电子电路 - 电源

本章为另一部分二极管电路提供了全新的开始。本章介绍了我们日常生活中遇到的电源电路。任何电子设备都由一个电源单元组成,该电源单元为该电子设备的各个部分提供所需的交流或直流电源。

电源需求

电子设备中有许多小部分,例如计算机、电视、阴极射线示波器等,但所有这些部分都不需要我们获得的 230V 交流电源。

相反,一个或多个部分可能需要 12v 直流电,而其他一些部分可能需要 30v 直流电。为了提供所需的直流电压,必须将输入的 230v 交流电转换为纯直流电才能使用。 电源单元具有相同的用途。

一个实用的电源单元如下图所示。

电源单元

现在让我们来看看组成电源单元的不同部件。

电源的部件

一个典型的电源单元由以下部件组成。

  • 变压器 − 用于降压 230v 交流电源的输入变压器。

  • 整流器 − 用于将信号中的交流分量转换为直流分量的整流电路。

  • 平滑 −滤波电路,用于平滑整流输出中存在的变化。

  • 稳压器 − 电压调节器电路,用于将电压控制到所需的输出水平。

  • 负载 − 使用来自稳压输出的纯直流输出的负载。

电源单元框图

稳压电源单元的框图如下所示。

稳压电源框图

从上图可以看出,变压器存在于初始阶段。虽然我们已经在 BASIC ELECTRONICS 教程中学习过有关变压器的概念,但让我们先来了解一下。

变压器

变压器有一个初级线圈,用于接收输入,还有一个次级线圈,用于收集输出。这两个线圈都缠绕在磁芯材料上。通常,绝缘体构成变压器的磁芯

下图显示了一个实用的变压器。

变压器的实用工作原理

从上图可以看出,一些符号是通用的。它们如下 −

  • $N_{p}$ = 初级绕组的匝数

  • $N_{s}$ = 次级绕组的匝数

  • $I_{p}$ = 变压器初级绕组中的电流

  • $I_{s}$ = 变压器次级绕组中的电流

  • $V_{p}$ = 变压器初级绕组两端的电压

  • $V_{s}$ = 变压器次级绕组两端的电压

  • $\phi$ = 变压器铁芯周围的磁通量

电路中的变压器

下图显示了变压器在电路中的表示方式。下图还表示了变压器的初级绕组、次级绕组和铁芯。

电路中的变压器

因此,当变压器连接到电路中时,输入电源会提供给初级线圈,这样它就会通过该电源产生变化的磁通量,并且该磁通量会被感应到变压器的次级线圈中,从而产生变化磁通量的变化 EMF。由于磁通量会变化,为了将 EMF 从初级转移到次级,变压器总是使用交流电 AC 工作。

根据次级绕组的匝数,变压器可分为升压变压器或降压变压器。

升压变压器

当次级绕组的匝数多于初级绕组时,变压器被称为升压变压器。此处感应的 EMF 大于输入信号。

下图显示了升压变压器的符号。

升压变压器

降压变压器

当次级绕组的匝数少于初级绕组时,变压器被称为降压变压器。此处感应的 EMF 小于输入信号。

下图显示了降压变压器的符号。

降压变压器

在我们的电源电路中,我们使用降压变压器,因为我们需要将交流电转换为直流电。该降压变压器的输出功率会较小,这将作为下一部分(称为整流器)的输入。我们将在下一章讨论整流器。