电子节能电路（精选9篇）
电子节能电路 篇1
1 概述
电动机是各类生产和工矿企业生产中最主要的电力拖动设备, 占我国各类工业生产用电量比例高达约70%左右。电动机的经济、合理、正确地使用是工程技术类重要的一个课题, 该课题可以为国家和企业节省电力资源、更好的保护自然环境并进一步的提高企业的生产效率以及把经济利益实现最大化。然而在我国的现阶段, 该问题尚未得到充分的重视。
当今, 各种不同类型的机床在设计、生产和使用的各个环节, 有级调速被普遍应用于各种轴传动当中, 在国际电工委员会 (IEC) 的标准方案的设计当中全封闭自扇冷却式鼠笼型三项异步电动机, 而电动机的额定转矩是判定其功率大小的依据。
然而在具体的工业生产和具体的环境运用中, 负载的工作状态并非恒定不变的, 而且经常工作在非额定转速下, 电动机运行的功率常在在额定功率的20%~60%。以CY6140普通车床为例, 其主电动机和主轴之间的联结是依靠离合器进行啮合的离合器的脱开和啮合用来完成机床主轴的启动以及停止。因此, 如果主轴不处于工作状态, 则电动机并不停止转动, 而是使之与主轴啮合脱离。如果在一个标准的工作周期内 (按照每天八小时工作制) 主轴电动机始终处于工作状态;主轴在工人休息、更换零件、换刀等待时间, 都处于空载的状态。并且机床有将近一半的时间都是工作在精密加工状态的, 而这种状态的主轴电动机则工作在轻载状态。故而电动机能量浪费的状况十分严重。
2电子节能电路的基本原理
电流与电动机转矩之间的相互关系电动机的输入电压和电动机大小为一定值的时候, M上升则I上升。我们在启动时将电动机接线结为为星形接法, 并从星型点支路取出电流信号, 经互感器TA将其变为电压信号, 再送到电子节能电路。当信号电压达到施密特电路的阀值电压时, 施密特电路翻转使功率放大管V14导通, 其集电极电流驱动中间继电器KA4导通。
电子节能电路图
本电路在强电部分还设置一只主轴刹车微动开关SQ4, 它控制时间继电器KT, KT的触头控制电动机接触器KM2。当主轴刹车的同时其凸轮压碰行程开关SQ4, 它控制KT3min以后, 其延时断开触头断开接触器KM2的线圈, 使电动机停转, 以此来解决机床因主轴停转而电动机不停, 长时间空运转的空耗现象。
3 节电器的应用与实践
当充电时间约0.16τ时, UC即可达到8V, 也才可导通V6, 使开关V15导通。但是τ=5128s, 主电动机启动时间 (在实际测量中启动时间≈7s, 而稳压管由于温度、电流以及工艺的分散性, 使稳压管在一定范围内变化, 甚至相差2~3V) , 为解决上述两个问题, 对电路进行修改如下:
(1) 加大τ值, 将C2=220μF, 改为330μF, 改后τ=719s。
(2) 将R12=24kΩ改为30kΩ可调电阻这样可利用R的阻值来补偿V6稳压值的误差, 从而避免了电动机在启动时星-三角电路的误切换。
4 结论
(1) 对小负载的电动机来说, 因为星型接法的铜耗比三角形接法小, 因此星-三角转换在轻载时采用较多。
(2) 此篇文章介绍的节能电路设计可靠性高、性能好、节电效果显著。
(3) 推广使用该节能电路, 每年可为国家节省大量电力, 也可为企业开支, 增盈创利, 进而实施国家的可持续发展战略。
摘要：阐述了电子节能电路的功能与作用。它可控制电动机运行在最经济的工作状态。在运行过程中可自动对电动机接线进行星-三角切换。当电动机在启动和轻载时, 接线成星型, 以降低输入电压和输入功率;当电动机负载为30%额定负载或额定负载时, 电动机接成△型, 保证电动机以额定功率输出;当电动机空载运行3min后自动停转。该电路配置在设备上, 可节约电力资源, 给企业带来经济效益。
关键词：电动机,电子节能电路,机床节能
参考文献
[1]夏葆玫.电子节能电路在机床设备上的应用[J].有色金属设计, 2000-03-30
[2]夏葆玫.电子节能电路在车床上的应用[J].机床电器, 1996-12-15
[3]李志民、张遇杰编著.同步电动机调速系统.电气自动化新技术丛书.北京:机械工业出版社, 1996
[4]Leonhard, W.Controlof Electrical Drives (2nd ed.) .Springer-Verlag, 1996
[5]王兆安、黄俊主编.电力电子技术 (第4版) .北京:机械工业出版社, 2000
[6]李仁定.电机的微机控制.北京:机械工业出版社, 1999
[7]冯垛生、邓则名主编.电力拖动自动控制系统.广州:广东高等教育出版社, 1998
电子节能电路 篇2
经过一个月的电子电路实验理论及操作学习，我初步学习了解了电烙铁镀锡焊接的基本操作，并能独立完成电路板电路的电子套件的简单制作。
第一次课到实验室时，对这门实验抱着好奇的心态想要一探究竟，课上初次了解到这同大二时的电路连接实验并不相同，之前我们学过的仅是电路的简单连接，而现在要学习的是电路焊接的知识。因为之前从未接触过，听老师讲课是一头雾水，昏昏欲睡，什么情况下电烙铁需要镀锡？怎么镀锡？什么是合格的焊点？如何防止虚焊点？听不懂的问题，无法解决的问题令人头疼，然而实践时两人合作焊接立方体却是乐趣无穷，这才初次体会到焊接的乐趣。不同于第一次课的简单入门，第二次练习的是拆焊和焊接电路板，现在才算是正式入门，一个个细小的焊点，芝麻粒大小的部件，不集中。精神都难以完成课堂练习。先是学习拆焊三步法，再来掌握焊接五步法，加热电烙铁、熔化焊锡、电路板往实验台磕一下，准备焊接、加热焊件、熔化焊料、移开焊锡、移开烙铁……生硬的知识点往往让人难以理解，实践是检验真理的标准，听不懂没关系，做出来是真厉害。将电烙铁烧热，待刚刚能熔化焊锡时，涂上助焊剂，再用焊锡均匀地涂在烙铁头上，使烙铁头均匀吃上一层锡，一个个细小的电阻元器件就这样被我悍上了刚拆下旧元器件的电路板上。不听老人言，吃亏在眼前，没听老师的话，每次用完电烙铁都不放回架台上，终于被烙铁头烫了一下，手上起了个白泡，不过不担心，实验室有准备烫伤膏，很贴心。经过两节课的操作学习，接下来的两次课我们需要完成这门课的作业，每人完成各自实用工具的电路板焊接。电子套件制作步骤：清点、检测、记录；看说明书、识图；插装、焊接、整理；检查、调试、记录；查找排除故障；交记录、验收。注意事项：仔细核对元器件型号、规格、数值，先清点认识的，其余的对应找出，记清每个元器件名称与外形、弄清安装位置；电烙铁头必须处于吃锡状态；焊接顺序，先小后大、先低后高、先悍耐热后悍不耐热；装悍顺序，标贴元件、跳线或连接线。我分配到的电子套件是万用表，万用表套件的电路板焊接并不难，焊点之间的距离较宽，多几分细心，给点儿耐心，焊接任务很容易完成。难点主要还是万用表的组装，芝麻粒儿大小的零件，小弹簧，小钢球，安装前得确保零件不丢，弄丢细小的部件是件麻烦的是事，一定得好好保管自己的零件。
电动机调压节能装置电路研究 篇3
根据国家技术监督局批准的强制性国家标准GB12487—90《三相异步电动机经济运行》要求:对于已安装运行的三相异步电动机, 必须按标准规定, 进行经济负载率的计算, 确定实际运行的负载率、功率和功率因数, 求取电动机的工作特性, 判断电动机是否经济运行, 是否需要采取更换、调速补偿、负载匹配等措施, 使电动机处于经济运行状态。企业要根据电动机的运行状态, 逐台确定电动机是否经济运行。本装置采用自动调节电动机的端电压的方法, 使电动机处于经济运行区内运行。
2 装置主电路
调压装置主要由刀开关、断路器、过流缺相保护器、滤波器、电子开关和单片机控制器等器件或部分组成, 如图1所示。装置首先将电动机运行负载率与各类经济运行区最低负载率进行比较, 在判断出电动机是处于何种运行状态后, 即可决定调压装置是否投入使用。如果在装置投入使用前, 电动机已经处于经济运行区, 则装置并不投入使用;若电动机处于综合经济运行区以下, 则装置开始工作, 调节电动机的端电压, 使其工作于经济运行区, 在达到经济运行区后, 保持电动机端电压不变。如果电动机所带负载变化引起电动机工作于经济运行区以外, 则装置通过自动调节电动机的端电压使电动机重新回到经济运行区, 从而达到节能的目的。
3 IGBT电子开关电路图选择
IGBT电子开关电路是调压装置的核心部分, 几种IGBT电子开关主电路的特点分析如下, 如图2所示。
(1) a图为反并联电路, 该电路中的IGBT正向承受电压为反向承受电压亦为它的输出电压及电流波形对称, 2个IGBT触发电路将没有公共点, 且适用于各种负载。
(2) b图为混合反并联电路, 该电路中的IGBT正向承受电压为反向承受电压为0, 它的输出电压及电流波形不对称, 有直流分量, 但使用的IGBT数量少, 触发电路简单。该电路仅适用于无变压器小容量场合。
(3) c图为二极管桥式电路, 该电路中的IGBT正向承受电压为反向承受电压为0, 它使用的IGBT数量少, 触发电路简单, 可以使用耐压较低的IGBT管, 但电路中的二极管有压降, 所以会增加损耗。该电路还要求选用关断时间比较短的管子。
(4) d图为混合桥式电路, 该电路中的IGBT正向承受电压为反向承受电压为0, 它的IGBT触发电路将有公共点, 它可以使用耐压较低的IGBT管, 但电路中的二极管有压降, 所以会增加损耗。
综合考虑, 本装置采用图3作为装置IGBT的电路形式。
4 IGBT栅极驱动电路的选择
IGBT对栅极驱动电路的基本要求有:
(1) 动态驱动能力强, 能为IGBT栅极提供具有陡峭前后沿的驱动脉冲。
(2) 开通时能向IGBT提供合适的正向栅源电压, 关断的时候可提供足够的反向关断栅压。
(3) 必须有足够的输出、输入电隔离能力, 用于隔离驱动电路和主回路。
(4) 输入、输出信号输出延迟时间短。
(5) 出现短路、过流的情况下, 能迅速发出过流保护信号, 供控制回路进行处理。
IGBT驱动器的正确选择和计算中经常有很多问题和不确定性, 这种情况出现的原因有一部分是因为IGBT模块本身的特性, 即在IGBT厂家参数数据表中的输入电容Ciss的数值与在实际使用中表现出的数值不相符。本设计根据能量选择驱动器, 所选的驱动器能够传递足够的所需能量, 驱动器最大的输出电流大于等于最大门极电流, 即大于420 m A。综合考虑, 选用瑞士CONCEPT公司的IGBT驱动板, 型号为6SD106EI-17。其结构图如图4所示。 (6SD106EI-17是6单元的可以驱动1 700 V IGBT的驱动板, 该结构图只画出了驱动板的1/3, 只表现了2个通道, 1个PWM振荡器。)
6 SD106EI-17能输出很大的峰值电流, 具有很强的驱动能力和很高的隔离电压的能力, 它有6个驱动通道, 适合驱动1 200 V和1 700 V的6个单管或3个半桥式的双单元IGBT模块, 能胜任不同驱动电流 (门极电流) 和不同驱动能量的IGBT要求, 能适用几乎所有的开关频率, 所有的调制模型, 可以控制从千瓦级到兆瓦级的电气部件。它的每个驱动器通道都把控制回路和主功率回路进行了电气隔离, 并且都有短路和过流保护电路功能来保护功率半导体器件, 还有工作状态输出电路来检测电路是否工作正常, 以便把状态信号传输给控制回路进行处理。它本身还包括驱动功能、反馈管理、状态确认、直—直逆变器的电源供应隔离和控制回路和电源部分所有电子信号的隔离功能。其中, 使用两极控制电压 (典型±15 V) 可使IGBT可靠的工作, 而负极门极电压可使IGBT免受干扰, 从而避免误触发情况的发生。该驱动板集成的为所有通道隔离而设计的小型变压器有很低的耦合电容, 最小的延迟时间 (约300~350 ns, 且正负极边缘的延迟是对称的, 在不同驱动通道间的延迟时间几乎没有差别) , 无信号畸变, 使用寿命长和显著的隔离性能, 能获得任意的所需电压的隔离。变压器的MTBF (故障可靠性) 比高质量光耦 (如较好的光纤) 好近200倍, 还可以同时传送驱动信息和状态确认这2个方向的信号。
6 SD106EI-17的部分参数如表1所示。
6SD106EI-17的工作模式的选择:
6SD106EI-17有2种工作模式, 即直接模式和半桥模式, 具体应用的模式靠模式选择端MOD来决定。本课题选用的是直接模式, 此时模式选择端MOD外接高电平VCC, 而死区时间为400 ns, 设置端RC1~RC6一定要同时接地。在直接模式中各个驱动通道间是相互独立的, In A和In B分别为2个通道的输入, SO1和SO2分别是2个通道的工作状态输出端。
5结语
模拟电子电路实例教案 篇4
——单管放大电路的仿真实现
一、本节课的地位、作用：
模拟电子技术是电子信息专业与通信工程专业的专业必修课程，是进入电子与通信领域的基础理论和必备技能。该课程的核心内容就是研究如何将模拟信号不失真地放大与传输，所以放大电路是模拟电路中最基本也最重要的电路。
本节课重点讨论如何利用计算机仿真软件，实现带发射极稳定电阻的电容耦合型三极管单管放大电路的电路性能仿真，在基本原理讲解的基础上，配以形象的电路仿真和生动的互动交流，以期让学生更好的理解电路的工作原理与特性，并为后续差动放大电路的学习打下基础。
二、本节课的教学方法与手段：
在教学过程中，充分利用多媒体课件、软件仿真、人机互动等多种手段，提高学生学习兴趣与自觉性，发挥学生的主观能动性，力争做到“教、学、做”一体
三、视频特点介绍
本视频主要使用Ulead VideoStudio进行视频编辑，并配以Photoshop、Goldwave、Format Factory、屏幕录像大师、powerpoint等多种多媒体软件剪辑而成，片长15分43秒，在视频中使用了多种多媒体技术，如画中画、画外音、字幕、屏幕录像等等。由于课程内容主要以软件操作为主，所以PPT部分较为简单。另外，为便于学习与观看本视频全程附带字幕，共2646字。
四、本节课的教学组织与安排：
本节课分为基本介绍、工作界面介绍、电路图绘制、原理讲解、电路仿真、互动环节和课程总结七个部分，首先介绍实验所用的基本电路，然后简单介绍仿真软件，再在软件中绘制仿真电路图，并在绘制过程中逐步介绍各电器元件的功能与作用。在讲解、演示、实验的过程中强调各个部分的相互关系与重点、难点分析，用幽默诙谐的语言与生动形象的比喻加深学生对课程的理解与印象，并充分利用新型的多媒体软件进行演示，邀请学生参与到仿真中来，抓住学生的注意力和学习兴趣。
五、基本教学内容
1、基本电路
如图所示，这是一个带发射极稳定电阻的电容耦合型三极管单管放大电路。输入信号是由V1提供的交流正弦电压，输出信号为负载R6上所叠加的电压，偏置电压为VCC。其电压放大倍数主要取决于负载电阻和集电极电阻的并联电阻与发射极电阻的比值。
VCC＋－VCC＋18 VR168 kVbVCCR32.7 kVcC2VoutR668 k＋v1C110＋－v11 kHzAuUoR//RL cUiReR220 k10Q12N2222VeR4＋1.5 kC322R582＋
2、仿真电路的构建
本次仿真使用的软件是由美国国家仪器公司开发的multisim 10它是以Windows为基础的仿真工具，具有非常直观的操作界面与强大的仿真分析能力，是目前世界上最知名的仿真软件之一。右图为multisim编辑的仿真电路图。
3、电路仿真
上图为电路仿真效果。
六、总结：
三种功能的节能台灯电路设计 篇5
随着高科技的发展, 节能灯也不断的更新, 它不但具有体积小、光效高、寿命长、耗电少、造型美观、使用方便等特点;而且适用于各种使用要求的灯具应运而生, 学生灯、书写灯、应急灯、日光灯、霞光灯、晚餐灯、不同高度的落地灯等新品迭出。从而能够很好的满足人们方方面面的需要, 受到人们的欢迎。
1 普通调光台灯电路
1.1 亮度稳定的调光台灯电路
本调光台灯电路不仅可使亮度可调, 而且调整后的亮度不会因电网电压的波动而变化。电路如图1所示。
电路原理如下。
(1) 调光 由R2、KP1和C1组成的阻容移相网络决定晶闸管VT的导通角, 当C1两端电压经R2、KP1充电上升到双向触发管的导通电压时, 双向晶闸管VT被触发导通;当交流电流过零时, VT自行关断。调节KP1可改变C1的充电时间, 从而改变VT在交流电正、负半周的导通角, 以便得到需要的亮度。 (2) 稳定调光。R3、KP2及光敏电阻RG串联后和C1并联, 在R3、KP2固定的情形下, 分流的大小由光敏电阻RG的阻值决定。当电网电压上升时, 灯光亮度增加, RG受到的照度增大, 阻值减小, 分流增大, C1两端电压上升变慢, VT导通角变小, 灯光亮度下降;反之亦然。这样就自动地将输出电压稳定在需要数值, 保证了灯光亮度不变。
1.2 键控调光台灯电路
本键控调光台灯电路利用两个轻触式按键来调光, 当轻触其中一个按键时, 光线将由强变弱, 轻触另一个按键时, 光线又会由弱变强, 从而满足用户对光线的要求。电路如图2所示。
电路原理如下
VD1、VD2、C3、C2组成电容降压式直流电源, MOS场效应管V、电容C1等组成双向晶闸管VT的触发电路。VW1、VW2为保护二极管, 防止场效应管栅极被击穿。当按下AN1时, C1经R2放电, V的栅极电位下降, 漏极电流减小, VT的导通角变小, HL光线变暗;当AN1、AN2都松开时, 由于场效应管的栅源电阻很大, C1两端的电压将基本不变, 所以VT的导通角也将不变, 光线稳定下来。
1.3 光照控制自动调光台灯电路
本自动调光台灯能根据周围环境照度强弱自动调整台灯发光量。环境照度弱, 发光亮度大, 环境照度强, 发光亮度就暗。电路如图3所示。
电路原理如下。
当开关S拨向“2”位时, 它是一个普通调光台灯。KP、C和氖泡Ne组成张弛振荡器, 用来产生移相脉冲触发晶闸管VT。一般氖泡辉光导通电压为60-80V, 当C充电到辉光电压时, Ne导通, VT被触发导通, 达到调光的目的。调节KP能改变C的充电速度、从而改变VT的导通角, 达到调光目的、R2、R3构成分压器通过VD5也向C充电, 改变R2、R3分压比也能改变VT的导通角, 使灯泡HL的亮度发生变化。当S拨向“1”位时, 光敏电阻RG取代R3, 当周围光线较弱时, RG呈现高电阻, 电阻分压器在RG上的分压值变高, 电容C充电速率加快, 振荡频率变高, VT导通角变大, HL两端电压升高, 亮度增大;当周围光线增强时, RG电阻变小, 与上述相反, HL两端电压变低, 亮度减小, 从而实现自动调光的目的。 2、调光、充电、应急台灯电路的整体设计 本电路具有调光、充电和应急照明三种功能。平时电网供电时, 可进行调光并对电池充电;电网停电时会自动点亮应急灯。电路如图4所示。
电路原理如下:
(1) 调光。
接通开关S, 电网供电时, 交流电压经电容C1降压限流, 再经VD1-VD4全桥整流后提供直流电压使继电器J1励磁吸合, 其常开触点J1-1断开切断灯炮HL1的电流, HL1不会点亮;常闭触点J1-3断开, 常开触点J1-2闭合, 灯泡HL2点亮。同时, 电网电压经VD7-VD10全桥整流、R1降压限流后给调光控制电路供电, 调光控制电路中, 三极管V1、V2和R4、KP, C等构成张弛震荡器, 其输出信号从V2的发射极取出作为晶闸管VT的移相触发脉冲。调整KP即可改变张弛震荡器的震荡频率, 从而改变VT的导通角, 也就改变了HL2的亮度, 实现了调光功能。
(2) 充电。
在HL2点亮的同时, 电路对电池E充电、在电网电压正半周时, VD5导通, VD6截止, E获得充电电流;在电网电压负半周时, VD5截止, VD6导通, 电路停止对E充电。即E以脉动电流充电, 且充电电流通过HL2, 故调整HL2的亮度就可以改变充电电流的大小。
(3) 应急。
在电网突然停止供电时, 继电器J1因失电而释放, 其常开触点J1-2断开, 切断调光及HL2电路, 常闭触点J1-1、J1-3闭合, 电池E给HL1供电, 实现应急照明。
3 结束语
本文设计出了调光、充电、应急台灯, 从而解决了停电情况下光的危机, 同时, 本设计的思想可以应用到空调、洗衣机、电视机、电脑等其它产品的电子电路设计中去, 具有重要的意义和广阔的前景。
参考文献
[1]深精虎.电路设计与制版——Protel99入门与提高[M].北京:人民邮电出版社, 1991.
[2]童诗白.模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版社, 1988.
一种电视机待机控制节能电路 篇6
随着电器产品待机能耗的迅速增长, 家庭和社会付出了太多的代价, 中国节能认证中心对家庭待机能耗做过的调查显示, 待机能耗占到家庭电力消耗的10%左右, 仅以电视机为例, 平均每台电视机的待机能耗是8.07w, 按每天待机2小时大约耗电0.016度。待机能耗引起的资源和环境问题越来越受到社会的广泛关注[1]。
目前, 所有带点触式开关/红外遥控等的TV产品, 只要有电源连接, 就会产生待机功耗。因为点触式开关/红外遥控等是靠瞬间产生一个电讯号, 来激活电路的Scaler IC的部分功能。这里所说的TV scaler IC指的是集MCU, scaling, Video/Audio decoder, ADC, TMDS RX等众多功能为一体的集成电路芯片, 他可以通过众多的GPIO pin来响应, 处理外部信号, 控制外部元件, 实现图像处理与输出。这样即使是待机状态, Scaler IC等相关电路也是一直处于工作状态, 这样必然会带来一定的能耗, 而且一般情况下, 待机时间相比开机时间要长很多, Scaler IC本身的功耗也很大[2]。本文介绍了一种待机低功耗的简单电路实现方法, 在待机情况下完全停止给主IC供电, 只保留遥控接收部分的供电, 开机时重新启动IC, 达到节能、降低待机功耗的目的。
2 技术方案实施及改进
本设计电路在原有电路中增加一功能简单, 功耗低的8bit IC。这里的8bit IC目前可以用WT6703F等一类相同功能的IC实现。此类低功耗的集成IC, 主要由简单的CPU, Flash Memory, SRAM, Timer, IIC interface等组成, 它就相当于一个分离出的部分scaler IC功能的集成IC, 它可以响应外部KEY及IR的动作, 对此动作进行分析, 然后做出相应的处理。此8bit IC就相当于整个TV电路的起动器, 待机状态下关闭除8bit IC外的其他所有电路, 此时8BIT IC取代Scaler待机时的所有功能, 并且在接收到开启信号的同时开启其他包括scaler IC在内的所有电路, 这样就可以使TV在待机状态时处于低能耗状态, 从而实现节约能源的目的。
2.1 待机节能电路设计
解决技术问题所采用的技术方案是:当Scaler正常工作时, 需要AV33, DV10, AV12等类似多个电压同时存在, 如果以Scaler待机, 这样待机状态下这些电压就一直要存在, 同时包括这些电压的生成/转换电路, 及与这些电路相连接的其他元件也一直处于工作状态, 这样就会产生相应的功耗。8BIT IC工作时只要一个+3.3V_STBY电压, 这样当8BIT IC待机工作时就可以直接关闭除+3.3V_STBY外的所有电压, 当8BIT IC得到开机响应后再发送出相应的开启信号。电压结构框图如图1。
待机状态下, 只有+5V_STBY转+3.3V_STBY存在, 其他电压都关闭。这样包括Scaler/DDR/EEPROM/FLASH/TUNER等在内的主要元件都不工作。
8BIT IC接收到开启信号后, 产生5V_PWR_SW开启power switch, 即开启了power switch后的所有电压, 使Scaler正常工作起来。同时8BIT IC产生STANDBY信号给POWER BOARD开启+12V及+24V, 从而使整个系统工作起来。
2.2 TV节能电路功能原理
8BIT IC的工作频率为32.7KHZ, Scaler一般的工作频率要在几十个MHZ范围, 这样8BIT IC本身的工作功耗也要比Scaler的低很多。一般情况下, 使用8BIT IC替代Scaler待机, 可以将TV的待机功耗由3W降到0.3W以下。将原来Scaler待机状态的响应功能, 包括IR的待机状态指示灯显示功能 (LED2_STBY) , 给TV Power Board的STANDBY, 对其他非工作于待机状态电压开启功能 (5V_PWR_SW) 都单独交由8BIT IC处理, 并且将对IR的控制命令响应 (RC_IR_3V3) , 对key的控制命令响应 (KEY1) 等在待机状态下由8BIT IC效应, 非待机状态由Scaler响应。8BIT IC通过IIC与Scaler EEPROM进行通讯, 功能结构框图如图2。
正常通电后, Scaler IC可以接收响应KEY, IR等各命令动作, 包括RC_IR_3V3, KEY1, KEY2, Audio/Video的处理等。当scaler IC接到KEY或者IR的待机命令 (KEY1, RC_IR_3V3) 后, 关闭立即Scaler IC。此时8Bit IC在工作, 它代替原来由Scaler IC控制的LED2_STBY, 使工作指示灯显示待机状态, 其它功能都处于关闭状态。直到有人用KEY或者IR对TV发出开机命令 (KEY1, RC_IR_3V3) 时, 8Bit IC直接处理这些原本由Scaler IC响应的开启命令, 对power Board发出STANDBY信号开启+12V/24V电压, 对Adapter发出5V_PWR_SW信号, 开启包括scaler IC等元件的工作电压, 这样Scaler乃至整个系统正常运行, 然后8Bit IC将所有控制交还Scaler IC。
3 结束语
该节能电路是以一功能简单, 能耗极低的8BIT IC芯片取代待机状态下的LCD TV信号处理模块的Scaler IC, 其主要特征是, 能在充分完成待机状态Scaler IC的所有功能的前提的, 极大地减少LCD TV待机状态下的功耗, 节约能源。
另外, 8BIT IC取代了Scaler IC待机状态下的对IR/KEY的响应功能, 并且能在接收到开机命令后, 产生各指令去开启Sacler乃至整个系统正常工作所需的各电压。使用工作与不同频率, 不同功耗的待机处理芯片。
摘要：文章中设计给出了一种减少LCD TV待机状态下功耗的节能电路解决方案。主要是用一个工作于低频率的低功耗芯片8BIT IC, 来取代Scaler IC待机工作时对IR/KEY的响应功能, 并且能在8BIT IC接收到IR/KEY的开机信号后开启Scaler IC及整个系统, 使整个TV在待机状态减少待机元件的数量, 减少待机元件的功耗, 从而达到节约能源的目的。
关键词：待机,节能,Scaler IC
参考文献
[1]曾荣俊.一种彩电低待机功耗解决方案[J].电视技术, 2001, (1) :38-39.
电子节能电路 篇7
模拟电子技术是电类专业非常重要的一门专业基础课,理论性和实践性都很强。模拟电子技术实验是该课程的重要环节,通过实验,使学生能够学会基本实验设备的使用方法;能读懂基本电路图,能够根据要求合理布线,正确连接电路;能够运用理论知识分析实验现象,对实验数据进行分析和处理。
模拟电子技术专业性强,难以理解,实验操作更是有一定的难度,部分学生对实验中的仪器使用很不熟练,这也是造成实验完不成的重要原因。本文根据笔者几年的实验教学经验,就如何提高学生的实验操作能力提出自己的见解,由共射极放大电路引出了模拟电子技术的实验方法和故障排除技巧。
1共射极放大电路的测试
对于模拟信号最基本的处理是放大,而且放大电路是构成各种模拟电路的基础。
在做单管共射极放大电路时,该实验的目的是学会静态工作点的调试及测量方法,分析负载和静态工作点对放大器性能的影响;掌握放大器性能指标(电压放大倍数Av,输入电阻Ri和输出电阻Ro)的测试方法。
基本共射极放大电路实验是验证性实验,实验原理图如图一所示。该实验用到的仪器有直流稳压源、信号发生器、双踪示波器和数字万用表,另外用到NPN型晶体三极管、相应的实验电路板。实验前先用数字万用表把用到的导线、信号线等测试一下,以保证实验的顺利进行。三极管是放大电路的核心部件,因此连线的时候,以三极管为中心,三极管的b、c、e三个极逐级连接元件。接入仪器设备时,注意信号线的共地,即黑色夹子要接到电路板的地。
接好电路后先打开直流电源,在直流工作状态下,用数字万用表测试电路的静态工作点。调节滑动变阻器的阻值,用万用表检测电路某一点并得到一个合适的的电压值,也就是让电路处于合适的静态工作范围。如果静态工作点无法调试,应检查电路故障,三极管三个极是否正确、三极管是否损坏(用万用表的“”档位测量三个极间的正向压降值,对于硅二极管这个值大概是0.6-0.7左右,否则三极管已经损坏,要更换三极管)、滑动变阻器是否损坏(滑动端与固定端的阻值是否可变)、导线是否断开(在接通直流电源的情况下,用万用表测试导线两端的电压是否一致,如果电压不一致,说明导线是断开的)。
在调好直流通路的情况下,再来测试交流工作状态。将交流信号源打开(直流电源不能关闭,注意信号连接线的红黑夹子不能颠倒),用示波器的两个通道分别观察输入信号和输出信号的波形。如果输入有波形而输出没有,则检测一下输出端的信号连接线是否断的;如果输入输出都没有波形,在信号连接线连通的情况下看看是否信号发生器的输出开关没有打开(也就是输出显示“off”)。
测试放大电路的电压放大倍数,共射极放大电路是一个反相放大器,如果示波器输入、输出波形是同相,那么应该检查示波器的设置是否正确,如用模拟示波器,观察示波器屏幕“2:”后面是否有“”。如果放大倍数很小,远远小于理论值,检查放大电路发射极旁路电容是否断开。如果输出电压波形的负半周被削底(如图2(a)所示),说明出现饱和失真,此时静态工作点偏高;如果输出波形的正半周被缩顶(如图2(b)所示),说明出现了截至失真,此时静态动作点偏低,无论波形出现何种失真,都要调节滑动变阻器的阻值。
2模拟电子技术实验方法
从以上对共射极放大电路的分析可知,要做好模拟电子电路实验,我们要做到以下几点:
2.1实验预习
每次实验前必须进行预习,弄清实验原理,实验的目的、内容、设备和仪器仪表、测试数据及需观察的现象,复习与实验内容有关的理论知识,做到心中有数,减少盲目性,提高实验效率。
2.2电路连接及调试
根据实验的目的与要求,设计或选用实验电路和测试电路(板)。根据电路选择元器件,并对其好坏进行判别,了解元件使用方法结构及线路的组成和接线要求。接线前应将元件合理布置,然后按电路原理图接线,实验电路走线、布线应简洁明了,便于检查及测量。接线完成后,先不要急着通电,而是按电路原理图逐项检查各元器件的位置、极性等是否正确,直流电源大小、极性连接是否正确,系统是否共地,确定无误后,方可通电进行实验。
实验中严格遵循操作规程,改接线路、拆线或拆拔元器件一定要在断电的情况下进行,绝对不允许带电操作。如发现异常声、味或其它事故情况,应立即切断电源,并报告指导教师检查处理。
2.3观察记录实验数据
电路应先调试静态,在进行动态测试。根据要测量的数据制作表格,测量数据或观察现象要认真细致,实事求是。使用仪器仪表要符合操作规程,切勿乱调旋钮、档位,注意仪表的正确读数。认真观察和记录示波器输入波形和输出波形的相位和幅值变化情况。实验结束后,应将实验记录数据(实验原始数据)交给指导老师检查确认后,方可拆除线路。拆除线路时,先断开直流电源,再断开交流信号,然后再拆除线路。
2.4写实验报告
实验报告是实验的总结,它应用理论知识分析实验数据、波形和现象,从中得到有价值的结论。要分析实验数据,并与理论值进行比较,如在误差范围内,则说明实验正确,否则应认真分析原因重新实验。
3总结
以上所述,本文以共射极放大电路为例,简述了模拟电子技术实验方法和故障排除技巧,希望同学们对模拟电路的每个实验,结合基本理论,进一步加深理解,培养电子电路实际操作能力。
摘要：本文以单级共射放大电路为例,从仪器的使用、导线的检测到电路的连接及通电测试,最后是实验报告的撰写要求,给出了模拟电子电路实验的一般方法。
关键词：共射极放大电路,共地,静态工作点,电路调试
参考文献
[1]姜玉亭.浅谈电路实验中共地问题对实验结果的影响[J].科技信息,2009(33).
电子节能电路 篇8
1 固定栅偏压电路
如图2所示。图中两个22Ω电阻是平衡直热式电子管交流声用的, 调整其中一个的阻值, 可使输出交流声减至最小。这两个电阻的连接点通过一个10Ω电阻接地, 这也仅仅是为了方便测量阴极电流而加的电阻, 当然也可以不用, 把此点直接接地。假如我们忽略这三个电阻上的直流电压(因为这个电压对于好几百伏的屏极电压来说显得太微不足道了)，那么只要把栅极负压调整到-74V左右，并且把屏极电压调到350V，就可以使屏极电流等于60m A。假设输出变压器的初级线圈的直流电阻为100Ω，那么应当把屏极电源电压设计为356V就合适了。
2 自给栅偏压电路
如图3所示。它不需要单独的栅极负电源，因此栅极电阻的另一端直接接地，但是必须有阴极电阻，并且它的取值应当使屏极电流在它上面产生的电压等于所需栅负压的绝对值。同上例，屏极电流等于60m A，所需栅负压为-74V，则阴极电阻应当为74V/0.06A≈1233Ω。这里可以取电阻的标称值1.2kΩ。为了不使阴极电阻产生交流电流负反馈，还要在它两端并联一个旁路电容，容量在100～220μF，耐压不应低于74V，这里取100V。阴极电阻上的电压极性是上正下负，也就是阴极为正，地端为负，因为输出电子管工作于甲1类，没有栅极电流，所以270kΩ栅极电阻上也没有直流电压降。因此栅极相对于阴极来说是负电压，数值是74V，起到了栅负压的作用。由于这种偏置电路不需要专门的栅负压电源，而是利用阴极电阻自己产生所需要的栅负压，所以叫做自给栅偏压电路。为了使放大管的屏极至阴极间的电压达到350V，屏极电压就应当是74+350=424 (V)，再加上输出变压器初级线圈上的电压降，电源电压就应当为430V。自给栅偏压电路所需的电源电压比固定栅偏压电路高，它等于所需的屏极电压与栅负电压(绝对值)之和。由于阴极电阻具有直流电流负反馈作用，所以具有自动稳定屏极电流的特点。假设因为市电电压升高使得屏极电压也升高，于是屏极电流相应增大，引起阴极电阻上的电压变大，即自给栅负压也增加，结果屏极电流就会减小，稳定了屏极电流。另外，在栅极电阻万一开路时，由于阴极电阻的存在，屏流也不会无限制的增大，保护了输出管。而在固定栅偏压电路中，当栅负压电路出现故障使得栅负压消失时，屏流就会很快增大，造成屏耗增加、屏极发红，使电子管受伤甚至损坏。特别是栅负压采用可调电阻时，如果它的动触点接触不良或开路，就会使屏流增大。所以把屏流调合适以后，最好换成固定电阻。或者像图2那样在可调电阻的动触点和负电源之间加上一只电阻R (47kΩ) ，这样万一动触点开路，栅负压变成最大，屏流变小，就不会伤及输出管。当然固定栅偏压电路也有它的优点，一是在同等工作条件下，输出功率比自给栅偏压电路稍大些二是所需的屏极电压较低，这样当采用高屏压输出管时，对滤波电容的耐压要求可以低一些。
3 混合式偏置电路
把两种偏置电路结合在一起使用。如图4所示。但必须合理地设计电路元件参数，满足电路要求，否则不能达到应有的最大输出功率。仍以WE300B为例，假如阴极电阻取值500Ω，当屏极电流为60m·A时，它上面的电压是30V，再把栅负压调整到-44V左右，屏极电压设计为380V，就满足了图1的要求。此时，实际栅极一阴极电压是-44-30=-74 (V)，实际屏极一阴极电压是3 80-30=350 (V)。所以这种混合式偏置电路的关键，是要保证栅负压、屏极电压、屏极电流这三个参数合适，才能输出尽可能大的不失真功率。
摘要：为了使电子管能够不失真地放大输入信号, 需要一个合适的静态工作点。静态即没有交流信号输入时, 电子管各个电极直流电压和电流的大小, 所以又叫直流工作状态。偏置电路作用就是使放大管具有一个合适的静态工作点。
浅谈电子电路教学 篇9
1 紧抓内容联系
所谓抓内容联系, 一是抓教材中前后内容的内在联系;二是抓书中内容与实践的联系。
第一个方面:电子电路前后内容的内在联系是非常紧密的, 书中前面的内容是后面内容的准备和前提, 而书中后面的内容又是前面内容的发展和继续。
例如, 该课开始时讲的二极管是二层半导体, 具有一个PN结, 是对外有两个电极的半导器件, 它具有加正向电压单向导通, 加反向电压截止的特性, 可用于整流和检波等电路中, 但不能放大, 二后面讲的晶体三极管是三层半导体, 具有两个PN结, 对外有三个电极的半导体器件, 该器件具有放大功能, 在构成其放大电路时, 有输入回路和输出回路, 并有与之对应的输入和输出特性, 它的发射结 (即发射极与基极之间) 具有和二极管相似的特性, 但晶体三极管绝不是两个简单二极管的组合。由此可见, 讲二极管的内容, 实际上是在为讲三极管作准备, 而讲三极管又是讲二极管知识的发展与延伸。在讲课中把前后内容的内在联系、差异讲深讲透, 让学生深刻地认识和理解。
又如:晶体三极管允许通过的电流是很小的, 而后面讲的晶闸管 (可控硅) 是四层半导体, 具有三个PN结, 对外也是有三个电极的半导体器件, 它具有可控性, 且可允许通过较大的电流, 它既不是三个简单二极管的组合, 也不是二个不同类型三极管的结合, 但晶闸管的工作原理, 可视为一个NPN和一个PNP两个晶体三极管的特殊的联结。晶闸管既有与二极管相似的加正向电压才能导通的特性, 但却又不同于二极管, 因为在加正向电压的同时, 还必须在控制极上加正向触发脉冲才能导通, 可见晶闸管又有它不同于二极管的特殊性。
由上面可以看到, 讲二极管、三极管是讲晶闸管的准备, 而讲晶闸管的原理是二极管和三极管知识内容的发展和提高。在教学中让学生了解书中前后内容的内在联系和差异, 这样学生就容易理解和掌握了。
第二个方面:电子电路是实践性很强的技术, 每当讲到一个新器件时, 我都把新器件的实物送到学生面前展现, 让学生观察认识, 让学生用万用表测试其有关参数, 每当讲到一个新的线路, 都尽量将电路用演示版给学生演示, 并与实际的收音机、电视机、音响等电子设备中的有关电路相联系, 然后尽力让学生通过做实验掌握相关的知识。
2 寻找发展规律
电子电路是实用工程技术, 它有自身的特点和发展规律。它总是先提出问题, 然后去解决问题, 再提出问题, 再解决问题……学习电子电路, 要寻找发展变化规律, 前面讲过的二极管、三极管及晶闸管等内在联系和发展规律, 显然就是根据实际发现问题, 然后解决问题, 不断发展的结果。
如, 单极固定偏置共射放大电路, 它虽可放大, 但工作点不稳定, 要稳定工作点, 除了采用性能优良的晶体管外, 还需在改进线路上下功夫, 采用了具有电流串联负反馈的分压偏置共射放大电路后, 工作稳定了, 但单极的放大倍数满足不了实际需要, 这样问题又提出来了, 如何让增加或增大放大倍数?这便又产生了采用多个单极放大电路, 通过阻容耦合连续放大的多级放大新电路, 至此, 看来问题解决了, 但却又有新的问题随之而来, 这就是阻容耦合的多级放大电路不能放大直流信号。结果又产生了直接耦合的直接放大电路, 如此等等。
教学或传授电子电路, 寻找发展变化规律, 就是让学生沿着这条发展变化的思想主线, 带着问题进去学。
3 准确定性分析
所谓定性分析, 即只研究性而不研究量的分析, 或者说只研究趋势及可能性并不涉及量的分析。
在电子电路教学中, 有许多问题需进行定性分析, 在授课时, 我把电子电路定性分析划成三大类:一类是温度对器件参数影响的定性分析;另一类是温度对电路参数影响的定性分析;第三类是外界 (如电源电压变化、电阻值改变、正负反馈引入) 参数变化对器件和电路影响的定性分析。
如在第一类:固定偏置放大电路工作点不稳, 主要是晶体管这个器件的参数受温度的影响而引起的。由定性分析可知:温度的升高或降低, 会使工作点Q上移或下移。工作点不稳, 就会使放大电路工作不稳定, 这是该电路的致命弱点, 所以这此电路在实际中是不被采用的, 但常作为电子电路的基础知识介绍给初学的入门者。
第二类, 若把固定偏置放大电路, 改进为分压式、发射极串联电阻Re, 且在该电阻两端并联一个电解电容Ce。
由定性分析可知, 改进后的电路, 即使受温度变化的影响, 工作点也基本保持不变, 为什么该电路的工作点不变?因为该固定偏置为分压偏置, 另外, 还引入了电流串流串联负反馈 (Rc) , 而电流负反馈稳定输出电流, 所以工作点就稳定了。这是一个被广泛采用的电路。
第三类, 以具有放大环节的串联型稳压电路的稳压工作原理为例。由定性分析可知, 该稳压电路在外界电压U或负载R条件变化情况下也会始终稳定输出电压u。。
通过以上介绍, 足以让学生认识到, 定性分析是一个思路清晰、因果明确、印象深刻, 既简单又正确的分析电子电路的好方法。前面所述及的电子电路教学, 仅仅是模拟电子技术教学众多例子中的一点而已。实际在数字电子技术教学中也存在一些规律, 如基本逻辑运算是复合逻辑运算的基础, 而复合逻辑运算是基本逻辑运算的发展。另外, 门电路不仅是组合逻辑电路的基础, 还是触发器的基础, 而组合逻辑电路是门电路的发展, 时序逻辑又是触发器和门电路的发展……如此等等。在电子技术中电子电路的教学从书本到实践, 都是节节相连、章章相扣。
摘要：电子电路是让很多学生感到困难的专业基础课, 为了让学生掌握学习方法, 提出让学生紧抓教材内容的内在联系、寻找学科的发展规律, 电路准确的定性分析三大要点, 从而使学生学得主动、系统而有趣。