稳压管限流电阻计算方法
怎样计算稳压二极管的限流电阻?
下图电路中，稳压二极管负起调节作用，当负载电流减少时，限流电阻两端电压降便下降，输出电压上升，即相对地加大稳压二极管的反向电压，稳压电流IZ上升，使IRS亦上升，限流电阻RS的降压便上升，输出电压下降，结果输出电压保持不变。缺点是不能获得较大输出电流。
电压调节百份比：%V.R
电压的稳定程度，比数愈低愈好，当直流电压输入VS或负载电流IL变动,其输出Vo可以保持在一定范围内不变。
VNL：无负载时的电压输出VFL：满载时的电压输出
例:如上图的稳压器，在没有负载时其输出电压为7.5V，而在额定电流输出时，其输出电压为7.4V，求此稳压器的电压稳定度。
限流电阻的计算：
限流电阻(RS) ：- (1)提供VZ之工作电流。
(2)保护VZ不受过流损坏。
两个极端情况：
1. VS = V S(Min)，IL = I L(Max)
当V S = V S(Max)，I L = I L(Min)时，
R S = R S(最小值)，I Z(Max) = 最大工作电流
例1:如输入电压的变化为15V ~ 18V，负载电流变化为5mA ~ 15mA，而稳压二极管之VZ = 12V，IZ(Min)= 0.25mA，IZ(Max) = 50mA，求RS 的数值。
解：VS(Max) = 18V，VS(Min) = 15V，IZ(Min) = 0.25mA，IZ (Max) = 50mA
RS = 100Ω或200Ω
稳压二极管在电源中的作用
2. VS = V S(Max)，IL = I L(Min) V RS = V S - V Z
I S = I L + I Z
当V S = V S(Min)，IL = I L(Max)时，
，R S = R S(最大值)， I Z(Min) = 最低工作电流
场效应管驱动电阻的经典计算方法
Q L Rg Cgs DR IVE VC C 12V
驱动电压： 驱动电流： 可以看到当Rg比较小时驱动电压上冲会比较高，震荡比较多，L越大越明显，此时会对MOSFET及其他器件性能产生影响。但是阻值过大时驱动波形上升比较慢，当MOSFET有较大电流通过时会有不利影响。 此外也要看到，当L比较小时， 此时驱动电流的峰值比较大，而一般 IC的驱动电流输出能力都是有一定 限制的，当实际驱动电流达到IC输 出的最大值时，此时IC输出相当于 一个恒流源，对Cgs线性充电，驱动 电压波形的上升率会变慢。电流曲线 就可能如左图所示（此时由于电流不 变，电感不起作用）。这样可能会对 IC的可靠性产生影响，电压波形上升 段可能会产生一个小的台阶或毛刺。
TR(nS) 19 49 230 20 45 229 Rg(ohm) 10 22 100 10 22 100 L(nH) 30 30 30 80 80 80 可以看到L 对上升时间的影响比较小，主要还是Rg 影响比较大。上升时间可以用2*Rg*Cgs 来近似估算，通常上升时间小于导通时间的二十分之一时，MOSFET 开关导通时的损耗不致于会太大造成发热问题，因此当MOSFET 的最小导通时间确定后Rg 最大值 也就确定了 Rg 140Ton_min Cgs ，一般Rg 在取值范围内越小越好，但是考虑EMI 的话可以 适当取大。 以上讨论的是MOSFET ON 状态时电阻的选择，在MOSFET OFF 状态时为了保证栅极电荷快速泻放，此时阻值要尽量小，这也是Rsink 接地电阻计算书 一、垂直接地体接地电阻计算： 1.单根接地体接地电阻计算： 计算公式：（） (1) 式中：R v ——垂直接地极的接地电阻（Ω）； ——土壤电阻率（1000Ω?m）； ——垂直接地极的长度（1.5m）； d ——接地极的直径（0.03m）。 数值代入公式计算得：R v=529.88（Ω） 2.间距为s的多根垂直接地极并联后的接地电阻计算： 计算公式： (2) 式中：R N——n根垂直接地极的并联接地电阻（Ω）； ρ ——土壤电阻率（1000Ω?m）； ι——垂直接地极的长度（1.5m）； s ——接地极的间距（5m）； n ——接地极的总根数（920）； d ——接地极的直径（0.03m）； 数值代入公式计算得：R N=97.82（Ω） 二、水平接地体接地电阻计算： 计算公式：（） 式中：R h——水平接地极的接地电阻（Ω）； ρ ——土壤电阻率（1000Ω?m）； L ——水平接地极的总长度（4600m）； h ——水平接地极的埋设深度（0.2m）； d ——水平接地极的等效直径（0.02m）； A——水平接地极的形状系数（1）。 数值代入公式计算得：R h=0.81（Ω） 三、综合接地电阻计算： 计算公式： (3) 式中：——综合接地电阻（Ω）； R N——垂直接地极的并联接地电阻（Ω）； R h——水平接地极的接地电阻（Ω）； R Nh——垂直接地极和水平接地极之间的互阻（Ω），可根据公式（4）计算； (4) 式中：ρ ——土壤电阻率（1000Ω?m）； ——垂直接地极的长度（1.5m）； ——水平接地极的总长度（4600m）； 数值代入公式计算得： R Nh=0.60（Ω） Rz=0.81（Ω） 石墨基柔性接地体的接地电阻可用降阻效果系数带入进行计算：最终接地电阻为： =0.7×0.81=0.567（Ω）。 接地网电阻计算公式 三维方法设计变电站的接地电阻 陈光辉1 江建武2 （1 深圳市长科防雷技术有限公司，深圳） （2 深圳供电局变电部，深圳） 【摘要】用三维方法设计变电站的接地电阻，可使接地电阻比传统设计更加准确,结合现有国内外接地新材料.新技术,新 工艺,可使变电站接地网接地电阻达到最佳效果 【关键词】三维地网设计、新材料,新工艺施工。 前言 目前，由于征地等原因，变电所的占地面积越来越小，有的GIS 室内型110kV 变电站占地面积仅有1500m2， 且大部分建在山上，这些地方往往电阻率很高，欲在这样的地方不扩网、不外引，在原地使其工频接地电阻达到 规程要求标准，用常规方法很难实现。我公司在实践过程中，采用三维方法设计，即A-T-N 方案，成功解决了 土壤电阻率300Ωm，占地面积为5000m2 情况下的接地电阻R≤0.5Ω的国家规定标准。 1 A 方案 用常规的方法实现工频接接地电阻RA，主要是用于解决地网的电位分布均匀,均衡最大值下的冲击电压，以 及降低水平网的工频接地电阻，它可以利用工地的自然接地体，如建筑物、自来水管等来完成网格式接地网的接 地电阻,它是在不扩网、不外引、不使用任何降阻剂的情况下计算出的工频接地阻抗值,计算公式采用部颁《交流 电气装置的接地》[1]有关规定的公式进行。 a e R a R 1 = （1） 1 3ln 0 0.2 L S S L a ? ?? ? ? ?? ? = ?（2） ?? ? ??= + + ? ? B hd S L B S Re 5 9 ln 2 0.213 (1 ) π ρρ （3） S h B 1 4.6 1 + = （4） 式中：Ra—任意形状边缘闭合接地网的接地电阻（Ω）； Re—等值（即等面积、等水平接地极总长度）方形接地网的接地电阻（Ω）； S—接地网的总面积（m2）； d—水平接地极的直径或等效直径（m）； h—水平接地极的埋设深度（m）； LO—-接地网的外缘边线总长度（m）； L—水平接地极的总长度（m）。 简化后的计算方法： S R a ′ = 0.5ρ（5） 式中：ρ—土壤电阻率（Ωm）； S—地网面积（m2）。 上式公式中， a R 和土壤电阻率ρ成正比，和地网占地面积S 成反比。如果取p=300Ωm，欲达到R=0.5Ω面 积S 则必须达到90000m2。 在正方型接地网中,当网格数超过16 个时，基本（1）式=（5）式；当网格数少于16 个时，a R ＞ R′a 。 日本川漱太朗公式为： ?? ? ?? ? + ? ′ LED应用中LED电路的形式及电阻的计算 一、关于LED光源应用的简介： LED照明行业是一个新兴的行业，它以其独特的优点深受人们的青睐。如今在光电工程中，提高光效，节约能源和高可靠性已经成为人们共同追求的目的。我们在讨论和使用LED光源时，都会想到LED的寿命长、节约能源、亮度高等特点。也正是因为如此LED光源才倍受欢迎。LED光源虽有以上优点，却并不如人们所说的那么神奇。只有给其配上合适、高效的LED电源、合理的电路设计、完善的防静电措施、正确的安装工艺才能充分发挥和利用LED光源的以上优点。下面我就LED光源在工程应用中的一些常识做简单的介绍，供大家参考。 二、LED寿命的理解 LED的使用寿命，一般认为在理想状态下有10万小时。实际在使用过程中其光强会随使用时间的推移逐渐衰减，即电能转化为光能的效率逐渐降低。我们能真正使用的有效光强范围应在其衰减到初始光强的70%以上时，寿命是否可以定义为光效逐渐降低至70%的时间段。目前还没有明确的国家标准用来衡量。而且LED的使用寿命与其芯片的质量和封装技术、工艺直接相关，据某LED封装厂的试验数据有些芯片在20mA 条件下连续点亮4000小时后其光亮度衰减已达50%。但是随着技术、工艺的提高，光衰时间越来越缓慢，即寿命也越长。 三、LED的节能及可靠性 LED是电流控制元件，通过流过的电流，直接将电能转变为光能，故也称光电转换器。因其不存在摩擦损耗和机械损耗，所以在节能方面比一般的光源的效率高，但是LED光源并不能像一般的普通光源一样可以直接使用电网电压，它必须配置一个电压转换装置，提供满足其额定的电压、电流，才能正常使用，即LED专用电源。但是各种不同的LED电源其性能和转换效率各不相同，所以选择合适、高效的LED专用电源，才能真正体现LED光源高效特性。因为低效率的LED电源本身就需要消耗大量电能，在配合LED的使用过程中根本就体现不出LED的高效节能特性。而且LED电源也必须是高可靠性电源，才能使LED光源系统长寿命。 四、LED的基本特性及使用时的注意事项 1．光电特性： LED在其电流极限参数范围内流过LED的电流越大，它的发光亮度越高。即LED的亮度与通过LED 的电流成正比。但绿光和蓝光及白光在大电流情况下会出现饱和现象，不仅发光效率大幅降低，而且使用寿命也会缩短。 2．光学特性 LED按颜色分有红、橙、黄、绿、蓝、紫、白等多种颜色。按亮度分有普亮、高亮、超高亮等，同种芯片在不同的封装方式下，它的亮度也不相同。按人的视觉可分为可见光和不可见光。按发光颜色的多少可分为单色、双色、七彩等多种类型。色彩的纯度不同价格相差很大，现行的纯白色LED价格特贵。同时发光视角不同，光效亦不同，使用时特需注意。 3．常见的LED电性能参数 （1）LED正向电压 不同颜色的LED在额定的正向电流条件下，有着各自不同的正向压降值，红、黄色：1.8～2.5V之间，绿色和蓝色：2.7～4.0V之间。对于同种颜色的LED，其正向压降和光强也不是完全一致的。如下表：LED 型号：5 4HCA 发光颜色外观颜色波长λD(nm) 正向电压 接地电阻降阻方法(总8页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除 1 引言 变电站接地网对于电力系统的可靠运行和变电站工作人员的人身安全起着重要作用，其接地电阻、跨步电压与接触电压是变电站接地系统的重要技术指标，是衡量接地系统的有效性、安全性以及鉴定接地系统是否符合要求的重要参数。然而，有些变电站由于受地理条件的限制，不得不建在高土壤电阻率地区，导致这些变电站的接地电阻、跨步电压与接触电压的设计计算值偏高，无法满足现行标准的要求。近年来，随着电力系统短路容量的增加，由于接地不良引起的事故扩大问题屡有发生，因此接地问题越来越受到重视。在设计施工过程中如何合理确定接地装置的设计方案，降低接地电阻，这是变电站电气设计施工的重点之一。 2 变电站接地网电阻偏高的原因 变电站接地网电阻偏高的原因有多方面的，归纳起来有以下几个方面的原因。 2.1客观条件方面 一是土壤电阻率偏高。特别是山区，由于土壤电阻率偏高，对系统接地电阻影响较大；二是土壤干燥。干旱地区、沙卵石土层等相当干燥，而大地导电基本是靠离子导电，干燥的土壤电阻率偏高。 2.2勘探设计方面 在地处山区复杂地形地段的变电站，由于士壤不均匀，土壤电阻率变化较大，这就需要对每处地网进行认真的勘探、测量。根据地形、地势、地质情况，设计出切合实际的接地装置。如果不根据每处地网的地形、地势情况合理设计接地装置并计算其接地电阻，而是套用一些现成的图纸或典型设计，那么就从设计上就留下了先天性不足，造成地网接地电阻偏高。 2.3施工方面 对于不同地区变电站的接地来说，精心设计重要，但严格施工更重要。因为对于地形复杂，特别是位于山岩区的变电站，接地地网水平接地沟槽的开挖和垂直接地极的打入都十分困难，而接地工程又属于隐蔽工程，如施工过程中不能实行全过程的技术监督和必要的监理，就可能出现如下一些问题：一是不按图施工。尤其是在施工困难的山区，屡有发生水平接地体敷设长度不够，少打垂直接地极等；二是接地体埋深不够。山区、岩石地区，由于开挖困难，接地体的埋深往往不够，由于埋深不够会直接影响接地电阻值；三是回填土的问题，有关规范要求用细土回填，并分层夯实，在实际施工时往往很难做到，尤其是在岩石地段施工时，由于取土不便，往往采用开挖出的碎石及建筑垃圾回填，这样还会加快接地体的腐蚀速度；四是采用木炭或食盐降阻，这是最普遍的做法。采用木炭或食盐降阻，会在短期内收到降阻效果，但这是不稳定的。因为这些降阻剂会随雨水而流失，并加速接地体的腐蚀，缩短接地装置的使用寿命。 2.4运行方面 有些接地装置在建成初期是合格的，但经一定的运行周期后，接地电阻就会变大，除了前面介绍的由于施工时留下的隐患外，以下一些问题也值得注意：一是由于接地体的腐蚀，使接地体与周围土壤的接触电阻变大，特别足在山区酸性土壤中，接地体的腐蚀速度相当快，会造成一部分接地体脱离接地装置；二是在接地引下线与接地装置的连接部分因锈蚀而使电阻变大或形成开路：三是接地引下线接地极受外力破坏时误损坏等。 3 接地电阻降阻方法 为了达到降低接地网接地电阻之目的，首先需要从理论上研究降低接地电阻的方法。由公式（1）可以看出，降低接地电阻有以下两种途径，一是增大接地体几何尺寸，以增大接地体的电容；二是改善地质电学性质，减小地的电阻率和介电系数。 接地网是在接地系统的基础，由接地环（网）、接地极（体）和引下线组成，以往常有种误解，把接地环作为接地的主体，很少使用接地体，在接地要求不高或地质条件相当优越的情况下，接地环也能够起到接地的作用，但是通常的情况下，这是不可行的，接 接地网计算培训讲稿 一、关于接地网的基本知识。 在电力系统中，为了保护设备和人身的安全，接地现象是非常常见的。将电气装置、设施该接地部分经接地装置与大地做良好的电气连接称为接地。接地根据用途可以分为工作接地、保护接地、防雷接地和防静电接地。接地装置由接地体和接地线两部分组成。 埋入地中并且与大地直接接触的金属导体称为接地体；把电气装设施该接地部分经接地体连接起来的金属导体称为接地线。接地体又分为人工接地体和自然接地体。兼作接地体用的直接与大地接触的各种金属构件、非可燃气体或液体的金属管道、建筑物中的钢筋、电缆外皮、电杆基础上的避雷线和中性线等都是自然接地体；为满足接地装置接地电阻要求而专门埋设的接地体称为人工接地体。我们所研究的接地网就是一种人工接地体，接地网由由水平接地体和垂直接地体，接地网的材料一般有钢管、角钢、圆钢、扁钢和铜带，接地网祈祷的作用有泻放电流和均压作用。 不同形状接地体周围土壤电位分布演示。 电流经接地体流入大地，在大地表面形成分布电位。接地体和大地零电位点间的电压称为接地装置的对地电压（或对地电位）。接地线电阻和接地体的对地电阻（电流自接地体向外散流所遇到的电阻，又称散流电阻或扩散电阻）之和成为接地装置的接地电阻。接地线电阻基本上很小，所以可以认为接地电阻就等于扩散电阻。接地电阻数值上等于对地电位与从接地体流入大地电流的比值。按流过接地体的电流是工频电流求得的电阻称为工频接地电阻；按流过接地体的电流是冲击电流求得的电阻称为冲击接地电阻。接地电阻和土壤电阻率、接地体规格有关。所以改变接触电阻的主要手段就是改变土壤电阻率和改变接地体敷设。土壤的电阻率大小主要取决于土壤中导电离子的浓度和水分含量。干燥的土壤是不导电的，有时候为了降低土壤电阻率还会采用降阻济。 评估接地网是否满足要求的指标除了接地电阻和对地电位外，还有接触电压和跨步电压。人站在地面上里设备水平距离0.8米处手触到设备外壳、构架离地面1.8米处，加于人手与脚之间的电压称为接触电压；人在分布电位区域中沿散流方向行走，步距为 0.8米时两脚间的电压称为跨步电压。在大接地短路电流系统中接触电压和跨步电压应 满足： ; 分析稳压二极管的工作原理及其限流电阻的公式推导 一、二极管主要参数 在实际应用中选择适当的二极管对电路的设计很重要，不同用途的二极管有不同的结构，有不同的参数要求：不同用途的二极管对二极管参数的要求也不同。二极管的主要参数如下： 1、最大整流电流；二极管的最大整流电流是指在规定测试温度下，二极管允许通过的最大平均大流。二极管在正常工作时，平均工作电流不应超过此值，二则会损坏二极管。 2、最大反向峰值电压：最大反向峰值电压是指在二极管工作时允许承受的最大反向电压 3、最大正向浪涌电流：最大正想浪涌电流时二极管允许流过的过量的正向电流，表示二极管承受非正常工作电流（浪涌电流不是经常出现，只是偶然出现）的能力。一般测试时，规定一个50Hz的浪涌电流。 4、反向电流：指二极管在未击穿是的反向电流（后续会介绍），一般规定在是温度25°C时进行测试。 5、反向恢复时间：当二极管两端电压从正向电压变为反向电压时，理想情况是电流能瞬时截止，但是实际要延迟一段时间，这段时间久成为反向恢复时间。 不同用途的二极管对各种参数的要求不同，表（1-1）和表（1-2）列出了二极管的参数，以供参考 二、极管的种类 二极管的种类有很多，出了普通的二极管和整流二极管外，还有利用特殊工艺制造的具有各种不同用途的二级管，如稳压管（齐纳二极管）、光敏二极管，发光二极管等。 下面，主要介绍的是在电路中最常见的二极管的一种——稳压二极管 三、稳压二极管及其工作原理 我们都知道，二极管加反响偏置电压时，如果反向电压达到UBR,则二极管会产生击穿。击穿时反向电流迅速增加，但是此时二极管两端的电压变化很小。稳压就是根据PN结的这一特性，经特殊工艺制造的。稳压管又称齐纳二极管。使用稳压管可以提供一个较为固定的稳定电压。 稳压二极管工作原理 一、稳压二极管原理及特性 一般三极管都是正向导通，反向截止；加在二极管上的反向电压如果超过二极管的承受能力，二极管就要击穿损毁。但是有一种二极管，它的正向特性与普通二极管相同，而反向特性却比较特殊：当反向电压加到一定程度时，虽然管子呈现击穿状态，通过较大电流，却不损毁，并且这种现象的重复性很好；只要管子处在击穿状态，尽管流过管子的电在变化很大，而管子两端的电压却变化极小起到稳压作用。这种特殊的二极管叫稳压管。 稳压管的型号有2CW、2DW 等系列，它的电路符号如图5－17所示。 稳压管的稳压特性，可用图5一18所示伏安特性曲线很清楚地表示出来。 稳压管是利用反向击多区的稳压特性进行工作的，因此，稳压管在电路中要反向连接。稳压管的反向击穿电压称为稳定电压，不同类型稳压管的稳定电压也不一 样，某一型号的稳压管的稳压值固定在口定范围。例如：2CW11的稳压值是3.2伏到4．5伏，其中某一只管子的稳压值可能是3．5伏，另一只管子则可能是4，2伏。 在实际应用中，如果选择不到稳压值符合需要的稳压管，可以选用稳压值较低的稳压管，然后串联几只硅二极管“枕垫”，把稳定电压提高到所需数值。这是利用硅二极管的正向压降为0．6～0．7伏的特点来进行稳压的。因此，二极管在电路中必须正向连接，这是与稳压管不同的。 稳压管稳压性能的好坏，可以用它的动态电阻r来表示： 显然，对于同样的电流变化量ΔI，稳压管两端的电压变化量ΔU越小，动态电阻越小，稳压管性能就越好。 稳压管的动态电阻是随工作电流变化的，工作电流越大，动态电阻越小。因此，为使稳压效果好，工作电流要选得合适。工作电流选得大些，可以减小动态电阻，但不能超过管子的最大允许电流（或最大耗散功率）。各种型号管子的工作电流和最大允许电流，可以从手册中查到。 稳压管的稳定性能受温度影响，当温度变化时，它的稳定电压也要发生变化，常用稳定电压的温度系数来表示，这种性能例如2CW19型稳压管的稳定电压Uw= 12伏，温度系数为0.095%℃，说明温度每升高1℃，其稳定电压升高11.4毫伏。为提高电路的稳定性能，往往采用适当的温度补偿措施。在稳定性能要求很高时，需使用具有温度补偿的稳压，如2DW7A、2DW7W、2DW7C 等。 二、稳压二极管稳压电路图 由硅稳压管组成的简单稳压电路如图5- l9（a）所示。硅稳压管DW与负载Rfz，并联，R1为限流电阻。 第六节特殊二极管 除前面所讨论的普通二极管外，还有若干种特殊二极管，如齐纳二极管、变容二极管、光电子器件(包括光电二极管、发光二极管和激光二极管)等，本节主要讨论齐纳二极管及其应 用。 一、齐纳二极管 齐纳二极管又称稳压二极管，是一种特殊的面接触型硅晶体二极管。由于它有稳定电压的作用，经常应用在稳压设备和一些电子线路中。 稳压二极管的特性曲线与普通二极管基本相似，只是稳压二极管的反向特性曲线比较陡。 稳压二极管的正常工作范围，是在伏安特性曲线上的反向电流开始突然上升的A、B段。这一段的电流，对于常用的小功率稳压管来讲，一般为几毫安至几十毫安。 1、稳压二极管的主要参数 （1）稳定电压Vz 稳定电压就是稳压二极管在正常工作时，管子两端的电压值。这个数值随工作电流和温度的不同略有改变，既是同一型号的稳压二极管，稳定电压值也有一定的分散性，例如2CW14硅 稳压二极管的稳定电压为6～7.5V。 （2）耗散功率PM 反向电流通过稳压二极管的PN结时，要产生一定的功率损耗，PN结的温度也将升高。根据允许的PN结工作温度决定出管子的耗散功率。通常小功率管约为几百毫瓦至几瓦。 （3）稳定电流I Z、最小稳定电流I Zmin、大稳定电流I Zmax 稳定电流：工作电压等于稳定电压时的反向电流； 最小稳定电流：稳压二极管工作于稳定电压时所需的最小反向电流； 最大稳定电流：稳压二极管允许通过的最大反向电流。 2、稳压二极管的应用 稳压管常用在整流滤波电路之后，用于稳定直流输出电压的小功率电源设备中。 如图由R、D z组成的就是稳压电路，稳压管在电路中稳定电压的原理如下： 只要R参数选得适当，就可以基本上抵消V i的升高值，因而使V o基本保持不变。 可见，在这种稳压电路中，起自动调节作用的主要是稳压二极管D z，当输出电压有较小的变化时，将引起稳压二极管电流I z的较大变化，通过限流电阻R的补偿作用，保持输出电压 V o基本不变。 限流电阻R的选择： 1、当I0 = I0min、VI = V Imax时要求： 2、当I0 = I0max、VI = V Imin时要求： 接地电阻测量原理与方 法 本页仅作为文档封面，使用时可以删除 This document is for reference only-rar21year.March 接地电阻测量原理 梁子斌 对从事地电学工作,对接地电阻的概念并不陌生，然并非能完全理解。这里想跟大家聊聊其概念和测量原理。 1.接地电阻概念，接地装置在输变电工程中是个特殊的项目，属隐蔽工程。对新安装的接地装置，它包括埋入地中直接与大地接触的金属导体,或称接地体,以及连接接地体与电气设备接地部分的接地线。为了确保其是否符合设计或规程要求必须经过检验才能正式投入运行。接地电阻就是当有电流由接地体流入土壤中将呈现有电阻，这就是接地电阻。 接地电阻本质是由土壤产生的电阻，是接地装置泄放电流时表现出来的电阻。由高斯定理知道，在全空间中，一半径为Ｒ的导体球其接地电阻为 ，如在地表无限半空间中其接地电阻大一倍，埋在地下 某深度中，则在两者之间，对均匀介质，也可以解析得到。还有不同形状的接地体，圆盘形、棍形，环形等都有公式可以计算。 其等效电路如下图：其中Ｕ为接地体对大地零电位参考点的电位差，Ｉ为流过接地体的电流Ｕ/Ｉ即为接地电阻。 接地电阻测量原理 看视很简单，通过电压的电流的测量就可以得到电阻值，可实际上并不容易。试想想，在工作现场去哪能找到大地零电位的参考点那哎呀，有思路了，我们可以临时做一个啊，再做一个接地，可这临时的接地电阻值也不知道，我们可以知道这两个电阻之和，一个方程，两个位知数！好办，再加一个辅助接地电极，这样我们两两进行测量，三个方程，三个未知接地电阻，简单解方程就可以啦！呵呵，还不明白呀，看下面示意图。 稳压二极管的检测 （1）正、负电极的判别从外形上看，金属封装稳压二极管管体的正极一端为平面形，负极一端为半圆面形。塑封稳压二极管管体上印有彩色标记的一端为负极，另一端为正极。对标志不清楚的稳压二极管，也可以用万用表判别其极性，测量的方法与普通二极管相同，即用万用表R×1k档，将两表笔分别接稳压二极管的两个电极，测出一个结果后，再对调两表笔进行测量。在两次测量结果中，阻值较小那一次，黑表笔接的是稳压二极管的正极，红表笔接的是稳压二极管的负极。 若测得稳压二极管的正、反向电阻均很小或均为无穷大，则说明该二极管已击穿或开路损坏。 （2）稳压值的测量用0~30V连续可调直流电源，对于13V以下的稳压二极管，可将稳压电源的输出电压调至15V，将电源正极串接1只1.5kΩ限流电阻后与被测稳压二极管的负极相连接，电源负极与稳压二极管的正极相接，再用万用表测量稳压二极管两端的电压值，所测的读数即为稳压二极管的稳压值。若稳压二极管的稳压值高于15V，则应将稳压电源调至20V以上。 也可用低于1000V的兆欧表为稳压二极管提供测试电源。其方法是：将兆欧表正端与稳压二极管的负极相接，兆欧表的负端与稳压二极管的正极相接后，按规定匀速摇动兆欧表手柄，同时用万用表监测稳压二极管两端电压值（万用表的电压档应视稳定电压值的大小而定），待万用表的指示电压指示稳定时，此电 压值便是稳压二极管的稳定电压值。 若测量稳压二极管的稳定电压值忽高忽低，则说明该二极管的性不稳定。 稳压管常用在整流滤波电路之后，用于稳定直流输出电压的小功率电源设备中。 如图2所示，由R、Dz组成的就是稳压电路，稳压管在电路中稳定电压的原理如下： 只要R参数选得适当，就可以基本上抵消Vi的升高值，因而使Vo基本保持不变。 可见，在这种稳压电路中，起自动调节作用的主要是稳压二极管Dz，当输出电压有较小的变化时，将引起稳压二极管电流Iz的较大变化，通过限流电阻R的补偿作用，保持输出电压Vo基本不变。 CDEGS软件测算接地电阻 准备内容：新建工程的文件都保存在SES/SESTest之中，包括模型选择、输入数据和计算结果。其中工程可以起统一的名称，比如DEM1，那么工程相关文件均会带有此名称，而同一模块所保存的文件名前缀都相同，如rs_DEM1或RS_DEM1（表示反演土壤电阻率模块下生成的文件，mz_DEM1和MZ_DEM1则表示接地电阻计算模块的），而文件类型的名称则代表了不同作用的文件，如.F09（此类型文件是用来记录计算过程和结果的，而F05是用来记录模块信息的文件）。 1.打开CDEGS软件，点击频域电阻按钮，进行接地电网建模： 2.弹出数据输入对话框，点击土壤类型，弹出对话框，进行土壤电阻率输入，然后点击计算，选择激励电流的频率： 根据实际情况建立土壤模型，选择均匀或者多层，然后填入土壤电阻率和厚度，注：infinite表示无穷大。 3.输入完成后点击确定，回到前一对话框，点击SesCAD，对接地装置进行建模： 4.接地装置模型建立，画出接地装置: 画一段简单的接地体，并引入激励，不同视角的情况如下图 4.设置接地体坐标和激励坐标，右键单击所画道题，弹出选项，选择编辑物体可以设置导体的三维坐标，单位为米（注：z最大为0，不能为负值，其值表示距离地表的深度）。 5.分别设置接地体参数和激励参数，右键单击导体选择特性： 择导体类型为接地材料特性，并输入参数，如图所示： 注：阻抗选择计算值表示相对于铜的参数，而自定义则表示实际参数，注意单位 再输入激励点导体的激励参数，在弹出对话框中选择电流激励，并确定大小，如图所示： 6.输入完毕后点击确定，回到建模界面，关闭该界面，弹出对话框选择“更新变化到Input Toolbox”,返回之前对话框，选择运行： 标准接地电阻规范要求 一、规范值； 1、独立的防雷保护接地电阻应小于等于（≤）10欧； 2、独立的安全保护接地电阻应小于等于（≤）4欧； 3、独立的交流工作接地电阻应小于等于（≤）4欧； 4、独立的直流工作接地电阻应小于等于（≤）4欧； 5、防静电接地电阻一般要求小于等于（≤）100欧。 6、共用接地体(联合接地)应不大于接地电阻1欧。 【避雷针的地线属于防雷保护接地，如果避雷针接地电阻和防静电接地电阻都是按要求设置的，那么就可以将防静电设备的地线与避雷针地线接在一起，因为避雷针的接地电阻比静电接地电阻小10倍，因此发生雷电事故时，大部分雷电将从避雷针地泄放，经过防静电地的电流则可以忽略不计。】 二、接地分三种 1、保护接地：电气设备的金属外壳，混凝土、电杆等，由于绝缘损坏有可能带电，为了防止这种情况危及人身安全而设的接地。1Ω以下。 2、防静电接地：防止静电危险影响而将易燃油、天然气贮藏罐和管道、电子设备等的接地。 3、防雷接地：为了将雷电引入地下，将防雷设备（避雷针等）的接地端与大地相连，以消除雷电过电压对电气设备、人身财产的危害的接地，也称过电压保护接地。 注意的是.三种接地要分离设置. 三、接地线的标识： 区分线别接地体规定 保护接地线黄绿双色线三种接地体间的距离必须大于20米 防静电接地线绿色线 防雷接地线镀锌圆钢 四、接地要求： 交流电气装置的接地应符合下列规定： 1 、当配电变压器高压侧工作于小电阻接地系统时，保护接地网的接地电阻应符合下式要求： R≤2000／I (12．4. 1-1) 式中 R――考虑到季节变化的最大接地电阻(Ω)； I――计算用的流经接地网的人地短路电流(A)。 2、当配电变压器高压侧工作于不接地系统时，电气装置的接地电阻应符合下列要求： 1)高压与低压电气装置共用的接地网的接地电阻应符合下式要求，且不宜超过4Ω： R≤120／I (12．4．1-2) 2)仅用于高压电气装置的接地网的接地电阻应符合下 式要求，且不宜超过100,： 尺≤250／I (12．4．1-3) 式中 R――考虑到季节变化的最大接地电阻(Ω)； 模拟电子技术部分习题及答案 ——直流稳压电源项目 一、二极管与三极管的基础知识 二极管习题 一、熟悉概念与规律 1．半导体 2．P型半导体 3．N型半导体 4．PN结 5．单向导电性 6．整流二极管 7．稳压二极管 8．发光二极管 9．开关特性 10．三极管 11．三极管的饱合特性 12．三极管的截止特性 13．三极管的放大特性 二、理解与计算题 1．当温度升高时，二极管的正向压降_ 变小，反向击穿电压变小。 2．硅稳压二极管并联型稳压电路中，硅稳压二极管必须与限流电阻串联，此限流电阻的作用是（C——调压限流）。 A、提供偏流 B、仅限流电流 C、兼有限流和调压两个作用 3. 有两个2CW15 稳压管，一个稳压值是8V，另一个稳压值是7.5V，若把两管的正极 并接，再将负极并接，组合成一个稳压管接入电路，这时组合管的稳压值是（B—— 7.5V）。 8V；B、7.5V；C、15.5V 4．稳压管DW稳压值为5.3V，二极管VD正向压降0.7V，当VI 为12V时，DW和VD 是否导通，V0 为多少？R电阻的作用。 答：DW和VD 不导通，V0 为5.3V，R电阻的作用是分压限流。 5．下图中D1-D3为理想二极管，A，B，C灯都相同，试问哪个灯最亮？（） 6．在图所示的电路中，当电源V=5V 时，测得I=1mA。若把电源电压调整到V=10V，则电流的大小将_____。 A.I=2mA B.I<2mA C.I>2mA 7．图所示电路，设Ui=sinωt(V)，V=2V，二极管具有理想特性，则输出电压Uo 的波形应为图示_______图。 8．图所示的电路中，Dz1 和Dz2 为稳压二极管，其稳定工作电压分别为6V 和7V，且具有理想的特性。由此可知输出电压Uo 为_______。 9．二极管最主要的特性是____________，它的两个主要参数是反映正向特性的 ____________和反映反向特性的____________。 10．图所示是一个输出6V 正电压的稳压电路，试指出图中有哪些错误，并在图上加以改正。 钳形接地电阻测试仪的原理与方法 意大利HT测试仪器-中国 针对目前防雷设施检测工作中出现的问题，从接地电阻测量的原理入手，提出几种测试方法和注意事项，以指导检测人员正确测量接地电阻，提高防雷检测机构的检测能力，增强检测人员的技术水平。 HT-T2000钳形接地电阻测试仪，采用夹钳接地电阻测试技术，无辅助极测试方法，不需要接地棒，也不用查找适合放置辅助接地棒的位置。大大提高测试效率，使用户可以在无法使用其他技术的地点（如建筑物内部或电线塔上）执行接地回路电阻测试。 一．测量原理 1、电阻测量原理 HT-T2000系列钳形接地电阻仪测量接地电阻的基本原理是测量 回路电阻。见下图。钳表的钳口部分由电压线圈及电流线圈组成。电 压线圈提供激励信号，并在被测回路上感应一个电势E。在电势E的 作用下将在被测回路产生电流I。钳表对E及I进行测量，并通过下面 的公式即可得到被测电阻R。 R=E/I 2、电流测量原理 HT-T2000钳形接地电阻仪测量电流的基本原理与电流互感器的测量原理相同。见下图。被测量导线的交流电流I，通过钳口的电流磁环及电流线圈产生一个感应电流I1，钳表对 I1进行测量，通过下面的公式即可得到被测电流I。 I=n·I1 其中：n为副边与原边线圈的变比系数。 二．接地电阻测量方法 1、多点接地系统 对多点接地系统（例如输电系统杆塔接地、通信电缆接地系统、某些建筑物等），它们通过架空地线（通信电缆的屏蔽层）连接，组成了接地系统。见下图。当用钳表测量时，其等效电路如下： 其中：R1为预测的接地电阻。 R0为所有其它杆塔的接地电阻并联后的等效电阻。 虽然，从严格的接地理论来说，由于有所谓的“互电阻”的存在，R0并不是通常的电工学意义上的并联值（它会比电工学意义上的并联值稍大），但是，由于每一个杆塔的接地半球比起杆塔之间的距离要小得多，而且毕竟接地点数量很大，R0要比R1小得多。因此，可以从工程角度有理由地假设R0=0。这样，我们所测的电阻就应该是R1了。 多次不同环境、不同场合下与传统方法进行对比试验，证明上述假设是完全合理的。 2、有限点接地系统 这种情况也较普遍。例如有些杆塔是5个杆塔通过架空地线彼此相连；再如某些建筑物 LED限流电阻的大小计算（原创） 很多时候电路中都用LED做指示，这就涉及到限流电阻，这个怎么选取呢？ datasheet上参数如下 要注意理解LED Datasheet上的参数。最重要的三个参数如下： VF——正向电压。这个正向电压是在IF=20mA的情况下取的，而VF的取值围为（2.8，3.5）。 我们可以从正向电流和正向电压的关系曲线图中，根据所需要的的电流，而得知此IF下的正向压降，从而可以算出限流电阻的大小。 IF——正向电流。这个电流是不是任意选取呢？显然不可能，我们注意到LED参数中有一个DC Forward Current="30mA"这个参数，这个30mA是在最大额定值的情况下的值，显然我们平时使用时，不能让LED在、一直工作在最大额定值。所以IF≤30mA。再根据下图可以知道，电流大，LED发光强，但消耗的功率大。电流小，LED发光小，消耗的功率小。通常电路用LED是做指示用途， 电路的总体功耗要控制，不能都消耗在指示灯上?当然还要考虑电源的功率要满足后面电路功耗的要求，并且最好要有富裕。所以这个LED的正向电流我们选取20mA，正向压降为3.3V。 Peak Forward Current——最大电流峰值，只是指允许通过二极管的最大正向脉冲电流。发光二极管极限电流。（这是一个脉冲值，占空比1/10，0.1ms）。这不是说LED正向电流可以取这个值，这是一个极限电流，当超过这个极限时，LED可能会烧毁，所以一般电路都要求有限流电阻。 限流电阻可以根据下式计算： 选取IF=20mA，VF=3.3V，电源电压Vcc=5V: 通常取个好一点的值（也就是相近阻值的电阻），R=100Ω。 像LED这样的元件通常网上都找不到相对应的DataSheet，这时候可以根据经验，估算出限流电阻的大小。可以参考下面给出的参数： 参考一： 一般这样： 红绿LED的电压一般是1.8~2.4V，蓝白是2.8~4.2V 3mmLED的额定电流1~10mA 5mmLED的额定电流5~25mA 10mmLED的额定电流25~100mA 如果散热良好，超过额定围也不会有太大问题。 接地电阻的计算与测量(转贴) 2003-2-28 路灯设施的接地保护事关国家财产和人民生命安全的大事。为做好接地保护并有效地设置接地电阻，必须正确计算和测量接地电阻。 理论上，接地电阻越小，接触电压和跨步电压就越低，对人身越安全。但要求接地电阻越小，则人工接地装置的投资也就越大，而且在土壤电阻率较高的地区不易做到。在实践中，可利用埋设在地下的各种金属管道（易燃体管道除外）和电缆金属外皮以及建筑物的地下金属结构等作为自然接地体。由于人工接地装置与自然接地体是并联关系，从而可减小人工接地装置的接地电阻，减少工程投资。 一、接地电阻值的规定 在１０００Ｖ以下中性点直接接地系统中，接地电阻Ｒd应小于或等于４Ω，重复接地电阻应小于或等于１０Ω。而电压１０００Ｖ以下的中性点不接地系统中，一般规定接地电阻Ｒ为４Ω。因此，根据实际安装经验，在路灯照明系统中接地电阻Ｒd应小于或等于４Ω。 二、人工接地装置接地电阻的计算 人工接地装置常用的有垂直埋设的接地体、水平埋设的接地体以及复合接地体等。此外，接地电阻大小还与接地体形状有关，在路灯施工应用中，通常使用垂直、水平接地体，这里只简要介绍上述两种接地电阻的计算。 １、垂直埋设接地体的散流电阻 垂直埋设的接地体多用直径为５０ｍｍ，长度２－２．５ｍ的铁管或圆钢，其每根接地电阻可按下式求得：Ｒgo＝[ρＬn(4L/d)]/2πL 式中：ρ—土壤电阻率（Ω／ｃｍ） Ｌ—接地体长度（ｃｍ） ｄ—接地铁管或圆钢的直径（ｃｍ） 为防止气候对接地电阻值的影响，一般将铁管顶端埋设在地下０．５－０．８ｍ深处。若垂直接地体采用角钢或扁钢（见图１），其等效直径为： 等边角钢ｄ＝０．８４ｂ 扁钢ｄ＝０．５ｂ 为达到所要求的接地电阻值，往往需埋设多根垂直接体，排列成行或成环形，而且相邻接地体之间距离一般取接地体长度的１－３倍，以便平坦分布接地体的电位和有利施工。这样，电流流入每根接地体时，由于相邻接地体之间的磁场作用而阻止电流扩散，即等效增加了每根接地体的电阻值，因而接地体的合成电阻值并不等于各个单根接地体流散电阻的并联值，而相差一个利用系数，于是接地体合成电阻为Ｒg＝Ｒgo/(ηL*n) 式中，Ｒgo—单根垂直接地体的接地电阻（Ω）; ηL—接地体的利用系数； ｎ—垂直接地体的并联根数。 接地体的利用系数与相邻接地体之间的距离ａ和接地体的长度Ｌ的比值有关，ａ／Ｌ值越小，利用系数就越小，则散流电阻就越大。在实际施工中，接地体数量不超过１０根，取ａ／Ｌ＝３，那么接地体排列成行时，ηL在０．９－０．９５之间；接地体排列成环形时，ηL约为０．８。 ２、水平埋设接地体的散流电阻 一般水平埋设接地体采用扁钢、角钢或圆钢等制成，其人工接地电阻按下式求得： Ｒsp＝(ρ/2πL)*[Ｌｎ(Ｌ2/dh)＋Ａ] 稳压二极管工作在反向击穿状态时，其两端的电压是基本不变的。利用这一性质，在电路里常用于构成稳压电路。 稳压二极管构成的稳压电路，虽然稳定度不很高，但却具有简单、经济实用的优点，因而应用非常广泛。 在实际电路中，要使用好稳压二极管，应注意如下几个问题。 1、要注意一般二极管与稳压二极管的区别方法。不少的一般二极管，特别是玻璃封装的管，外形颜色等与稳压二极管较相似，如不细心区别，就会使用错误。区别方法是：看外形，不少稳压二极管为园柱形，较短粗，而一般二极管若为园柱形的则较细长；看标志，稳压二极管的外表面上都标有稳压值，如5V6，表示稳压值为 5.6V；用万用表进行测量，根据单向导电性，用X1K挡先把被测二极管的正负极性判断出来，然后用X10K挡，黑表笔接二极管负极，红表笔接二极管正极，测的阻值与X1K挡时相比，若出现的反向阻值很大，为一般二极管的可能性很大，若出现的反向阻值变得很小，则为稳压二极管。 2、注意稳压二极管正向使用与反向使用的区别。稳压二极管正向导通使用时，与一般二极管正向导通使用时基本相同，正向导通后两端电压也是基本不变的，都约为0.7V。从理论上讲，稳压二极管也可正向使用做稳压管用，但其稳压值将低于1V，且稳压性能也不好，一般不单独用稳压管的正向导通特性来稳压，而是用反向击穿特性来稳压。反向击穿电压值即为稳压值。有时将两个稳压管串联使用，一个利用它的正向特性，另一个利用它的反向特性，则既能稳压又可起温度补偿作用，以提高稳压效果。 3、要注意限流电阻的作用及阻值大小的影响。在稳压二极管稳压电路中，一般都要串接一个电阻R，如图1或2示。该电阻在电路中起限流和提高稳压效果的作用。若不加该电阻即当R=0时，容易烧坏稳压管，稳压效果也会极差。限流电阻的阻值越大，电路稳压性能越好，但输入与输出压差也会过大，耗电也就越多。 4、要注意输入与输出的压差。正常使用时，稳压二极管稳压电路的输出电压等于稳压管反向击穿后两端的稳压值，若输入到稳压电路中的电压值小于稳压管的稳压值，则电路将失去稳压作用，只有是大于关系时，才有稳压作用， 发光二极管是电子制作中常用的电子元件之一，对其极性识别是重要的。发光二极管的极性判别可以从管脚和管子内部结构来判别，如果管脚不是被剪过的，目前普遍认为发光二极管的长管脚是正极，短管脚是负极，和立式电解电容的极性辨别是一致的。从管芯内部结构来看(如图1)，管芯是由大小瓣两部分组成，大瓣上有一圆锥坑以便聚光提高亮度，中间通过一细金属线将两瓣连在一起，与管芯小瓣部分相接的是长脚正极，与管芯大瓣部分相接是短脚负极。 目前绝大多数发光二极管都符合这一结构特点。报刊杂志也是这样介绍的。但是并不是所有的发光二极管都符合上述结构特点。有少数发光二极管就与此不同。例如有一种高亮度白发红光φ5二极管，它的管脚以及管芯内部结构都与上述相反，即短脚是正极，长脚是负极。管芯大瓣部分是正极，小瓣部分是负极。还有一种也是高亮度白发红光φ5二极管，长管脚连接内部管芯大瓣是正极，短管脚与管芯小瓣相接是负极。此种管若从管脚长短来判别极性可得出正确结论，若从管芯结构来判别极性却得出错误结论。因此对制作及使用者来说判别发光二极管极性不能只凭以往的经验，这样容易搞错，导致电子制作失败或把好管当成坏管处理了。 要判别发光二极管极性及好坏，可搭制一个如图2所示的实验电路，将要判别的发光二极管正、负二个方向接于电路中。如图2a所示。当二极管正常发光时，和电池正极相接的一脚为二极管正极，另一脚则为负极且为好管。如果正、反二个方向接于电路中，二极管都不发光即为坏管。还可用万用表10k电阻档进行测量判断，一般好管正向电阻≥15k，反向电阻≥200k。测量正向电阻时与黑表笔相接一脚为正极，另一脚即负极。当正、反向电阻都为无穷大或都为0时即为坏管。电缆隧道接地电阻计算书
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