感形式分:固定电感器、可变电感器

1 (2)按导磁体性质分:空心线圈、铁氧体线圈、铁芯线圈、铜芯线圈 (3)按工作性质分类:天线线圈、振荡线圈、扼流线圈、偏转线圈 (4)按绕线结构分:单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈

4、电感器的主要技术指标 (插入部分知识:

电感器和电阻器、电容器一样,电感线圈也是电子设备中大量使用的重要元件之一。但是电阻器和电容器都是标准元件,而电感线圈除少数可以采用现成产品外,通常为非标准元件,需要根据电路要求自行设计。) (1)电感量:及误差

电感量也称作自感系数,是表示电感元件自感应能力的一种物理量。 在没有非线性导磁物质存在的条件下,一个载流线圈的磁通量与线圈中的电流成正比,其比例常数称为自感系数,用L表示,简称为电感。即:

I

式中:=磁通量

I=电流强度

单位:H(亨利) 常用mH(毫亨)、uH(微亨) (2)分布电容:

线圈各层、各匝之间、绕组与底板之间都存在着电容。统称为电感器的分布电容。

注:分布电容的存在会使线圈的等效总损耗电阻增大,Q值降低,稳定性变差,因而线圈的分布电容越小越好。 (3)品质因数:

品质因数也称作Q值,是指线圈中储存能量与消耗能量的比值,是表示线圈品质的重要参数。电感线圈的品质因数定义为:

LQR

式中:-工作角频率,L-线圈电感量,R-线圈的总损耗电阻 注:Q值越高,电感的损耗越小,效率就越高。 (4)额定电流:

线圈中允许通过的最大电流。 (5)感抗:

电感线圈对交流电流阻碍作用的大小称为感抗。单位是欧姆。

5、电感器的标志方法 (1) 直标法。

单位H(亨利)、mH(毫亨)、H(微亨)、(2) 数码表示法。

方法与电容器的表示方法相同。 (3)色码表示法。

这种表示法也与电阻器的色标法相似,色码一般有四种颜色,前两种颜色为有效数字,第三种颜色为倍率,单位为H,第四种颜色是误差位。

变压器的基本知识

1、变压器的原理

变压器是利用电磁感应的原理,两组或两组以上线圈彼此间感应电压、电

L流来达到升压或降压的功能。他是变换电压、电流和阻抗的器件。

2、变压器的结构组成

铁芯:磁导率高、损耗小、磁感应强度高的特点。

常用的变压器铁芯一般都是用硅钢片制做的。硅钢是一种合硅(硅也称矽)的钢,其含硅量在0.8~4.8%。由硅钢做变压器的铁芯,是因为硅钢本身是一种导磁能力很强的磁性物质,在通电线圈中,它可以产生较大的磁感应强度,从而可以使变压器的体积缩小。

我们知道,实际的变压器总是在交流状态下工作,功率损耗不仅在线圈的电阻上,也产生在交变电流磁化下的铁芯中。通常把铁芯中的功率损耗叫“铁损”,铁损由两个原因造成,一个是“磁滞损耗”,一个是“涡流损耗”。

磁滞损耗是铁芯在磁化过程中,由于存在磁滞现象而产生的铁损,这种损耗的大小与材料的磁滞回线所包围的面积大小成正比。硅钢的磁滞回线狭小,用它做变压器的铁芯磁滞损耗较小,可使其发热程度大大减小。

既然硅钢有上述优点,为什么不用整块的硅钢做铁芯,还要把它加工成片状呢?

这是因为片状铁芯可以减小另外一种铁损——“涡流损耗”。变压器工作时,线圈中有交变电流,它产生的磁通当然是交变的。这个变化的磁通在铁芯中产生感应电流。铁芯中产生的感应电流,在垂直于磁通方向的平面内环流着,所以叫涡流。涡流损耗同样使铁芯发热。为了减小涡流损耗,变压器的铁芯用彼此绝缘的硅钢片叠成,使涡流在狭长形的回路中,通过较小的截面,以增大涡流通路上的电阻;同时,硅钢中的硅使材料的电阻率增大,也起到减小涡流的作用。

用做变压器的铁芯,一般选用0.35mm厚的冷轧硅钢片,按所需铁芯的尺寸,将它裁成长形片,然后交叠成“日”字形或“口”字形。从道理上讲,若为减小涡流,硅钢片厚度越薄,拼接的片条越狭窄,效果越好。这不但减小了涡流损耗,降低了温升,还能节省硅钢片的用料。但实际上制作硅钢片铁芯时。并不单从上述的一面有利因素出发,因为那样制作铁芯,要大大增加工时,还减小了铁芯的有效截面。所以,用硅钢片制作变压器铁芯时,要从具体情况出发,权衡利弊,选择最佳尺寸。

变压器是根据电磁感应的原理制成的.在在闭合的铁芯柱上面绕有两个绕组,一个原绕组,和一个副绕组.当原绕组假上交流电源电压时.原饶组流有交变电流,而建立磁势,在磁势的作用下铁芯中便产生交变主磁通,主磁通在铁芯中同时穿过,{交链]一.二次绕组而闭合由于电磁感应作用分别在一,,二次绕组产生感应电动势,至于为什么它可以升压,和将压呢..那就需要用楞次定律来解释了.感应电流产生的磁通,总阻碍圆磁通的变化,当原磁通增加时感应电流的产生的磁通与与原磁通相反, 就是说二次绕组所产生 的感应磁通与原绕组所产生的主磁通相反,所以二次绕组就出现了低等级的交变电压所以铁芯是变压器的磁路部分.绕组是变压器的电路部分

3 线包:

线包由骨架和线圈(一次绕组和二次绕组)组成。线包应具有足够的机械强度,良好的电气性能和耐热能力,以保证变压器正常工作。骨架在变压器中的作用主要有以下几点:

1 为变压器中的铜线提供缠绕的空间,

2 固定变压器中的磁芯。

3 骨架中的线槽为变压器生产绕线时提供过线的路径。 4 骨架中的金属针脚为变压器之铜线缠绕的支柱;经过焊锡后与PCB板相连接,在变压器工作时起到导电的作用。

5 骨架底部的挡墙,可使变压器与PCB板产生固定的作用;为焊锡时产生的锡堆与PCB板,和磁芯与PCB板,提供一定距离空间;隔离磁芯与锡堆,避免发生耐压不良。

6 骨架中的凸点、凹点或倒角,可决定变压器使用时放置方向或针脚顺序。 变压器的主要特性参数

1)、变压比----次级电压与初级电压比值

2)、额定功率----在规定的频率和电压下,在规定的温升下的输出功率。 3)、效率----输出功率与输入功率的比值

4)、温升----工作发热后,比周围的环境温度升高的数值

5)、工作频率----变压器铁芯损耗与频率关系很大,故应根据使用频率来设计和使用,这种频率称工作频率。

6)、额定电压----指在变压器的线圈上所允许施加的电压,工作时不得大于规定值。

7)、空载电流----变压器次级开路时,初级仍有一定的电流,这部分电流称为空载电流。空载电流由磁化电流(产生磁通)和铁损电流(由铁芯损耗引起)组成。对于50Hz电源变压器而言,空载电流基本上等于磁化电流。

8)、空载损耗----指变压器次级开路时,在初级测得功率损耗。主要损耗是铁芯损耗,其次是空载电流在初级线圈铜阻上产生的损耗(铜损),这部分损耗很小。

9)、绝缘电阻----表示变压器各线圈之间、各线圈与铁芯之间的绝缘性能。绝缘电阻的高低与所使用的绝缘材料的性能、温度高低和潮湿程度有关。

六、课堂练习

1、什么是电感器?常见的分类有哪几种?

2、简述电感器的主要作用。

3、电感器的主要参数是什么?衡量电感器质量好坏的两个重要因数是什么?

4、电感器的基本结构有哪些,各起什么作用?

5、变压器的基本参数是什么?

6、简述变压器的工作原理。

7、变压器的常见分类有哪几种?

8、了解变压器常见故障的类型以及其故障分析方法。

推荐第4篇:手机FAE工作职责

1.负责指定产品客户的技术支持、项目管理工作,与客户保持良好的关系。2.跟踪公司产品的项目进度,包括技转的跟进、产线协调等;收集、整理、汇总项目进展报告。3.准备技术文档资料并解决技术应用问题。4.能实际动手操作,配合市场人员解答客户问题;和客户工程师一起工作解决技术问题。

推荐第5篇:开关电源电感计算总结

开关电源电感选择

1.开关电源选择主要控制两个参数:

一个是电感peak current,即电感的峰值电流不能超过电感的饱和电流。峰值电流可通过调节电感量等来控制,可以通过电感平均电流加上(电感纹波电流/2)来衡量。

一个是inductor peak to peak ripple 即电感纹波电流,即△I,根据公式:

△I=VS*D/(FS*L)**(此公式为近似公式,如手册有公式可按手册上计算)

可以根据纹波电流要求计算出电感量。

一般△I按电感DC current即电感平均电流来计算,具体取的百分比手册会给出一般10%-40%。

电感的DC current计算公式:

IDC =VOUT*IOUT/(VIN*η),η为转换效率

电感的纹波电流越大,电感上耗散的功率就越大,增加EMI同时也会造成输出的纹波越大,又由于△I与电感成反比,从这个角度看,电感越大越好。

但是,电感越大,会造成开关电源反馈回路增益降低,降低系统的工作带宽,可能导致系统工作不稳定,而且还存在电感越大,尺寸越大的问题。

电感过小会降低输出电流,效率,产生较大的输入纹波。

因此,在选择电感式,要从功耗和电感尺寸、电感量上折中选择。

2.电感计算流程

先列出已知参数VOUT ,VIN, IOUT,FS,η

计算IDC,根据需要定△I

计算电感量L

3.其他

电感的选择还存在一个参数的选择:电感的直流阻抗,这个参数影响开关电源的转换效率。电感的直流阻抗与封装形式有关,与尺寸成反比。

推荐第6篇:电子镇流器与电感镇流器区别

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电子镇流器与电感镇流器区别

1、镇流器与灯的距离

在实际的使用中,因为很多原因往往需要把镇流器安装在离灯较远的地方,在这一方面电感镇流器只要导线截面积足够,导线电阻约占镇流器等效阻抗的0.5%以下时,几乎不会影响灯的正常工作,这一距离一般可达50米左右。而电子镇流器由于其输出的是高频,所以输出导线的高频感抗较大,当灯和镇流器的距离达5米时,因导线高频阻抗原因已会使灯的输出功率明显下降约3%~8%,并且电子镇流器输出导线的增长还会使对外干扰(EMI)明显上升并超过标准限值。更重要的是,对于采用钢杆的路灯,如果电子镇流器安装在路灯钢杆的基座内,其输出到灯的导线相互之间,以及导线与接地的钢杆之间将产生明显的容性泄漏电流,这一容性泄漏不仅会产生对外干扰,还会加重电子镇流器的负载而可能使电子镇流器寿命缩短。

2、镇流器的使用寿命

电子镇流器的生产企业,对生产过程质量控制以及工艺控制要比做电感镇流器生产过程质量控制以及工艺控制严格得多,仅管这样,因为电子镇流器内的元件很多,并且其中任一元件出故障都将造成电子镇流器的失效。即使是电子镇流器内部的元器件没有失效,但在露天且在雷电感应和高压脉冲“袭击”的场合仍会使不少电子镇流器早期失效。目前电子镇流器由于受到元器件寿命及外界电磁感应脉冲干扰的影响,平均寿命基本在3年左右。

电感镇流器由于其结构简单,只要绕组未发生自身的匝间和层间短路以及对外表的击穿。一般寿命都大于10年,在耐高温及恶劣环境条件方面,电感镇流器的使用寿命也明显优于电子镇流器。(来源:百维安http://szbwa.com/)

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推荐第7篇:3910方案电感使用总结

SN3910方案中电感值、COFF值、RCS值总结:

1)1W灯泡,需要60MA/18.6V的输出电流和电压

RIN采用2个430K/0.5W的电阻并联。COFF=300PF,RCS=3欧,L=3.5mH。 2)3W灯泡,需要提供150MA/21V的输出电流和电压,

RIN采用2个430K/0.5W的电阻并联。COFF=300PF,RCS=0.91欧,L=1.5mH。 3)5W灯泡,电源需要提供150MA/35V的输出电流和电压,

RIN采用2个430K/0.5W的电阻并联。COFF=300PF,RCS=0.91欧,L=2.2mH 。 4)7W灯泡,电源需要提供150MA/49V的输出电流和电压,

RIN采用2个430K/0.5W的电阻并联。COFF=300PF,RCS=0.91欧,L=3mH。 5)9W灯泡,电源需要提供150MA/59.5V的输出电流和电压,

RIN采用2个430K/0.5W的电阻并联。COFF=300PF,RCS=0.91欧,L=3.5mH。 6)11W灯泡,电源需要提供150MA/73.5V的输出电流和电压,

RIN采用2个430K/0.5W的电阻并联。COFF=300PF,RCS=0.91欧,L=4.3mH。

7)15W灯泡,电源需要提供300MA/52V的输出电流和电压,

RIN采用2个430K/0.5W的电阻并联。COFF=270pF,RCS=0.455欧(2个0.91欧并联),使用两个EPC13电感并联,单个电感为L=2.8mH。

8)18W灯泡,电源需要提供300MA/62V的输出电流和电压,

RIN采用2个430K/0.5W的电阻并联。COFF=270pF,RCS=0.455欧(2个0.91欧并联),使用两个EPC13电感并联,单个电感为L=3.4mH。

9)8W灯管,电源需要提供120MA/68V的输出电流和电压

RIN采用2个430K/0.5W的电阻并联。COFF=220PF,RCS=1.3欧,使用1个EPC电感,L=4mH。

推荐第8篇:个人学习电感总结篇

电感的概述; 1.电感(Inductor)是我们常见的磁性元器件之一,简单说它在电路中主要是通过阻碍交流电流的变化来实现其功能的; 2.电感在电子电路中通常用字母“L”来表示,其原理图中元器件符号如下:

常用电感图示;

电感的基本结构介绍; 电感线圈是由导线一圈靠一圈地绕在绝缘管上,导线彼此互相绝缘,而绝缘管可以是空心的,也可以由实心的铁芯或磁粉芯组成,下面以模压电感图片为例展示电感的基本构造。

电感的工作原理简述;

线圈中通过交流电流时,其周围将呈现出随时间而变化的磁力线.根据法拉弟电磁感应定律---磁生电来分析,变化的磁力线在线圈两端会产生感应电势 ,当感应电动势形成闭合回路时,此感应电势就要产生感应电流,由楞次定律知道感应电流所产生的磁力线总要力图阻止原来磁力线的变化。

电感在电路的特点; 通直流阻交流(即:理想的电感器对直流电流没有任何阻碍作用;对交流电流随着频率的增加其阻碍作越来越明显)。

电感的主要作用; 滤波(纹波及EMI消除);

储能(开关电源和逆变电源中广泛使用); 谐振(收音机选频,LC振荡电路); 陷波(高通或低通以及带通陷波电路);

电感的分类; 安装方式

插件电感(Through Hole Type)

贴片电感(SMD Type)

按电感量的可变性能来分

固定电感 (电感量固定不能随意调节)

可调电感(电感量在一定范围内可以调节)

按工作频率分

低频电感器(工作频率≤60Hz,例如:电

输入级的EMI共模或差模电感)

中频电感器(工作频率位于 60Hz<F

≤20KHz,例如:功率电感、

储能电感等)

高频电感器(工作频率高于>20KHz,

例如:色码电感和高Q值电感)

按屏蔽结构分(主要针对电源滤波电感)

带屏蔽结构电感

1.特点:有磁屏蔽罩,从外面看不

到内部线圈结构(成本相对较高,主要应用于

零件安装密度高,对散热和电磁等防护要求比

较高的高性能工作稳定的产品)

2.优点:结构紧凑、漏感低,对电 感周边零

件磁干扰影响较小、散热好,性能

较稳定)

非屏蔽结构电感

1.特点:没有磁屏蔽罩,从外面能看到

内部线圈结构(主要适用于零件安装密

度低,对电磁干扰和稳定性能相对要求较低的

场合)

2.优点:结构简单、成本较低.按导磁体的性质分

空芯电感线圈(不带磁芯的单层绕组结构,感

量低、集肤效应及匝间电容

低,主要用于高频振荡电路).

带磁芯电感线圈(带磁芯的单层或多层绕组结构,感量

大、品质因素(Q值)高,高温和大电流

工作条件下感量等性能稳定,主要应

用于DC-DC大电流滤波、EMI消除以

及储能电路中).按电感的用途来分类: 信号电感(一方面用于消除视频、音频等信号杂讯确保整机系统工作性能稳定,另一方面用于信号的发生、整形);

电源类电感(应用于电源设备上作为低频滤波及储能器件);

抗干扰类电感(整机EMI、EMC安规论证需求);

电感的主要参数说明; 电感量(Inductance):

A).电感的最基本参数之一,其单位为H(亨利)单位换算关系为:

1H=1000mH=1000000uH;

B).电感量分为:

静态电感量(Static Inductance)

(测试结果与频率&电压&周围环境的温湿度有关,验证时以规格

书条件为准进行验证)

动态电感(Dynamic Inductance)

改变电感测试频率&工作电流以及温度以模拟电感在电路中工

作状态以验证电感的稳定性能 电感量L 表示线圈本身固有特性,与电流大小无关。

误差(Tolerance):

电感误差决定电感其静态感量的精度等级,常用的有±5%(J级); ±10%(K

级);±20%(M级); ±25%(N级); ±30%.

精度等级主要取决于绕线的匝数和磁材的特性状况,同电感量系列产品精度越高,价格相对越高. 直流电阻值(D.C.R);

A).指电感的漆包线直流电阻值,单位:Ω(欧姆)或者mΩ(毫

欧姆);

B).直流电阻值决取于电感线圈的匝数、线径以及漆包线

的电阻率;

C).直流电阻值取决于电感工作时表面温度,希望越小越好.

额定电流(Rate Current):

温升电流(Irms):电感表面温升△T小于40℃时流过电感的最大电流

值.

饱和电流(Isat):电感量下降至原来的70%(参考值)时流过电感的

最大电流值.

* 通常情况我们如上两者中最少的一个为电感的额定电 流.

* 额定电流为电感元器件选型时必须要考量的重要因素,通常电路

设计时取5%~20%余量值.

品质因素(Q值):

A).品质因素Q是表示线圈质量的一个物理量,Q为感抗XL与其等效的电阻的

比值,即:Q=XL/R.

B).品质因数为高频电感线圈选型时必须要考量的重要参数之一,厂家通常采用磁芯线圈,多股粗线圈均可提高线圈的Q值.

外型&尺寸(Out Line)

体积小型化是目前产品设计的主流,也是当前电子元器件发展的必然趋势,电感选型时满足基本的电气参数需求需求前提下,尽量采用小体积产品以节约产品的使用空间,通常情况下电感选型外型重点关注引脚间距、型状结构、本体及外形安装尺寸

电感选型基本要领; 电感选型必须向客户了解到如下信息:

A).产品的应用场合;

B).标称感量及误差要求;

C).谐振频率(F0)及品质因素;

D).电路中额定工作电流(Irat);

E).电路峰值电压(Irms);

F).电感工作时周围环境温度;

G).安装尺寸要求(如脚距Pitch、本体外围尺寸等);

H).客户的生产工艺能力(产品安装信息).

电感选型的基本原则:

A).以低成本,节约使用空间为基本原则;

B).电感选择时必须充分考虑电路工作频率、电流、温度波动对电感参数性能的影响(电感选择其电气参数必须留有合理的余量);

C).必须结合整机产品安全、安规、环保论证及防护性能.

电感规格书查阅的重点; 1.了解电感封装规格、外型尺寸; 2.了解电感基本静态电气参数及测试条件:

A).标称电感量及误差;

B).额定电流;

C).最大直流电阻值(D.C.R);

D).品质因素(Q值)及谐振频率(F0)(针对高频电感);

E).绝缘电阻及耐压要求.3.了解电感动态工作性能:

*3.1 电感量 vs 频率;

*3.2 电感量 vs 工作电流;

3.3 电感量 vs 工作环境温度.

*3.4 表面温升vs 工作电流

4.了解电感的可靠性(机械强度、环境测试、持续耐久测试等)试验定义的条件及具体要求.5.了解电感制程装配及焊接条件定义(可焊性测试、耐焊接热测试);6.环保法律法规符合状况查询(欧盟RoHS、Reach以及无卤等要求)

推荐第9篇:ansys求电感的方法总结

11.2.2.4 LMATRIX

LMATRIX宏可以计算任意线圈组中每个线圈的微分电感矩阵和总磁链。参见《ANSYS理论手册》第5章。

LMATRIX宏用于在静磁场分析的一个“工作点”上计算任意一组导体间的微分电感矩阵和磁链。“工作点”被定义为在系统上加工作(名义)电流所得到的解,该宏命令既可用于线性求解也可用于非线性求解。

必须用波前求解器来计算“工作点”的解。

LMATRIX宏的计算依赖于对工作点进行求解的过程中建立的多个文件。该宏在执行求解之前在这些文件前面加一个前缀OPER来重命名文件,并在完成求解后自动保存这些文件。用户自己也可以保存这些文件的拷贝以进行备份。 该宏命令返回一个N×N+1矩阵参数,N×N部分表示N-绕组系统的微分电感值,此处N表示系统中的线圈数。N+1列表示总磁链。第I行表示第I个线圈。另外,电感矩阵的值还以文本文件的格式输出,以供外部使用。文件中第一个列表表示每个线圈的磁链。第二个列表表示微分电感矩阵的上三角部分。

命令:LMATRIX

GUI:Main Menu>Solution>-Solve-Electromagnet>-Static Analysis-Induct Matrix 在调用LMATRIX宏之前,还需要给线圈单元赋一个名义电流值。对于使用磁矢势(MVP)法或基于棱边元方法进行求解的静磁分析,可以使用BFV、BFA或BFE命令来给线圈单元赋名义电流(以电流密度的方式)。对于使用简化标势法(RSP)、差分标势法(DSP)和通用标势法(GSP)的静磁分析,可以使用SOURCE36单元的实常数来给线圈单元赋名义电流。

为了使用LMATRIX宏,必须事先用*DIM命令定义一个N阶数组,N为线圈数,数组的每行都表示一个线圈。数组的值等于线圈在工作点时每匝的名义电流值,且电流值不能为零,当确实有零电流时,可以用一个很小的电流值来近似。另外,还需用CM命令把每个线圈的单元组合成一个部件。每组独立线圈单元的部件名必须是用一个前缀后面再加线圈号来定义。一个线圈部件可由标量(RSP/DSP/GSP)或矢量单元(MVP)混合组成,最重要的一点是这些单元的激励电流与前面数组中所描述的电流相同。

在LMATRIX宏中需定义一个用于保存电感矩阵的数组名,用LMATRIX宏的对称系数(symfac)来定义对称性。如果由于对称性而只建了n分之一部分模型,则计算出的电感乘以n就得到总的电感值。

当工作点位于BH曲线的弯点处时,切向磁导率变化最快,会导致计算的感应系数随收敛标准而变化。为了获得更加准确的解,收敛标准要定义得更加严格一些,不仅仅是缺省值1.0×10-3。一般在执行MAGSOLV命令时,选择1.0×10-4或1.0×10-5。

在使用LMATRIX命令前,不要施加(或删除)非均匀加载,非均匀加载由以下原因生成:

·自由度命令(D, DA,等)在节点或者实体模型上定义非0值 ·带有非0约束的CE命令

不要在不包含在单元组件中的单元上施加任何载荷(如current) 下面的例子是一个3线圈系统,每个线圈的名义电流分别为1.2、1.5和1.7安/匝,其分析的命令流如下。在这个例子中,数组名为“curr”,线圈部件名前缀为“wind”,电感矩阵的计算值存贮在名为“ind”数组中。值得注意的是,在LMATRIX命令行中,这些名字必须用单引号引起来。

*dim,cur,,3!3个线圈系统数组

cur(1)=1.2!线圈1的名义电流为1.2安培/匝 cur(2)=1.5!线圈2的名义电流为1.5安培/匝 cur(3)=1.7!线圈3的名义电流为1.7安培/匝 esel,s„„!选择线圈1的单元

cm,wind1,elem!给选出的单元赋予部件名wind1 esel,s„„!选择线圈2的单元

cm,wind2,elem!给选出的单元赋予部件名wind2 esel,s„„!选择线圈3的单元

cm,wind3,elem!给选出的单元赋予部件名wind3 symfac=2!对称系数

Imaxtrix,symfac,’wind’,’curr’,’ind’ !计算微分电感矩阵和总磁链

*stat,ind!列出ind电感矩阵

11.2.2.5 下面是以命令流方式进行的一个计算电感矩阵的例子 该例计算一个二线圈系统(永磁电感器件)在非线性工作点下的微分电感矩阵和

总磁链,其示意图如下:

几何性质:x1=0.1, x2=0.1, x=0.1, y=0.1 材料性质:μr=1.0(空气),Hc=25(永磁体),B-H曲线(永磁体,见输入参数)

线圈1:名义电流=0.25安/匝,匝数=10 线圈2:名义电流=0.125安/匝,匝数=20 目标值:L11=4, L22=16, L12=8 命令流如下: /batch,list /title, Two-coil inductor with a permanent magnet /nopr !geometry data ! n=1! meshing parameter x=0.1! width (x size) of core y=0.1! hight of core, y size of window z=1! thickne of iron in z direction x1=0.1! width (x size) of coil 1 x2=0.1! width (x size) of coil 2 Hcy=25! coercive magnetic field in y direction n1=10! number of turns in coil1 n2=20! number of turns in coil2 ! !excitation data used by LMATRIX.MAC ! symfac=1! symmetric factor for inductance computation nc=2! number of coils *dim,cur,array,nc! nominal currents of coils *dim,coils,char,nc! names of coil components ! cur(1)=0.25! nominal current of 1st coil coils(1)=\"wind1\"! name of coil 1 component ! cur(2)=-0.125! nominal current of 2nd coil coils(2)=\"wind2\"! name of coil 2 component ! !auxiliary parameters ! mu0=3.1415926*4.0e-7 x3=x1+x2! x coordinate right to coil2 left x4=x3+2*x! x coordinate right to core x5=x4+x2! x coordinate right to coil2 right x6=x5+x1! x coordinate right to coil1 right js1=cur(1)*n1/(x1*y)! nominal current density of coil1 js2=cur(2)*n2/(x2*y)! nominal current density of coil2 ! /prep7 et,1,53 ! mp,murx,1,1! air/coil mp,mgyy,2,Hcy! coercive term Bs=2! saturation flux density Hs=100! saturation magnetic field TB,BH,2! core: H = Hs (B/Bs)^2; BS=2T;HS=100A/m *do,qqq,1,20 B=qqq/10*Bs tbpt,,Hs*(B/Bs)**2,B *enddo ! rect, 0,x1,0,y! coil1 left rect,x1,x3,0,y! coil2 left rect,x3,x4,0,y! core rect,x4,x5,0,y! coil2 right rect,x5,x6,0,y! coil1 right ! aglue,all ! asel,s,loc,x,x1/2! coil 1 volume attribute aatt,1,1,1 asel,s,loc,x,x5+x1/2 aatt,1,2,1 asel,s,loc,x,x1+x2/2! coil 2 volume attribute aatt,1,3,1 asel,s,loc,x,x4+x2/2 aatt,1,4,1 asel,s,loc,x,x3+x! iron volume attribute aatt,2,5,1 asel,all ! esize,,n amesh,all ! nsel,s,loc,x,x6! flux parallel Dirichlet at symmetry plain, x=x6 !! homogeneous Neumann flux normal at yoke, x=0 d,all,az,0 nsel,all ! esel,s,real,,1! coil 1 left component bfe,all,JS,,,,js1! unite current density in coil 1 ! esel,s,real,,2! coil 1 right component bfe,all,JS,,,,-js1! return unite current density in coil 1 ! esel,s,real,,1,2 cm,coils(1),elem ! esel,s,real,,3! coil 2 left component bfe,all,JS,,,,js2! unite current density in coil 2 ! esel,s,real,,4! coil 2 right component bfe,all,JS,,,,-js2! return unite current density in coil 2 ! esel,s,real,,3,4 cm,coils(2),elem ! ! allsel ! fini ! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! /com /com obtain operating solution /com ! /solu cnvtol,csg,,1.0e-4 /out,scratch solve fini ! /post1 ! /out ! /com, /com, senergy,! Stored electromagnetic energy savelen=S_ENG senergy,1! Co-energy savelce=C_ENG ! fini ! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ! compute inductance lmatrix,symfac,\"wind\",\"cur\",\"ind\", ! compute inductance matrix and flux ! /com finish 你将得到如下结果:

SUMMARY OF STORED ENERGY CALCULATION Load Step Number:1.Substep Number:1.Time:0.1000E+01 Material Number ofStored EnergyMaterial Description NumberElements(J/m) 1.4.0.52360E-05LinearIsotrp...2.1.-0.33314E+00Nonlin.MagnetIsotrp._____________________________________________________________________ T O T A L5.-0.33313E+00 Note: The energy density for the active elements used in the energy calculation is stored in the element item \"MG_ENG\" for display and printing.The total stored energy is saved as parameter (S_ENG) SUMMARY OF COENERGY CALCULATION Load Step Number:1.Substep Number:1.Time:0.1000E+01 Material Number ofCoenergyMaterial Description NumberElements(J/m) 1.4.0.52360E-05LinearIsotrp...2.1.0.33314E+00Nonlin.MagnetIsotrp._____________________________________________________________________ T O T A L5.0.33314E+00 Note: The co-energy density for the active elements used in the co-energy calculation is stored in the element item \"MG_COENG\" for display and printing.The total coenergy is saved as parameter (C_ENG) _____________________________________________________________________ ________________ LMATRIX SOLUTION SUMMARY ___________________ Flux linkage of coil1.=0.19989E+01 Flux linkage of coil2.=0.39978E+01 Self inductance of coil1.=0.39976E+01 Self inductance of coil2.=0.15989E+02 Mutual inductance between coils1.and2.=0.79948E+01 Inductance matrix is stored in array parameter ind( 2., 3.) Inductance matrix is stored in file ind.txt

推荐第10篇:交流电路中的电感和电容教案

3、3 交流电路中的电感和电容

课时安排:2课时 教学目标:

(一)知识与技能

1.理解为什么电感对交变电流有阻碍作用。

2.会用感抗来表示电感对交变电流阻碍作用的大小,知道感抗与哪些因素有关。 3.知道交变电流能通过电容器.知道为什么电容器对交变电流有阻碍作用。 4.会用容抗来表示电容对交变电流的阻碍作用.知道容抗与哪些因素有关。

(二)过程与方法

1.培养学生独立思考的思维习惯。

2.培养学生用学过的知识去理解、分析新问题的习惯。

(三)情感、态度与价值观

培养学生有志于把所学的物理知识应用到实际中去的学习习惯。

教学重点:1.电感、电容对交变电流的阻碍作用。

2.感抗、容抗的物理意义。

教学难点:1.感抗的概念及影响感抗大小的因素。

2.容抗概念及影响容抗大小的因素。

教学器材:双刀双掷开关、学生用低压交直流电源、灯泡(6 V、0.3 A)、线圈(用变压器的副线圈)、电容器(“10 μF、15 V”与“200 μF、15 V”)2个、两个扼流圈 3教学方法:实验法、阅读法、讲解法。 教学过程:

(一)引入新课

师:在直流电路中,影响电流跟电压关系的只有电阻。在交变电流路中,影响电流跟电压关系的,除了电阻外,还有电感和电容。电阻器、电感器、电容器是交变电流路中三种基本元件。这节课我们学习电感、电容对交变电流的影响。

板书课题电感和电容对交变电流的影响

(二)进行新课

1.电感对交变电流的阻碍作用

演示电阻、电感对交、直流的影响。实验电路如下图甲、乙所示:

师:首先演示甲图,电键分别接到交、直流电源上,引导学生观察两次灯的亮度,说明了什么道理? 生:灯的亮度相同。说明电阻对交流和直流的阻碍作用相同。

师:再演示乙图,电键分别接到交、直流电源上,引导学生观察两次灯的亮度,说明了什么道理? 生:电键接到直流上,亮度不变;接到交流上时,灯泡亮度变暗。说明线圈对直流电和交变电流的阻碍作用不同。

师:确实如此。线圈对直流电的阻碍作用只是电阻;而对交变电流的阻碍作用除了电阻之外,还有电

1 感.为什么会产生这种现象呢?

生:由电磁感应的知识可知,当线圈中通过交变电流时,产生自感电动势,阻碍电流的变化。 师:电感对交变电流阻碍作用的大小,用感抗来表示。感抗的大小与哪些因素有关?请同学们阅读教材后回答。

生:感抗决定于线圈的自感系数和交变电流的频率。线圈的自感系数越大,自感作用就越大,感抗就越大;交变电流的频率越高,电流变化越快,自感作用越大,感抗越大。

师:线圈在电子技术中有广泛应用,有两种扼流圈就是利用电感对交变电流的阻碍作用制成的。出示扼流圈,并介绍其构造和作用。

(1)低频扼流圈

构造:线圈绕在闭合铁芯上,匝数多,自感系数很大。

作用:对低频交变电流有很大的阻碍作用。即“通直流、阻交流”。 (2)高频扼流圈

构造:线圈绕在铁氧体芯上,线圈匝数少,自感系数小。 作用:对低频交变电流阻碍小,对高频交变电流阻碍大。即“通低频、阻高频”。

2.交变电流能够通过电容器

演示电容对交、直流的影响。实验电路如图所示:

师:开关S分别接到直流电源和交变电流源上,观察到什么现象?说明了什么道理?

生:接通直流电源,灯泡不亮;接通交变电流源,灯泡亮了。说明了直流电不能够通过电容器,交变电流能够“通过”电容器。

师:电容器的两极板间是绝缘介质,为什么交变电流能够通过呢?用CAI课件展示电容器接到交变电流源上,充、放电的动态过程。强调自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质,只是当电源电压升高时电容器充电,电荷向电容器的极板上集聚,形成充电电流;当电源电压降低时电容器放电,电荷从电容器的极板上放出,形成放电电流。电容器交替进行充电和放电,电路中就有了电流,表现为交流通过了电容器。

3.电容器对交变电流的阻碍作用 演示电容器对交变电流的影响

师:将刚才实验电路中“1000 μF,15 V”的电容器去掉,观察灯泡的亮度,说明了什么道理? 生:灯泡的亮度变亮了。说明电容器对交变电流也有阻碍作用。

师:的确是这样。物理上用容抗来表示电容器对交变电流阻碍作用的大小。容抗跟哪些因素有关呢?请同学们阅读教材后回答。

生:容抗决定于电容器电容的大小和交变电流的频率.电容越大,在同样电压下电容器容纳电荷越多,因此充放电的电流越大,容抗就越小;交变电流的频率越高,充放电进行得越快,充放电电流越大,容抗越小.即电容器的电容越大,交变电流频率越高,容抗越小。电容器具有“通交流、隔直流”“通高频、阻低频”的特点。

2 师:介绍电感、电容的广泛存在。

(三)课堂总结、点评

本节课主要学习了以下几个问题:

1.由于电感线圈中通过交变电流时产生自感电动势,阻碍电流变化,对交变电流有阻碍作用.电感对交变电流阻碍作用大小用感抗来表示.线圈自感系数越大,交变电流的频率越高,感抗越大,即线圈有“通直流、阻交流”或“通低频,阻高频”特征.2.交变电流“通过”电容器过程,就是电容器充放电过程.由于电容器极板上积累电荷反抗自由电荷做定向移动,电容器对交变电流有阻碍作用.用容抗表示阻碍作用的大小.电容器的电容越大,交流的频率越高,容抗越小.故电容器在电路中有“通交流、隔直流”或“通高频、阻低频”特征。

(四)实例探究

【例1】如图所示电路中,L为电感线圈,R为灯泡,电流表内阻为零。电压表内阻无限大,交流电源的电压u=2202sin10πt V。若保持电压的有效值不变,只将电源频率改为25Hz,下列说法中正确的是 ( )

A.电流表示数增大 B.电压表示数减小 C.灯泡变暗 D.灯泡变亮

解析:由u=2202sin100πt,可得电源频率f=

ARuVL2π改为25 Hz时,线圈的感抗减小,在电压不变的情况下,电路中的电流增大,选项A正确。

2100π Hz=50 Hz,当电源频率由原来的50 Hz2π灯泡的电阻R是一定的,电流增大时,实际消耗的电功率(P=IR)变大,灯泡变暗,选项C错误,D正确。

电压表与电感线圈并联,其示数为线圈两端电压UL,设灯泡两端的电压为UR,则电源电压的有效值为

3 U=UL+UR

因UR=IR,I增大,UR增大,因电源电压有效值不变,故UL=(U-UR)减小,故选项B正确.答案:ABD 点评:解决该类问题时将电感和电容看成特殊“电阻”,在交变电流电路中串、并联关系仍是适用的。 【例2】图所示是电视机电源部分的滤波装置,当输入端输入含有直流成分、交流低频成分的电流后,能在输出端得到较稳定的直流电,试分析其工作原理及各电容和电感的作用。

解析:当含有多种成分的电流输入到C1两端,则由于C1的“通交流、隔直流”功能,电流中的交流成分被衰减,而线圈L有“通直流、阻交流”功能,直流成分电流顺利通过L.一小部分交流通过L,到达C2两端时,C

2输入C1C2输出L

进一步滤除电流中残余的交流成分,这样就在输出端得到较稳定的直流电,这个直流电供电视机内芯正常工作。

点评:本题联系电视机中的实际电路,应分别考虑L、C的作用:L对直流起“短路”作用,对交流起阻碍作用;C对直流“断路”,对交流有旁路分流作用.本题C

1、C2两次对交流分流,滤波效果 更好

(四)作业布置 课文P60页第

2、

3、4题

第11篇:金卤灯电感镇流器和电子镇流器综合比较(优秀)

金卤灯电感镇流器和电子镇流器综合比较[转] [复制链接]

欣喜地看到国内水草玩家突破原有观念,重视反光罩,打破荧光灯865一统天下的格局,金卤被广泛应用。 再此转一片很实用,很详细的文章,拿出来与大家分享。

引言

在金卤灯电子镇流器制造技术已有了明显进步的今天,如何来客观公正地正确评价欧标和美标电感镇流器及电子镇流器的综合性能和性价比是十分重要的。这种对比和评价必须建立在各种镇流器产品都全面地达到现行的国际和国内安全标准,性能标准,EMC标准的前提下才有意义。也只有对金卤灯电感镇流器和金卤灯电子镇流器进行了客观正确的评价后,才能在实际应用中扬长避短,根据使用场合和条件的不同正确选用对应的镇流器。本文从上述各类镇流器主要性能比较(共包括10项内容)和价格及运行成本二个方面进行了分析并且给出了结论。

一、主要性能比较

欧标、美标金卤灯电感镇流器和金卤灯电子镇流器的主要性能对比简述如表1,因为实际的对比情况较复杂,所以详细的对比分析内容如下:

A、电磁兼容

金卤灯电子镇流器由于它的内部电路特性,决定了它本身的电磁兼容特性不可能做得很完美,尽管电子镇流器电子电路及元件功能的进步使目前的金卤灯电子镇流器能达到欧洲、北美以及我国对应的产品标准,但也使电子镇流器在制造成本及自身功耗上付出了明显的代价。

(1)、目前合格的金卤灯电子镇流器谐波总量THDI大约在12%-25%。而欧标金卤灯电感镇流器THDI仅为10%-12%。美标金卤灯(超前顶峰式)镇流器谐波总量比较高,THDI约在25%-30%,略高于合格的电子镇流器。

(2)、在对外骚扰(EMI)方面,金卤灯电子镇流器通过共模和差模的复合滤波,基本能达到EN55015和FCC的标准要求,但由于所配的光源功率较大,所以在实际安装使用时如不注意灯具内各输入和输出的走线位置,还是很容易因为输入和输出线之间的寄生感应而造成EMI方面的超标现象,尤其是采用电子镇流器的250W,400W的金卤灯灯具,往往会因为其输出导线辐射功率较强而造成上述不合格现象。而欧标和美标电感镇流器几乎不存在EMI方面的问题。

(3)、在抗外部骚扰(EMS)方面,电子镇流器可能显得更脆弱,尽管通过努力,目前的金卤灯电子镇流器也能够基本满足IEC61547的要求,但除了付出较明显的成本外,收到的实际功效还不理想,主要表现在进行EMS方面的试验时,由于元件参数的不一致性往往会出现产品有一定比例的不合格现象,尤其是野外应用的金卤灯电子镇流器在抗雷电感应能力方面,由于我国的配电网络是极性电源,即中性线(零线)接地,当出现强雷电情况时,闪电发出的广谱电磁波被架空的电源线吸收,由于火线和零线对地泄放的阻抗不同而使两根供电线路间以及供电线和地线之间在瞬间存在较高的电压差(根据测量,这种电压差可达3000V-5000V),这一电压差很容易使电子镇流器内部的元件发生击穿损坏,这也是安装在野外的HID电子镇流器常发生莫名其妙的损坏的主要原因。而欧标和美标的电感式镇流器几乎不存在抗外界骚扰和抗雷电感应电压方面的问题。

(4)、开机浪涌电流由于电子镇流器内电源滤波电容的存在,使得开机的瞬间浪涌电流很大,视电源内阻抗不同和相位不同可达15--30倍的正常工作电流值,而欧标电感镇流器开机时电流仅为正常工作电流得1.5倍左右,美标超前顶峰式镇流器仅为正常工作电流得1.3倍左右。虽然单个的电子镇流器开机时浪涌电流的绝对值并不大,并且作用在电网上的时间才数百毫秒,但由于金卤灯电子镇流器在使用时,往往是一个开关装置控制了很多个电子镇流器和灯的回路,这些接在同一开关回路里的电子镇流器在电源接通的瞬间会产生绝对值很大的浪涌电流。这种开机的浪涌电流完全可能使局部电网的过流装置动作,产生断电故障。金卤灯电子镇流器的开机浪涌电流大的特点初看起来与现在的EMC方面的标准中IEC61000-3-3/GB17625.2(电器的接入电网造成的局部电网电压的波动和闪烁的限制要求)有关,但实际上对某个具体的金卤灯电子镇流器来讲,即使是通过了IEC61000-3-3/GB17625.2标准检测,在大量使用时,仍会因为开机的浪涌电流而造成局部电网电压的明显的波动甚至过流跳闸。目前较先进和有效的方法是在金卤灯电子镇流器的输入端加接过零导通式固态继电器,能使开机时的浪涌电流减小到正常工作时电流的5~6倍,但必经是增加了成本并且其效果还有点不尽人意。

二、金卤灯电子镇流器和电感镇流器的性能/价格及运行成本(实例)对比

对金卤灯电子镇流器的性能价格及实际应用成本对比,可通过小功率金卤灯点灯系统和大功率金卤灯点灯系统二个例子来对比。下述对比都是建立在每种镇流器都全面达到标准的基础上。

A、小功率150W金卤灯系统的运行比较

150W小功率金卤灯对美标和欧标的结构和参数几乎是一样的。可从如下几个因素来综合评价电子镇流器和电感镇流器点灯系统三年的综合运行成本。

1.对输出功率较好的150W金卤灯电子镇流器,自身功率损耗约为11W,由于金卤灯照明大多用在公共场合,每天使用的时间以及每年使用的天数都较多,设每天用10小时,每年用340天,每千瓦时电费为0.7元。电子镇流器点灯系统的总功率150W+11W=161W,三年的用电费为0.7元×(10H×340D×3Y×0.161KW)=1149.54元,150W金卤灯电子镇流器平均价格140元,电子镇流器平均使用寿命为三年,平均

早期失效率1﹪。折合成每个电子镇流器单价约为141.4元。所以每个150W金卤灯电子镇流器三年平均运行费用是1149.54元+141.4元=1290.94元。

2.对输出功率同样足够的150W金卤灯电感镇流器,普通型电感镇流器的自身功率损耗约为24W,节能型电感镇流器自身损耗为17W,按上述同一计算方式

普通型三年的用电费为0.7元×(10H×340D×3Y×0.174KW)=1242.36元。

节能型三年的用电费为0.7元×(10H×340D×3Y×0.167KW)=1192.38元。

由于电感镇流器工作时需要加触发器,(平均价格为10元)为了使点灯系统功率因素达到0.9,所以加配18μF补偿电容(平均价格为18元),对触发器和电容,设其工作寿命为三年,早期失效率为1﹪,但电感镇流器平均工作寿命为10年,所以消耗的三年价格折旧。

对普通型电感镇流器价格为65元,早期失效率为0.01﹪,三年折旧价65元×1.0001×0.3+(10元+18元)×1.01=47.78元。

对节能型电感镇流器价格为80元,早期失效率几乎为零,三年折旧价80元×0.3+(10元+18元)×1.01=52.28元。

注:本文电感镇流器的价格已经把铜材涨价因素考虑在内,价格都按2006年5月价格计算。

每一个点灯系统三年的平均运行价格:(采用三年运行电费加上三年折旧价)

电子镇流器点灯系统:1149.54元+141.4元=1290.94元

普通型电感镇流器点灯系统:1242.36元+47.78元=1290.14元

节能型电感镇流器点灯系统:1192.38元+52.28元=1244.66元

从上面的实例对比可看出,对于普通的照明场合,节能型金卤灯电感镇流器点灯系统的三年运行成本最低,金卤灯电子镇流器点灯系统与普通金卤灯电感镇流器点灯系统三年的运行成本几乎一样。另外,在南方一些地区,在一年中使用空调的时间长达6个月,那么电子镇流器因其自身功耗小,造成的自身发热小而使空调系统间接的产生节电,按上述计算原则三年内累计间接节电费用与普通型电感镇流器相比可算出,

(24W-11W)×0.001×0.7元×10×(340×6/12)=15.47元,

三年内累计间接节电费用与节能型电感镇流器相比可算出,

(17W-11W)×0.001×0.7元×10×(340×6/12)=7.14元,在这些场合如果算上间接节电因素,150W金卤灯电子镇流器点灯系统三年的运行费用电容低于普通型金卤灯电感镇流器点灯系统,但仍明显高于节能型金卤灯电感镇流器点灯系统。

对于运动物体的照明例如乒乓球馆、羽毛球馆、网球场以及摄影、摄像场合,由于金卤灯电子镇流器独特的无频闪功能而使它能代替原有的低光效的卤钨灯,从而收到明显的节能效果,在相同的照明条件,平均比充卤素的钨丝灯系统节电达60﹪。应该讲这也是金卤灯电子镇流器得以生存和发展的最主要方向。而电感式镇流器由于频闪效应很难应用于这些具有运动物体的照明场合。 E、灯的效率

这一问题初看起来,好象是由灯自身的质量好坏所决定的,但实际上对于同一个灯来说,输入的灯电流的波形及频率的不同都会明显影响灯的电→光转换效率。就本文涉及的三种镇流器而言,设计良好的欧标金卤灯镇流器,其输出到灯的电流近似于正弦波,并且过零处的电流中断时间(OT)很小。与金卤灯配合后电→光转换效率最高。美标金卤灯镇流器由于采用超前顶峰式结构,灯电流过零处中断时间(OT)较大,所以在输入到灯相同功率的条件下,电→光转换效率约比欧标金卤灯镇流器低0.5%~2%。

电子镇流器输出到金卤灯的电流频率约在40KHz~50Hz,应该说其灯电流过零时的中断时间(OT)几乎可忽略,但实验却证明高强度气体放电灯在相同的电功率输入时,比工频相同电功率输入到同一灯时的光效要低,尤其是在250W及以上时,这一现象就比较明显,其电→光转换效率约低1.5%~3%。这一现象产生的原理目前尚不清楚,但这一现象说明了对低气压放电的荧光灯,在高频下其发光的效率会有约5%~8%的提高,但在高强度气体放电领域,用高频点灯不仅没有使灯的光效有所提高,在大功率时,灯的效率反而有所下降。

F、调光特性

为了适应各种场合不同的要求,对金卤灯进行适当调光是有必要的,在这一方面无疑是电子镇流器的功能最好,它能基本实现无级的调光,而电感式镇流器就目前比较经济的方法,一般只能采用分级调光形式。但是金卤灯的调光是受到其自身特性限制的,当金卤灯处于较小的输出功率时,由于其电弧管内的压力低而使灯的发光效率明显的减小。对于石英电弧管的金卤灯来讲,灯功率的明显调低,(约50%及以下的输出时)其发出光的谐线中,紫外光的比例将会明显的超标,这一现象一方面使灯发出可见光的效率进一步下降,另一方面必须对灯具上的透光玻璃采取更进一步的措施才能防止正常照明时紫外线成份不超标。所以对金卤灯而言,虽然电子镇流器可做到在100%~20%的调光,但实际应用时一般只适合用于陶瓷电弧管的金卤灯,并且考虑到其效率,调光范围一般只可取100%~40%。

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沙发

发表于 2008-2-20 08:34:49 |只看该作者 G、镇流器与灯的距离

在实际的使用中,因为很多原因往往需要把镇流器安装在离灯较远的地方,在这一方面电感镇流器只要导线截面积足够,导线电阻约占镇流器等效阻抗的0.5%以下时,几乎不会影响灯的正常工作,这一距离一般可达50米左右。而电子镇流器由于其输出的是高频,所以输出导线的高频感抗较大,当灯和镇流器的距离达5米时,因导线高频阻抗原因已会使灯的输出功率明显下降约3%~8%,并且电子镇流器输出导线的增长还会使对外干扰(EMI)明显上升并超过标准限值。更重要的是,对于采用钢杆的路灯,如果电子镇流器安装在路灯钢杆的基座内,其输出到灯的导线相互之间,以及导线与接地的钢杆之间将产生明显的容性泄漏电流,这一容性泄漏不仅会产生对外干扰,还会加重电子镇流器的负载而可能使电子镇流器寿命缩短。

H、镇流器的使用寿命

电子镇流器的生产企业,对生产过程质量控制以及工艺控制要比做电感镇流器生产过程质量控制以及工艺控制严格得多,仅管这样,因为电子镇流器内的元件很多,并且其中任一元件出故障都将造成电子镇流器的失效。即使是电子镇流器内部的元器件没有失效,但在露天且在雷电感应和高压脉冲“袭击”的场合仍会使不少电子镇流器早期失效。目前电子镇流器由于受到元器件寿命及外界电磁感应脉冲干扰的影响,平均寿命基本在3年左右。

电感镇流器由于其结构简单,只要绕组未发生自身的匝间和层间短路以及对外表的击穿。一般寿命都大于10年,在耐高温及恶劣环境条件方面,电感镇流器的使用寿命也明显优于电子镇流器。

I、自身重量

在自身重量方面,电感镇流器由于其结构原因并且要保持其良好的工作特性,自身重量是很大的,一般 为同类电子镇流器重量的3倍~5倍。 J、执行ROHS和Weee指令

欧盟议会和欧盟理事会第2002/95/EC号《关于限制某些有害物质在电子电气设备中使用(ROHS)指令》规定,从2006年7月1日起各成员国在电子电气产品中禁用(除少数限用外)镉、铅、汞、PBB(多溴化联苯)和PBDE(聚溴联苯)。另外,又颁布了第2002/96/EC号《关于报废电子电气设备(weee)指令》,这一执令已于2005年8月13日执行。对照明电器在weee指令中附件1A中规定,报废的照明电气产品回收再利用率要达到每件器具平均重量的70%以上,对于气体放电灯,组件、材料和物质再循环利用率将达到灯重量的80%以上。

我国目前是世界照明电器出口的第一大国,这二个指令的发布对我国出口欧盟的照明电器产品有非常大的影响。目前我国对应欧盟二个指令的相对应标准也即将出台,这二个指令本身也将对电子和电感镇流器今后的发展产生重大影响。

就金卤灯电子镇流器和电感镇流器而言,要满足ROHS和Weee指令其难度是有很大差别的。电感镇流器只要在其采用的材料中,例如塑料绝缘材料中的阻燃剂,不含PBB(多溴化联苯)和PBDE(聚溴联苯),黄铜材料中不含铅、镉,电镀件中不含六价铬就能轻易满足ROHS指令的要求。对于电感镇流器来说,其报废的材料回收再循环利用率可轻易达到自身重量的85%以上,也完全能满足Weee指令的要求。

电子镇流器要达到ROHS指令的要求,除了其塑料绝缘件和黄铜材料也需达到上述要求外,最困难的是采用的焊锡中铅含量问题,众所周知,当锡铅比列达到65%/35%时焊锡特性最佳。我国目前的电子线路板上的焊锡普遍采用这一牌号的焊锡,但为了满足ROHS指令,必须得放弃这种焊锡。目前采用的其它能满足ROHS指令的焊料除了成本高以外,焊接的温度也明显提高,这使得在接过程中的工艺难度更大,也更易损坏电子元件。在达到Weee指令要求方面,电子镇流器也面临很大的困难,其电子元件及线路板的回收利用是个很困难的问题,虽说目前的技术已能使电子镇流器的回收再利用达到Weee指令的要求,但是,回收处理所付出代价要比电感镇流器大得多。

二、金卤灯电子镇流器和电感镇流器的性能/价格及运行成本(实例)对比

对金卤灯电子镇流器的性能价格及实际应用成本对比,可通过小功率金卤灯点灯系统和大功率金卤灯点灯系统二个例子来对比。下述对比都是建立在每种镇流器都全面达到标准的基础上。

A、小功率150W金卤灯系统的运行比较

150W小功率金卤灯对美标和欧标的结构和参数几乎是一样的。可从如下几个因素来综合评价电子镇流器和电感镇流器点灯系统三年的综合运行成本。

1.对输出功率较好的150W金卤灯电子镇流器,自身功率损耗约为11W,由于金卤灯照明大多用在公共场合,每天使用的时间以及每年使用的天数都较多,设每天用10小时,每年用340天,每千瓦时电费为0.7元。电子镇流器点灯系统的总功率150W+11W=161W,三年的用电费为0.7元×(10H×340D×3Y×0.161KW)=1149.54元,150W金卤灯电子镇流器平均价格140元,电子镇流器平均使用寿命为三年,平均

早期失效率1﹪。折合成每个电子镇流器单价约为141.4元。所以每个150W金卤灯电子镇流器三年平均运行费用是1149.54元+141.4元=1290.94元。

2.对输出功率同样足够的150W金卤灯电感镇流器,普通型电感镇流器的自身功率损耗约为24W,节能型电感镇流器自身损耗为17W,按上述同一计算方式

普通型三年的用电费为0.7元×(10H×340D×3Y×0.174KW)=1242.36元。

节能型三年的用电费为0.7元×(10H×340D×3Y×0.167KW)=1192.38元。

由于电感镇流器工作时需要加触发器,(平均价格为10元)为了使点灯系统功率因素达到0.9,所以加配18μF补偿电容(平均价格为18元),对触发器和电容,设其工作寿命为三年,早期失效率为1﹪,但电感镇流器平均工作寿命为10年,所以消耗的三年价格折旧。

对普通型电感镇流器价格为65元,早期失效率为0.01﹪,三年折旧价65元×1.0001×0.3+(10元+18元)×1.01=47.78元。

对节能型电感镇流器价格为80元,早期失效率几乎为零,三年折旧价80元×0.3+(10元+18元)×1.01=52.28元。

注:本文电感镇流器的价格已经把铜材涨价因素考虑在内,价格都按2006年5月价格计算。

每一个点灯系统三年的平均运行价格:(采用三年运行电费加上三年折旧价)

电子镇流器点灯系统:1149.54元+141.4元=1290.94元

普通型电感镇流器点灯系统:1242.36元+47.78元=1290.14元

节能型电感镇流器点灯系统:1192.38元+52.28元=1244.66元

从上面的实例对比可看出,对于普通的照明场合,节能型金卤灯电感镇流器点灯系统的三年运行成本最低,金卤灯电子镇流器点灯系统与普通金卤灯电感镇流器点灯系统三年的运行成本几乎一样。另外,在南方一些地区,在一年中使用空调的时间长达6个月,那么电子镇流器因其自身功耗小,造成的自身发热小而使空调系统间接的产生节电,按上述计算原则三年内累计间接节电费用与普通型电感镇流器相比可算出,

(24W-11W)×0.001×0.7元×10×(340×6/12)=15.47元,

三年内累计间接节电费用与节能型电感镇流器相比可算出,

(17W-11W)×0.001×0.7元×10×(340×6/12)=7.14元,在这些场合如果算上间接节电因素,150W金卤灯电子镇流器点灯系统三年的运行费用电容低于普通型金卤灯电感镇流器点灯系统,但仍明显高于节能型金卤灯电感镇流器点灯系统。

对于运动物体的照明例如乒乓球馆、羽毛球馆、网球场以及摄影、摄像场合,由于金卤灯电子镇流器独特的无频闪功能而使它能代替原有的低光效的卤钨灯,从而收到明显的节能效果,在相同的照明条件,平均比充卤素的钨丝灯系统节电达60﹪。应该讲这也是金卤灯电子镇流器得以生存和发展的最主要方向。而电感式镇流器由于频闪效应很难应用于这些具有运动物体的照明场合。 B. 大功率400W金卤灯系统的运行比较

1.对于功能齐全的400W金卤灯电子镇流器,自身功耗约28W,按上述计算公式,三年的运行电费为0.7元×(10H×340D×3Y×0.428KW)=3055.92元。

400W金卤灯电子镇流器平均价格为260元,400W金卤灯电子镇流器早期失效率约为2﹪,折合到每个电子镇流器平均价格为260×1.02=265.2元

400W金卤灯电子镇流器点灯系统三年中运行成本为3055.92元+265.2元=3321.12元。

2.节能型欧标400W金卤灯电感镇流器自身功耗约28W,也按同一计算公式三年的运行电费为0.7元×(10H×340D×3Y×0.428KW)=3055.92元,节能型欧标400W金卤灯电感镇流器平均价格为145元,早期失效率为0.01﹪,折合到每个400W欧标电感镇流器平均价格为145×1.0001=145.02元。

由于电感镇流器具有10年以上的使用寿命,所以三年的运行折旧费为145.02元×0.3=43.50元。

触发器价格为16元,补偿电容43μF,价格为40元,设此两个零件平均寿命为三年,所以三年的运行费用共计为43.50元+16元+40元=99.50元。

节能型欧标400W金卤灯电感镇流器点灯系统三年运行成本为3055.92元+99.50元=3155.42元。

3.对于品质较好的美标400W金卤灯电感镇流器,由于其内部存在局部磁路的磁饱和现象,所以自身功耗约58W,也按上述计算公式,三年的运行电费为0.7元×(10小时×340天×3年×0.458KW)=3270.12元。

美标400W金卤灯镇流器的平均价格为220元,早期失效率为0.02﹪,折合到每个400W美标金卤灯镇流器平均价格为220元×1.0002=220.044元,对于10年使用寿命的电感镇流器来说,三年折旧费用为220.044元×0.3=66.01元,串联电容器36μF,价格为36元,所以三年的运行费用共计为3270.12元+66.01元+36元=3372.13元。

由于400W金卤灯基本都用于室外,所以不存在自身发热造成的空调附加费用。

从上述的三年运行成本分析来看,对400W金卤灯运行系统,节能型欧标金卤灯点灯系统运行成本已明显低于金卤灯电子镇流器的运行成本,而美标金卤灯运行系统的费用略高于电子镇流器的运行系统。

三、结论

经过照明电器界广大技术人员近20年的努力,以及部分元器件的集成化和专门化,

使得电子镇流器的制造技术有了长足的进步,在低气压放电的荧光灯领域,小功率节能灯镇流器(3W~18W),已经几乎完全由电子镇流器取代了电感镇流器,在较小功率荧光灯领域(18W~58W),电子镇流器也正在不断地扩大占有率而逐步地挤占着电感荧光灯镇流器的市场。尽管欧盟的ROHS和Weee指令的实施以及这两个指令在世界各国引起的响应会使荧光灯电子镇流器的制造工艺遇到不少困难,并且其制造成本也会有所增加,但因为荧光灯电子镇流器自身重量轻,功耗小,光效高,可做到无频闪等突出优点,所以在低气压荧光灯领域内,电子镇流器仍将会继续扩大它的占有率。

在高强度气体放电灯领域,就总体运行成本来讲,小功率的金卤灯或高压钠灯电子镇流器并不占有优势。但在一些特殊的具有运动物体的照明场合,例如乒乓球馆、网球馆、羽毛球馆,以及摄影、摄像场合,电子镇流器因为其具有连续调光并且可做到无频闪,可以较好地替代充卤素的钨丝灯,所以具有较明显的优势。

在大功率高强度气体放电灯(175W以上)领域,由于EMI、抗干扰、开机浪涌、声共振,可靠性,满足ROHS和Wee指令及综合运行成本等多方面因素,电子镇流器处于明显的劣势。即使在电网电压很不稳定的场合,例如一些地区的路灯系统,电感镇流器点灯系统也可通过一组点灯系统集中串联电抗器的自动控制系统,来实现可靠而经济的稳定灯功率,后半夜减半运行等多项控制功能,而使系统可靠又最经济

地运行。在大功率高强度气体放电灯(175W以上)领域,在比较长的时期内仍将是以运行成本最佳的欧标节能型电感镇流器为主流的发展方向。除非电子镇流器在元器件技术上以及集成化和专门化有重大突破。

而美标175W以上的镇流器,由于它在灯电流过零时能提供较高的瞬时开路电压VSS而能有效地延长美标金卤灯的使用寿命,也使得它在175W及以上领域内(对配合美标金卤灯来说)具有一席之地。

第12篇:电子元件知识——电感的分类和特性(推荐)

电感线圈

新晨阳

电感器

电感的分类

电子元件知识——电感的分类和特性

电感线圈是由导线一圈*一圈地绕在绝缘管上,导线彼此互相绝缘,而绝缘管可以是空心的,也可以包含铁芯或磁粉芯,简称电感。用L表示,单位有亨利(H)、毫亨利 (mH)、微亨利(uH),1H=10^3mH=10^6uH。

一、电感的分类

按 电感形式 分类:固定电感、可变电感。

按导磁体性质分类:空芯线圈、铁氧体线圈、铁芯线圈、铜芯线圈。 按 工作性质 分类:天线线圈、振荡线圈、扼流线圈、陷波线圈、偏转线圈。 按 绕线结构 分类:单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈。

二、电感线圈的主要特性参数

1、电感量L 电感量L表示线圈本身固有特性,与电流大小无关。除专门的电感线圈(色码电感)外,电感量一般不专门标注在线圈上,而以特定的名称标注。

2、感抗XL 电感线圈

新晨阳

电感器

电感的分类

电感线圈对交流电流阻碍作用的大小称感抗XL,单位是欧姆。它与电感量L和交流电频率f的关系为XL=2πfL

3、品质因素Q 品质因素Q是表示线圈质量的一个物理量,Q为感抗XL与其等效的电阻的比值,即:Q=XL/R 线圈的Q值愈高,回路的损耗愈小。线圈的Q值与导线的直流电阻,骨架的介质损耗,屏蔽罩或铁芯引起的损耗,高频趋肤效应的影响等因素有关。线圈的Q值通常为几十到几百。

4、分布电容

线圈的匝与匝间、线圈与屏蔽罩间、线圈与底版间存在的电容被称为分布电容。分布电容的存在使线圈的Q值减小,稳定性变差,因而线圈的分布电容越小越好。

三、常用线圈

1、单层线圈

单层线圈是用绝缘导线一圈挨一圈地绕在纸筒或胶木骨架上。如晶体管收音机中波天线线圈。

2、蜂房式线圈

如果所绕制的线圈,其平面不与旋转面平行,而是相交成一定的角度,这种线圈称为蜂房式线圈。而其旋转一周,导线来回弯折的次数,常称为折点数。蜂房式绕法的优点是体积小,分布电容小,而且电感量大。蜂房式线圈都是利用蜂房绕线机来绕制,折点越多,分布电容越小

电感线圈

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电感器

电感的分类

3、铁氧体磁芯和铁粉芯线圈

线圈的电感量大小与有无磁芯有关。在空芯线圈中插入铁氧体磁芯,可增加电感量和提高线圈的品质因素。

4、铜芯线圈

铜芯线圈在超短波范围应用较多,利用旋动铜芯在线圈中的位置来改变电感量,这种调整比较方便、耐用。

5、色码电感器

色码电感器是具有固定电感量的电感器,其电感量标志方法同电阻一样以色环来标记。

6、阻流圈(扼流圈)

限制交流电通过的线圈称阻流圈,分高频阻流圈和低频阻流圈。

7、偏转线圈

偏转线圈是电视机扫描电路输出级的负载,偏转线圈要求:偏转灵敏度高、磁场均匀、Q值高、体积小、价格低。

变压器

变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件,当初级线圈中通有交流电流时,铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通,使次级线圈中感应出电压(或电流)。变压器由铁芯(或磁芯)和线圈组成,线圈有两个或两个以上的绕组,其中接电源的绕组叫初级线圈,其余的绕组叫次级线圈。

一、分类

按冷却方式分类:干式(自冷)变压器、油浸(自冷)变压器、氟化物(蒸发冷却)变压器。 按防潮方式分类:开放式变压器、灌封式变压器、密封式变压器。

按铁芯或线圈结构分类:芯式变压器(插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯)、壳式变压器(插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯)、环型变压器、金属箔变压器。 按电源相数分类:单相变压器、三相变压器、多相变压器。 电感线圈

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电感器

电感的分类

按用途分类:电源变压器、调压变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器、脉冲变压器。

二、电源变压器的特性参数 1 工作频率

变压器铁芯损耗与频率关系很大,故应根据使用频率来设计和使用,这种频率称工作频率。 2 额定功率

在规定的频率和电压下,变压器能长期工作,而不超过规定温升的输出功率。 3 额定电压

指在变压器的线圈上所允许施加的电压,工作时不得大于规定值。 4 电压比

指变压器初级电压和次级电压的比值,有空载电压比和负载电压比的区别。 5 空载电流

变压器次级开路时,初级仍有一定的电流,这部分电流称为空载电流。空载电流由磁化电流(产生磁通)和铁损电流(由铁芯损耗引起)组成。对于50Hz电源变压器而言,空载电流基本上等于磁化电流。

6 空载损耗:指变压器次级开路时,在初级测得功率损耗。主要损耗是铁芯损耗,其次是空载电流在初级线圈铜阻上产生的损耗(铜损),这部分损耗很小。 7 效率

指次级功率P2与初级功率P1比值的百分比。通常变压器的额定功率愈大,效率就愈高。 8 绝缘电阻

表示变压器各线圈之间、各线圈与铁芯之间的绝缘性能。绝缘电阻的高低与所使用的绝缘材料的性能、温度高低和潮湿程度有关。

三、音频变压器和高频变压器特性参数 电感线圈

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电感器

电感的分类

1 频率响应

指变压器次级输出电压随工作频率变化的特性。 2 通频带

如果变压器在中间频率的输出电压为U0,当输出电压(输入电压保持不变)下降到0.707U0时的频率范围,称为变压器的通频带B。 3 初、次级阻抗比

变压器初、次级接入适当的阻抗Ro和Ri,使变压器初、次级阻抗匹配,则Ro和Ri的比值称为初、次级阻抗比。在阻抗匹配的情况下,变压器工作在最佳状态,传输效率最高。

第13篇:2.3探究电阻、电感和电容的作用

2.3探究电阻、电感和电容的作用 学案

教学目标:

1、知识与技能

(1)理解为什么电感对交变电流有阻碍作用;

(2)知道用感抗来表示电感对交变电流阻碍作用的大小,知道感抗与哪些因素有关;

(3)知道交变电流能通过电容器。知道为什么电容器对交变电流有阻碍作用; (4)知道用容抗来表示电容对交变电流的阻碍作用的大小。知道容抗与哪些因素有关。

2、过程与方法

(1)培养学生独立思考的思维习惯;

(2)培养学生用学过的知识去理解、分析新问题的习惯。

3、情感、态度与价值观:

培养学生有志于把所学的物理知识应用到实际中去的学习习惯。

教学重点:电感、电容对交变电流的阻碍作用。

教学难点:感抗的概念及影响感抗大小的因素、容抗概念及影响容抗大小的因素。 教学方法:实验探究法、阅读法、讲解法。 教学过程

【实验探究一】 电阻器对交变电流有何作用?

提出问题:(1)猜想:电阻器对交变电流是否有阻碍作用?

(2)观察实验并思考:当开关扳向交变电流时,两只灯泡的亮度是否相同?

这说明 。

(3)将开关分别扳向直流电源和交流电源,比较这两种情况下A灯泡的亮度有没有变化? 这又说明 。

【实验探究二】 电感器对交变电流有何作用?

观察实验,回答下列问题:

(1)将开关分别扳向直流电源和交流电源,观察到的现象是

这说明 .

用心

爱心

专心

1

(2)为什么会产生这种现象呢?

由电磁感应的知识可知,当线圈中通过交变电流时, 。 (3)电感对交变电流阻碍作用的大小与哪些因素有关? 。

【多学一点】 同学们阅读教材56页内容回答: 电感器对交变电流所起的阻碍作用的大小用 来表示,符号是 ,单位是 ,计算表达式是 ,式中f的含义是 ,L的含义是

总结:电感器的特性: “通直流,阻交流;通低频,阻高频。” 【实验探究三】电容器对交变电流的作用

观察实验,回答下列问题:

(1)将开关分别扳向直流电源和交流电源,观察到的现象是

这说明 。

(2)电容对交变电流阻碍作用的大小与哪些因素有关? (3电容器的两极板间是绝缘介质,为什么交变电流能够通过呢?

用CAI课件展示电容器接到交变电流源上,充、放电的动态过程。

【多学一点】 同学们阅读教材56页内容回答: 电容器对交变电流所起的阻碍作用的大小用 来表示,符号是 ,单位是 ,计算表达式是 ,式中f的含义是 ,C的含义是

总结:电容器的特性: “通交流,隔直流;通高频,阻低频。” 【典例分析】 如图所示电路中,L为电感线圈,R为灯泡,电流表内阻为零。电压表内阻无限大,交流电源的电压u=2202π (V)。若保持电压的有效值不变,只将电源频率改为25Hz,下列说法中正确的是( )

A.电流表示数增大 B.电压表示数减小 C.灯泡变暗 D.灯泡变亮

用心

爱心

专心 2

ARuVL

【巩固练习】

如图,电路中完全相同的三个灯泡a、b、c分别与电阻R、电感L、电容C串联、然后再并联到220V、50Hz的交流电电路上,三个灯泡亮度恰好相同,若保持交变电压不变,将交变电流的频率增大到60Hz,则发生的现象是

( )

A.三灯亮度不变 C.a不变、b变亮、c变暗

B.三灯均变亮 D.a 不变、b变暗、c变亮

【课后练习】练习册习题

2.3探究电阻、电感和电容的作用 学案

教学目标:

1、知识与技能

(1)理解为什么电感对交变电流有阻碍作用;

(2)知道用感抗来表示电感对交变电流阻碍作用的大小,知道感抗与哪些因素有关;

(3)知道交变电流能通过电容器。知道为什么电容器对交变电流有阻碍作用; (4)知道用容抗来表示电容对交变电流的阻碍作用的大小。知道容抗与哪些因素有关。

2、过程与方法

(1)培养学生独立思考的思维习惯;

(2)培养学生用学过的知识去理解、分析新问题的习惯。

3、情感、态度与价值观:

用心

爱心

专心

3 培养学生有志于把所学的物理知识应用到实际中去的学习习惯。

教学重点:电感、电容对交变电流的阻碍作用。

教学难点:感抗的概念及影响感抗大小的因素、容抗概念及影响容抗大小的因素。 教学方法:实验探究法、阅读法、讲解法。 教学过程

【实验探究一】 电阻器对交变电流有何作用?

提出问题:(1)猜想:电阻器对交变电流是否有阻碍作用?

(2)观察实验并思考:当开关扳向交变电流时,两只灯泡的亮度是否相同?

这说明 。

(3)将开关分别扳向直流电源和交流电源,比较这两种情况下A灯泡的亮度有没有变化? 这又说明 。

【实验探究二】 电感器对交变电流有何作用?

观察实验,回答下列问题:

(1)将开关分别扳向直流电源和交流电源,观察到的现象是

这说明 .

(2)为什么会产生这种现象呢?

由电磁感应的知识可知,当线圈中通过交变电流时, 。 (3)电感对交变电流阻碍作用的大小与哪些因素有关? 。

【多学一点】 同学们阅读教材56页内容回答: 电感器对交变电流所起的阻碍作用的大小用 来表示,符号是 ,单位是 ,计算表达式是 ,式中f的含义是 ,L的含义是

总结:电感器的特性: “通直流,阻交流;通低频,阻高频。” 【实验探究三】电容器对交变电流的作用

观察实验,回答下列问题:

用心

爱心

专心

4 (1)将开关分别扳向直流电源和交流电源,观察到的现象是

这说明 。

(2)电容对交变电流阻碍作用的大小与哪些因素有关? (3电容器的两极板间是绝缘介质,为什么交变电流能够通过呢?

用CAI课件展示电容器接到交变电流源上,充、放电的动态过程。

【多学一点】 同学们阅读教材56页内容回答: 电容器对交变电流所起的阻碍作用的大小用 来表示,符号是 ,单位是 ,计算表达式是 ,式中f的含义是 ,C的含义是

总结:电容器的特性: “通交流,隔直流;通高频,阻低频。” 【典例分析】 如图所示电路中,L为电感线圈,R为灯泡,电流表内阻为零。电压表内阻无限大,交流电源的电压u=2202sin10π (V)。若保持电压的有效值不变,只将电源频率改为25Hz,下列说法中正确的是( )

A.电流表示数增大 B.电压表示数减小 C.灯泡变暗 D.灯泡变亮

ARuVL

【巩固练习】

如图,电路中完全相同的三个灯泡a、b、c分别与电阻R、电感L、电容C串联、然后再并联到220V、50Hz的交流电电路上,三个灯泡亮度恰好相同,若保持交变电压不变,将交变电流的频率增大到60Hz,则发生的现象是

( )

A.三灯亮度不变 C.a不变、b变亮、c变暗

B.三灯均变亮 D.a 不变、b变暗、c变亮

用心

爱心

专心

用心

爱心

专心6

【课后练习】练习册习题

第14篇:电感和电容在无功功率中的作用

电力系统电压与无功补偿

现代生产和现代生活离不开电力。电力部门不仅要满足用户对电力数量不断增长的需要,而且也要满足对电能质量上的要求。所谓电能质量,主要是指所提供电能的电压、频率和波形是否合格,在合格的电能下工作,用电设备性能最好、效率最高,电压质量是电能质量的一个重要方面,同时,电压质量的高低对电网稳定、经济运行也起着至关重要的作用。 信息请登陆:输配电设备网

1.电压与无功补偿

电压顾名思义就是电(力)的压力。在电压的作用下电能从电源端传输到用户端,驱动用电设备工作。

交流电力系统需要电源供给两部分能量,一部分将用于作功而被消耗掉,这部分电能将转换为机械能、光能、热能或化学能,我们称为“有功功率”。另一部分能量是用来建立磁场,用于交换能量使用的,对于外部电路它并没有作功,由电能转换为磁能,再由磁能转换为电能,周而复始,并没有消耗,这部分能量我们称为“无功功率”,无功是相对于有功而言,不能说无功是无用之功,没有这部分功率,就不能建立感应磁场,电动机、变压器等设备就不能运转。在电力系统中,除了负荷无功功率外,变压器和线路的电抗上也需要大量无功功率。

国际电工委员会给出的无功功率的定义是:电压与无功电流的乘积为无功功率。其物理意义是:电路中电感元件与电容元件活动所需要的功率交换称为无功功率。 信息来自:www.daodoc.com

电容和电感并联接在同一电路时,当电感吸收能量时,正好电容释放能量;电感放出能量时,电容正好吸收能量。能量就在它们中间互相交换。即电感性负荷所需的无功功率,可以由电容器的无功输出得到补偿,因此我们把具有电容性的装置称为“无功补偿装置”。

电力系统常用的无功补偿装置主要是电力电容器和同步调相机。 信息来源:http://www.daodoc.com

若电力负荷的视在功率为S,有功功率为P,无功功率为Q,有功功率、无功功率和视在功率之间的关系可以用一个直角三角形来表示,以有功功率和无功功率各为直角边,以视在功率为斜边构成直角三角形,有功功率与视在功率的夹角称为功率因数角。有功功率与视在功率的比值,我们称为功率因数,用cosf表示,cosf = P/S。它表明了电力负荷的性质。

P = UIcosf

Q = UIsinf

S = (P2 + Q2)1/2 = UI 信息来自:输配电设备网

有功功率的常用单位为千瓦(kW),无功功率为千乏(kvar),视在功率的单位为千伏安(kVA)。

无功功率按电路的性质有正有负,Q为正值时表示吸收无功功率,Q为负值时表示发出无功功率,在感性电路中,电流滞后于电压,f >0,Q为正值。而在容性电路中,电流超前于电压,f

这就是人们通常称电动机等设备“吸收”无功而电容器发出“无功”的道理。

2.电压水平与无功功率补偿

当输电线路或变压器传输功率时,电流将在线路或变压器阻抗上产生电压损耗,下面以一条输电线路为例来分析这个问题。一段输电线路的单相等值电路,其中R、X分别为一相的电阻和等值电抗,U

1、U2为首未端相电压,I为线路中流过的相电流。信息来自:输配电设备网

为了说明问题,以线路末端电压U2为参考轴,设线路电流I为正常的阻感性负荷电流,它滞后于U2一个角度f,电流流过线路电阻产生一个电压降IR,它与电流向量同方向,同时,线路电流也在线路上产生一个电压降IX,它超前于电流向量90度,U1就是U

2、IR、IX三个电压的和。

线路的电压损耗DU为电压DU1和DU2之和,U1 = IRcosf,DU2 = IXsinf,所以线路的电压损耗为DU = DU1 + DU2 = I(Rcosf + Xsinf),如果电流I用线路末端的单相功率S和电压U2来表示,即

P = U2Icosf, Q = U2Isinf

则可得: 信息来自:输配电设备网

DU = (PR + QX)/U2

由此可见,电压损耗由两部分组成,即有功功率在电阻上的压降和无功功率在电抗上的压降。

一般说来,在超高压电网的线路、变压器的等值电路中,电抗的数值比电阻大得多。所以无功功率对电压损耗的影响很大,而有功功率对电压损耗的影响则要小得多。因此,可以得出结论,在电力系统中,无功功率是造成电压损耗的主要因素。 信息来自:输配电设备网

从前面的分析我们知道,当线路、变压器传输功率时,会产生电压损耗,因而影响了电网各处电压的高低。如果能改变线路、变压器等电网元件上的电压损耗,也就改变了电网各节点的电压状况。

由电压损耗表达式DU = (PR + QX)/U可知,要改变电压损耗有两种办法。

(1)改变元件的电阻;(2)改变元件的电抗,都能起到改变电压损耗的作用。

可采取的一种办法是增大导线截面减小电阻以减小电压损耗,这种办法在负荷功率因数较高、原有导线截面偏小的配电线路中比较有效。适宜负荷不断增加的农村地区采用。

而电网中用的最多的办法是减少线路中的电抗,在超高压输电线路中广泛采用的分裂导线就可以明显降低线路的电抗。在我国,220kV线路一般采用二分裂、500kV线路采用四分裂导线。采用分裂导线,降低线路电抗,不仅仅减少了电压损耗,而且有利于电力系统的稳定性,能提高线路的输电能力。现在已逐步采用的紧凑型结构输电线路,还可以进一步降低输电线路的电抗,不仅提高了电网的稳定性,同时,也降低了线路的电压损耗。

减小线路电抗的另一种办法是采用串联电容补偿,就是在线路中串联一定数值的电容器,大家知道,同一电流流过串联的电感、电容时,电感电压与电容电压在相位上正好差180度.采用串联电容补偿其主要目的也是增加线路的输电能力,提高电网的稳定性,同时,也降低了线路电压损耗。

串联电容器补偿,现在主要应用于超高压、大容量的输电线路上,山西大同到北京的500kV输电线路全长300多km,在加装了串联电容补偿后电网线损降低,电压质量改善,电网运行的稳定性得到加强,而且输电能力提高了30%以上。 信息请登陆:输配电设备网

为了更直观的说明改变电抗对降低电路电压损耗的作用,我们举一个简单的例子:

有一110kV线路,输送有功功率15MW,无功功率20Mvar,线路电阻R为2W,线路电抗XL为6W(这里只是假设的数值,因线路的电抗和线路的长度、截面、材料,结构等诸多因素有关,计算比较复杂) 信息来自:www.daodoc.com

求:在电抗XL = 6W和经补偿后电抗XL = 2W时的压降。

解:XL = 6W时电压损耗:

DU = (PR + QXL)/U = (15×106×2 + 20×106×6)/(110×103×31/2) = 788(V)

XL = 2W时电压损耗:

DU = (PR + QXL)/U = (15×106×2 + 20×106×2)/(110×103×31/2) = 368(V) 信息来自:www.daodoc.com

减少电压损耗 = 788V14.528 = 25.472Mvar。 信息来自:输配电设备网

补偿前后有功损耗相差219kW。由计算结果可知补偿无功功率25.472Mvar后每小时可降低线损219kWh。 信息来自:输配电设备网

无功补偿对电力系统的重要性越来越受到重视,合理地投停使用无功补偿设备,对调整电网电压、提高供电质量、抑制谐波干扰、保证电网安全运行都有着十分重要的作用。 信息来自:www.daodoc.com

无功补偿装置的合理使用可以给供电企业带来巨大的经济效益。对于像北京电力公司这样的大企业来说,线损每降低0.1个百分点,就可以增加上千万元收入。 信息请登陆:输配电设备网

从根本上说,要维持整个系统的电压水平,就必须有足够的无功电源来满足系统负荷对无功功率的需求和补偿线路和变压器中的无功功率损耗。

如果系统无功电源不足,则会使电网处于低电压水平上的无功功率平衡,即靠电压降低、负荷吸收无功功率的减少来弥补无功电源的不足。同样,如果由于电网缺乏调节手段或无功补偿元件的不合理运行使某段时间无功功率过剩,也会造成整个电网的运行电压过高。

我国电网曾在20世纪70年代由于缺乏无功功率补偿设备而长期处于低电压运行状态。有些地方想用调节变压器分接头的办法来解决本地区电压低的问题。开始,这种办法也有一些效果,某些供电点电压升高了,但这是以降低别处电压为代价的,因为总的无功电源不足,局部地区电压升高无功负荷增大,必然使别处无功功率更少、电压更低。各处普遍采用调节变压器分接头的结果,不仅没能提高负荷的供电电压,而是使得无功损耗加大,整个系统低电压问题更加严重。在这种情况下,首要的问题应该是增加无功功率补偿设备。

低压运行同时对电网安全带来巨大危害,系统稳定性差,十分脆弱,经受不起事故异常及负荷强烈变化对系统的冲击、十分容易造成大面积的停电和系统瓦解的后果,国内外均有此先例。

3 .各种无功补偿设备及补偿方式

下面我们介绍各种无功功率补偿设备及补偿方式。 信息来源:http://tede.cn

3.1 同步调相机

同步调相机实质上是一种不带机械负载的同步电动机,它是最早采用的一种无功补偿设备,在并联电容器得到大量采用后,它退居次要地位。其主要缺点是投资大,运行维护复杂。因此,许多国家不再新增同步调相机作为无功补偿设备。但是同步调相机也有自身的优点: 信息来源:http://www.daodoc.com

①调相机可以随着系统负荷的变化,均匀调整电压,使电网电压保持规定的水平。电容器只能分成若干个小组,进行阶梯式的调压。

②调相机可以根据系统无功的需要,调节励磁运行,过励磁时可以做到发出其额定100%的无功功率,欠励磁时还可以吸收其额定的50%的无功功率。电容器只能发出无功,不能吸收无功。 信息来源:http://www.daodoc.com

③调相机可以安装强行励磁装置,当电网发生故障时,电压剧烈降低,调相机可以强行励磁,保持电网电压稳定,因而提高了系统运行的稳定性。电容器输出无功功率与运行电压的平方成正比,电压降低,输出的无功将急剧下降,比如,当电压下降10%,变为0.9Ue时,电容器输出的无功功率变为0.81Q,即其输出的无功功率将下降19%,所以,电容器此时不能起到稳定系统电压的作用。

3.2 并联电容器

作为无功补偿设备,电容器有以下显著优点:

①电容器是最经济的设备。它的一次性投资和运行费用都比较低,且安装调试简单。

②电容器的损耗低,效率高。现代电容器的损耗只有本身容量的0.02%左右。调相机除了本身的损耗外,其附属设备还需用一定的所用电,损耗2%~30%,大大高于电容器。

③电容器是静止设备,运行维护简单,没有噪音。调相机为旋转电机,运行维护很复杂。 信息来自:输配电设备网

④电容器的应用范围广,可以集中安装在中心变电站,也可以分散安装在配电系统和厂矿用户。而调相机则只能固定安装在中心变电站,应用有较大的局限。

并联电容器是电网中用得最多的一种无功功率补偿设备,目前国内外电力系统中90%的无功补偿设备是并联电容器。

3.3 并联电抗器 信息来自:www.daodoc.com

并联电抗器是一种感性无功补偿设备,它可以吸收系统中过剩的无功功率,避免电网运行电压过高。

为了防止超高压线路空载或轻负荷运行时,线路的充电功率造成线路电压升高,一般装设并联电抗器吸收线路的充电功率,同时,并联电抗器也用来限制由于突然甩负荷或接地故障引起的过电压从而危及系统的绝缘。

并联电抗器可以直接接到超高压(275kV及以上)线路上,其优点是:可以限制高压线路的过电压,与中性点小电抗配合,有利于超高压长距离输电线路单相重合闸过程中故障相的消弧,从而提高单相重合闸的成功率。高压电抗器本身损耗小,但造价较高。并联电抗器也

有干式的和油浸的两种,这种方式的优点是造价较低,操作方便。从发展趋势看,更多的将采用高压电抗器。

大型并联电抗器的技术、结构和标准与大型电力变压器类似,也有单相和三相,心式和壳式之分,心式还可以分为带间隙柱的和空心式的,目前我国制造的高压大容量并联电抗器只采用心式结构。

心式电抗器的结构与心式变压器类似,但是只有一个绕组,在磁路中加入间隙以保证不饱和,维持线性。 信息来源:http://tede.cn

3.4 静止补偿器(SVC-Static Var Compensator) 信息来源:http://www.daodoc.com

静止补偿器是近年来发展起来的一种动态无功功率补偿装置,电容器、电抗器、调相机是对电力系统静态无功电力的补偿,而静止补偿器主要是对电力系统中的动态冲击负荷的补偿。根据负荷变动情况,静止补偿可以迅速改变所输出无功功率的性质或保持母线电压恒定。

静止补偿器实际上是将可控电抗器与电容器并联使用。电容器可发出无功功率,可控电抗器可吸收无功功率。其控制系统由可控的电子器件来实现,响应速度远远高于调相机,一般只有20ms。它主要用于冲击负荷如大型电炉炼钢、大型轧机以及大型整流设备等。另外,在电力系统的电压枢纽点、支撑点也可以用静止补偿器来提高系统的稳定性,同时,静止补偿器还可以抑制谐波对电力系统的危害。在我国湖南、湖北、广东、河南等多个500kV枢纽变电站都采用了这种装置。 信息来自:www.daodoc.com

例如我国某大型炼钢厂使用电弧炉炼钢,严重影响供电质量,电弧炉运行时使电压下降15%~20%,谐波的干扰使众多用户的电视不能收看,电器设备不能正常使用,群众反应强烈。

在装了静止补偿装置后,供电质量显著改善,电压波动很小,完全在允许范围内,谐波干扰明显降低。在周围广大用户普遍受益的同时,该厂也降低了线损,减少了电费支出,提高了产品的产量和质量,获得了良好的经济效益。 信息来源:http://www.daodoc.com

静止补偿器的最大特点是调节快速。为了充分发挥它在需要无功功率时的快速调节能力,在正常情况下应经常运行在接近零功率的状态。但因正常负荷变动引起的电压变化过程缓慢,用一般价格比较便宜的电容器与电抗器等投切配合,完全可以满足要求,没有必要选用这种设备。 信息来自:输配电设备网

4 .各种调压方法的比较和应用

电力系统电压的调整可以通过对中枢点电压的调整来实现。

如果中枢点供电至各负荷点的线路较长,各负荷点的变化规律大致相同,而负荷变动较大,则应在高峰负荷时适当提高中枢点的电压以补偿线路上增大的电压损耗,在低谷负荷时,供电线路电压损耗较小,中枢点电压适当降低,以防止负荷点电压过高。这种高峰负荷时电

称为\"逆调压\"。中枢点采用逆调压方式的,在高峰负荷时一般保持电压比线路额定电压高5%,在低谷负荷时电压下降至线路额定电压。 信息来自:输配电设备网

对供电线路不长,负荷变化不大的中枢点,可以采用\"顺调压\",顺调压就是在高峰负荷时中枢点电压略低,低谷负荷时电压略高。顺调压一般要求高峰负荷中枢点电压不低于线路额定电压的102.5%,低谷负荷时中枢点电压不高于线路额定电压的107.5%。 信息请登陆:输配电设备网

介于\"逆调压\"与\"顺调压\"之间的是\"恒调压\",恒调压是指在任何负荷时,保持中枢点电压基本不变。一般保持102%~105%的额定电压。 信息来自:www.daodoc.com

电压调整是个比较复杂的问题,因为整个系统每一个节点的电压都不相同,运行条件也有差别。因此,电压调整要根据系统具体情况,选用合适的方法,才能达到目的。

发电机调压,是各种调压手段中首先被考虑的,因为它不需要附加设备,从而不需要附加投资,而是充分利用发电机本身具有的发出或吸收无功功率的能力。但是这种方法往往只能满足电厂附近地区负荷的调压要求,对于远端负荷,还需要采用其它调压措施才能保证其电压质量。合理使用发电机调压常常可以在很大程度上减轻其它调压措施的负担。

在无功功率不足的系统中,首要的问题是增加无功功率补偿设备,而不能只靠调整变压器电压的方法。通常,大量采用并联电容器作为无功补偿设备,其突出的优点是投资低,安装维护方便。只是在有特殊要求的场合下,才需要采用静止补偿器或同步调相机。而静止补偿器是一种性能良好,维护方便的新型补偿装置,在价格相当的条件下,应优先选用。 信息来自:www.daodoc.com

对于500kV、330kV及部分220kV线路,以及大量使用电缆作为出线的电网,要装设足够的并联电抗器,以防止线路轻载时充电功率过剩引起电网电压过高。

在无功电源充裕的系统中,应该大力推广有载调压变压器,这是在各种运行方式下保证电网电压质量的关键手段之一。随着我国经济的发展和人民生活水平的提高,电网负荷的峰谷差也越来越大,线路、变压器上高峰负荷与低谷负荷产生的电压损耗的差别,已经大到无法仅仅用发电机调压或无功补偿的方法来满足两种运行方式下用户电压的要求了,其结果不是高峰负荷时用户电压太低,就是低谷负荷时电压太高。在这种情况下,输电系统中的一级变压器或多级变压器,采用有载调压是保证用户电压质量最有效的办法.

5.并联电容器组的接线方式

电容器的接线通常分为三角形和星形两种方式。此外,还有双三角形和双星形之分。 信息请登陆:输配电设备网

三角形接线的电容器直接承受线间电压,任何一台电容器因故障被击穿时,就形成两相短路,故障电流很大,如果故障不能迅速切除,故障电流和电弧将使绝缘介质分解产生气体,使油箱爆炸,并波及邻近的电容器。因此这种接线已经很少在10kV系统中使用,只是在380V配电系统中有少量使用。

在高压电力网中,星形接线的电容器组目前在国内外得到广泛应用。星形接线电容器的极间电压是电网的相电压,绝缘承受的电压较低,电容器的制造设计可以选择较低的工作场强。当电容器组中有一台电容器因故障击穿短路时,由于其余两健全相的阻抗限制,故障电流将减小到一定范围,并使故障影响减轻。

星形接线的电容器组结构比较简单、清晰,建设费用经济,当应用到更高电压等级时,这种接线更为有利。 信息来自:www.daodoc.com

星形接线的最大优点是可以选择多种保护方式。少数电容器故障击穿短路后,单台的保护熔丝可以将故障电容器迅速切除,不致造成电容器爆炸。 信息来源:http://www.daodoc.com

由于上述优点,各电压等级的高压电容器组现已普遍采用星形接线。

高压电力系统的电容器组除广泛采用星形接线外,双星形接线也在国内外得到广泛应用。所谓双星形接线,是将电容器平均分为两个电容相等或相近的星形接线电容器组,并联到电网母线,两组电容器的中性点之间经过一台低变比的电流互感器连接起来。

这种接线可以利用其中性点连接的电流保护装置,当电容器故障击穿切除后,会产生不平衡电流,使保护装置动作将电源断开,这种保护方式简单有效,不受系统电压不平衡或接地故障的影响。

大容量的电容器组,如单台容量较小,每相并联台数较多者可以选择双星形接线。如电压等级较高,每相串联段数较多,为简化结构布局,宜采用单星形接线。

电容器一次侧接有串联电抗器和并联放电线圈。放电线圈的作用是将断开电源后的电容器上的电荷迅速、可靠地释放掉。由于电容器组需要经常进行投入、切除操作,其间隔可能很短,电容器组断开电源后,其电极间储存有大量电荷,不能自行很快消失,在短时间内,其极间有很高的直流电压,待再次合闸送电时,造成电压叠加,将会产生很高的过电压,危及电容器和系统的安全运行。因此,必须安装放电线圈,将它和电容器并联,形成感容并联谐振电路,使电能在谐振中消耗掉。放电线圈应能在电容器断开电源5s内将电容器端电压下降到50V。

对串联电抗器的作用,我们做一下重点介绍: 信息来自:输配电设备网

电容器配套设置的串联电抗器是为了限制合闸涌流和限制谐波两个目的,串联电抗器限制合闸涌流的作用非常浅显,不言而喻。但是限制谐波的原理我们需要解释一下:

所谓谐波,是指电网运行中存在的与工频频率不同的电磁波。我国电网使用50Hz频率,波形按正弦规律变化的三相对称的电源,而谐波(主要是指高次谐波),如3次、5次、7次„„的存在,将对电网工频的波形造成影响,使其不再是正弦波,而是波形发生畸变的非正弦波。波形的畸变会危及电气设备的安全运行,造成继电保护和自动装置的误动,会影响电力用户的产品质量,甚至会影响我们家用电器的正常使用,因此消除和抑制谐波,做为一项课题日益受到有关部门的重视。

电网在运行时不可能没有谐波,很多电气设备和用电设备在运行时都会产生谐波,只不过一般情况下对电网波形影响不大,不会危及正常的供电和用电,但某些情况则不同,如变压器铁心饱和、电弧炉炼钢,大型整流设备,都会对电网带来严重的谐波干扰,影响供电质量,因此必须加以治理。

为了回避谐波的影响,必须采取消除谐波影响的措施,其中一条重要的措施就是在电容器回路中串联一定数值的电抗器,即造成一个对n次谐波的滤波回路。

在实际运行中,3次、5次、7次谐波分量往往偏高,是电容器滤波回路的主要目标。所谓3次、5次、7次„„谐波,指的是谐波的频率相当于工频的3倍、5倍或7倍。当串联电抗器的n次谐波感抗与电容器的n次谐波容抗相等时,即nwL = 1/(nwC)时构成串联谐振条件,则母线的n次谐波电压将被抑制得干干净净。

对于3次谐波:3XL = (1/3) XC,则XL = (1/9) XC = 0.11XC;对于5次谐波:5XL = (1/5) XC,则XL = (1/25) XC = 0.04XC。

实际运行中,各变电站普遍采有在回路中串联12%电抗构成3次谐波滤波器,12%电抗率的含义是指串联电抗器的感抗值为该回路电容器容抗值的12%,而用串联6%电抗构成5次谐波滤波器。不正好采用11%和4%,而是稍大一点,目的是使电容器回路阻抗呈感性,避免完全谐振时电容器过电流。 信息来自:www.daodoc.com

当变电站母线上具有两组以上电容器组,且既有串联大电抗的电容器组又有串联小电抗的电容器组时,电容器组的投切顺序是一个应该考虑的问题。投切顺序不合理可能造成不良后果。由对谐波电流的分析可知:当电容器回路呈电感性时,电容器回路和系统阻抗并联分流,可使流入系统的谐波电流减小。 信息来自:输配电设备网

当电容器回路呈电容性时,由于电容器的“补偿”作用,电容器回路在谐波电压作用下,将产生的谐波电流流入系统,这时将使系统谐波电流扩大,并使母线电压波形发生畸变。

也就是说,仅当电容器回路对谐波呈电感性时,才不会发生对系统的谐波放大。 信息请登陆:输配电设备网

当变电站母线上既有串大电抗的电容器组又有串小电抗的电容器组时,电容器组回路各元件对谐波的阻抗如表1:

谐波 12%电抗器 6%电抗器 电容器 信息来源:http://tede.cn

基波 12% 6% 100% 信息来自:www.daodoc.com

三次谐波 36% 18% 33.3%

五次谐波 60% 30% 20% 信息来自:输配电设备网

由表1可见,串12%电抗的电容器回路对3次和5次谐波均呈电感性。

而串6%电抗器的电容器回路对5次谐波呈电感性,而对3次谐波却呈电容性。

也就是说,串6%电抗的电容器组会在抑制5次谐波的同时,放大3次谐波,如果此时系统恰有较大的3次谐波分量,谐波电流就会造成电容器组过电流,使电容器过热、振动和发出异音,严重时将造成熔断器熔断甚至烧损电容器。如果该容性回路与系统感抗出现不利组合,还会引发谐振。造成严重后果。

回避上述隐患的办法是:在电容器组投停顺序上作出规定,当母线具有2组以上电容器组时,电容器组的投停顺序应按所串电抗器百分电抗大小匹配进行。即:电抗值大的先投,回避对可能存在的3次谐波的放大效应,使3次、5次谐波均受到抑制后,再投入串小电抗电容器组,停用时相反。在并联电容器组操作规定和并联电容器组保护及VQC装置的整定时,均应遵守这一原则。

6 .并联电容器的保护方式

6.1 保护熔丝

现代电容器组的每台电容器上都装有单独的熔丝保护,这种熔丝结构简单,安装方便,只要配合得当,就能够迅速将故障电容器切除,避免电容器的油箱发生爆炸,使附近的电容器免遭波及损坏。此外,保护熔丝还有明显的标志,动作以后很容易发现,运行人员根据标志便可容易地查出故障的电容器,以便更换。

6.2 过电流保护 信息请登陆:输配电设备网

过电流保护的任务,主要是保护电容器引线上的相间短路故障或在电容器组过负荷运行时使开关跳闸。电容器过负荷的原因,一是运行电压高于电容器的额定电压,另一种情况是谐波引起的过电流。

为避免合闸涌流引起保护的误动作,过电流保护应有一定的时限,一般将时限整定到0.5s以上就可躲过涌流的影响。

6.3 不平衡电压保护 信息请登陆:输配电设备网

电容器发生故障后,将引起电容器组三相电容不平衡。电容器组的各种主保护方式都是从这个基本点出发来确定的。 信息来自:输配电设备网

根据这个原理,国内外采用的继电保护方式很多,大致可以分为不平衡电压和不平衡电流保护两种。这两种保护,都是利用故障电容器被切除后,因电容值不平衡而产生的电压和电流不平衡来启动继电器。这些保护方式各有优缺点,我们可以根据需要选择。

单星形接线的电容器组目前国内广泛采用开口三角电压保护。

对于没有放电电阻的电容器,将放电线圈的一次侧与电容器并联,二次侧接成开口三角形,在开口处连接一只低整定值的电压继电器,在正常运行时,三相电压平衡,开口处电压为零,当电容器因故障被切除后,即出现差电压U0,保护采集到差电压后即动作掉闸。

6.4 不平衡电流保护

这种保护方式是利用故障相容抗变化后,电流变化与正常相电流间形成差电流,来启动过电流继电器,以达到保护电容器组的目的。常见的不平衡电流保护的方式有以下两种:

6.4.1双星形中性点间不平衡电流保护

保护所用的低变比TA串接于双星型接线的两组电流器的中性线上,在正常情况下,三相阻抗平衡,中性点间电压差为零,没有电流流过中性线。如果某一台或几台电容器发生故障,故障相的电压下降,中性点出现电压,中性线有不平衡电流I0流过,保护采集到不平衡电流后即动作掉闸。

这种保护方式比较简单,系统电压不平衡,一相接地故障、高次谐波电流及合闸涌流,都不会引起保护误动,所以在国内外得到广泛应用。

6.4.2 桥式差动电流保护

电容器组每相分为两个支路,每相的串联段数为双数,其中部桥接一台电流互感器。正常运行时,桥路中电流为零,任意一台电容器因故障被切除后,桥接电路中将有电流流过,保护采集到该电流后即动作掉闸。

6.5 过电压保护和低电压保护 信息来自:输配电设备网

电容器在过高的电压下运行时,其内部游离增大,可能发生局部放电,使介质损耗增大,局部过热,并可能发展到绝缘被击穿。因此应保持电容器组在不超过最高容许的电压下运行。安装过电压保护就是为了这个目的。过电压保护的整定值一般取电容器额定电压的1.1~1.2倍。

低电压保护主要是防止空载变压器与电容器同时合闸时工频过电压和振荡过电压对电容器的危害。这种情况可能出现变电站事故跳闸、变电站停电、各配电线切除。电容器如果

将使电压升高。变压器和电容器构成的振荡回路也可能产生振荡过电压,危及设备绝缘。因此安装低电压保护,当母线电压降到额定值的60%左右时即动作将电容器切除。

7.并联电容器的运行

7.1 投运前的检查验收

新装电容器在投入运行前应做如下检查:

·电容器组及附属设备投入运行前应按试验规程进行试验并合格。

·瓷质部分应完整、清洁无裂纹,遮栏应完好加锁,防小动物措施可靠。

·外壳应无鼓肚及渗漏油现象。 信息来自:www.daodoc.com

·各部分连接严密可靠,不与地绝缘的每个电容器外壳和架构均应有可靠的接地。

·放电线圈回路应完整,接线正确。

·避雷器的额定电压与持续运行电压应符合《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合(DL/T 620-1997)》的规定。

·保护回路和监视回路应完好并全部投入。

·室内电容器组通风应良好。

·熔断器安装角度正确,熔断器熔丝的额定电流为电容器额定电流的1.43~2倍。

·电容器引线采用软连接,电容器安装牢固、螺丝紧固。 信息来自:www.daodoc.com

7.2 运行监督注意事项

运行中的电容器组,应严格监视其运行情况,并应注意以下几点:

·新投入运行的电容器组第一次充电时,应在额定电压下冲击合闸三次。 信息来自:输配电设备网

·母线具有两组以上电容器组时,电容器组的投切顺序应按所串电抗器百分电抗大小匹配进行,即:电抗值大的先投,电抗值小的后投,停用时相反。 信息来源:http://tede.cn

·电容器组的工作电压不得超过电容器额定电压的1.05倍,其电流不得大于电容器额定电流的1.3倍。

·电容器分闸后再次合闸,其间隔时间不应小于五分钟。 信息来源:http://www.daodoc.com

·电容器箱体无鼓肚、喷油、渗漏油现象。

·电容器运行中无异常音响,试温蜡片无过热熔化现象。

·放电线圈应完好。

·如电容器安装于室内,还应检查室温,冬季室温不得低于零下25℃,夏季室温不得超过40℃。装有通风装置的,还应检查通风装置各部是否完好。

7.3 故障处理注意事项 信息来自:www.daodoc.com

发现电容器严重漏油、变形、发热、瓷质破损、内部放电等异常情况应及时将电容器组退出运行。 信息来自:www.daodoc.com

发现电容器爆炸、起火;接头严重过热或熔化;套管发生严重放电闪络而开关未掉时,应立即将电容器开关拉开。

电容器组开关掉闸后不准强行试送,运行人员必须根据保护动作情况进行分析判断,如系过电流保护动作,则重点检查电容器的外部回路:

电流互感器、电力电缆、引线上有无接地短路现象,有无异物落在上面。如系不平衡保护动作,则有可能是某个或某几个电容器出现内部损坏。这时检查的重点是电容器本身。

电容器事故后进行处理时,必须对每台电容器逐台放电,装在绝缘支架上的电容器外皮亦应对地放电。放电时先将接地端固定好,再用接地棒多次对电容器极间和极对地放电,直至无火花及放电声为止。由于故障电容器可能发生引线接触不良、内部断线或熔断器熔断等,因此有部分电荷可能未放出来,所以检修人员在接触故障电容器以前,还应戴上绝缘手套,用短路线将故障电容器两极短线,然后方可动手拆卸。

更换电容器要做到各相电容值平衡,双星接线的两组同相电容值应平衡,并尽量做到两组三相台数一致,不一致的不应相差太多。

第15篇:【电路理论电子教案】含有耦合电感的电路

CH10 含有耦合电感的电路

本章主要介绍耦合电感中的磁耦合现象、互感和耦合因数、耦合电感的同名端和耦合电感的磁通链方程、电压电流关系、含有耦合电感电路的分析计算及空心变压器、理想变压器的初步感念。

§10-1 互感

教学目的:掌握自感、互感、耦合、同名端的概念;耦合电感的伏安特性、等效模型。

教学重点:耦合电感的伏安特性。

教学难点:列写表征耦合电感伏安特性的电压电流方程。 教学方法:课堂讲授。 教学内容:

一、基本概念

1.自感、互感和耦合的概念:

(1)耦合元件:除二端元件外,电路中还有一种元件,它们有不止一条支路,其中一条支路的带压或电流与另一条支路的电压或电流相关联,该类元件称为偶合元件。 (2)磁耦合:如果两个线圈的磁场村相互作用,就称这两个线圈具有磁耦合。 (3)耦合线圈:具有磁耦合的两个或两个以上的线圈,称为耦合线圈。

(4)耦合电感:如果假定各线圈的位置是固定的,并且忽略线圈本身所具有的电阻和匝间分布电容,得到的耦合线圈的理想模型就称为耦合电感。 (5)自感与互感:(如图所示)一对耦合线圈,线圈1的电流i1所产生的通过本线圈的磁通量11,就称为自感磁通,其中有一部分与线圈2交链,称为线圈1对线圈2的互感磁通21。同样,线圈2的电流i2所产生的自感磁通为22,对线圈1的互感磁通为12。于是得到: 1自感磁链:11 =N111 22=N222 ○互感磁链:21=N221 12=N112 2自感(自感系数):L1○

11i1 L222i2

互感(互感系数):M2121i1 M1212i2

图 10-1 耦合电感且有:M12M21M

3M与L

1、L2关系:M○

L1L2

可以证明:由于2111,1222 则有:

M2=M12M212112i1i2=

N112N221N111N2221122==L1L2 i2i1i2i1i1i2即有:ML1L2 反映了两耦合先驱那相互作用的紧密程度,定义为耦合系数。

ML1L2 0k1 (6)耦合系数:kk=1时:称为全耦合;k=0时:端口之间没有联系。

2.同名端、异名端:是指分属两个耦合线圈的这样的一对端钮,当两线圈的电流分别从这两个端钮同时流入或流出时,它们各自线圈中的自磁链与互磁链的方向一致。反之为异名端。表示方法:常用标志“.”或“*”表示。

i1 * + u1 L1 _ M * i2 + L2 u2 _

二、伏安关系

耦合线圈中的总磁链:1=1112=L1i1Mi2

2=2221=L2i2Mi1

图 10-2 同名端根据法拉第电磁感定律及楞次定律:电路变化将在线圈的两端产生自感,电压UL1,UL2和互感电压UM21,UM12。

dd11di1di22L1于是有:UL1 UL2L22 dtdtdtdt

UM21d21did12diM1 UM12M2 dtdtdtdt两线圈的总电压U1和U2应是自感电压和互感电压的代数和。即: U1UL1UM12L1di1diM2 dtdtdi2di1M dtdt U2UL2UM21L2其中“+”“-”好选取的原则是:① 自感电压前的正负号取决于U1和i1,U2和i2是否设为关联参考方向,若关联则取“+”号,反之为“-”号。②互感电压前的符号选取:M取“+”号时,两线圈电流参考方向要么同时指向同名端,要么同时背离同名端。反之M取“-”号。或者记为:互感电压“+”极性端子与产生它的电流流进口端子为一对同名端,则去“+”号,反之为“-”号。

三、耦合电感的相量模型和伏安关系的相量形式

图10-3 耦合电感相量模型

四、耦合电感的含受控源等效模型

图10-4 耦合电感CCVS等效模型

§10-2 含有耦合电感电路的计算

教学目的:学习串联谐振和并联谐振。 教学重点:谐振的特点。

教学难点:实际的并联谐振电路。 教学方法:课堂讲授。 教学内容:

一、去耦等效电路

当耦合电感的两线圈串联、并联或各有一端相连成为三端元件时,其电路可以等效为无互感(无耦合)的等效电路,我们称这种等效电路为去耦合等效电路。

二、耦合电感的串联等效

1.顺串:LL1L22M 2.反串:LL1L22M

图10-5 耦合电感的串联

三、耦合电感的并联等效

1.同侧:

2.异侧:

(b)

图10-6 耦合电感的并联

[例]:教材P243 10-5(a)、(b) [解]:略。

§10-3 空心变压器,理想变压器 教学目的:学习耦合电感的重要实际应用:空心变压器和理想变压器。 教学重点:变压器的伏安关系,等效电路,阻抗变换作用。 教学难点:含理想变压器电路的分析。 教学方法:课堂讲授。 教学内容:

一、空心变压器的电路模型 6-1图 10-7 空心变压器的电路模型

二、空心变压器的等效电路

图10-8 原副边等效电路

1.原边等效电路

从原边看进去的输入阻抗为:

2.副边等效电路

求变压器副边的戴维宁等效电路可得:

三、理想变压器的电路模型

图 10-9 理想变压器的电路模型

四、理想变压器的阻抗变换作用

五、理想变压器的实现

[例]:教材P246 10-17 [解]:略。

第16篇:电感和电容对交变电流的影响

电感和电容对交变电流的影响 教学目标 知识目标

1、理解为什么电感对交变电流有阻碍作用.

2、知道用感抗来表示电感对交变电流阻碍作用的大小,知道感抗与哪些因素有关.

3、知道交变电流能通过电容器.知道为什么电容器对交变电流有阻碍作用.

4、知道用容抗来表示电容对交变电流阻碍作用的大小,知道容抗与哪些因素有关. 能力目标

使学生理解如何建立新的物理模型而培养学生处理解决新问题能力. 情感目标

1、通过电感和电容对交流电的阻碍作用体会事物的相对性与可变性.

2、让学生充分体会通路与断路之间的辩证统一性.

3、培养学生尊重事实,实事求是的科学精神和科学态度. 教学建议 教材分析

本节着重说明交流与直流的区别,有利于加深学生对交变电流特点的认识.教学重点突出交流与直流的区别,不要求深人讨论感抗和容抗的问题.可结合学校的实际情况,尽可能多用实验说明问题,不必在理论上进行讨论. 教法建议

1、根据电磁感应的知识,学生不难理解感抗的概念和影响感抗大小的因素.教学中要注意适当复习或回忆已学过的有关知识,让学生自然地得出结论.这样既有利于理解新知识,又可以培养学生的能力,使学生学会如何把知识联系起来,形成知识结构,进而独立地获取新知识.

2、对交变电流可以\"通过\"电容器的道理,课本用了一个形象的模拟图,结合电容器充、放电的过程加以说明,使学生有所了解即可.对于容抗的概念和影响容抗大小的因素,课本是直接给出的,让学生知道就可以了,不要作更深的讨论.

3、本节最后,结合实际说明了电容的广泛存在,可以适当加以扩展和引伸,以开阔学生思路和引导学生在学习中注意联系实际问题. 教学设计方案

电感和电容对交变电流作用 教学目的:

1、了解电感对电流的作用特点.

2、了解电容对电流的作用特点.

教学重点:电感和电容对交变电流的作用特点. 教学难点:电感和电容对交变电流的作用特点. 教学方法:启发式综合教学法

教学用具:小灯泡、线圈(有铁芯)、电容器、交流电源、直流电源. 教学过程:

一、引入:

在直流电流电路中,电压、电流 和电阻 的关系遵从欧姆定律,在交流电路中,如果电路中只有电阻,例如白炽灯、电炉等,实验和理论分析都表明,欧姆定律仍适用.但是如果电路中包括电感、电容,情况就要复杂了.

二、讲授新课:

1、电感对交变电流的作用: 实验:把一线圈与小灯泡串联后先后接到直流电源和交流电源上,观察现象: 现象:接直流的亮些,接交流的暗些.

引导学生得出结论:接交流的电路中电流小,间接表明电感对交流有阻碍作用.

为什么电感对交流有阻碍作用?

引导学生解释原因:交流通过线圈时,电流时刻在改变.由于线圈的自感作用,必然要产生感应电动势,阻碍电流的变化,这样就形成了对电流的阻碍作用.

实验和理论分析都表明:线圈的自感系数越大、交流的频率越高,线圈对交流的阻碍作用就越大.

应用:日光灯镇流器是绕在铁芯上的线圈,自感系数很大.日光灯起动后灯管两端所需的电压低于220V,灯管和镇流器串联起来接到电源上,得用镇流器对交流的阻碍作用,就能保护灯管不致因电压过高而损坏.

2、交变电流能够通过电容

实验:把白炽灯和电容器串联起来分别接在交流和直流电路里. 现象:接通直流电源,灯泡不亮,接通交流电源,灯泡能够发光. 结论:直流不能通过电容器.交流能通过交流电.

引导学生分析原因:直流不能通过电容器是容易理解的,因为电容器的两个极板被绝缘介质隔开了.电容器接到交流电源时,实际上自由电荷也没有通过两极间的绝缘介质,只是由于两极板间的电压在变化,当电压升高时,电荷向电容器的极板上聚集,形成充电电流;当电压降低时,电荷离开极板,形成放电电流.电容器交替进行充电和放电,电路中就有了电流,表现为交流“通过”了电容器. 学生思考:

使用220V交流电源的电气设备和电子仪器,金属外壳和电源之间都有良好的绝缘,但是有时候用手触摸外壳仍会感到“麻手”,用试电笔测试时,氖管发光,这是什么?

原因:与电源相连的机芯和金属外壳可以看作电容器的两个极板,电源中的交变电流能够通过这个“电容器”.虽然这一点“漏电”一般不会造成人身危险,只是为了在机身和外壳间真的发生漏电时确保安全,电气设备和电子仪器的金属外壳都应该接地.

3、电容不仅存在于成形的电容器中,也存在于电路的导线、无件、机壳间.有时候这种电容的影响是很大的,当交变电流的频率很高时更是这样.同样,感也不仅存在于线圈中,长距离输电线的电感和电容都很大,它们造成的电压损失常常比电阻造成的还要大. 总结:

电容:通高频,阻低频.

电感:通低频,阻高频.

第17篇:电容及电感在电路中的作用小结

电容的作用:

电源滤波时,采用大小电容相并联的电路,104即0.1uF L、运放的多级交流放大电路如何选用电容耦合?

其实很间单,一般瓷片电容就可搞定。要效果好的话可选用钽电容。按照你输入信号的频率范围高频的可选用103,104容值的电容,对于较低频率的交流信号可选用22uF左右的电解电容。

T、旁路电容和滤波电容,去耦电容分别怎么用?,可以举一些实例说明

答:这三种叫法的电容,其实都是滤波的,只是应用在不同的电路中,叫法和用法不一样。

滤波电容,这是我们通常用在电源整流以后的电容,它是把整流电路交流整流成脉动直流,通过充放电加以平滑的电容,这种电容一般都是电解电容,而且容量较大,在微法级。

旁路电容,是把输入信号中的高频成份加以滤除,主要是用于滤除高频杂波的,通常用瓷质电容、涤纶电容,容量较小,在皮法级。

去耦电容,是把输出信号的干扰作为滤除对象,去耦电容相当于电池,利用其充放电,使得放大后的信号不会因电流的突变而受干扰。它的容量根据信号的频率、抑制波纹程度而定。

电容在电路中各种作用汇总

A、电压源正负端接了一个电容(与电路并联),用于整流电路时,具有很好的滤波作用,当电压交变时,由于电容的充电作用,两端的电压不能突变,就保证了电压的平稳。

当用于电池电源时,具有交流通路的作用,这样就等于把电池的交流信号短路,避免了由于电池电压下降,电池内阻变大,电路产生寄生震荡。

B、比如说什么样的电路中 串或者并个电容可以达到耦合的作用,不放电容和放电容有什么区别?

在交流多级放大电路中,因个级增益及功率不同.各级的直流工作偏值就不同!若级间直接藕合则会使各级工作偏值通混无法正常工作!利用电容的通交隔直特性既解决了级间交流的藕合,又隔绝了级间偏值通混,一举两得! C、基本放大电路中的两个耦合电容,电容+极和直流+极相接,起到通交隔直的作用,接反的话会怎么样,会不会也起到通交隔直的作用,为什么要那接呀!

接反的话电解电容会漏电,改变了电路的直流工作点,使放大电路异常或不能工作 D、阻容耦合放大电路中,电容的作用是什么??

隔离直流信号,使得相邻放大电路的静态工作点相互独立,互不影响。

E、模拟电路放大器不用耦合电容行么,照样可以放大啊? 书上放大器在变压器副线圈和三极管之间加个耦合电容,解释是通交流阻直流,将前一级输出变成下一级输入,使前后级不影响,前一级是交流电,后一级也是交流电,怎么会相互影响啊,我实在想不通加个电容不是多此一举啊 你犯了个错误。前一级确实是交流电,但后一级是交流叠加直流。三极管是需要直流偏置的。如果没有电容隔直,则变压器的线圈会把三极管的直流偏置给旁路掉(因为电感是通直流的) F、基本放大电路耦合电容,其中耦合电容可以用无极性的吗

在基本放大电路中,耦合电容要视频率而定,当频率较高时,需用无极电容,特点是比较稳定,耐压可以做得比较高,体积相对小,但容量做不大。其最大的用途是可以通过交流电,隔断直流电,广泛用于高频交流通路、旁路、谐振等电路。(简单理解为高频通路)

当频率较低时,无极电容因为容量较低,容抗相对增大,就要用有极性的电解电容了,由于其内部加有电解液,可以把容量做得很大,让低频交流电通过,隔断直流电。但由于内部两极中间是有机介质的,所以耐压受限,多用于低频交流通路、滤波、退耦、旁路等电路。(简单理解为低频通路)

G、请电路高手告知耦合电容起什么作用

在放大电路中,利用耦合电容通交隔直的作用,使高频交流信号可以顺利通过电路,被一级一级地放大,而直流量被阻断在每一级的内部.H、请问用电池供电的电路中,电容为什么会充放电,起到延时的作用? 电容是聚集电荷的,你可把它想象成个水杯,充放电就是充放水。在充电过程中,电压是慢慢的上升的,放电反之。你只需检测电容两端电压就能实现延时。如充电,开始时,电容两端电压为零,随着充电时间延长,电压逐渐上升到你设定的电压就能控制电路的开关。当然,也可反过来利用放电。延时时间与电容容量、电容漏电,充电电阻,及电压有关,有时还要把负载电阻考虑进去。

I、阻容耦合,是利用电容的通交隔直特性,防止前、后级之间的直流成分引起串扰,造成工作点的不稳定。

J、阻容耦合放大电路只能放大交流信号,不能放大直流信号,对还是错

对.电容是一种隔直流阻交流的电子元件.所以阻容耦合放大电路只能放大交流信号.放大直流信号用直接耦合放大电路.K、放大电路中耦合电容和旁路电容如何判别? 耦合电容负极不接地,而是接下一级的输入端,旁路电容负极接地。 L、运放的多级交流放大电路如何选用电容耦合?

其实很间单,一般瓷片电容就可搞定。要效果好的话可选用钽电容。按照你输入信号的频率范围高频的可选用103,104容值的电容,对于较低频率的交流信号可选用22uF左右的电解电容。

M、放大电路采用直接耦合,反馈网络为纯电阻网络,为什么电路只可能产生高频振荡? 振荡来源于闭环的相移达到180度并且此时的环路增益是大于零的。采用纯电阻网络作为反馈网络是一定不会引入相移的,所以呢全部的相移是来自于放大器的开环电路。采用直接耦合的开环放大器在级之间是不会有电容元件引起相移的,那么能够引起相移的便是晶体管或MOS管内部的电容,这些电容都是fF,最大pF级的电容,这些电容与电路等效电阻构成的电路的谐振频率是相当高的。所以放大器采用直接耦合,反馈网络为纯阻网络只可能产生高频振荡。

N、阻容耦合放大电路的频带宽度是指(上限截至频率与下限截至频率之差)阻容耦合放大电路的上限截止频率是指(随着频率升高使放大倍数下降到原来的0.707倍,即-3dB时的频率)阻容耦合放大电路的下限截止频率是指(随着频率降低使放大倍数下降到原来的0.707倍,即-3dB时的频率)。阻容耦合放大电路的上限截止频率主要受(晶体管结电容,电路的分布电容)的影响,阻容耦合放大电路的下限截止频率主要受(隔直电容与旁路)电容的影响 O、运放的多级交流放大电路如何选用电容耦合?

其实很间单,一般瓷片电容就可搞定!要效果好的话可选用钽电容。按照你输入信号的频率范围高频的可选用103,104容值的电容,对于较低频率的交流信号可选用22uF左右的电解电容。

P、在多级放大电路里面电解电容是怎么耦合到下一级的呢 在电容里面的特性不是隔直的吗,它是怎么传送过去的呢。还有为电容要通过三极管的集电极来接呢,发射机为什么不可以呢?电解电容都是在交流放大器里面工作,而交流的电流方向呈周期性变化,三极管能正常导通吗。 还有NPN型的三极管的集电极不是从C到B的吗,那它的电流是怎么通过流到下一级的三极管的基极的呢

用电解电容做耦合的放大器,都是交流放大器。电解电容在这里作“通交隔直”用。由三极管的哪个极输出,是电路形式的问题,两者都有。

Q、1.怎样估算第一级放大器的输出电阻和第二级放大器的输入电阻,2当信号源的幅度过大,在两级放大器的输出端分别会出现什么情况 3.用手在放大器的输入端晃动,观察放大器的输出端,看是否出现了什么?原因是什么?

1.第二级放大器的输入电阻就是第一级放大器的输出电阻。2 失真。

3 杂波,人体感应

R、电容可以起到耦合作用?比如说什么样的电路中 串或者并个电容可以达到耦合的作用,不放电容和放电容有什么区别?

在交流多级放大电路中,因个级增益及功率不同.各级的直流工作偏值就不同!若级间直接藕合则会使各级工作偏值通混无法正常工作!利用电容的通交隔直特性既解决了级间交流的藕合,又隔绝了级间偏值通混,一举两得! S、怎么利用电容的充放电,理解滤波,去耦,旁路.....电容就是充放电。那怎么利用电容的充放电,去理解滤波,去耦,旁路.....答:电容隔直流通交流,隔直流好理解,通交流不好理解,只要理解了通交流就理解了滤波、去耦和旁路。

电容就是充放电,不错。但交流电的方向,正反向交替变化。振幅的大小也做周期性变化。整个变化的图像就是一条正弦曲线。

电容器接在交流电路中,由于交流电压的周期性变化,它也在周期性的充放电变化。线路中存在充放电电流,这种充放电电流,除相位比电压超前90度外,形状完全和电压一样,这就相当于交流通过了电容器。

和交流电通过电阻是不同,交流电通过电阻,要在电阻上消耗电能(发热)。而通过电容器只是与电源做能量交换,充电时电源将能量送给电容器,放电时电容器又将电能返还给电源,所以这里的电压乘电流所产生的功率叫无功功率。

需要明确的是,电容器接在交流电路中,流动的电子(电流)并没有真正的冲过绝缘层,却在电路中产生了电流。这是因为在线路中,反向放电和正向充电是同一个方向,而正向放电和反向充电是同一个方向,就象接力赛跑,一个团队跑完交流电的正半周,另一个团队接过接力棒继续跑完交流电的负半周。

理解了电容器通交流,那么,交流成份旁路到地,完成滤波也就可以理解了。 T、旁路电容和滤波电容,去耦电容分别怎么用?,可以举一些实例说明

答:这三种叫法的电容,其实都是滤波的,只是应用在不同的电路中,叫法和用法不一样。

滤波电容,这是我们通常用在电源整流以后的电容,它是把整流电路交流整流成脉动直流,通过充放电加以平滑的电容,这种电容一般都是电解电容,而且容量较大,在微法级。

旁路电容,是把输入信号中的高频成份加以滤除,主要是用于滤除高频杂波的,通常用瓷质电容、涤纶电容,容量较小,在皮法级。

去耦电容,是把输出信号的干扰作为滤除对象,去耦电容相当于电池,利用其充放电,使得放大后的信号不会因电流的突变而受干扰。它的容量根据信号的频率、抑制波纹程度而定。

U、什么是耦合电容,去耦电容,有什么特点和作用

耦合电容是传递交流信号的,接在线路中。去耦电容是将无用交流信号去除的,一段接在线路中、一端接地。

V、关于电容有几作用,在什么情况才电容耦合,在什么情况才电容滤波? 答:电容器在电路里的十八般武艺归根到底就是两个!充电荷!放电荷。

其特性就是通交流!隔直流!电容两端加上交变电压后会随电流交变频率而不断的充放电!此时电路里就有同频率的交变电流通过!这就是电容的通交特性! 在频率合适的情况下电容对电路可视为通路!前级交流输出经电容就可传至后级电路!

而对直流来说它却是隔绝的! 因为两端电压充至与电路电压相等时就不会再有充电电流了。 作用于前后级交流信号的传递时就是藕合! 作用于滤除波动成份及无用交流成分时就是滤波! W、大家都知道,整流电路的电容滤波是利用其充放电;但是有时候滤波是利用电容对不通频率信号的容抗不同,比如旁路电容。所以分析电容滤波时到底用哪个角度分析啊? 其实不论是哪种说法都是一个道理,利用充放电的理论较笼统一些,利用容抗的的理论则更深入一些,电容的作用就是利用了其充放电的特性,看你想滤除什么成份,滤低频用大电容,滤高频用小电容,在理论上低频整流电路中的滤波和高频中的旁路是相同的都是利用了容抗的不同。

X、电容如何实现充放电、整流、滤波的功能

电容的充电,放电,整流和滤波甚至包括它的移相,电抗等功能,都 是电容的存储功能在起作用。电容之所以能够存储电荷,是利用了正负电荷之间有较强的互相吸引的特性来实现的。在给电容充电时,人们通过电源将正电荷引入正极板,负电荷引入到电容的负极板。但是正负电荷又到不了一起这是因为有一层绝缘模阻隔着它们。隔模越大越薄引力也就越大。存储的电荷也就越多。正负电荷在十个极板间是吸引住了但是如果你给它提供一个外电路它们就会能过这个外电路互相结合,也就是放电。它们毕竟是一高一低麻。形像来说电容就像一个储水池。它可以形像地说明它的整流波波的作用。

Y、滤波电容 充电 满了之后然后对后面回路放电然后在充放循环?稳压二极管是击穿稳压还是不击穿稳压

其实你说的很对,它在电路中就是这么一个工作的过程,但是他跟信号的频率有关系,首先看你要把电容放在电路中用着什么,当用作滤波时,它把一定频率信号滤除到地,如芯片电源前端的电容,有的则是去耦,你说的现象就像稳压关前的滤波电容和开关电源输出的滤波电容,

关于稳压管我给你举个例子吧,假如有个5V的稳压管,当电压小与5V,电压就等与它本身的电压,当电压高于5V,稳压管就把电压稳到5V,多余的电压把稳压关击穿通道第上去了

Z、电容的耦合是什么具体意思啊?它和滤波有什么区别吗? 耦合指信号由第一级向第二级传递的过程,一般不加注明时往往是指交流耦合。退耦是指 对电源采取进一步的滤波措施,去除两级间信号通过电源互相干扰的影响。耦合常数是指 耦合电容值与第二级输入阻抗值乘积对应的时间常数。

退耦有三个目的:1.将电源中的高频纹波去除,将多级放大器的高频信号通过电源相互串 扰的通路切断;2.大信号工作时,电路对电源需求加大,引起电源波动,通过退耦降低大 信号时电源波动对输入级/高电压增益级的影响;3.形成悬浮地或是悬浮电源,在复杂的系 统中完成各部分地线或是电源的协调匹

有源器件在开关时产生的高频开关噪声将沿着电源线传播。去耦电容的主要功能就是提供一个局部的直流电源给有源器件,以减少开关噪声在板上的传播和将噪声引导到地。

Aa、电容的作用是什么?我只知道滤波,就是滤除交流信号, 不只是滤波,全部给你吧:

1.电容器主要用于交流电路及脉冲电路中,在直流电路中电容器一般起隔断直流的作用。2.电容既不产生也不消耗能量,是储能元件。

3.电容器在电力系统中是提高功率因数的重要器件;在电子电路中是获得振荡、滤波、相移、旁路、耦合等作用的主要元件。

4.因为在工业上使用的负载主要是电动机感性负载,所以要并电容这容性负载才能使电网平衡.5.在接地线上,为什么有的也要通过电容后再接地咧? 答:在直流电路中是抗干扰,把干扰脉冲通过电容接地(在这次要作用是隔直——电路中的电位关系);交流电路中也有这样通过电容接地的,一般容量较小,也是抗干扰和电位隔离作用.6.电容补尝功率因数是怎么回事? 答:因为在电容上建立电压首先需要有个充电过程,随着充电过程,电容上的电压逐步提高,这样就会先有电流,后建立电压的过程,通常我们叫电流超前电压90 度(电容电流回路中无电阻和电感元件时,叫纯电容电路)。电动机、变压器等有线圈的电感电路,因通过电感的电流不能突变的原因,它与电容正好相反,需要先在线圈两端建立电压,后才有电流(电感电流回路中无电阻和电容时,叫纯电感电路),纯电感电路的电流滞后电压90度。由于功率是电压乘以电流,当电压与电流不同时产生时(如:当电容器上的电压最大时,电已充满,电流为0;电感上先有电压时,电感电流也为0),这样,得到的乘积(功率)也为0!这就是无功。那么,电容的电压与电流之间的关系正好与电感的电压与电流的关系相反,就用电容来补偿电感产生的无功,这就是无功补偿的原理。

Ab、电容器在电路中是如何起到滤波作用的?电容是开路的,交流电通过时是在给电容充电吗?电容是并联还是串联?

电容器的容抗随着两端加的交流电的频率不同而改变,Z=1/2*3.14*FC。根据需要滤除哪个频率的电流,设置不同的容值。这样就可以把不需要的电流引到地,就完成了滤波。而对需要的频率的电流,电容是通路的或阻抗很小。交流电通过时,是反复充电和放电的过程。 Ac、退偶电容,滤波电容,旁路电容,三者都有什么作用,它们之间的区别和联系是什么? 例如,晶体管放大器发射极有一个自给偏压电阻,它同时又使信号产生压降反馈到输入端形成了输入输出信号耦合,这个电阻就是产生了耦合的元件,如果在这个电阻两端并联一个电容,由于适当容量的电容器对交流信号较小的阻抗(这需要计算)这样就减小了电阻产生的耦合效应,故称此电容为去耦电容。

旁路电容不是理论概念,而是一个经常使用的实用方法,在50 -- 60年代,这个词也就有它特有的含义,现在已不多用。电子管或者晶体管是需要偏置的,就是决定工作点的直流供电条件。例如电子管的栅极相对于阴极往往要求加有负压,为了在一个直流电源下工作,就在阴极对地串接一个电阻,利用板流形成阴极的对地正电位,而栅极直流接地,这种偏置技术叫做“自偏”,但是对(交流)信号而言,这同时又是一个负反馈,为了消除这个影响,就在这个电阻上并联一个足够大的点容,这就叫旁路电容。后来也有的资料把它引申使用于类似情况。

滤波电容就更好理解了,电容有通交流阻直流的功效,滤波就是我可以通过选择不同的滤波电容,把一定频率的交流信号滤掉,留下想要的频率信号 Ad、请问耦合电容就是去耦电容么

完全不同,耦合电容是信号传递,去耦电容是减少干扰。 Ae、电容去耦的原理是什么

直流电路窜入交流信号或交流放大电路的自激回授,都会产生不良后果!为了阻止该交流成份逐级藕合放大,在级间设置电容使之回流入地!该电容就是退藕电容! Af、耦合和去耦有什么区别,耦合电容和去耦电容的作用分别是什么,在电路中如何放置,有什么原则?

藕合电容的做用是将前级的交流信号输送到下一级! 藕合电容的位置是跨接在前级的输出和后级的输入两端! 退藕电容的做用是将放大器级间窜藕的无益交流信号短路入地! 退藕电容的位置是在某输入级的对地间! Ag、如何区分电子电路中的电容是滤波电容还是旁路电容啊?

滤波电容在电源电路中;旁路电容在信号电路中;其实作用是基本一样的,滤波电容:将脉动的电流成份旁路或称滤除掉并起充放电作用。旁路电容:将电路中的高频或低频成份滤除或旁路掉。

Ah、请问有那位高手知道去耦电容和旁路电容的区别啊?谢谢

旁路电容不是理论概念,而是一个经常使用的实用方法,电子管或者晶体管是需要偏置的,就是决定工作点的直流供电条件。例如电子管的栅极相对于阴极往往要求加有负压,为了在一个直流电源下工作,就在阴极对地串接一个电阻,利用板流形成阴极的对地正电位,而栅极直流接地,这种偏置技术叫做“自偏”,但是对(交流)信号而言,这同时又是一个负反馈,为了消除这个影响,就在这个电阻上并联一个足够大的点容,这就叫旁路电容。

去耦电容在集成电路电源和地之间的有两个作用:一方面是本集成电路的蓄能电容,另一方面旁路掉该器件的高频噪声。数字电路中典型的去耦电容值是0.1μF。这个电容的分布电感的典型值是5μH。0.1μF的去耦电容有5μH的分布电感,它的并行共振频率大约在7MHz左右,也就是说,对于10MHz以下的噪声有较好的去耦效果,对40MHz以上的噪声几乎不起作用。1μF、10μF的电容,并行共振频率在20MHz以上,去除高频噪声的效果要好一些。每10片左右集成电路要加一片充放电电容,或1个蓄能电容,可选10μF左右。最好不用电解电容,电解电容是两层薄膜卷起来的,这种卷起来的结构在高频时表现为电感。要使用钽电容或聚碳酸酯电容。去耦电容的选用并不严格,可按C=1/F,即10MHz取0.1μF,100MHz取0.01μF。

一般来说,容量为uf级的电容,象电解电容或钽电容,他的电感较大,谐振频率较小,对低频信号通过较好,而对高频信号,表现出较强的电感性,阻抗较大,同时,大电容还可以起到局部电荷池的作用,可以减少局部的干扰通过电源耦合出去;容量为0.001~0.1uf的电容,一般为陶瓷电容或云母电容,电感小,谐振频率高,对高频信号的阻抗较小,可以为高频干扰信号提供一条旁路,减少外界对该局部的耦合干扰

旁路是把前级或电源携带的高频杂波或信号滤除;去藕是为保正输出端的稳定输出(主要是针对器件的工作)而设的“小水塘”,在其他大电流工作时保证电源的波动范围不会影响该电路的工作;补充一点就是所谓的藕合:是在前后级间传递信号而不互相影响各级静态工作点的元件

有源器件在开关时产生的高频开关噪声将沿着电源线传播。去耦电容的主要功能就是提供一个局部的直流电源给有源器件,以减少开关噪声在板上的传播和将噪声引导到地。

从电路来说,总是存在驱动的源和被驱动的负载。如果负载电容比较大,驱动电路要把电容充电、放电,才能完成信号的跳变,在上升沿比较陡峭的时候,电流比较大,这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流,由于电路中的电感,电阻(特别是芯片管脚上的电感,会产生反弹),这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声,会影响前级的正常工作。这就是耦合。

去耦电容就是起到一个电池的作用,满足驱动电路电流的变化,避免相互间的耦合干扰。

旁路电容实际也是去耦合的,只是旁路电容一般是指高频旁路,也就是给高频的开关噪声提高一条低阻抗泄防途径。高频旁路电容一般比较小,根据谐振频率一般是0.1u,0.01u等,而去耦合电容一般比较大,是10u或者更大,依据电路中分布参数,以及驱动电流的变化大小来确定。

Ai、如何区分电子电路中的电容是滤波电容还是旁路电容啊?

滤波电容在电源电路中;旁路电容在信号电路中;其实作用是基本一样的,滤波电容:将脉动的电流成份旁路或称滤除掉并起充放电作用。旁路电容:将电路中的高频或低频成份滤除或旁路掉。

Aj、高手请讲::二极管,三极管,电容.在电路中怎样起作用? 1.二极管起单向导电作用。

2.三极管在模拟电路中起放大作用,在数字电路中起开关作用。

3.电容总体来说起通交流隔直流作用,如滤波电容、耦合电容等等,根本宗旨就是“通交隔直”。

Ak、虑波电容在电路上起什么作用?

低频滤波电容主要用于市电滤波或变压器整流后的滤波,其工作频率与市电一致为50Hz;而高频滤波电容主要工作在开关电源整流后的滤波,其工作频率为几千Hz到几万Hz。当我们将低频滤波电容用于高频电路时,由于低频滤波电容高频特性不好,它在高频充放电时内阻较大,等效电感较高。因此在使用中会因电解液的频繁极化而产生较大的热量。而较高的温度将使电容内部的电解液气化,电容内压力升高,最终导致电容的鼓包和爆裂。

Al、电阻:具有上下拉电压的作用。电容:具有滤波整流与储能作用.二极管:具有稳压与单

电感的作用:

第18篇:电感和电容对交变电流的影响教案

教案

电感和电容对交变电流的影响

教学目标:

1.理解为什么电感对交变电流有阻碍作用.知道用感抗来表示电感对交变电流阻碍作用的大小,知道感抗与哪些因素有关.(重点)

2.知道交变电流能通过电容器.知道为什么电容器对交变电流有阻碍作用.知道用容抗来表示电容对交变电流的阻碍作用的大小.知道容抗与哪些因素有关.(重点)

3、能解释电感和电容对交变电流产生影响的原因;了解电感和电容器在电子技术等方面的应用。(难点)

教学过程: 引入新课:

在直流电路中,影响电压和电流关系的只有电阻,电路两端电压U=IR;纯电感线圈的直流电阻为零,两端电压也为零;电容器中直流电是不能通过的,直流电阻可认为是无穷大.在交流电路中,影响电压和电流关系的不仅有电阻,而且有电感和电容产生的感抗和容抗.电阻器、电感器、电容器是交流电路中三种基本元件.目标一:电感器对交变电流的阻碍作用

教学方法:学生小组讨论学案目标一思考内容,代表讲解。教师适当讲解) 导思:

1、为什么电感对交变电流有阻碍作用?(可从电磁感应知识入手解决)

电感线圈:直流电通过电感线圈时,由于电流不发生变化,电感线圈对直流电没有阻碍作用;交变电流通过电感线圈时,在线圈中要产生自感现象(自感电动势总要阻碍电路中原来电流的变化),所以电感线圈对交变电流有阻碍作用。

2、电感对交变电流阻碍作用的大小,用感抗(XL)来表示.感抗的大小与哪些因素有关? 感抗决定于线圈的自感系数(线圈的自感系数在其他条件不变的情况下,匝数越多自感系数越大)和交流电的频率.线圈的自感系数越大,自感作用就越大,感抗就越大;交变电流的频率越高,电流变化越快,自感作用越大,感抗越大.板书:L越大,f越高感抗越大、感抗与U无关。(进一步研究感抗XL=2pfL).

教师提问:

①、为什么线圈的自感系数越大,感抗越大?

自感系数越大,对一定的交变电流产生的自感现象越明显,阻碍作用越大,感抗也越大。

②、为什么交变电流的频率越高,感抗越大?

交变电流的频率越高,即电流的交化越快,产生的自感现象越明显,阻碍作用越大,感抗也越大。

3、线圈在电子技术中有广泛应用,有两种扼流圈就是利用电感对交变电流的阻碍作用制成的.出示扼流圈,并介绍其构造和作用.板书: (1)低频扼流圈

构造:线圈绕在闭合铁芯上,匝数多,自感系数很大.作用:对低频交流电有很大的阻碍作用.即“通直流、阻交流”.(2)高频扼流圈

构造:线圈绕在铁氧体芯上,线圈匝数少,自感系数小.作用:对低频交变电流阻碍小,对高频交变电流阻碍大.即“通低频、阻高频”.教师总结电感线圈的作用

电感线圈有通直流、阻交流、通低频、阻高频的作用。

目标二:电容器对交变电流的阻碍作用

教学方法:学生小组讨论学案目标一思考内容,代表讲解。教师适当讲解)

导思:

(1)电容器:因为电容器的两极板间是绝缘的电介质,直流电不能通过电容器。 (2)交变电流能真正通过电容器吗?

当电容器接上交变电压时,实际上自由电荷也没有通过电容两极板间的绝缘介质。只不过在交变电压的作用下,当电源的电压升高时,电容器充电,电荷向电容极板聚集,形成了充电电流;当电源电压降低时,电荷从电容器的极板上放出,形成了放电电流。电容器交替进行充电和放电,电路中就有了电流,表现为交变电流“通过”了电容器。 (3)为什么电容器对交变电流有阻碍作用?

电容器对交变电流有阻碍作用.含电容器的交流电路,导线中的自由电荷,当电源的电压使它们向一个方向做定向运动时,电容器两极板上积累的电荷却反抗它们向这个方向做定向运动,这就产生了电容器对交变电流的阻碍作用.

(4)电容器对交变电流阻碍作用的大小,用容抗(Xc)来表示.容抗的大小与哪些因素有关?

电容器的电容越大、交变电流的频率越高,容抗就越小;电容器的电容越小、交变电流的频率越低,容抗就越大。特别的,当交变电流的频率等于零时(即为直流电),容抗无穷大,表现为直流电不能通过电容器

板书:C越大、f越高容抗越小。(进一步研究有XC=1/2pfC)

(5)为什么电容越大,容抗越小?

电容器的电容越大,表明电容器储存电荷的能力越大,在电压一定的条件下,单位时间内电路中充放电移动的电荷量越大,电流越大。所以电容对交变电流的阻碍作用越小,容抗越小。

(6)为什么交变电流的频率越高,容抗越小?

在交变电流的电压一定时,交变电流的频率越高,电路中充放电越频繁,单位时间内电荷移动速率越大,电流越大。所以电容对交变电流的阻碍作用越小,容抗越小。

教师总结电容器的作用

电容器有通交流、隔直流、通高频、阻低频的作用。

目标

三、电感线圈和电容器在技术上的应用

(1)在电子技术中,从某一装置输出的电流常常既 有交流成分,又有直流成分。如果只需要把交流成分输送到下一级装置,只要在两级电路之间接入一个电容器(称为隔直电容器)就可以了。如图所示,电流通过 电容器,只能是交流部分通过电容器到达后一级装置,直流电隔在前一级装置。

(2)在电子技术中,从某一装置输出的交流常常既有高频成分,又有低频成分。如果只需把低频成分送到下一级装置,只要在下一级电路的输入端并联一个电容器就可以达到目的,如图所示。具有这种用途的电容器叫做高频旁路电容器。说明它的工作原理。

说明:频率越高的交流部分容抗越小,易通过电容器。高频部分电流通过电容器分流了,低频部分电流,由于容抗大不易通过电容器而输入到下一级。

(3)电容电感不仅在制造的现成电容器和电感线圈中存在。在导线之间。电子元件及机壳之间,有时会造成较大的影响,这是我们应该注意到的。

目标四:电阻、感抗和容抗的比较

(1)在直流电路中

电阻:欧姆定律R=U/I,电阻的大小满足电阻定律R=ρ有关.

电感:感抗XL=0,即纯电感线圈对直流电无阻碍作用. 电容:容抗XC= ,即直流电不能通过电容器.

L即只与导体的自身因素S(2)在交流电路中

电阻:欧姆定律I=UL仍成立(但U、I都用有效值),电阻定律R=ρ也成立,RS即电阻大小只与导体的自身因素有关.

电感:线圈对交变电流有阻碍作用(感抗),感抗的大小不仅与自身的自感系数L有关,还与交变电流的频率f有关,L、f越大,感抗XL越大.

电容:交变电流能通过电容器,电容器对交变电流有阻碍作用(容抗),容抗的大小不仅与自身的电容有关,还与交变电流的频率f有关,C、f越大,容抗XC越小.

课堂练习:

1 在交流电路中,下列说法正确的是( )

A.影响电流与电压的关系的,不仅有电阻,还有电感和电容

B.电感对交变电流的阻碍作用,是因为交变电流通过电感线圈时,线圈中产生自感电动势阻碍电流的变化

C.交变电流能通过电容器,是因为交变电压的最大值大于击穿电压,电容器被击穿了 D.电容器的电容越大,交流的频率越高,容抗就越大

解析 交变电流能通过电容器是因为交流电路中的电容器两极加上交变电压,两极板上不断进行充放电,电路中产生电流,表现为交变电流通过了电容器,故C错.电容器的电容越大,交流的频率越高,容抗越小,D错. 答案 AB 点拔 要正确理解电感和电容对交变电流的作用以及感抗和容抗的大小与哪些因素有关,正确理解交变电流是怎样“通过”电容器的.

2 使用220V交流电源的电器设备和电子仪器的金属外壳都应该接地,为什么?

解析 与电源相连的机芯和金属外壳构成电容器的两个极板,电源中的交变电流能够“通过”这个“电容器”,人触摸外壳时,就有电流流过人体,使人感到“麻手”,为确保安全,金属外壳都应该接地.

点拔 解决本题的关键是能把这个问题归纳为交变电流能够通过电容器,电容器的两个极板在哪里。

3、如图,当交变电源的电压有效值是220 V,频率为50 Hz时,三只电灯的亮度相同;当仅将交流电源的频率改为100 Hz时,各灯亮度如何变化呢?

分析:当f升高时,电容器的容抗变小,线圈的感抗变大,电阻器的电阻不变,故a灯变亮,b灯变暗,c灯不变.

板书设计:

第19篇:贴片功率电感在电路中作用的选型资料

电感的作用

新晨阳

贴片功率电感

电感的分类

贴片功率电感在电路中作用的选型资料

一般电子线路中的电感是空心线圈,或带有磁芯的线圈,只能通过较小的电流,承受较低的电压;而功率电感也有空心线圈的,也有带磁芯的,主要特点是用粗导线绕制,可承受数十安,数百,数千,甚至于数万安。

功率贴片电感是分带磁罩和不带磁罩两种,主要由磁芯和铜线组成。 在电路中主要起滤波和振荡作用。

片式电感器主要有4种类型,即绕线型、叠层型、编织型和薄膜片式电感器。常用的是绕线式和叠层式两种类型。前者是传统绕线电感器小型 化的产物;后者则采用多层印刷技术和叠层生产工艺制作,体积比绕线型片式电感器还要小,是电感元件领域重点开发的产品。

绕线型

它的特点是电感量范围广(mH~H),电感量精度高,损耗小(即Q大),容许电流大、制作工艺继承性强、简单、成本低等,但不足之处是在进一步小型化方 面受到限制。陶瓷为芯的绕线型片电感器在这样高的频率能够保持稳定的电感量和相当高的Q值,因而在高频回路中占据一席之地。

TDK的NL系列电感为绕线型,0.01~100uH,精度5%,高Q值,可以满足一般需求。 NLC型 适用于电源电路,额定电流可达300mA;NLV型为 高Q值,环保(再造塑料),可与NL互换;NLFC 有磁屏,适用于电源线。

叠层型

它具有良好的磁屏蔽性、烧结密度高、机械强度好。不足之处是合格率低、成本高、电感量较小、Q值低。

它与绕线片式电感器相比有诸多优点:尺寸小,有利于电路的小型化,磁路封闭,不会干扰周围的元器件,也不会受临近元器件的干扰,有利于元器件的高密度安装;一体化结构,可靠性高;耐热性、可焊性好;形状规整,适合于自动化表面安装生产。

TDK的MLK型电感,尺寸小,可焊性好,有磁屏,采用高密度设计,单片式结构,可靠性高;MLG型的感值小,采用高频陶瓷,适用于高频电路;MLK型工作频率12GHz,高Q,低感值(1n~22nH) 薄膜片式 电感的作用

新晨阳

贴片功率电感

电感的分类

具有在微波频段保持高Q、高精度、高稳定性和小体积的特性。其内电极集中于同一层面,磁场分布集中,能确保装贴后的器件参数变化不大,在100MHz以上呈现良好的频率特性。

编织型

特点是在1MHz下的单位体积电感量比其它片式电感器大、体积小、容易安装在基片上。用作功率处理的微型磁性元件。

电感元件产生的自感电动势总是阻止线圈中的电流变化的,故电感元件对交流电有阻力,阻力的大小用感抗XL 来衡量。感抗XL 与交流电的频率及电感量的大小有关。感抗的这种关系可用下式表示,即

从上式可以看出,电感元件在低频时XL 较小,通过直流电时,由于f=0 , 故XL=0,仅线圈直流电阻起作用,因此电阻很小,近似电感元件短路。所以,电感元件在直流电路中一般不用其感抗性能当电感元件在高频下工作时, XL 很大,近似开路。电感元件的这种特性与电容器正好相反.所以利用电感、电容就可组成各种高频、低频滤波器、调谐回路、选频电路、振荡回路、补偿电路、延迟回路及阻流器等,在电路中发挥着重要作用。

下面举出一些电感元件在电路中的应用实例。 1.分频网络

图5-9 是音响电路的分频电路图。电感线圈L1和L2为空心密绕线圈,它们与C 1、C2 组成分频网络.对高、低音进行分频,以改善放音效果。

2.滤波电路

图5-10 是电子管扩音机的电源滤波电路图。图中L 为插有硅钢片的铁心线圈,又称为低频扼流圈。它在电路中的作用是阻止残余交流电通过,而仅让直流电通过。

电感的作用

新晨阳

贴片功率电感

电感的分类

3.选频与阻流

图5-11 所示电路是单管半导体收音机电路。其中VT,为高频半导体管,它是用来进行来复放大的。L 1 为天线线圈,它是在磁棒上用多股导线绕制而成的。L 1 与C1,C2 组成井联谐振电路,对磁棒天线接收到的无线电信号进行选频,选出的信号由L1感应到L2,由VT1,进行放大,放大了的信号送到L3,L3为一固定电感器,它的电感量为3mH ,其作用是利用感抗阻止高频信号进入耳机,而仅让音频信号通过。因此把L.J称为高频阻流圈。 L3对500kHz 高频信号的感抗很大,为

XL(500kHz)=2π x 500 x 10 3 x 3 x 10 -3≈9.42kΩ

而L.J对10kHz 低频信号的感抗很小,为

XL(10kHz)=2π x 10 4 x 3 x 10 -3≈188Ω

计算结果表明,只有音频信号可以通畅地经过L3到达耳机,从而使我们可以昕到电台的播音。

4.与电容器组成振荡回路

图5-12 所示电路是超外差半导体收音机中的变频器电路。L4为振荡线圈,它与C1b 组成本机振荡回路;L3为反馈线圈。本机振荡的信号由C2、凡送入VT,发射极,与由L

1、C1a选择出来的广播信号在VT1内进行棍频。混频后的信号从VT1集电极输出,并由中频变压器T2 检出465kHz 中频信号送往中频放大器。 电感的作用

新晨阳

贴片功率电感

电感的分类

5.补偿电路

利用电感器的感抗随频率变化的特性,可进行频率补偿。图5-13 是某电视机的视放电路,其高频补偿电路由L15、L16 组成。L16 与VT15 的集电极负载R80串联,使总的负载阻抗为z = R80 + XL16 ,频率越高,感抗X L16越大,使高频增益增大。同时L16 与显像管的输入电容和分布电容形成并联谐振。选取合适的L16值使其谐振在放大器增益衰减的频率上,可以提高谐振点上的增益。L15串联在VT15与显像管阴极之间,当频率增加时,感抗XL15 增大,使R80与X L15的井联阻抗增大,即高频负载电阻增加,也会起到提高高频增益的作用。

电感的作用

新晨阳

贴片功率电感

电感的分类

6.延迟作用

电感线圈在电路中还可起到延迟作用,使输出的信号与输入的信号基本不变,而只使输出延迟一段时间,即信号的幅度不变,而仅相位发生变化。

图5-14 所示电路是彩色电视机亮度延迟线的典型应用电路,其中DL301为亮度延迟线。亮度延迟线为特殊的电感器件,它的电感量由延迟时间和信号频率确定.

为了保证彩色电视信号中的亮度信号与色度信号叠加同步,亮度延迟线会将亮度信号延迟0.6μs 。

特性

1、表面贴装高功率电感。

2、具有小型化,高品质,高能量储存和低电阻之特性。

3、主要应用在电脑显示板卡,笔记本电脑,脉冲记忆程序设计,以及DC-DC转换器上。

4、可提供卷轴包装适用于表面自动贴装。电感的作用

新晨阳

贴片功率电感

电感的分类

特点

1、平底表面适合表面贴装。

2、优异的端面强度良好之焊锡性。

3、具有较高Q值,低阻抗之特点。

4、低漏磁,低直电阻,耐大电流之特点。

5、可提供编带包装,便于自动化装配

第20篇:03 电感和电容对交变电流的影响(推荐)

03 电感和电容对交变电流的影响

教学目的:

1、了解电感对电流的作用特点

2、了解电容对电流的作用特点 教学重点:

电感和电容对交变电流的作用特点 教学难点:

电感和电容对交变电流的作用特点

教学方法:

启发式综合教学法 教学用具:

小灯泡、线圈(有铁芯)、电容器、交流电源、直流电源 教学过程:

一、引入:

在直流电流电路中,电压U、电流I和电阻R的关系遵从欧姆定律,在交流电路中,如果电路中只有电阻,例如白炽灯、电炉等,实验和理论分析都表明,欧姆定律仍适用。但是如果电路中包括电感、电容,情况就要复杂了。

二、授新:

1、电感对交变电流的作用: 实验:把一线圈与小灯泡串联后先后接到直流电源和交流电源上,观察现象: 现象:接直流的亮些,接交流的暗些。

引导学生得出结论:接交流的电路中电流小,间接表明电感对交流有阻碍作用。

为什么电感对交流有阻碍作用?

引导学生解释原因:交流通过线圈时,电流时刻在改变。由于线圈的自感作用,必然要产生感应电动势,阻碍电流的变化,这样就形成了对电流的阻碍作用。 实验和理论分析都表明:线圈的瞬息万变感 系数越大、交流的频率越高,线圈对交流的阻碍作用就越大。

应用:日光灯镇流器是绕在铁芯上的线圈,自感系数很大。日光灯起动后灯管两端所需的电压低于220V,灯管和镇流器串联起来接到电源上,得用镇流器对交流的阻碍作用,就能保护灯管不致因电压过高而损坏。

2、交变电流能够通过电容

实验:把白炽灯和电容器串联起来分别接在交流和直流电路里。 现象:接通直流电源,灯泡不亮,接通交流电源,灯泡能够发光。 结论:直流不能通过电容器。交流能通过交流电。 引导学生分析原因:直流不能通过电容器是容易理解的,因为电容器的两个极板被绝缘介质隔开了。电容器接到交流电源时,实际上自由电荷也没有通过两极间的绝缘介质,只是由于两极板间的电压在变化,当电压升高 时,电荷向电容器的极板上聚集,形成充电电流;当电压降低时,电荷离开极板,开成放电电流。电容器交替进行充电和放电,电路中就有了电流,表现为交流“通过”了电容器。

学生思考:

使用220V交流电源的电气设备和电子仪器,金属外壳和电源之间都有良好的绝缘,但是有时候用手触摸外壳仍会感到“麻手”,用试电笔测试时,氖管发光,这是什么?

原因:与电源相连的机芯和金属外壳可以看作电容器的两个极板,电源中的交变电流能够通过这个“电容器”。虽然这一点“漏电”一般不会造成人身危险,介是为了在机身和外壳间真的发生漏电时确保安全,电气设备和电子仪器的金属外壳都应该接地。

3、电容不仅存在于成形的电容器中,也存在于电路的导线、无件、机壳间。有时候这种电容的影响是很大的,当交变电流的频率很高时更是这样。同样,感也不仅存在于线圈中,长距离输电线的电感和电容都很大,它们造成的电压损失常常比电阻造成的还要大。

总结:

电容:通高频,阻低频。 电感:通低频,阻高频。

巩固练习:课后练习三

板书设计:

电容:通高频,阻低频。 电感:通低频,阻高频

教学效果分析:

《电感fae岗位职责.doc》
电感fae岗位职责
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