降壓電路的案例
電動(dòng)機(jī)星三角降壓啟動(dòng)控制電路詳解
今天我們一起學(xué)習(xí)三相異步電動(dòng)機(jī)Y-△降壓起動(dòng)控制電路。
共有四個(gè)任務(wù)：
了解降壓起動(dòng)的原因；
掌握電動(dòng)機(jī)定子繞組的連接方式；
掌握Y-△降壓起動(dòng)控制電路的組成；
理解Y-△降壓起動(dòng)控制電路工作原理。
那為什么要降壓起動(dòng)？
三相異步電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)時(shí)電源電壓全部施加在三相繞組上，起動(dòng)電流為額定電流的4~7倍，電動(dòng)機(jī)功率較大時(shí)將導(dǎo)致電源變壓器輸出電壓下降，從而導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難，影響同一線路中其他電器的正常工作。
為了減小三相異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)電流，通常將電壓適當(dāng)降低后，加到電動(dòng)機(jī)定子繞組上進(jìn)行起動(dòng)，待電動(dòng)機(jī)起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)后，再恢復(fù)到額定電壓運(yùn)行。降壓起動(dòng)達(dá)到了減小起動(dòng)電流的目的。
Y-△降壓起動(dòng)時(shí)，定子繞組接成Y形，當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)再換接成△形聯(lián)結(jié)。
Y-△降壓起動(dòng)有一定局限，適合△形聯(lián)結(jié)、容量較大電動(dòng)機(jī)，空載、輕載起動(dòng)。
我們來看一下電動(dòng)機(jī)定子繞組的聯(lián)結(jié)方式，電動(dòng)機(jī)定子繞組分為星形和三角形兩種聯(lián)結(jié)方式。
星形聯(lián)結(jié)把U、V、W三相繞組首端U1、V1、W1分別與電源相連，尾端U2、V2、W2連成一點(diǎn)，接線盒端口按圖U2、V2、W2短接，形成星形聯(lián)結(jié)。
三角形聯(lián)結(jié)把三相繞組按順序首尾相連，U2與V1相連，V2與W1相連，W2與U1相連后接電源，接線盒端口按圖連接，形成三角形聯(lián)結(jié)。
Y-△降壓起動(dòng)控制電路的主電路是在自鎖電路主電路基礎(chǔ)上增加KM△和KMY兩個(gè)交流接觸器。
通過對(duì)電動(dòng)機(jī)U1、V1、W1、U2、V2、W2的連接形成星形和三角形聯(lián)結(jié)。KMY主觸點(diǎn)短接后把電動(dòng)機(jī)U2、V2、W2連成一點(diǎn)實(shí)現(xiàn)星形聯(lián)結(jié)，KM△主觸點(diǎn)把接線端口U1接W2、V1接U2、W1接V2成三角形聯(lián)結(jié)。
KM、KMY主觸點(diǎn)閉合時(shí)電動(dòng)機(jī)星形聯(lián)結(jié)。KM、KM△主觸點(diǎn)閉合時(shí)電動(dòng)機(jī)三角形聯(lián)結(jié)。
展開 電動(dòng)機(jī)星三角降壓啟動(dòng)控制電路詳解
?今天我們一起學(xué)習(xí)三相異步電動(dòng)機(jī)Y-△降壓起動(dòng)控制電路。
共有四個(gè)任務(wù)：
了解降壓起動(dòng)的原因；
掌握電動(dòng)機(jī)定子繞組的連接方式；
掌握Y-△降壓起動(dòng)控制電路的組成；
理解Y-△降壓起動(dòng)控制電路工作原理。
那為什么要降壓起動(dòng)？
三相異步電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)時(shí)電源電壓全部施加在三相繞組上，起動(dòng)電流為額定電流的4~7倍，電動(dòng)機(jī)功率較大時(shí)將導(dǎo)致電源變壓器輸出電壓下降，從而導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難，影響同一線路中其他電器的正常工作。
為了減小三相異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)電流，通常將電壓適當(dāng)降低后，加到電動(dòng)機(jī)定子繞組上進(jìn)行起動(dòng)，待電動(dòng)機(jī)起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)后，再恢復(fù)到額定電壓運(yùn)行。降壓起動(dòng)達(dá)到了減小起動(dòng)電流的目的。
Y-△降壓起動(dòng)時(shí)，定子繞組接成Y形，當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)再換接成△形聯(lián)結(jié)。
Y-△降壓起動(dòng)有一定局限，適合△形聯(lián)結(jié)、容量較大電動(dòng)機(jī)，空載、輕載起動(dòng)。
我們來看一下電動(dòng)機(jī)定子繞組的聯(lián)結(jié)方式，電動(dòng)機(jī)定子繞組分為星形和三角形兩種聯(lián)結(jié)方式。
星形聯(lián)結(jié)把U、V、W三相繞組首端U1、V1、W1分別與電源相連，尾端U2、V2、W2連成一點(diǎn)，接線盒端口按圖U2、V2、W2短接，形成星形聯(lián)結(jié)。
三角形聯(lián)結(jié)把三相繞組按順序首尾相連，U2與V1相連，V2與W1相連，W2與U1相連后接電源，接線盒端口按圖連接，形成三角形聯(lián)結(jié)。
Y-△降壓起動(dòng)控制電路的主電路是在自鎖電路主電路基礎(chǔ)上增加KM△和KMY兩個(gè)交流接觸器。
通過對(duì)電動(dòng)機(jī)U1、V1、W1、U2、V2、W2的連接形成星形和三角形聯(lián)結(jié)。KMY主觸點(diǎn)短接后把電動(dòng)機(jī)U2、V2、W2連成一點(diǎn)實(shí)現(xiàn)星形聯(lián)結(jié)，KM△主觸點(diǎn)把接線端口U1接W2、V1接U2、W1接V2成三角形聯(lián)結(jié)。
KM、KMY主觸點(diǎn)閉合時(shí)電動(dòng)機(jī)星形聯(lián)結(jié)。
展開 星三角降壓啟動(dòng)電路啟動(dòng)時(shí)間怎么算
星三角降壓啟動(dòng)電路，很多人不清楚啟動(dòng)時(shí)間怎么算，這里有個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式既:啟動(dòng)時(shí)間（秒）=√p×2+4，這里的p是要進(jìn)行星三角降壓啟動(dòng)的電機(jī)功率。
比如50千瓦電機(jī)，采用Y-△降壓啟動(dòng)，降壓啟動(dòng)時(shí)間（秒）=√50×2+4=7.07×2+4=18.14≈18秒
當(dāng)然這也只是個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式，實(shí)際上電機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間要根據(jù)具體的啟動(dòng)電流的變化來設(shè)定的。當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕，電機(jī)以星型啟動(dòng)，這時(shí)開始計(jì)時(shí)，電流表指針會(huì)大幅偏轉(zhuǎn)，隨著啟動(dòng)時(shí)間的延長，電流表指針會(huì)回落，這時(shí)就可以轉(zhuǎn)換三角型運(yùn)行，這段時(shí)間就是電機(jī)啟動(dòng)時(shí)間。
史上最全的圖解經(jīng)典電路之電子開關(guān)，90%的電工老師傅都收藏了！
網(wǎng)友提供的電路圖，單火線取電，給控制電路供電，然后控制電路通過一個(gè)IO口控制負(fù)載設(shè)備的開關(guān)。
（圖一 單火線取電完整電路）
一、 老規(guī)矩， 按照我的風(fēng)格，分析電路需要由簡到難，逐步完善。先來明確幾個(gè)核心問題。
（1）單火取電電路的具體功能是什么？
一句話總結(jié)，就是從220V高壓交流電獲取低壓直流電，給控制電路供電。
（2）實(shí)現(xiàn)該功能需要哪幾個(gè)模塊？
首先交流轉(zhuǎn)直流，需要整流電路。然后是高壓轉(zhuǎn)低壓，需要降壓電路。
（3）實(shí)現(xiàn)該功能存在的難點(diǎn)是什么？
單火線取電。顧名思義，就是需要將取電電路跟負(fù)載串聯(lián)在電路中，但是又不能影響到負(fù)載的工作。尤其是在上述電路中，還需要控制電路能通過一個(gè)IO口控制負(fù)載設(shè)備的通斷。
二、那么我們一步步來解決上述問題，然后就完成了需要的電路設(shè)計(jì)。
（1）首先就是整流電路。主要的整流電路有如下兩種。
具體原理就不細(xì)說了，大家可自行百度。
半橋整流電路：
（圖二 半橋整流電路）
全橋整流電路：
圖三 全橋整流電路
（2）然后是實(shí)現(xiàn)降壓。
半橋整流-電阻降壓電路：
圖四 半波整流_電阻降壓電路
半橋整流-電容降壓電路：
（圖五 半波整流_阻容降壓電路）
全橋整流-可控硅整流：
（圖六 全橋整流_可控硅降壓電路）
有些朋友可能覺得上面的幾種降壓方式很好理解，但是這個(gè)可控硅是怎么實(shí)現(xiàn)降壓的那？
其實(shí)不難，降壓的原理很簡單，就是只取交流電的低壓部分。
展開 
看不懂電動(dòng)機(jī)星三角降壓啟動(dòng)電路圖？4張圖讓你徹底搞清楚
星三角降壓啟動(dòng)電路是繼電器控制系統(tǒng)中比較經(jīng)典的一個(gè)電路，初學(xué)的朋友可能覺得有點(diǎn)難度，下面咱們就用圖解的方式講解一下這個(gè)電路圖。
圖1
圖1即為星三角降壓啟動(dòng)電路圖，QS為斷路器，KM1主接觸器，KM2星形連接接觸器，KM3角形連接接觸器，F(xiàn)R熱繼電器，KT時(shí)間繼電器（通電延時(shí)型），SB1停止按鈕，SB2啟動(dòng)按鈕。
給圖中帶電部分標(biāo)上顏色。
圖2
圖2，合上斷路器QS。
圖3
圖3，按下啟動(dòng)按鈕SB2，從圖中紅色線可以看出，主接觸器KM1吸合，自保。然后，電流同過KM3常閉、KT常閉到星形接觸器KM2線圈，KM2吸合，同時(shí)時(shí)間繼電器KT線圈也得電吸合。KM1、KM2吸合將電機(jī)接成星形接法，啟動(dòng)。KT吸合開始延時(shí)，比如設(shè)定延時(shí)時(shí)間為10秒。
圖4
圖4, 延時(shí)10秒以后，KT常閉斷開，常開閉合，KM2線圈失電釋放，KM2常閉恢復(fù)閉合，圖中可以看出，KM3線圈得電吸合，自保。KM3常閉斷開，KT線圈斷電。這時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)換成角形連接運(yùn)行。完成了星三角啟動(dòng)。
電動(dòng)機(jī)星三角轉(zhuǎn)換啟動(dòng)原理圖解
就是對(duì)電機(jī)的三相繞組在啟動(dòng)時(shí)和正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)施加的不同的電壓，來降低電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的沖擊電流。在啟動(dòng)時(shí)對(duì)電機(jī)繞組施加的是星形接法的電源，就是將電源的三條火線分別與電機(jī)三個(gè)繞組的一個(gè)端點(diǎn)相連，將電機(jī)三個(gè)繞組的另一個(gè)端點(diǎn)同時(shí)與電源的零線相連，在這種接法下，電機(jī)每個(gè)繞組所承接的電壓就是220V。由于施加的電壓較低，所以啟動(dòng)時(shí)的電流會(huì)比較小點(diǎn)，減少了對(duì)電網(wǎng)的沖擊，電機(jī)也比較容易啟動(dòng)。
展開 星三角降壓啟動(dòng)原理電路圖
星三角降壓啟動(dòng)原理電路圖
1.當(dāng)負(fù)載對(duì)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)力矩?zé)o嚴(yán)格要求又要限制電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流且電機(jī)滿足380V/Δ接線條件才能采用星三角啟動(dòng)方法；
2.該方法是：在電機(jī)啟動(dòng)時(shí)將電機(jī)接成星型接線,當(dāng)電機(jī)啟動(dòng)成功后再將電機(jī)改接成三角型接線（通過雙投開關(guān)迅速切換）；
3.因電機(jī)啟動(dòng)電流與電源電壓成正比,此時(shí)電網(wǎng)提供的啟動(dòng)電流只有全電壓啟動(dòng)電流的1/3 ，但啟動(dòng)力矩也只有全電壓啟動(dòng)力矩的1/3。
江城，市中心，紫薇小區(qū)某單身公寓內(nèi)。當(dāng)清晨的第一縷陽光，透過玻璃照進(jìn)臥室時(shí)，蕭陽迷迷糊糊的睜開了眼，發(fā)現(xiàn)自己正躺在一個(gè)陌生的房間內(nèi)?！斑@是哪？” 他四處打量了下。這是一套面積并不大的單身公寓，房子裝修的倒也算精致，床頭擺了一個(gè)大大的棕熊玩偶。自己怎么會(huì)在這里？蕭陽揉了揉有些刺痛的腦袋，依稀想起了昨天傍晚發(fā)生的事情。昨天傍晚時(shí)分，他騎著電動(dòng)車替店里去送外賣，在路上被一輛忽然出現(xiàn)的紅色轎車撞倒，隨后便失去了意識(shí)。蕭陽撐起身體，跳下床，但伸出去的手，卻碰到了一個(gè)軟軟薄薄的東西。嗯？這是什么？他很奇怪的拿起那軟軟薄薄的黑色透明物件，仔細(xì)瞄了一眼，差點(diǎn)鼻血狂噴而出。這，這竟然是一條女士的貼身衣物。輕盈剔透，薄如蟬翼，帶著絲絲女人香，沁人心脾。
江城，市中心，紫薇小區(qū)某單身公寓內(nèi)。當(dāng)清晨的第一縷陽光，透過玻璃照進(jìn)臥室時(shí)，蕭陽迷迷糊糊的睜開了眼，發(fā)現(xiàn)自己正躺在一個(gè)陌生的房間內(nèi)?！斑@是哪？” 他四處打量了下。這是一套面積并不大的單身公寓，房子裝修的倒也算精致，床頭擺了一個(gè)大大的棕熊玩偶。自己怎么會(huì)在這里？蕭陽揉了揉有些刺痛的腦袋，依稀想起了昨天傍晚發(fā)生的事情。昨天傍晚時(shí)分，他騎著電動(dòng)車替店里去送外賣，在路上被一輛忽然出現(xiàn)的紅色轎車撞倒，隨后便失去了意識(shí)。蕭陽撐起身體，跳下床，但伸出去的手，卻碰到了一個(gè)軟軟薄薄的東西。嗯？
展開 電容鼓包怎么測量好壞
當(dāng)電容鼓包后，其容量是下降的，而電容容量不足對(duì)電路會(huì)造成較大的影響，即便還可以繼續(xù)使用，但其壽命已進(jìn)入倒計(jì)時(shí)了。
電容如果用在抗干擾或者濾波的場合，容值變小了，效果可能會(huì)變差，但還是可以使用的；但如果用在高頻、降壓、延時(shí)等對(duì)電容容值有要求的場合，就可能出現(xiàn)故障了。所以容值變小的電容不建議使用。
電容為什么鼓包，電容容值為什么變小
薄膜電容和電解電容內(nèi)部的電解液時(shí)間長了會(huì)變質(zhì)、干涸，薄膜電容的電極會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)慢慢變小，但這種電容容值的衰減非常緩慢，幾乎可以忽略。
電容容值異常變小，經(jīng)常發(fā)生在阻容降壓電路中。電容一般用于抗干擾和濾波，需要和電源并聯(lián)使用，通過電容的電流極小。但在阻容降壓電路中，電容串聯(lián)接在電源線中，電流直接通過電容。電流的通過會(huì)加速電容金屬電極的化學(xué)分解，從而導(dǎo)致電容容量快速衰減。
設(shè)計(jì)阻容降壓電路時(shí)，需要選用阻容降壓專用的電容https://www.misumi.com.cn/seojingtai/dianrongqi.html，這種電容的電極和薄膜經(jīng)過特別處理，大大減緩了電容容值的衰減。但連續(xù)工作幾年后，其容量一樣會(huì)衰減很多。
1、極性接反
這種多見于維修過程中粗心大意，電路板上沒有標(biāo)明電容的極性，或者換元器時(shí)粗心大意，將電容的兩個(gè)極，反接于電路中，即負(fù)極接在了高電位，正極接到了低電位處。此時(shí)，電解電容的耐壓值會(huì)大幅下降。通電后，漏電會(huì)急劇增大，導(dǎo)致內(nèi)部發(fā)熱鼓包，甚至發(fā)生爆炸。
2、耐壓不夠
耐壓值是在電解電容容量之后，位居第二的重要參數(shù)。電解電容的使用，耐壓值必須留有20%以上的余地(富余量)。不能說電壓為25v，就選用耐壓25v的電解。更不允許實(shí)際使用值大于電解電容的標(biāo)稱耐壓值。
展開 星三角降壓控制電路常見故障排查（附解決方案）
四，二次啟動(dòng)跳不起來
1、查看時(shí)間繼電器二次啟動(dòng)輸出是否正常
2、KM1常閉觸點(diǎn)是否通路
3、KM3接觸器，主觸點(diǎn)是否燒壞
4、延時(shí)時(shí)間是否設(shè)置太短，電機(jī)負(fù)荷過重
維修示例
一臺(tái)30KW的羅茨風(fēng)機(jī)電機(jī)，星三角降壓啟動(dòng)時(shí)間為11秒，故障現(xiàn)象:按啟動(dòng)按鈕，電機(jī)正常低壓啟動(dòng)，11秒之后電機(jī)本該啟動(dòng)完畢開始全壓高速運(yùn)轉(zhuǎn)，但是電機(jī)卻慢慢地停了下來。查看控制柜發(fā)現(xiàn)主接觸器和三角形接觸器均有吸合。原因分析:正確的星三角降壓啟動(dòng)主回路電路圖見下圖。
來源：網(wǎng)絡(luò)，侵刪
電工面試經(jīng)典案例，星三角降壓啟動(dòng)電路，你能這樣答出來嗎？
1 為什么要使用星三角降壓啟動(dòng)？星三角降壓啟動(dòng)原理？
2 畫出星三角降壓啟動(dòng)的主電路和控制電路并講清它的運(yùn)行步驟。
那我們這位朋友是怎么回答的，有什么特別的，為何受應(yīng)聘官這么器重？來看一下他的答案。
答：因?yàn)殡姍C(jī)直接啟動(dòng)時(shí)電流過大，所以使用星三角降壓啟動(dòng)，星形啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速是三角運(yùn)行的三分之一，以降低啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)以及電機(jī)的沖擊拉低損壞，對(duì)于15KW以上的電機(jī)拖動(dòng)重負(fù)載而使用的一種最為常用的啟動(dòng)控制線路。
星三角降壓啟動(dòng)原理為，電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，將定子繞組接成星形，以降低各相繞組的電壓，三相W2\U2\V2進(jìn)行短接，其實(shí)把它看做為一點(diǎn)，（也就是我們所說的中性點(diǎn)）啟動(dòng)時(shí)每個(gè)繞組上的相電壓為220V。（也就是U1／V1／W1各和這個(gè)中性點(diǎn)之間電壓各為220）隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的升高通過延時(shí)繼電器延時(shí)一段時(shí)間后，約幾十秒鐘達(dá)到一定的轉(zhuǎn)速后，在電氣開關(guān)作用下把六個(gè)接線端子轉(zhuǎn)換成三角形連接并再次接到380V電源，每相繞組電壓為380V，轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速大大提高，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入額定三角形條件下的運(yùn)行過程。
如圖所示主電路為：
可以看出，主電路星型接法就是U2/V2/W2短接，而三角形接法U1和W2、V1和U2、W1和V2首尾相接。
再看控制電路：
第一步按下啟動(dòng)按鈕SB2，
主交流接觸器KM1、星型交流接觸器KM3和時(shí)間繼電器（或者延時(shí)繼電器）KT線圈得電。得電后主電路KM1接通，KM3運(yùn)行互鎖切斷三角形接法KM2不能運(yùn)行，只能啟動(dòng)運(yùn)行星型接法KM3,延時(shí)繼電器KT運(yùn)行開始計(jì)時(shí)。
運(yùn)行一段時(shí)間后，KT計(jì)時(shí)到點(diǎn)后切斷KM3星型，使KM3斷電，KM3斷電后接通互鎖KM2線圈得電三角運(yùn)行。
KM2三角得電后，切斷互鎖的KT和星型的KM3線圈電源，保持主電路KM1和KM2三角形線圈吸合電路長期運(yùn)行。
展開 三張電路圖，教你看懂阻容降壓的工作原理
圖3
在小電壓全波整流輸出時(shí)，最大輸出電流即為：
容抗 Xc=1/（2πfC）
電流 Ic = U/Xc=2πfCU
使用電容降壓時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：
1）根據(jù)負(fù)載電流和交流工作頻率選擇合適的電容器，而不是依據(jù)負(fù)載的電壓和功率。
2）限流電容器必須是無極性電容器，不得使用電解電容器。電容電壓必須在400V以上，最理想的電容器是鐵殼油浸電容器。
3）電容降壓器不能在大功率條件下使用，因?yàn)樗话踩?4）電容降壓器不適用于動(dòng)態(tài)負(fù)載條件。
5）5.電容降壓器不適用于容性和感性負(fù)載。
6）當(dāng)需要直流操作時(shí)，應(yīng)盡量采用半波整流。不建議使用橋式整流器。而要滿足恒載的條件。
展開 三張電路圖，教你看懂阻容降壓的工作原理
電容降壓的工作原理并不復(fù)雜。阻容降壓的工作原理是利用電容在一定的交流信號(hào)頻率下產(chǎn)生的容抗來限制最大工作電流。同時(shí)在電容器上串聯(lián)一個(gè)阻性元件，則阻性元件兩端所得到的電壓和它所產(chǎn)生的功耗完全取決于這個(gè)阻性元件的特性。
因此，電容降壓實(shí)際上是利用容抗限流，而電容器實(shí)際上起到一個(gè)限制電流和動(dòng)態(tài)分配電容器和負(fù)載兩端電壓的角色。
例如，在50Hz的工頻條件下，一個(gè)1uF的電容所產(chǎn)生的容抗約為3180歐姆。當(dāng)220V的交流電壓加在電容器的兩端，則流過電容的最大電流約為70mA。雖然流過電容的電流有70mA，但在電容器上并不產(chǎn)生功耗，因?yàn)槿绻娙菔且粋€(gè)理想電容，則流過電容的電流為虛部電流，它所作的功為無功功率。
根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)，我們?nèi)绻谝粋€(gè)1uF的電容器上再串聯(lián)一個(gè)阻性元件，則阻性元件兩端所得到的電壓和它所產(chǎn)生的功耗完全取決于這個(gè)阻性元件的特性。例如，我們將一個(gè)110V/8W的燈泡與一個(gè)1uF的電容串聯(lián)，在接到220V/50Hz的交流電壓上，燈泡被點(diǎn)亮，發(fā)出正常的亮度而不會(huì)被燒毀。因?yàn)?10V/8W的燈泡所需的電流為8W/110V=72mA，它與1uF電容所產(chǎn)生的限流特性相吻合。
同理，我們也可以將5W/65V的燈泡與1uF電容串聯(lián)接到220V/50Hz的交流電上，燈泡同樣會(huì)被點(diǎn)亮，而不會(huì)被燒毀。因?yàn)?W/65V的燈泡的工作電流也約為70mA。因此，電容降壓實(shí)際上是利用容抗限流。而電容器實(shí)際上起到一個(gè)限制電流和動(dòng)態(tài)分配電容器和負(fù)載兩端電壓的角色。
圖1為阻容降壓的典型應(yīng)用，C1為降壓電容，R1為斷開電源時(shí)C1的泄放電阻，D1為半波整流二極管；D2在市電的負(fù)半周為C1提供放電回路，否則電容C1充滿電就不工作了，Z1為穩(wěn)壓二極管，C2為濾波電容。輸出為穩(wěn)壓二極管Z1的穩(wěn)定電壓值。
展開 
一個(gè)電蚊拍居然有這么多電路，你都學(xué)廢了嗎？
電蚊拍的電池使用的是這種鉛酸蓄電池
萬用表測量了一下電壓
蓄電池滿電狀態(tài)下是4.1V左右
三極管使用的是D882
電蚊拍的電路比較簡單
將上圖電蚊拍的原理圖畫出來是這樣的
▲ 充電式電蚊拍電路原理圖
下面我們來分析一下這個(gè)原理圖
研究一下這些電路的工作原理
電阻R1和電容C1組成阻容降壓電路
電阻R1是泄放電阻
斷電時(shí)可以用來釋放電容上殘余的電量
電容在一定頻率的交流電下會(huì)產(chǎn)生一定容抗
阻容降壓電路是利用容抗來對(duì)電路進(jìn)行限流和分壓
如下圖所示電路
假如負(fù)載的電阻RL=100Ω
所以，經(jīng)過一陣猛如虎的操作后
負(fù)載上得到的電壓就是低電壓了
需要說明一下
負(fù)載上的電壓降是跟負(fù)載本身的電阻大小是相關(guān)的
如果RL是200Ω，則負(fù)載上的電壓就是9.4V了
需要注意的是
阻容降壓電路不適合動(dòng)態(tài)負(fù)載
也不適合容性和感性負(fù)載
橋式整流電路可以將交流電轉(zhuǎn)換成直流電
整流之后可提供給蓄電池進(jìn)行充電
再下來就是震蕩升壓電路
當(dāng)電源開關(guān)閉合
按下觸發(fā)按鍵
電流經(jīng)過R4和L2給三極管提供偏置電壓
三極管導(dǎo)通，CE兩極就相當(dāng)于開關(guān)的閉合
電流從L1流向地，L1通電時(shí)會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象
從而使變壓器次級(jí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢
展開 專治手機(jī)電量焦慮癥，你所不知道的充電黑科技
背后是一套從電池，到升降壓技術(shù)，到充電器、線材選用的完整系統(tǒng)。
超級(jí)閃充技術(shù)充電更快
超級(jí)閃充的實(shí)現(xiàn)原理
前面也講到OPPO是低電壓大電流派，OPPO開始也考慮把提升電流到10A，電壓維持在5V，但大電流帶來的最大問題就是發(fā)熱，我們都知道發(fā)熱的功率和電流的關(guān)系是W=I2R，所以提升電流會(huì)帶來大約4倍的發(fā)熱，這個(gè)量級(jí)的發(fā)熱提升對(duì)于包括適配器、線材、接口、電池的整個(gè)充電電路來說是很嚴(yán)重的問題。以下電路知識(shí)太復(fù)雜，你可以直接跳過，只要記住超級(jí)閃充效能目前是最頂級(jí)的，這就夠了。發(fā)燒友可以繼續(xù)往下看。
所以，OPPO就改路到高電壓低電流派上，采用10V5A的技術(shù)，但高電壓同樣對(duì)電池有結(jié)晶問題，會(huì)刺穿薄膜。于是OPPO工程師想出來了串聯(lián)電池這一招，也就是在手機(jī)內(nèi)部用兩塊1700mAh電池串聯(lián)起來，組成3400mAh電池。根據(jù)物理知識(shí)，串聯(lián)電路上，電壓減半，電流不變，10V電壓進(jìn)來后，分到每塊電池上的電壓只有5V，而電流依然保持5A。避免了高電壓進(jìn)入手機(jī)內(nèi)部再降壓的過程，避免了發(fā)熱和效率的損失。
由于兩塊電芯是串聯(lián)的，在電池放電的過程中，如果不做降壓處理，是無法直接給手機(jī)供電的。所以，支持超級(jí)閃充的手機(jī)版本中采用了定制的專用電荷泵（chargepump）降壓電路，可以將串聯(lián)雙電芯的輸出電壓減半，保證手機(jī)正常供電的電壓。
相比于一般的單電芯電池，得益于電荷泵降壓電路精準(zhǔn)控制電壓，雙電芯的放電效率會(huì)更高，雙1700mAh既等效3400mAh電芯的電池放電量可以等同于約3500mAh到3600mAh容量單電芯的放電量。也就是雙電池之和大于同容量單電池的效能。
蘭博基尼版Find X 具有超級(jí)閃充技術(shù)
蘭博基尼版Find X充電實(shí)測
上面說了這么多理論解釋，不如我們實(shí)測一下數(shù)據(jù)結(jié)果。
展開 干貨｜詳解開關(guān)電源8大損耗
回顧圖 1 所示降壓電路，從數(shù)據(jù)資料中可以獲得影響控制器IC 工作效率的主要因素。首先，開關(guān)元件集成在IC 內(nèi)部，可以節(jié)省空間、降低寄生損耗。其次，使用低導(dǎo)通電阻RDS(ON)的MOSFET，在小尺寸集成降壓IC (如MAX1556)中，其NMOS 和PMOS 的導(dǎo)通電阻可以達(dá)到0.27Ω (典型值)和0.19Ω (典型值)。最后，使用的同步整流電路。對(duì)于500mA 負(fù)載，占空比為50%的開關(guān)電路，可以將低邊開關(guān)(或二極管)的損耗從225mW (假設(shè)二極管壓降為 1V)降至 34mW。合理選擇SMPS IC 合理選擇 SMPS IC的封裝、控制架構(gòu)，并進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，可以有效提高轉(zhuǎn)換效率。
4、集成功率開關(guān)
功率開關(guān)集成到IC 內(nèi)部時(shí)可以省去繁瑣的MOSFET 或二極管選擇，而且使電路更加緊湊，由于降低了線路損耗和寄生效應(yīng)，可以在一定程度上提高效率。根據(jù)功率等級(jí)和電壓限制，可以把MOSFET、二極管(或同步整流MOSFET)集成到芯片內(nèi)部。將開關(guān)集成到芯片內(nèi)部的另一個(gè)好處是柵極驅(qū)動(dòng)電路的尺寸已經(jīng)針對(duì)片內(nèi)MOSFET 進(jìn)行了優(yōu)化，因而無需將時(shí)間浪費(fèi)在未知的分立MOSFET 上。
靜態(tài)電流
電池供電設(shè)備特別關(guān)注IC 規(guī)格中的靜態(tài)電流(IQ)，它是維持電路工作所需的電流。重載情況下(大于十倍或百倍的靜態(tài)電流IQ)，IQ 對(duì)效率的影響并不明顯，因?yàn)樨?fù)載電流遠(yuǎn)大于IQ，而隨著負(fù)載電流的降低，效率有下降的趨勢，因?yàn)镮Q 對(duì)應(yīng)的功率占總功率的比例提高。
展開 收藏｜常見開關(guān)電源優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比
常見的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包括Buck降壓、Boost升壓、Buck-Boost降壓-升壓、Flyback反激、Forward正激、Two-Transistor Forward雙晶體管正激等。
常見的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
一、基本的脈沖寬度調(diào)制波形
這些拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)都與開關(guān)式電路有關(guān)。基本的脈沖寬度調(diào)制波形定義如下：
二、常見的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
1、Buck降壓
把輸入降至一個(gè)較低的電壓。
可能是最簡單的電路。
電感/電容濾波器濾平開關(guān)后的方波。
輸出總是小于或等于輸入。
輸入電流不連續(xù)(斬波)。
輸出電流平滑。
2、Boost升壓
把輸入升至一個(gè)較高的電壓。
與降壓一樣，但重新安排了電感、開關(guān)和二極管。
輸出總是比大于或等于輸入(忽略二極管的正向壓降)。
輸入電流平滑。
輸出電流不連續(xù)(斬波)。
3、Buck-Boost降壓-升壓
電感、開關(guān)和二極管的另一種安排方法。
結(jié)合了降壓和升壓電路的缺點(diǎn)。
輸入電流不連續(xù)(斬波)。
輸出電流也不連續(xù)(斬波)。
輸出總是與輸入反向(注意電容的極性)，但是幅度可以小于或大于輸入。
“反激”變換器實(shí)際是降壓-升壓電路隔離(變壓器耦合)形式。
4、Flyback反激
如降壓-升壓電路一樣工作，但是電感有兩個(gè)繞組，而且同時(shí)作為變壓器和電感。
輸出可以為正或?yàn)樨?fù)，由線圈和二極管的極性決定。
輸出電壓可以大于或小于輸入電壓，由變壓器的匝數(shù)比決定。
這是隔離拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中最簡單的。
增加次級(jí)繞組和電路可以得到多個(gè)輸出。
展開 