【单相整流电路】
单相整流电路是电力电子技术中的基础概念,主要用于将交流电转换为直流电。主要有两种基本类型:单相半波整流电路和单相全波整流电路。
1. 单相半波整流电路:
在半波整流电路中,只使用一个二极管,当交流电压正半周时,二极管导通,电流通过负载RL;负半周时,二极管截止,电流中断。因此,输出电压不再是纯交流,而是包含正向脉冲的直流成分。忽略二极管的正向压降,输出电压平均值(Uo)为0.45倍的输入电压U2峰值。同时,二极管承受的最高反向电压等于输入电压峰值的两倍,平均电流ID等于输出电流Io除以二倍的输入电压峰值。
2. 单相全波整流电路:
全波整流电路分为两种,这里主要讨论中心抽头变压器型。变压器副边有两个等值的电压u2,通过两个二极管D1和D2交替导通,使得在负载上得到连续的直流电压。相比于半波整流,全波整流效率更高,输出电压平均值(Uo)为0.9倍的输入电压U2峰值,二极管承受的最高反向电压同样为输入电压峰值的两倍。平均电流ID等于输出电流Io除以输入电压峰值。
【串联反馈式稳压电路】
串联反馈式稳压电路是一种常见的电压稳定电路,其工作原理基于深度串联电压负反馈。电路由四个主要部分构成:基准电压源、比较放大器、输出电压取样电路和调整元件。当输出电压Uo因输入电压UI变化或负载变化而偏离设定值时,比较放大器会调整调整元件(如晶体管T1)的工作状态,从而保持输出电压的稳定。
- 基准电压:提供一个稳定的参考电压,如UZ。
- 比较放大器:比较输出电压取样(URF)和基准电压,产生控制信号。
- 输出电压取样电路:通过R1、R2、RW等采样电阻获取输出电压的一部分。
- 调整元件:通常是一个晶体管,其基极电压UB1受比较放大器控制,以改变输出电压。
稳压原理:当Uo升高时,比较放大器使UB1下降,进而减小调整元件的集电极电流,降低Uo。反之,如果Uo降低,UB1增加,输出电压升高。输出电压的调节范围由采样电阻和基准电压决定。例如,在给定参数下,输出电压范围为6V到12V。
为了提高性能和稳定性,实际的稳压电源会采取一些改进措施,如使用差动放大器或集成运算放大器作为比较放大级,采用复合三极管作为调整管,设置辅助电源,用恒流源替代集电极电阻,以及内置短路和过热保护电路。
集成稳压电源是这些改进的集成化产品,例如78系列和79系列的集成稳压器,可以方便地为电路提供稳定电压。
在数字逻辑电路设计中,组合逻辑电路通过与门、或门、非门等基本逻辑门实现特定功能。例如,逻辑电路的简化、表决电路的设计等,都需要理解逻辑函数的性质并应用适当的逻辑操作。在股票分配问题中,可以通过设计逻辑电路来模拟股东投票过程,其中每个股东的权重对应于他们的股票比例,最终决定是否通过决议。