第七章_02电路原理详解
合集下载
继电保护第七章差动保护讲解
(a)，WL1短路故障时，显然
IK1 IK 2
流入继电器1KA和2KA中的电流分别为
Ir1 Ir 2
1 KTA
(IK1
IK 2 )
1 KTA
(2IK 2 )
Iop1 Iop2
电流继电器1KA、2KA动作
如图(b)，WL2短路故障时，显然 IK 2 IK1 流入继电器1KA和2KA中的电流分别为
(3) 纵联差动保护没有后备保护功能
一、纵联差动保护的基本原理
II1 II 2 I KD
III1 IIIIII2r
II1 II 2 I KD
K
II Ir
KD： 差动继
II1 II 2 电器 K I KD
III1 IIIIII2r
K
(a)
(b)
(c)
如图(a)，当线路正常运行或外部短路故障时
相继动作区常用百分数表示为：
mM
lM l
100%
I op IK
100%
通常要求 (mM mN ) 50%
2、横差保护的死区 功率方向继电器在靠近母线的一段不动作的区 域称为电压死区。
死区位于本保护的相继动作区内
要求死区的长度不超过全线路长度的10%
三、横差保护优缺点 1、优点：能够快速地，有选择性地切除平行线路
每回线路两端都装有断路器，不论哪一回 线发生故障，保护应有选择性地切除故障， 非故障线路仍能正常运行供电。
横差保护是基于反应两回线中电流之差的 大小及方向的一种保护。
一、横差保护工作原理
M 1QF 1TAIK1 WL1 3TA 3QF
1KA 2KA
N (a)
第七章模拟乘法器电路
若带通滤波器中心频率为ω l − ω s，带宽大于2Ω， 1 则有uo = KU SmU Lm (1 + m cos Ωt ) cos(ω l − ω s )t 2
电子线路
五 倍频
us
x y K
uo'
高通滤波器
uo
us = U
'
Sm
cos ω s t
2 Sm
u o = KU
cos ω s t
2 2
uo'
带通滤波器
uo
u = KUsm cosωst ⋅ mcos Ωt 1 1 = KmUsm cos(ωs +Ω)t + KmUsm cos(ωs −Ω)t 2 2
电子线路
单边带调幅
1 u o = KmU sm cos(ω s + Ω )t 2 1 or u o = KmU sm cos(ω s − Ω )t 2
1 ui1 + ui 2 uo = − ⋅ A uy
多个输入除法电路
电子线路
三 平方根运算电路
vO1 vX =− R1 R2
2 vO1 = KvO来自所以有 vO = 1 R2 (−vX) K R1
显然，vO是- vI平方根。因此只有当vI为负值 时才能开平方，也就是说vI为负值电路才能实现 负反馈的闭环。图中的二极管即为保证这一点而 接入的。
电子线路
五 函数发生电路
R2 x
x
K=1 y
uo1 R1 f(x)
R3 R4
R2 2 R2 R4 f ( x) = − x + (1 + ) x R1 R 3 + R 4 R1
电子线路
Uiy 运算电路
电路第七章 二阶电路
U0 uC ( P2e p1t P1e p2t ) P2 P1
U0 p1t p2 t uC ( P2e P1e ) P2 P1
uc
P2U 0 P2 P1
|P1|小
设 |P2| > |P1|
U0
P1U 0 P2 P1
t
|P2|大
U0
uc i
U0 uC ( P2e p1t P1e p2t ) P2 P1
解
uC Ri uL
d 2 uC du LC RC C uC 0 dt 2 dt
设 uc Ae pt
特征方程为 LCP2 RCP 1 0
R R2 4L / C R R 2 1 P1, 2 ( ) 2L 2L 2L LC
p1, 2
R R 2 1 ( ) 2L 2L LC
20Ω
例1
100μ F +u - c
iL
+ 0.5H 10Ω 10Ω
50V -
5Ω
电路所示如图 t = 0 时打开开关。 求 : 电容电压uC , 并画 波形图。
20Ω
+ i L uC
解
50V + 10Ω
(1)
uc(0-)=25V
iL(0-)=5A
5Ω
0-电路
(2) uc(0+)=25V iC(0+)= -5A 10Ω duC duC d + ( 3) 0.5 [C ] 25C uC 0 dt dt dt 25V 特征方程为 50P2+2500P+106=0
根的性质不同，响应的变化规律也不同
L R2 C
二个不等负实根
第七章 功率电路
2、晶体管的几种工作方式 放大器的工作状态通常有三种：甲类、乙类、甲乙类。 一、若工作点设在放大区的中部，在输入信号的整个周期内都 有电流流过晶体管，此种工作状态称为甲类工作状态。
iC
Q
0
VCC
vCE
甲类
二、若将静态工作点向下移，设在截止区边缘，只在输入信号 的半周晶体管才有电流流过的工作状态称为乙类工作状态。
+VCC
T1
工作原理
+
在有正向信号电压输入时，只 有T1管导通，T2管处于截止状态。
如果电压为负值时，T2管导通， T1管处于截止状态。
+-vi源自T2 RLvo-
-VEE
若输入信号为正弦波形，则T1管只放大正半周信号，T2 管放大负半周信号，在负载上合成一个完整的波形。所以称 为互补电路。
分析计算
第七章 功率电路
什么是功率放大器？ 电压放大与功率放大有什么区别？
什么是晶体管的甲类、乙类和甲乙类工作状态？ 什么是互补式功放电路？ 常用的功率电路有哪些？
§7.1 功率放大电路
在实际电路中，常要求放大器的末级输出一定的功率， 以驱动负载，能够向负载提供足够信号功率的放大电路称
为功率放大电路。简称功放。
若将静态工作点向下
移，设在截止区边缘，只 在输入信号的半周晶体管 才有电流流过的工作状态 称为乙类工作状态。
乙类
iC
Q
0
VCC
vCE
三、若将工作点设在放大区但接近截止区的位置，在输入信号 的大半周内，晶体管有电流流过，此工作状态称为甲乙类。
iC
Q
0
vCE VCC
甲乙类
3、互补对称功率放大器
第七章 含有互感电路的分析图文模板
我们把这种两个线圈间 磁场产生的相互联系的现象称为互 感（或磁耦合），将这对电感线圈 有称时作，耦耦合合电电感感（不或只互有感两元个件电）感。元件， 但只要它们之间彼此存在着磁耦合， 我们就可以把它们整体的称作一个耦 合电感（互感元件）。
现在，我们若在线
圈2中通以电流
i2 ，则i2同样在 自身线圈中产生自
其相量形式为： Uሶ L = jωLIሶ
其相量形式为： Uሶ L = jωLIሶ
该式中，
ZL = jωL 称为自感阻抗
XL = ωL 称为自感 抗
电压uL的参 考极性如下
图中所示。
互感
互感元 件
若在一个电感线圈附近放置另一个电感线圈。
此时，线圈1中电流i1产生的自感磁通ϕ11 （或 磁链ψ11）除与自身线圈1交链外，其中还有一部分或 全部与线圈2交链，这部分磁通我们称为互感磁通，用 ϕ21表示，这部ψ分2磁1 =链N我2们ϕ2称1 为互感磁链，用ψ21 表 示，且有
圈的绕向都有关系。若不知道线圈的绕向，就无法判断
互感电压的参考方向。
绕向被隐去的线圈
封装线圈 为了解决这一问题，引入同名端的概念。
THANK YOU 谢谢观看
同名端 7.2
同名端的定义： 我们将耦合电感中一个电感线圈施感 电流的进端与其在另一个电感线圈产 生的互感电压的正极性端，称为一对 同名端。
感磁通及自感磁链，
同时在线圈1中也
会产生ϕ2互2 感磁通ψ及22 分别是线圈2自身产生的自感磁通
互感磁及ϕ1链自2 ，感i磁2的链ψ变12 分别是线圈2在线圈1中产生的互感磁
化且会，在通两线及个圈互耦2感中合磁产线链圈中的磁通存在以下关系：
生自感电ϕ压21。≤ϕ11
电路第七章
U s uC (0 ) 12 12 (3) i1 (0 ) 0 R1 4
i2 (0 )
uC (0 ) 12 1.5 A R2 8
iC (0 ) i1 (0 ) i2 (0 ) 1.5 A
例5： 图示电路，t=0时S由1扳向2， t ＜ 0 时电路稳定。求初始值 i1(0+) 、 i2(0+)和uL(0+)。 Us 9 3A 解：(1) t＜0时：i L (0 ) R1 3 (2) 0+等效电路。根据换路定律：
方程通解：uC (t ) A e A e
pt
t RC
uC ( t ) U 0 e
t RC
带入初始条件： A U 0
t RC
(t 0)
duC U 0 i C e dt R
( t 0)
4、参量图形分析t
uC (t)和i(t)从初始值按指数规律衰减 电容充放电分析： 1、t＜0时充电，稳定后，uC=U0 。
第7章 一阶电路和二阶电路的时域分 析
7.1 动态电路的方程及其初始条件
7.2
7.3 7.4 7.5 7.7
一阶电路的零输入响应
一阶电路的零状态响应 一阶电路的全响应 二阶电路的零输入响应 一阶电路和二阶电路的阶跃响应
7.1 动态电路的方程及其初始条件
1. 动态电路
含有动态元件电容和电感的电路称动态电路。
例
电阻电路
i
+ i
（t = 0） R1 R2 0
i U S / R2
t 过渡期为零
us
i U S ( R1 R2 )
-
返 回
上 页
下 页
i2 (0 )
uC (0 ) 12 1.5 A R2 8
iC (0 ) i1 (0 ) i2 (0 ) 1.5 A
例5： 图示电路，t=0时S由1扳向2， t ＜ 0 时电路稳定。求初始值 i1(0+) 、 i2(0+)和uL(0+)。 Us 9 3A 解：(1) t＜0时：i L (0 ) R1 3 (2) 0+等效电路。根据换路定律：
方程通解：uC (t ) A e A e
pt
t RC
uC ( t ) U 0 e
t RC
带入初始条件： A U 0
t RC
(t 0)
duC U 0 i C e dt R
( t 0)
4、参量图形分析t
uC (t)和i(t)从初始值按指数规律衰减 电容充放电分析： 1、t＜0时充电，稳定后，uC=U0 。
第7章 一阶电路和二阶电路的时域分 析
7.1 动态电路的方程及其初始条件
7.2
7.3 7.4 7.5 7.7
一阶电路的零输入响应
一阶电路的零状态响应 一阶电路的全响应 二阶电路的零输入响应 一阶电路和二阶电路的阶跃响应
7.1 动态电路的方程及其初始条件
1. 动态电路
含有动态元件电容和电感的电路称动态电路。
例
电阻电路
i
+ i
（t = 0） R1 R2 0
i U S / R2
t 过渡期为零
us
i U S ( R1 R2 )
-
返 回
上 页
下 页
电路分析第七章-含有耦合电感的电路
* --
(a)
+
i1 +
M **
u1u12L1
i2
+
L2u21
-
u2
--
-+
(b)
解:图(a)中
u1
=
L1
di1 dt
+
u12
u12
=
−M
di2 dt
∴u1
=
L1
di1 dt
−M
di2 dt
u2
=
L2
di2 dt
+ u21
u21
=
−M
di1 dt
∴u2
=
L2
di2 dt
−M
di1 dt
图(b)中
u1
若u21
=
−M
di1 dt
线圈1 线圈2
i1 ∆1’
*1
2*’
u21+2∆
1端与2’端互为同名端 1’端与2端互为同名端
N1
Φ1
N2
Φ2
i1
i2
1‘ - u1+ 1 2‘- u2+ 2
图(a)
N1
Φ1
N2
Φ2
i1
i2
1‘ - u1+ 1 2‘+ u2 - 2
图(b)
M
*
*
L1
L2
1‘
1 2‘
2
图(a)的电路符号
图(b)
u1
=
L1
di1 dt
+
M
di2 dt
u2
=
L2
di2 dt
+
M
电路第五版邱关源第七章
特點
當動態電路狀態發生改變時(換路)，需要 經歷一個變化過程才能達到新的穩定狀態。這 個變化過程稱為電路的過渡過程。
返 回
上 頁
下 頁
500kV斷路器
返 回 上 頁 下 頁
電阻 電路
i （t = 0） R1 R2
O
+ US -
i
i U S / R2
i US ( R1 R2 )
t 過渡期為零
O
?
i = 0 i, uC= US
t1
過渡狀態
有一過渡期 t
返 回 上 頁 下 頁
電感 電路
+ US -
(t = 0) R i + →∞) R i + uL –
L
S未動作前，電路i處於穩定狀態 ： i = 0 , uL = 0 US/R 新的穩定狀態 U S 長時間，電路達到新的穩定狀態， S接通電源後很 電感視為短路：
返 回 上 頁 下 頁
3.電路的初始條件
① t = 0＋與t = 0－的概念 0－ 換路前一瞬間 認為換路在t=0時刻進行
f (0 ) f (0 )
f( t)
f (0 ) lim f ( t ) t 0
t 0
0＋ 換路後一瞬間
f (0 ) lim f ( t ) t 0
狀態變數法 卷積積分 數值法
工程中高階微分方程應用電腦輔助分析求解。
返 回
上 頁
下 頁
穩態分析和動態分析的區別 穩態 恒定或週期性激勵 換路發生很長時間後狀態 動態 任意激勵 換路發生後的整個過程 微分方程的通解
微分方程的特解
dx 直流時 a1 a0 x U S dt dx t ∞ 0 a0 x U S dt
第七章 主板开机电路
第七章 主板开机电路分析及故障检修
7.1主板开机电路分析 7.1.2 开机电路的组成 开机电路主要由：
ATX电源插座 南桥芯片 I/O（有的没有） 门电路 开机键（PW-ON） 开机芯片（只有华硕主板有） 电阻、电容、三极管等器件
第七章 主板开机电路分析及故障检修
7.1主板开机电路分析 7.1.2 开机电路的组成 1、ATX电源接口
第七章 主板开机电路分析及故障检修
7.1主板开机电路分析 7.1.3 开机电路的工作原理 1、由南桥组成的开机电路 ATX电源连接市电后，第九脚就输出待机电压。经 ASM1117转换后输出3.3V待机电压。此时由于 开关PWRBTN#电压为高电平，南桥芯片的 SLP-S3端输出的电压也为高电平。，因此Q20 截止，ATX的第14脚依然为高电平，ATX处于关 闭状态。 当按下开机键的瞬间，开机键被接地，电压变成低 电平，但此时南桥内部的触发电路依旧没有被触 发，保持静止状态。（因为触发电路的工作条件 是：有低到高的跳变信号）。
第七章 主板开机电路分析及故障检修
7.1主板开机电路分析 7.1.3 开机电路的工作原理 1、由南桥组成的开机电路 当关闭计算机时，在按下开机键瞬间，开机键电压 再此变成低电平，但南桥内部的触发电路还没有 被触发。 在松开开机键的瞬间，开机键的电压变为高电平， 开机键通过PWRBTN#端向南桥芯片内部的触发 电路发送了一个由低到高的触发信号。南桥内部 触发电路被触发，输出信号翻转，触发电路通过 SLP-S3输出高电平信号。此高电平通过HCT14 反向器后使Q20截止，ATX的第14脚电压又变为 高电平，ATX停止工作，主板失去供电而关闭。
第七章 主板开机电路分析及故障检修
7.1主板开机电路分析 7.1.3 开机电路的工作原理 1、由南桥组成的开机电路 电源开关PWR-SW，其一端接地，另一端分 别接在AMS1117的输出端和南桥芯片，由 ASM1117为其提供3.3V电压，同时向南 桥提供开机触发信号。 X4是32.768kHz的晶振，为南桥提供待机状 态下的实时时钟。
电工技术第七章 电气控制线路ppt课件
控
制
1SB.
2SB
.
KM
电 路
通断电 KM M 3~
.
三保护电路：短路保护、过载保护、失 压和欠压保护。
熔断器 短路保护 Q
FU
主 电
KM
路
KH
热继电器
过载保护
..
M 3~
控制电路 1SB 2SB
热继电器 动断触头
KH
控
制
KM
电 路
KM 自锁触点
.
失压、欠压保护
该电路具备三种完善的保护环节: 1) 短路保护 通过FU实现。 2) 过载保护 通过KH实现。 3) 失压与欠压保护 通过自锁触点KM实现。
绘制控制线路原理图的注意事项：
（1〕在控制线路的原理图中，所有电器元件都应统一用国 家标准电气图形符号表示。 （2〕画在原理图中的所有电器元件的触点均为常态位置， 即各电器元件在未操作时触点所处的状态。 （3〕同一电器的各个部件〔如接触器的线圈和触点〕是按 其控制作用分散画在线路中的不同位置。为了便于识别， 对每个电器的各部件均采用同一文字符号来标注。对于复 杂的线路，为了阅读和分析的方便，还可以在文字符号后 标注数字、下标或序号。 （4〕习惯上，将主电路画在线路的左边〔或上边）；控制 电路画在线路的右边〔或下边）。
第七章 电气控制线路
7.1 7.2
继 常电 用器 低压—接电触器器控制的基
本电路 7.3 电气控制的基本方法 7.4 可编程控制器
.
本章要求:
1. 了解常用低压电器的结构、功能和用途，掌握 其表示符号。
2. 掌握继电器—接触器控制的基本电路。 3. 掌握电气控制的基本方法。 4. 4. 理解可编程控制器的工作原理，学习其编程
制
1SB.
2SB
.
KM
电 路
通断电 KM M 3~
.
三保护电路：短路保护、过载保护、失 压和欠压保护。
熔断器 短路保护 Q
FU
主 电
KM
路
KH
热继电器
过载保护
..
M 3~
控制电路 1SB 2SB
热继电器 动断触头
KH
控
制
KM
电 路
KM 自锁触点
.
失压、欠压保护
该电路具备三种完善的保护环节: 1) 短路保护 通过FU实现。 2) 过载保护 通过KH实现。 3) 失压与欠压保护 通过自锁触点KM实现。
绘制控制线路原理图的注意事项：
（1〕在控制线路的原理图中，所有电器元件都应统一用国 家标准电气图形符号表示。 （2〕画在原理图中的所有电器元件的触点均为常态位置， 即各电器元件在未操作时触点所处的状态。 （3〕同一电器的各个部件〔如接触器的线圈和触点〕是按 其控制作用分散画在线路中的不同位置。为了便于识别， 对每个电器的各部件均采用同一文字符号来标注。对于复 杂的线路，为了阅读和分析的方便，还可以在文字符号后 标注数字、下标或序号。 （4〕习惯上，将主电路画在线路的左边〔或上边）；控制 电路画在线路的右边〔或下边）。
第七章 电气控制线路
7.1 7.2
继 常电 用器 低压—接电触器器控制的基
本电路 7.3 电气控制的基本方法 7.4 可编程控制器
.
本章要求:
1. 了解常用低压电器的结构、功能和用途，掌握 其表示符号。
2. 掌握继电器—接触器控制的基本电路。 3. 掌握电气控制的基本方法。 4. 4. 理解可编程控制器的工作原理，学习其编程