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調整傳輸線

由負載點至來源點加長傳輸線，在圖表上的圓點會沿著圖中心以逆時針方向走動，直至走到電阻值為1的圓圈上，即可加電容或電感把阻抗力調整為零，完成匹配。

阻抗匹配則傳輸功率大，對于一個電源來講，當它的內阻等于負載時，輸出功率最大，此時阻抗匹配。最大功率傳輸定理，如果是高頻的話，就是無反射波。對于普通的寬頻放大器，輸出阻抗50Ω，功率傳輸電路中需要考慮阻抗匹配，可是如果信號波長遠遠大于電纜長度，即纜長可以忽略的話，就無須考慮阻抗匹配了。阻抗匹配是指在能量傳輸時,要求負載阻抗要和傳輸線的特征阻抗相等,此時的傳輸不會產生反射,這表明所有能量都被負載吸收了.反之則在傳輸中有能量損失。高速PCB布線時，為了防止信號的反射，要求是線路的阻抗為50歐姆。這是個大約的數(shù)字,一般規(guī)定同軸電纜基帶50歐姆,頻帶75歐姆,對絞線則為100歐姆,只是取個整而已,為了匹配方便。

阻抗從字面上看就與電阻不一樣，其中只有一個阻字是相同的，而另一個抗字呢?簡單地說，阻抗就是電阻加電抗，所以才叫阻抗;周延一點地說，阻抗就是電阻、電容抗及電感抗在向量上的和。在直流電的世界中，物體對電流阻礙的作用叫做電阻，世界上所有的物質都有電阻，只是電阻值的大小差異而已。電阻小的物質稱作良導體，電阻很大的物質稱作非導體，而最近在高科技領域中稱的超導體，則是一種電阻值幾近于零的東西。但是在交流電的領域中則除了電阻會阻礙電流以外，電容及電感也會阻礙電流的流動，這種作用就稱之為電抗，意即抵抗電流的作用。電容及電感的電抗分別稱作電容抗及電感抗，簡稱容抗及感抗。它們的計量單位與電阻一樣是奧姆，而其值的大小則和交流電的頻率有關系，頻率愈高則容抗愈小感抗愈大，頻率愈低則容抗愈大而感抗愈小。此外電容抗和電感抗還有相位角度的問題，具有向量上的關系式，因此才會說：阻抗是電阻與電抗在向量上的和。

阻抗匹配是指負載阻抗與激勵源內部阻抗互相適配，得到最大功率輸出的一種工作狀態(tài)。對于不同特性的電路，匹配條件是不一樣的。

在純電阻電路中，當負載電阻等于激勵源內阻時，則輸出功率為最大，這種工作狀態(tài)稱為匹配，否則稱為失配。

當激勵源內阻抗和負載阻抗含有電抗成份時，為使負載得到最大功率，負載阻抗與內阻必須滿足共扼關系，即電阻成份相等，電抗成份只數(shù)值相等而符號相反。這種匹配條件稱為共扼匹配。

 

    干式變壓器在世界范圍內得到迅速發(fā)展，時間要追朔到20世紀中后期，至今只有半個世紀。隨著我國現(xiàn)代化建設的發(fā)展，城鄉(xiāng)電網負荷不斷增加。上世紀90年代干式變壓器在我國得以廣泛應用。隨著城鄉(xiāng)電網建設和改造、西部大開發(fā)的步伐加快、北京申辦2008年奧運會的成功，長江三峽水利工程開始發(fā)電，干式變壓器面臨著新的發(fā)展機遇，其產銷量必將有新的飛躍。

    近來，有關干式變壓器的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢的文章見諸各報刊，這些對技術、工藝的研究討論對于干式變壓器的發(fā)展是十分有益的。借此，我們也談談一些看法。

    1、我國干式變壓器的現(xiàn)狀

    20世紀80年代末，干式變壓器從國外進入中國。至今每年以超過20%的增長率迅猛發(fā)展。2002年全國產銷量約18,000MVA，成為世界上干變不銷量最大的國家之一。據(jù)有關部門不完全統(tǒng)計，全國干式變壓器生產廠有50多家，但其發(fā)展很不平衡：產銷量排前五名的廠，約占全國總產銷量的62%，前十名廠約占全國總產銷量的80%；年產量在100MVA以上的廠有21家（面對如此激烈的市場競爭，年產量在100MVA以下的廠，求得生存和發(fā)展是極其艱難的）。

    目前，全球產銷量第一的廠商為順德特種變壓器廠，從全球范圍看，我國的干式變壓器生產技術和生產工藝已經達到世界領先水平，并且擁有自主的知識產權，具有很強的競爭力。2002年產銷量已超4,200MVA，加入WTO之后，隨著開放程度的進一步提高，這一領域出現(xiàn)了更為廣闊的市場空間。

    下面介紹我國干變在節(jié)能降噪、向多領域多用途發(fā)展、智能化等方面趕超世界先進水平的概況。

    1.1 損耗

    干式變壓器的革新，主要集中在節(jié)能、環(huán)保、性能參數(shù)的優(yōu)化等方面。特別是在變壓器的損耗及聲級水平這些世界性課題的研究上，我國已經取得諸多可喜的成績。

    然而，值得注意的是，在相同原材料的情況下，苛求更低的損耗值是不盡合理的。此時，空載損耗的降低將導致用鐵（硅鋼片）量增加，負載損耗的降低將導致用銅量增加。收益與付出之利弊是需要精心權衡比較的。

    1.2 聲級水平

    隨著我國現(xiàn)代化進程的加速，環(huán)境保護顯得日益重要，變壓器的噪聲危害提上了日程。干變制造廠與科研院校密切合格，對噪聲產生的原因、機理進行潛心研究，不斷深入求索，優(yōu)化樣品設計，反復進行試驗驗證，終于取得了突破，并很快將科研新成果落實到產品上。十幾年來，更新了一代又一代產品，使干變噪聲大幅度下降。新系列配電變壓器已將其噪聲比現(xiàn)行國標降低達10~20dB(A)：2,500kVA及以下容量的配電變壓器，噪聲一般可控制在50dB（A）以內；35kV特大容量如16,000kVA電力變壓器通常可控制在60dB（A）左右。

    可以這樣說，中國人制造出的干變，已經基本上解決了變壓器噪聲擾民的問題；同時，噪聲控制已達到世界先進水平。

    1.3 向多領域多用途發(fā)展

    （1）整流勵磁變壓器
    發(fā)電廠勵磁，逐漸由傳統(tǒng)的動態(tài)勵磁發(fā)電機系統(tǒng)轉變?yōu)殪o態(tài)變壓整流勵磁系統(tǒng)，而勵磁變壓器亦逐步用干式變壓器所取代。其電壓等級有10~22kV，單相額定容量315~3000kVA。發(fā)電廠高壓通常采用離相（管道式）封閉母線進線，相間距較大，故勵磁變通常采用單相結構。這一靜態(tài)整流勵磁系統(tǒng)已經在水電站廣泛應用，新建、擴建的大型火電廠也在逐漸采用。

    目前，世界上最大的700MW水輪發(fā)電機組之勵磁變壓器，單相容量達3MVA、三相組成9MVA，4臺機組之12臺勵磁變壓器已經設計、制造好并發(fā)往三峽，以確保三峽發(fā)電廠今年開始發(fā)電。該產品為國產的“順特電氣”。由此可見：中國在整流勵磁干式變壓器的研發(fā)、設計、制造上，已達世界先進水平。

    （2）牽引整流變壓器
    隨著城市軌道交通的飛速發(fā)展，適用于城市地鐵及軌道交通的干式變壓器得以大量應用。電壓等級通常有：10、35kV；整流脈波數(shù)有12脈波和24脈波，其中24脈波整流回路對電網的諧波污染比12脈波整流回路降低50%，可省去該處的濾波裝置。容量有800、2000、2500、3300、4400kVA（用于深圳等地鐵）。國內地鐵及輕軌工程，如北京、上海、廣州、深圳、南京、武漢、大連、長春等，均都選用了國產牽引整流變壓器，車運營運行性能反映很好。健康德黑蘭地鐵工程也采用我國生產的牽引變壓器。
 
   （3）橋整流變壓器
    適用于電機交-交變頻供電系統(tǒng)。額定容量315~2500kVA，電壓等級通常有3、6kV，每臺每相3~9個繞組，可以兩臺組合，通過移相聯(lián)結成H橋整流。

    （4）三相五柱式整流變壓器
    額定容量30~2500kVA，電壓等級10、35kV，用于雙反星形的整流電路中，可以取消平衡電抗器和減少調壓電流沖擊，且可降低運輸高度。適用于安裝場地受限制的變壓器或應用于雙反星形的整流系統(tǒng)。

    （5）冶金電爐變壓器
    其特點是電壓低、電流特別大，適用于大電流冶金電爐。如為貴冶生產的電爐變壓器，容量3,500kVA、低壓側電壓70~100V、電流達20,000A。電爐變壓器采用干式變壓器，受到客戶的歡迎。

    （6）核電站用變壓器
    十幾年來，我國核電事業(yè)得以相應發(fā)展。一座座核電站相繼選用各種國產干式變壓器以及組合式變電站。1E級變壓器是用于核電站核島區(qū)域內的變壓器。這是我國首次完全依照核安全監(jiān)定程序進行產品鑒定的變壓器（通過了60年壽命加速老化試驗，并在老化試驗完成后順利通過了振動強度超過8級抗震試驗，結果證明其產品的各項性能指標完全滿足1E級變壓器標準），這不僅標志著我國已具備生產進入核電站核島區(qū)域的1E級干式變壓器產品的能力，同時還說明了環(huán)氧樹脂干變（CRDT）的高壽命、高安全可靠性。

    （7）船用及采油平臺用變壓器
    適用海洋運輸及石油開發(fā)的需要，干式變壓器已經走上了海船及采油鉆井平臺。產品額定容量30~10000kVA，電壓等級0.38~35kV。產品獲得中國船用產品形式認可證書。

    （8）電氣化鐵道所用變壓器
    額定容量20~315kVA，電壓等級27.5kV，聯(lián)結組別有Dyn11、Ii0、Iiyn0（兩相變三相）。適用于電氣化鐵道牽引變電所、開閉所、AT所、分區(qū)所的自用電系統(tǒng)。
    （9）自藕變壓器
    額定容量30~2500kVA，電壓等級10、35kV。該種變壓器可降低成本。適用于電機啟動供電系統(tǒng)
   （10）有載調壓變壓器
    對供電質量要求高的作業(yè)，如通信（含移動通訊等）、某些制造業(yè)等，要求采用有載調壓干式變壓器。對10kV干式配電變壓器，常配套真空有載調壓開關，目前最大容量達2,500Kva；對35kV干式電力變壓器，常配套德國MR真空有載調壓開關，目前最大容量達16,000Kva。上海大眾汽車公司目前安裝、使用了3臺達到這一容量的產品，可說是世界上最大的有載調壓干式變壓器群。

    然而，有載調壓干式變壓器存在一個大問題，那就是有載調壓開關裝置的選用。10kV有載調壓開關一般選用國產的，但產品質量存在諸多的問題，特別是開關元件質量。若選用進口的，價格太貴。35kV有載調壓開關通常選用德國MR型，運行安全可靠，但其價格很貴且交貨期長達三個月以上。

    1.4 干式變壓器的類型

    當前，存在著以歐洲為代表的樹脂澆注干式變壓器（CRDT）及以美國為代表的浸漆型干式變壓器）（OVDT）兩種類型。我國及一些新興工業(yè)國家（如日、韓等）與歐洲相似，由早期采用浸漆式干變發(fā)展到采用樹脂真空澆注干變，該項技術在我國得以飛速發(fā)展。近來，有幾個廠家從國外引進了用NOMEX紙作絕緣的浸漆式干變（OVDT），因各方面的原因，尚未占據(jù)國內較大市場。

    環(huán)氧樹脂澆注的干式變壓器機械強度高，耐受短路能力強，防潮及耐腐蝕性能特別好，且局放小、運行壽命長、損耗低、過負荷能力強，企業(yè)設計制造經驗豐富，產品具備高安全可靠性及良好的環(huán)保特性，尤其是運行業(yè)績非常好……據(jù)變壓器行業(yè)統(tǒng)計，此樹脂真空澆注干變（CRDT）在我國市場占有率高達90%以上。

    H級絕緣與F級絕緣的環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器，在外形、基本結構方面極為相近。不同之處主要是采用H級絕緣環(huán)氧樹脂、導線匝絕緣要用MOMEX紙包燒、部分線圈絕緣件要用NOMEX紙板制造。其代表廠“順特電氣”，早在六、七年前就已生產了多臺H級絕緣的干式變壓器。近來，為長江三峽水利樞紐生產的700MW發(fā)電機組勵磁變壓器（單相容量3MVA、2.2MVA）就是H級絕緣、環(huán)氧樹脂澆注的。由于采用H級絕緣、按F級進行溫升考核，變壓器不但具有環(huán)氧樹脂澆注式結構的優(yōu)點——抗短路能力強、免維護、難燃阻燃等，而且具有更高的超銘牌運動能力。

    相對于其他類型H級絕緣的干式變壓器，環(huán)氧樹脂澆注式技術更為成熟、可靠。

 

鉛網水平電池又叫水平電池，屬于鉛酸類電池，由于電池極板橫置而得名。水平電池由美國人耗費將近八千萬美元在20世紀80年代研制成功的，問世之際曾經在世界鉛酸電池業(yè)內引起極大的轟動，并于1996年獲得美國R&D100杰出大獎。水平電池形成批量生產至今已有十多年的歷史，但由于正式投產初期只獲準向美國軍方輸出產品，所以外界鮮為人知。長期以來，國內蓄電池行業(yè)受體制和技術的影響，產品技術進步緩慢。目前國內傳統(tǒng)蓄電池領域如此龐大的存量如何實現(xiàn)技術升級，是個有待解決的問題。水平電池相比傳統(tǒng)鉛酸電池，具有比能量高、大電流放電性能強、可接受快速充電、更長的循環(huán)使用壽命、低溫性能好、耐振動性能好等特點。在國外，水平電池成功用于電動叉車、電動游覽車、電動高爾夫球車、大型車輛和大型機械啟動等場合。憑著高效環(huán)保的特點，水平電池還成功為悉尼奧運會電動車作過配套。由于制造同等容量水平電池所需的酸、鉛分別只是傳統(tǒng)電池所需的20～60％，材料成本因此得以大大降低，市場前景非常看好。同時因為電池制造工藝的不同，水平電池在制造、使用、回收時非常的環(huán)保，使用推廣水平電池，是造福子孫后代的好事情。

清潔高效    開辟一個綠色能源時代
推廣水平電池技術，符合國民經濟和蓄電池行業(yè)可持續(xù)發(fā)展政策，不僅可以大幅度提高鉛酸電池產品的技術經濟性能，符合我國的能源政策，還從根本上解決了鉛酸電池制造業(yè)清潔化生產和環(huán)境保護問題，是鉛酸蓄電池身產技術的又一次革命。水平電池在生產過程中，以復合鉛絲紡織板柵制造工藝取代了傳統(tǒng)的對環(huán)境污染嚴重的板柵鉛合金熔煉及板柵鑄造成型工藝，生產過程中沒有鉛蒸汽產生；采用徹底的電池內化成工藝改變了傳統(tǒng)的外化成工藝，化成過程無酸霧；沒有板柵洗滌產生的含有酸、重金屬的廢水排放，通過這些技術創(chuàng)新，屏棄了傳統(tǒng)鉛酸電池生產污染的主要環(huán)節(jié)。
水平電池生產的所有工序均在封閉環(huán)境下進行，避免了以外的排放。同時配套以世界領先的氣體處理設備和工藝，氣體凈化效果可達到99.999%（0.8微米顆粒）。設備清洗產生的廢水，通過設置的污水管道進入污水處理工藝，實行閉路循環(huán)，做到零排放。除塵回收的廢棄物及污水沉渣，集中固化處理，送冶煉廠回收再生。
由于水平電池科技含量高，生產使用環(huán)保、快捷，目前全國唯一上電動車電池目錄的鉛酸電池就是鉛網水平電池！

產品功能及應用領域：
　　水平電池作為性能優(yōu)異的廉價蓄電池產品在許多領域都有很大的發(fā)展空間，如純電動汽車和混合動力車、電動自行車、工業(yè)機動車輛的動力電源，計算機、通訊、電力設備所需的小型化、輕量化輔助電源；應急電源蓄電池、太陽能、風能儲能蓄電池，便攜設備（如電動工具）專用蓄電池；水下動力蓄電池（潛艇、魚雷的推進動力）、航空器啟動蓄電池、戰(zhàn)斗車輛和船舶啟動蓄電池、軍事自動化指揮系統(tǒng)備用蓄電池、高能武器電力能等等。目前水平電池產品已經用于國家863電動大巴項目。

產品主要技術性能指標：
　　水平電池結構緊湊，比功率400KW/kg，比能量40Wh/kg，是目前其它蓄電池不可比擬的。比能量、循環(huán)壽命及其抗振性能都優(yōu)于普通鉛酸蓄電池。水平電池生產工藝清潔環(huán)保，是普通鉛酸蓄電池的換代產品。
一、創(chuàng)新性
　　1.復合材料技術：板柵采用通過固態(tài)擠壓工藝制成的玻璃纖維增強復合鉛絲編織而成的鉛網。減輕了板柵重量，提高了活性物利用率，提高了電池比能量，減少了用鉛量。
　　2.結構創(chuàng)新：將電池極板傳統(tǒng)的垂放置改為水平放置，極板呈準雙極結構，極板組裝采用獨特的壓力框架結構。電流通過板柵鉛絲導通，電流分布均勻，提高了電池比功率。壓力裝配提高了電池抗震性能，延長了使用壽命。
　　3.制造技術：生產過程完全自動化，生產工藝清潔環(huán)保。
二、先進性
　　與傳統(tǒng)的閥控式鉛酸蓄電池相比，水平電池進行了材料上的革命和結構上的創(chuàng)新，大大提高了比能量和比功率，降低了鉛用量，被譽為鉛酸蓄電池的又一次革命。其他品種的二次電池中，鎳氫電池用于電動車的技術較為成熟，但原材料價格昂貴，且中國鎳資源貧乏，動力型鎳氫電池控制和保護系統(tǒng)復雜。鋰離子電池除價格昂貴外，大型鋰點電池還存在安全隱患（失火或爆炸）。燃料電池技術發(fā)展很快，但燃料來源等系統(tǒng)工程不配套，加之制造和使用成本的問題，一時很難商品化。而水平電池以優(yōu)異的動力性，低廉的價格，可靠的質量和規(guī)模化生產能力，成為動力電池的佼佼者。

　　水平電池與傳統(tǒng)鉛酸蓄電池相比，各方面性能都具有明顯的優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在：
　　1.比能量高。采用復合材料板柵極大地降低了電池極板的重量，使電池重量比能量高于傳統(tǒng)鉛酸電池50%左右，達到50Wh/kg。
　　2.比功率高。水平電池由于新型材料的使用和結構的創(chuàng)新，比功率達到400W/kg左右，是目前其他蓄電池所不可比擬的。
　　3.快速充電能力強。水平電池充電接受電流可以達到其容量的10倍以上，采用快速充電技術，全部充滿電量所需時間為45分鐘，8分鐘內可充入電容量的50%，15分鐘可達80%電容量。
　　4.大電流放電性能強。12V85Ah電池用300A大電流放電，可持續(xù)12分鐘，最大短路電流達6000A以上。
　　5.電池抗振動能力強。由于內部組裝采用壓力框架固定，避免了因振動沖擊導致活性物脫落而引起的電池失效。
　　6.生產工藝采用現(xiàn)代制造技術，自動化程度高，清潔化生產符合環(huán)境保護要求。

1、一次電池和充電電池有什么區(qū)別？
電池內部的電化學性決定了該類型的電池是否可充，根據(jù)它們的電化學成分和電極的結構可知，真正的可充電電池的內部結構之間所發(fā)生反應是可逆的。
理論上，這種可逆性是不會受循環(huán)次數(shù)的影響，既然充放電會在電極體積和結構上引起可逆的變化，那么可充電電池的內部設計必須支持這種變化，既然，一次電池僅做一放電，它內結構簡單得多且不需要支持這種變化，因此，不可以將一次電池拿來充電，這種做法很危險也很不經濟，如果需要反復使用，應有盡有選擇真正的循環(huán)次數(shù)在1000次左右的充電電池，這種電池也可稱為一次電池或蓄電池。
2、 一次電池和二次電池還有其他的區(qū)別嗎？
另一明顯的區(qū)別就是它們能量和負載能力，以及自放電率，二次電池能量遠比一次電池高，然而他們的負載能力相對要小。
3、 可充電便攜式電池的優(yōu)缺點是什么？
充電電池壽命較長，可循環(huán)1000次以上，雖然價格比干電池貴，但如果經常使用的話，是比較劃算的。充電電池的容量比同規(guī)格的堿錳電池或鋅碳電池低，比如，他們放電較快。
另一缺點是由于他們 幾近恒定的放電電壓，很難預測放電何時結束。當放電結束時，電池電壓會突然降低。假如在照相機上使用，突然電池放完了電，就不得不終止。
但另一方面可充電電池能提供的容量比太部分一次電池高。
但Li-ion電池卻可被廣泛地用照相器材中，因為它容量高，能量密度大，以及隨放電深度的增加而逐漸降低的放電電壓。
4、 充電電池是怎樣實現(xiàn)它的能量轉換？
每種電池都具有電化學轉換的能力，即將儲存的化學能直接轉換成電能，就二次電子（也叫蓄電池）而言（另一術語也稱可充電使攜式電池），在放電過程中，是將化學能轉換成電能；而在充電過程中，又將電能重新轉換成化學能。這樣的過程根據(jù)電化學系統(tǒng)不同，一般可充放電500次以上，而我司產品li-ion可重復充放電1000次以上。Li-ion是一種新型的可充電便攜式電池。它的額定電壓為3.6V，它的放電電壓會隨放電的深度逐漸衰退，不象其他充電電池一樣，在放電未，電壓突然降低。
5、 什么是Li-ion電池？
Li-ion是鋰電池發(fā)展而來。所以在介紹Li-ion之前，先介紹鋰電池。舉例來講，以前照相機里用的扣式電池就屬于鋰電池。鋰電池的正極材料是鋰金屬，負極是碳。當對電池進行充電時，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經過電解液運動到負極。而作為負極的碳呈層狀結構，它有很多微孔，達到負極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。同樣，當對電池進行放電時（即我們使用電池的過程），嵌在負極碳層中的鋰離子脫出， 又運動回正極�；卣龢O的鋰離子越多，放電容量越高。我們通常所說的電池容量指的就是放電容量。在Li-ion的充放電過程中，鋰離子處于從正極→負極→正極的運動狀態(tài)。Li-ion就像一把搖椅，搖椅的兩端為電池的兩極，而鋰離子就象運動員一樣在搖椅來回奔跑。所以Li-ion又叫搖椅式電池。
6、Li-ion電池有哪幾部分組成？
（1）電池上下蓋      （2）正極——活性物質為氧化鋰鈷        （3）隔膜——一種特殊的復合膜
（4）負極——活性物質為碳      （5）有機電解液              （6）電池殼（分為鋼殼和鋁殼兩種）
7、Li-ion電池有哪些優(yōu)點？哪些缺點？
  Li-ion具有以下優(yōu)點：
1） 單體電池的工作電壓高達3.6-3.8V：
2） 比能量大，目前能達到的實際比能量為100-115Wh/kg和240-253Wh/L（2倍于Nl-Cd，1.5倍于Ni-MH）,未來隨著技術發(fā)展,比能量可高達150Wh/kg和400 Wh/L
3） 循環(huán)壽命長,一般均可達到500次以上,甚至1000次.對于小電流放電的電器,電池的使用期限 將倍增電器的競爭力.
4） 安全性能好,無公害,無記憶效應.作為Li-ion前身的鋰電池,因金屬鋰易形成枝晶發(fā)生短路,縮減了其應用領域：Li-ion中不含鎘、鉛、汞等對環(huán)境有污染的元素：部分工藝（如燒結式）的Ni-Cd電池存在的一大弊病為“記憶效應”，嚴重束縛電池的使用，但Li-ion根本不存在這方面的問題。
5） 自放電小
室溫下充滿電的Li-ion儲存1個月后的自放電率為10%左右，大大低于Ni-Cd的25-30%，Ni、MH的30-35%。Li-ion也存在著一定的缺點，如：
1） 電池成本較高。主要表現(xiàn)在LiCoO2的價格高（Co的資源較�。�，電解質體系提純困難。
2） 不能大電流放電。由于有機電解質體系等原因，電池內阻相對其他類電池大。故要求較小的放電電流密度，一般放電電流在0.5C以下，只適合于中小電流的電器使用。
3） 需要保護線路控制。
A、 過充保護：電池過充將破壞正極結構而影響性能和壽命；同時過充電使電解液分解，內部壓力過高而導致漏液等問題；故必須在4.1V-4.2V的恒壓下充電；
B、 過放保護：過放會導致活性物質的恢復困難，故也需要有保護線路控制。
8、什么是鋰離子制造過程？
1） 配料
用專門的溶液和粘接劑分別與粉末狀的正負極活性物質混合，經高速攪拌均勻后，制成漿狀的正負極物質。
2） 涂漠
將制成的漿料均勻地涂覆在金屬箔的表面，烘干，分別制成正負極極片。
3） 裝配
按正極片——隔膜——負極片——隔膜自上而下的 順序放好，經卷繞制成電池極芯，在經注入電解液、封口等工藝過程，即完成電池裝配過程。制成成品電池。
4） 化成
用專用的電池充放電設備對成品電池進行充放電測試，對每一只電池都進行檢測。篩選出合格的成品電池，待出廠。
9、鋰離子安全特性是如何實現(xiàn)的？
    為了確保Li-ion安全可靠的使用，專家們進行了非常嚴格、周密的電池安全性能設計，以達到電池安全考核指標。
1） 隔膜135℃自動關斷保護
采用國際先進的Celgars2300PE-PP-PE三層復合膜。在電池升溫達到120℃的情況下，PE復合膜兩側的膜孔閉合，電池內阻增大，電池內部升溫減緩，電池升溫達到135℃時，PP膜孔閉合，電池內部斷路，電池不再升溫，確保電池安全可靠。
2） 向電解液中加入添加劑
在電池過充，電池電壓高于4.2V的條件下，電解液添加劑與電解液中其他物質聚合，電池內阻大幅度增加，電池內部形成大面積斷路，電池不再升溫。
3） 電池蓋復合結構
電池蓋采用刻痕防爆球結構，電池升溫時，電池內部活化過程中所產生的部分氣體膨脹，電池內壓加大，壓力達到一定程度刻痕破裂、放氣。
4） 各種環(huán)境濫用測試
進行各項濫用實驗，如外部短路、過充、針刺、沖擊、焚燒等，考察電池安全性能。同時對電池進行溫度沖擊實驗和振動、跌落、沖擊等力學性能實驗，考察電池在實際使用環(huán)境焉的性能情況。
9、什么充電限制電壓？額定容量？額定電壓？終止電壓？
A、充電限制電壓
按生產廠家規(guī)定，電池由恒流充電轉入恒壓充電時的電壓值。
B、 額定容量
生產廠家標明的電池容量，指電池在環(huán)境溫度為20℃±5℃條件下，以5h率放電至終止電壓時所應提供的電量，用C5表示，單位為Ah（安培小時）或mAh（毫安小時）。
C、 標稱電壓
用以表示電池電壓的近似值。
D、 終止電壓
規(guī)定放電終止時電池的負載電壓，其值為n*2.75V(鋰離子單體電池的串聯(lián)只數(shù)用“n”表示)。
10、為什么恒壓充電電流為逐漸減少？
  因為恒流過程終止時，電池內部的電化學極化然保持再整個恒流中相同的水平，恒壓過程，再恒定電場作用下，內部Li+的濃差極化在逐漸消除，離子的遷移數(shù)和速度表現(xiàn)為電流逐漸減少。

11、什么是電池的容量？
    電池的容量有額定容量和實際容量之分。電池的額定量是指設計與制造電池時規(guī)定或保證電池在一定的放電條件下，應該放出最低限度的電量。Li-ion規(guī)定電池在常溫、恒流（1C）恒壓（4.2V）控制的充電條件下充電3h，電池的實際容量是指電池在一定的放電條件下所放出的實際電量，主要受放電倍率和溫度的影響（故嚴格來講，電池容量應指明充放電條件）。容量常見單位有：mAh、Ah=1000mAh）。
12、什么是電池內阻？
    是指電池在工作時，電流流過電池內部所受到的阻力。有歐姆內阻與極化內阻兩部分組成。電池內阻大，會導致電池放電工作電壓降低，放電時間縮短。內阻大小主要受電池的材料、制造工藝、電池結構等因素的影響。是衡量電池性能的一個重要參數(shù)。注：一般以充電態(tài)內阻為標準。測量電池的內阻需用專用內阻儀測量，而不能用萬用表歐姆檔測量。
13、什么是開路電壓？
    是指電池在非工作狀態(tài)下即電路無電流流過時，電池正負極之間的電勢差。一般情況下，Li-ion充滿電后開路電壓為4.1-4.2V左右，放電后開壓為3.0V左右，通過電池的開路電壓，可以判斷電池的荷電狀態(tài)。
14、什么是工作電壓？
    又稱端電壓，是指電池在工作狀態(tài)下即電路中有電流過時電池正負極之間電勢差。在電池放電工作狀態(tài)下，當電流流過電池內部時，不需克服電池的內阻所造成阻力，故工作電壓總是低于開路電池，充電時則與之相反。Li-ion的放電工作電壓在3.6V左右。
15、什么是放電平臺？
    放電平臺是恒壓充到電壓為4.2V并且電電流小于0.01C時停充電，然后擱置10分鐘，在任何們率的放電電流下下放電至3.6V時的放電時間。是衡量電池好壞的重要標準。
16、什么是（充放電）倍率？時率？
    是指電池在規(guī)定的時間內放出其額定容量時所需要的電流值，它在數(shù)據(jù)值上等于電池額定容量的倍數(shù)，通常以字母C表示。

 

　　線性度和單調性是許多器件(如數(shù)模轉換器和模數(shù)轉換器以及DMM數(shù)字萬用表和傳感器)技術指標中常見的兩個指標，這兩個指標經常引起混淆。單調性是一個相當簡單的概念，線性度則可以定義為差分線性度或積分線性度。深入探究，積分線性度又分成三四種不同的形式。為把元器件或儀器與某種應用對應起來，設計人員必需基本了解這些指標。

　　單調性是指相對于輸入移動方向，器件輸出移動的方向。對控制系統(tǒng)應用中使用的器件，這是一個非常重要的指標，在這些應用中，非單調的器件可能會導致重大損失。也就是說，對于單調器件，在器件輸入值提高時，輸出值也必須提高，從而忽略噪聲的影響。同樣，在輸入下降時，輸出也必須下降。數(shù)模轉換器是一個很好的實例。如果器件被視為單調的話，那么在輸入代碼值提高時，模擬輸出也必須提高。[圖1] 單調性的重要特點是輸出方向必須與輸入方向一致，輸入和輸出必須同時提高或同時下降。因此，器件要么是單調的，要么是非單調的，而沒有單調程度的說法。注意，在這一定義中沒有提到輸出隨每個輸入變化的量，這是因為單調性只涉及到變化方向，而不涉及變化幅度。

圖1: 數(shù)模轉換器實例，不單調，差分非線性度，遺漏碼
　　器件實際模擬輸出變化相對于理想單階 躍變化之差(1 LSB)，確定了差分非線性度(DNL)。[圖1] 理想器件的DNL為零，而DNL為-1 LSB則表明有一個遺漏碼。DNL的數(shù)學計算公式如下：

　　DNL = (LBS的模擬電壓變化 - 1 LSB)

　　線性度定義了在整個工作范圍內器件實際輸出與理想的直線保持一致的接近程度。但是，可以通過多種不同方式定義線性度，具體取決于直線的定位方式。

　　常用的積分線性度的基本定義有三個：獨立線性度、基于零的線性度和終端或端點線性度。在每種情況下，線性度都定義了器件在規(guī)定工作范圍內的實際性能接近直線的程度。線性度通常使用距理想直線的偏差或非線性度衡量，其一般用全標的百分比表示，或用全標的ppm (百萬分之幾)表示。一般來說，通過對數(shù)據(jù)執(zhí)行最小平方擬合，可以獲得直線。這三個定義的區(qū)別在于直線相對于實際器件性能的位置放置方式不同。另外，這三個定義都忽略了實際器件性能特點中可能出現(xiàn)的任何增益或偏置誤差。

　　器件技術指標中經常只提到線性度，而沒有另外解釋指出是哪種線性度。在技術指標中只是提到線性度時，它一般指的是獨立線性度。

　　獨立線性度[圖2]可能是最常用的線性度定義，它經常用于DMM數(shù)字萬用表和模數(shù)轉換器及分壓電壓計等器件的技術指標中。獨立線性度定義為器件實際性能相對于直線的最大偏差，放置直線位置時應使最大偏差達到最小。在本例中，對直線的位置沒有提出任何限制，它可以放在任何必要的地方，以使直線與器件實際性能特點之間的偏差達到最小。

圖2: 線性度偏差
　　基于零的線性度[圖2]強迫直線的下限值等于器件特點的實際下限值，但它允許直線旋轉，以使最大偏差達到最小。在這種情況下，由于直線的位置受到直線的下限值與器件特點保持一致的要求限制，根據(jù)這一定義的非線性度一般會大于獨立線性度。

　　對終端線性度[圖2]，是不允許靈活放置直線來使偏差達到最小。直線的位置必須使直線的兩個端點與器件的實際上限值和下限值相一致。這意味著根據(jù)這一定義測得的非線性度一般要大于根據(jù)獨立線性度定義或基于零的線性度定義測得的值。這個線性度定義一般與模數(shù)轉換器、數(shù)模轉換器和各種傳感器有關。

　　第四個線性度定義是絕對線性度，我們只是偶爾才會遇到這個定義。絕對線性度是終端線性度的變通方案，因為它也不能靈活地放置直線，但在這種情況下，線性度指標中包括了實際器件的增益和偏置誤差，因此這是最難衡量的器件性能指標。對絕對線性度，直線的兩個端點使用器件理想的上限值和下限值確定，而不是由實際值確定。在這種情況下，線性度誤差是器件實際性能距理想性能的最大偏差。

數(shù)字電源與模擬電源的區(qū)別主要集中在控制與通信部分。在簡單易用、參數(shù)變更要求不多的應用場合，模擬電源產品更具優(yōu)勢，因為其應用的針對性可以通過硬件固化來實現(xiàn)，而在可控因素較多、實時反應速度更快、需要多個模擬系統(tǒng)電源管理的、復雜的高性能系統(tǒng)應用中，數(shù)字電源則具有優(yōu)勢。

此外，在復雜的多系統(tǒng)業(yè)務中，相對模擬電源，數(shù)字電源是通過軟件編程來實現(xiàn)多方面的應用，其具備的可擴展性與重復使用性使用戶可以方便更改工作參數(shù)，優(yōu)化電源系統(tǒng)。通過實時過電流保護與管理，它還可以減少外圍器件的數(shù)量。

數(shù)字電源有用DSP控制的，還有用MCU控制的。相對來講，DSP控制的電源采用數(shù)字濾波方式，較MCU控制的電源更能滿足復雜的電源需求、實時反應速度更快、電源穩(wěn)壓性能更好。

數(shù)字電源是可編程的，比如通訊、檢測、遙測等所有功能都可用軟件編程實現(xiàn)。另外，數(shù)字電源具有高性能和高可靠性，非常靈活。

表面?zhèn)鲗щ娮影l(fā)射顯示器(SED)和場發(fā)射顯示器(FED)有許多相似特性，特別是它們都能用來實現(xiàn)超薄的平板顯示器，而且這種平板顯示器在快速響應時間、高效率、亮度和對比度方面可以與CRT相媲美。這兩種技術的市場應用方向都是大屏幕的高清電視(HDTV)。兩者都是通過控制電子束陣列在表面涂覆熒光粉的陽極板上刻畫圖像。兩種技術都需要分布于整個顯示器的多個隔離器支撐的真空玻璃封套。兩者本質上都是基于場發(fā)射概念，但發(fā)射器(emitter)結構上的主要差異導致了電子驅動器和顯示器工作方式有顯著的不同。

信息顯示器是電子系統(tǒng)非常關鍵的人機界面，幾十年來業(yè)界專家一直在努力制造更大、更輕、更亮和更薄的顯示器，特別是用于電視收看。進一步追求完美電視顯示器的動力來自于HDTV，它改變了人們傳統(tǒng)的娛樂體驗，通過提供極高分辨率的清晰視頻、高保真的環(huán)繞立體聲、全屏圖像，以及交互應用的功能，HDTV提供的無以倫比的用戶體驗，引起了全球消費者的興趣。

由于目前用于HDTV的顯示器技術的固有缺點，許多研究人員已經轉向將納米碳管(CNT)用作發(fā)射電極的場發(fā)射顯示器(FED)，并將此技術用于HDTV。另外，佳能和東芝公司已經開發(fā)出另外一種基于橫向場發(fā)射器的FED，稱為表面?zhèn)鲗щ娮影l(fā)射顯示器(SED)。

FED和SED的相似性

SED和FED技術有許多相同的地方，如：

1．外形

首先，它們都是平板超薄屏幕技術，都可以滿足針對大屏幕顯示器的HDTV規(guī)范。業(yè)界推出的一種對角尺寸為36英寸的SED平面顯示器具有(H)1280 X 3 X (V)768 像素。這種顯示器只有7.3mm厚，由2.8mm厚的陰極板、2.8mm厚的陽極板和1.7mm厚的真空隔離層組成。這種平面顯示器重量為7.8kg。相似尺寸的FED的重量和厚度也大致相仿，F(xiàn)EG和SED的目標市場都是大屏幕HDTV。

2. 顯示技術

其次，它們都是直接觀看或發(fā)射性顯示技術。每個像素或子像素自身都能產生可被用戶直接看見的光能，因此可以提供很高的對比度和效率，并且還有其它方面的性能改進。對于SED和其它FED技術來說，形成圖像的光是由帶能量電子撞擊非常類似于陰極射線管(CRT)陽極屏幕的熒光屏陽極產生的。所用熒光層也與CRT相同或類似。

3. 結構

第三，因為電子加速需要真空才能避免電暈或等離子放電，因此SED和其它FED的機械結構要由密封玻璃封套組成，通過抽真空形成加速電子束所需的真空。根據(jù)顯示器尺寸和玻璃墻厚度，通常需要隔離器(spacer)來保護玻璃墻免受大氣壓力的破壞。隔離器還必須能夠承受高電壓梯度，并且在正常工作狀態(tài)對用戶是透明的。36英寸SED需要用20個肋狀隔離器以保持1.7mm厚的真空間隙。SED顯示器的原理圖如圖1所示。包括SED在內的所有FED技術都需要某種形式的吸氣技術，以便在顯示器抽真空和密封后保持玻璃封套內所需的真空狀態(tài)。

　

　1：顯示了陰極板、肋狀隔離器和陽極板的SED結構(頂部)。
　　FED結構(底部)也非常類似，只有陰極板細節(jié)有所不同

4. 制造

最后一點是制造和組裝工藝也非常相似，除了陰極板是個例外，后面還會討論到。目前開發(fā)的所有FED技術都需要裝配一個前板(陽極)和一個后板(陰極或電子源)以及側墻、隔離器和吸氣裝置。先單獨制造陽極和陰極板，然后與其它組件裝配在一起，再用玻璃粉或其它新型材料加以密封，最后抽真空�；�于CNT的FED裝配流程，該流程也同樣適合包括SED在內的其它FED技術。有些技術將密封和抽真空步驟合并在一起，而有些技術則會取消隔離器或減少隔離器數(shù)量。一些正在開發(fā)中的新材料有望取代玻璃粉密封，以降低密封溫度，并避免使用高含鉛的材料。

SED和FED的陽極制造工藝非常相似。圖3給出了SED面板陽極結構的細節(jié)：黑色矩陣和彩色過濾器用于提高對比度，金屬背膜用于改善亮度和效率，也用作高壓電位的電極，并在電子束照明期間從熒光層釋放出電荷。

　　圖3：SED平面顯示器陽極板的放大照片[4]。
　　雖然其它FED顯示器的尺寸可能會變化，但結構是非常相似的。

另外，SED和基于CNT的FED顯示器都使用印刷的方法制造陽極和陰極板(后文將有詳細說明)。因此以個人觀點看，SED和其它FED技術有許多相同的組件，例如陽極以及陽極上使用的熒光層、隔離器、吸氣器以及大部分裝配工藝。下面讓我們再看看SED和其它FED技術的獨特性。

SED和FED之間的區(qū)別

從電子源板和驅動電路方面可以清楚地看到SED和FED之間的顯著差異。在討論差異的顯著性之前，我們必須首先理解每種技術采用的結構和工作原理。

1. 標準FED發(fā)射器結構

采用納米碳管(CNT)發(fā)射器的一些典型結構。微端(Microtip)發(fā)射器也有相似的結構。在這兩種情況下，電子束都是通過從發(fā)射器結構(CNT或微端)獲得電子形成的，這是陽極、柵極和陰極之間的電壓差導致發(fā)射器上產生高電場的結果。在某些時候，陽極電場致使電子發(fā)射，而陰極-柵極的壓差控制發(fā)射電流強度。

 

FED發(fā)射器的電子流受發(fā)射器上施加的電場(由陰極到柵極的偏置電壓產生)控制，并受Fowler-Nordheim等式的約束。發(fā)射器的電流是施加電壓的函數(shù)，并呈高度的非線性。圖5是一個CNT發(fā)射器的I-V特性例子。除了施加電場外，發(fā)射電流還取決于發(fā)射器的功函數(shù)(workfunction())和發(fā)射器形狀。當功函數(shù)降低時，例如涂覆堿金屬，那么在較低的電場更容易獲取電子。當發(fā)射器的形狀變得較銳利時，也更容易或取電子，因為在發(fā)射器頂部的局部電場會更高。

　圖5：作為電場函數(shù)的發(fā)射電流施加于CNT發(fā)射器，而且CNT發(fā)射器覆蓋了銫。
　　銫可以降低功函，允許在較低的提取電場下發(fā)射

考慮標準FED技術時有兩個要點。首先，配置在很大程度上是垂直的。一般柵極緊靠陰極放置，這樣施加的電場在CNT發(fā)射器沉積的陰極處大部分是垂直的，從陰極發(fā)射出來的電子將直接到達陽極。一些電子束的加寬是施加電場的橫向分量引起的，但設計會盡可能地限制這些分量，或者需要時在路徑中放置另外的聚焦電極加以糾正。通常情況下，F(xiàn)ED設計師的目標是禁止電子在離開發(fā)射器后撞擊除陽極外的其它任何表面。

其次，典型的FED是電壓驅動型器件。在無源矩陣FED顯示器中，很難在陰極和柵極(開和關電壓)之間施加超過兩個或三個電壓等級，因此圖像的灰度等級是由脈沖寬度調制實現(xiàn)的。對所有無源矩陣平面顯示器而言，圖像是一行行建立的。當某一行被激活時，該行的像素就被列驅動器打開；該行每個像素保持打開的時間取決于該幅圖像幀的像素要求的發(fā)光強度。由于發(fā)射器的發(fā)射電流具有高度非線性，發(fā)射器的制造又很難控制，因此對微端和CNT顯示器來說發(fā)射和圖像的一致性是需要克服的大問題。制造技術已經改善了基于CNT的FED的一致性。陰極的發(fā)射一致性通常是由與陰極串聯(lián)在一起的電流反饋電阻進行控制。

FED發(fā)射器的制造取決于FED開發(fā)團隊所采用的方法。摩托羅拉和LETI公司開發(fā)的工藝要求CNT直接生長在陰極基底上，而ANI和三星等公司開發(fā)的工藝允許CNT印刷。與直接CNT生長所要求的高溫CVD方法相比，印刷方法更適合大批量制造具有一致發(fā)射性能的大面積陰極。印刷方法要求一個活化步驟，但即使這個步驟也針對使用珠光處理(bead-blasting)技術的大面積制造工藝作了優(yōu)化。

2.SED結構

SED結構與其它FED技術相比其獨特性在于，針對每個像素對陽極提供的電子束流需要用兩步產生。

a．第1步

電子源橫向發(fā)出電子，穿越兩個電極之間形成的非常窄的間隙。電極之間的這個間隙雖然小，只有數(shù)個納米數(shù)量級，但仍是真空間隙，需要施加一定的電位才能將電子從一個電極提取出來，并穿過真空隧道屏障到達另外一個電極。穿越電極空隙的電子流遵循Fowler-Nordheim定律，因此具有高度非線性，并允許后文要討論到的矩陣可尋址方式。表面?zhèn)鲗Оl(fā)射器(SCE)正是從這種橫向發(fā)射器結構而來。圖6是SED發(fā)射器的結構圖。

　　圖6：SED的結構。每個子像素都有一個獨特的用于提供電子流的電極對

b.第2步

穿越間隙并撞擊對面電極的電子要么被吸收進對面電極(因此只產生熱量，不發(fā)光)，要么被散射出來，再被陽極電位建立的電場所捕獲，并加速撞擊某個精確熒光點，從而產生紅、綠或藍光點。這種組合式電子發(fā)射加電子束散射過程如圖7所示，其中Va代表陽極電位，Vf是跨越間隙的驅動電位。許多散射事件可能發(fā)生在電子被陽極電場捕獲之前。因此被陽極捕獲的電子數(shù)量的效率(Ie/If,圖7)非常低，大約在3%，但功效比較理想，因為Vf比較低，約在20V。值得注意的是，到達陽極的電子流一致性取決于間隙處的電場發(fā)射電流以及像素到像素的散射事件效率。

　　圖7：表面?zhèn)鲗Оl(fā)射器發(fā)射機制

上述發(fā)射器是采用多種技術制造的。簡單的矩陣連線通過印刷方法沉積而成，這種方法在交叉點處使用銀線和絕緣薄膜。鉑(Pt)電極采用薄膜光刻制成，這些電極之間的間隙是60nm。納米碳間隙采用兩步工藝創(chuàng)建，最先是在Pt電極上和電極間用噴墨印刷方法沉積PdO薄膜(10nm厚)。這層薄膜由直徑約10nm的超細PdO顆粒組成。然后是第一步，在兩個Pt電極之間的這種PdO薄膜上施加一串電壓脈沖，通過減少氧化層在該薄膜上“形成”一個間隙。由于基底處于真空環(huán)境，脈沖熱量會減少PdO。隨著PdO的減少，薄膜會受到一定的壓力，最終在PdO點的直徑范圍內形成亞微米的間隙。

 

然后，將陰極暴露在有機氣體中“激活”間隙，并往間隙上施加更多的脈沖電壓。這些脈沖電壓將形成局部放電，并導致間隙中形成類似CVD的碳薄膜沉積，最終間隙將縮小至自我限制的5nm數(shù)量級距離。當間隙較大時，由于碳氫化合物分子在因放電形成的等離子區(qū)內的分裂而沉積成碳元素。隨著間隙逐漸變小，脈沖生成的局部放電電流會越來越大，材料將逐漸蒸發(fā)。當間隙為5nm時，碳元素的沉積和蒸發(fā)達到平衡。這種間隙的寬度受有機氣體壓力和脈沖電壓的控制。間隙的橫截面圖像如圖8所示。

　　圖8：(頂部)采用成型和激活工藝制造的納米碳間隙的SED橫截面圖。
　　(底部)納米碳間隙結構的框圖�；�底損耗是由于激活工藝局部產生的高溫引起的

與FED相似，SED也是逐行驅動的，如圖9所示。掃描電路產生掃描信號(Vscan)，信號調制電路產生同步于掃描信號的脈寬調制信號(Vsig)。由于表面?zhèn)鲗Оl(fā)射器具有高度非線性的Ie-If特性，可以不用有源單元而使用簡單的矩陣x-y配置來有選擇地驅動每個像素，并在信號電壓為18.9V、掃描電壓為9.5V時仍能獲得100000:1的亮度對比度。相比之下，基于CNT的FED結構的典型信號電壓為 35" 50 V，掃描電壓為50" 100 V。SED開關器件的電壓低得多，但它們必須針對更高的穩(wěn)態(tài)電流負載進行設計，由于SCE電子散射機制的低效率，最高電流可達30倍。SED的大電流還要求互連線阻抗比FED低，因為即使線上一個很小的壓降也會導致邊到邊的非一致性。

　　圖9：SED矩陣尋址式驅動方法框圖

本文小結

SED和其它FED技術有許多相似的部分，例如陽極配置和陽極使用的熒光層、隔離器技術、吸氣器以及許多裝配工藝。最大的差異在于發(fā)射器結構，雖然SED和其它基于FED的結構都可以用印刷技術進行制造，從而有助于降低大屏幕顯示器的制造成本。

兩種發(fā)射器結構都遵循Fowler-Nordheim特性，允許使用簡單的x-y矩陣尋址實現(xiàn)高的對比度。SED已經可以提供100000:1的對比度；如果使用相同的陽極，F(xiàn)ED也能提供近似值。SED和基于CNT的FED(對于印刷CNT層)都要求激活步驟，雖然激活過程有很大的不同。SED的驅動電壓為20V或以下，但要求較大的電流能力�；�于CNT的FED一般工作在50 " 100 V范圍內，但驅動電流小得多。由于要求大的驅動電流和低的驅動電壓，SED的互連線需要更穩(wěn)定可靠。因此SED和基于CNT的FED已經被證明或有可能被證明是制造高質量、大屏幕HDTV顯示器的低成本方法。

 

引言
本文根據(jù)我們多年從事直流系統(tǒng)開發(fā)設計及現(xiàn)場應用經驗，試圖對后備蓄電池組的充電方式進行一些探討，希望能起到拋磚引玉的作用，研究出一種更加合理的蓄電池組充電方法。
　　2　現(xiàn)今蓄電池組充電方式存在的缺陷
　　在現(xiàn)今大部分后備電源（直流系統(tǒng)，ups等）中能量的存儲都是用蓄電池組來實現(xiàn)的。那么作為不間斷供電的最后一道保障的蓄電池組的性能就顯得至關重要了。囿于半導體變流技術及成本的原因我們一直采用的充電方式是如下圖所示的單充電機對整組串聯(lián)蓄電池充電。
　　
充電機以恒壓限流方式永遠與電池組并聯(lián)在一起，理論上當電池組容量損失后，充電機將自動補充，但在實際應用中我們發(fā)現(xiàn)這種系統(tǒng)存在以下幾方面問題。
　　 首先，單體蓄電池特性存在較大差異，即便是同一批出廠的蓄電池其特性也偏差較大（在國產電池中表現(xiàn)的尤為突出），因此在運行中將其作為一個整體一起充放 電，無法根據(jù)單電池運行參數(shù)運行狀態(tài)進行充放電，勢必造成某些電池過充電或欠充電，也可能引起過放電，這也是為什么蓄電池在成組運行時普遍達不到標稱壽命 的重要原因之一。
　　其二，在此種運行方式中檢測單體蓄電池的電壓、內阻是 比較困難的�，F(xiàn)在普遍采用的是單獨加裝蓄電池檢測裝置，但蓄電池檢測裝置又不能很好的和充電機配合。從以上兩點我們可以看出在此系統(tǒng)中按蓄電池狀態(tài)（電 壓、內阻、剩余容量、溫度等參數(shù)）及充電曲線對蓄電池進行管理只不過是一句空話。另外單獨加裝蓄電池檢測裝置也勢必造成成本的上升。
　　其三，隨著半導體技術的進步，高頻開關電源以其體積 小，重量輕，效率高，噪聲小的優(yōu)勢大有取代傳統(tǒng)晶閘管整流電源的趨勢，但是采用如方案一中的充電方式，因為充電機需要提供較高的充電電壓和較大的輸出容 量，對器件和技術以及工藝要求很高，大家都知道IGBT是很難超過20KHz的，而MOS-FET如果用于大電流回路中起結壓降又很大，發(fā)熱量也就很大， 所以限于器件及工藝原因單體高頻開關電源（>20KHz）目前輸出容量超過6KW是很困難的，所以大多采用小模塊并聯(lián)均流的運行方式，但模塊數(shù)量和 復雜程度的增加也就帶來了可靠性的降低，為此又提出了N+1冗余備分的概念，這就陷入了一個技術上的惡性循環(huán)，頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳。
　　其四，請大家注意由于鎘鎳蓄電池存在記憶效應，它并不適于此種運行方式。但因為鎘鎳蓄電池的高倍率放電能力，為了追求低成本我們在為數(shù)不少的此種系統(tǒng)中采用了鎘鎳蓄電池，這是錯誤的。因此鎘鎳蓄電池不適用于浮充電方式運行，我們也就不過多討論了。
　　3　關于蓄電池組充電方式的一種理想的解決方案
　　那么是否有一種更加完善的解決方案呢？筆者經過多次推敲思考，提出以下方案供大家探討，稱不上嚴密，僅僅是一種思路。其原理如下：
　　
大家可以看到在此系統(tǒng)中蓄電池的充電和檢測是以每節(jié)為單位進行的，所有充電及電池檢測模塊都含有處理單元，自行處理充電及檢測過程。所有模塊均由監(jiān)控單元 通過通訊總線根據(jù)電池運行參數(shù)及狀態(tài)統(tǒng)一協(xié)調進行。正常運行時每組充電模塊串聯(lián)形成一個整體電源為負荷供電，并且對每個蓄電池進行浮充電，當交流電源停電 時蓄電池將為負荷提供電源。所有充電模塊及電池采用熱插拔可抽出式結構，對模塊及蓄電池的更換和檢修將不會影響系統(tǒng)的運行。在本系統(tǒng)中以上三方面問題將會 得到很好的解決。
　　首先，在本系統(tǒng)中單節(jié)蓄電池的充電是獨立進行的，在每個充電模塊完全可以結合每節(jié)蓄電池的運行參數(shù)及運行狀態(tài)科學的對每解蓄電池進行充放電，避免了因蓄電池參數(shù)不一致引起過充電，欠充電，以及過放電等問題的發(fā)生，保證了電池的使用壽命。
　　其二，在本系統(tǒng)中，每節(jié)蓄電池的檢測和充電處于同一模塊 中，有機的結合在一起。一方面電池檢測部分可以通過控制充電部分輕易實現(xiàn)電池電壓、內阻的檢測。另一方面充電部分又可以根據(jù)檢測單元測得參數(shù)（包括單電池 內阻、電壓、溫度、PH值）對電池進行合理的充電。真正實現(xiàn)了按蓄電池充電曲線結合其運行狀態(tài)進行管理的思路。

磁性元件的品種很多，如收音機的磁棒，收音機，電視機中周的磁芯、磁帽，電視機行輸出的U形磁芯，偏轉線圈磁環(huán)等。不僅品種較多，而且形狀也各異，如中周磁芯有“工”字形的，也有“王”字形的，有螺絲的，也有因拄形的等。
    目前生產的軟磁鐵氧體中最常見和廣泛應用的有錳鋅鐵氧體(低頻用)和鎳鋅鐵氧體(高頻用)兩大類。工廠在出廠時往往將錳鋅的收舌機中波磁棒的一端涂以黑漆，將鎳鋅短波磁棒的一端涂以紅漆。但大量的、各種形狀的磁性元件往往沒有標志，這就需要我們來加以區(qū)別。
    1．目測法
    低頻用的錳鋅鐵氧體磁導率一般比較好，它的晶粒較大，結構也比較緊密，所以往往呈黑色。高頻用的鎳鋅鐵氧體的磁導率一般較低，其晶粒較小，所以呈棕色。如果在生產過程中燒結溫度比較低時，其棕色更為明顯。根據(jù)這些特點，就可以進行目測。
    目測的方法最好是準備一個普通的放大鏡，如果有幾個元件就更好，以便比較。在白天光線較亮的情況下，用放大鏡進行觀察，如果鐵氧體帶棕色，且光澤暗淡；晶粒不耀眼，那么此磁性元件即為鎳鋅鐵氧體。如果看到鐵氧體的顏色發(fā)黑，有較耀眼的亮結晶，那么此磁性元件為錳鋅鐵, 氧體。如果幾個元件同一品種，無法分辨時，可以與家中收音機中的中波磁棒比較一下，就容易分辨了。
    值得注意的是這方法在燈光下部難分辨，最好白天在室外進行觀察。
    2．水磨法
    根據(jù)目測法的原理，錳鋅鐵氧體呈黑色，鎳鋅鐵氧體里棕色，就可以采用水磨法來識別。
    方法是將磁性元件的某一端面，放在200粒以上的細砂輪上或磨刀石上加水磨幾下，然后根據(jù)磨出來的水粉進行判斷。判斷的方法同目測法，即水粉呈黑色的為錳鋅鐵氧體，而水粉呈棕色的為鎳鋅鐵氧體；
    3.用萬用表測量
    大家知道，錳鋅鐵氧體和鎳鋅鐵氧體的電阻率是不同的，錳鋅鐵氧體的電阻率比較低，一般在10³Ω.cm以下。而鎳鋅鐵氧體的電阻串比較高，一般在10⁵～10⁸ Ω.cm左右，利用這一特點即可用萬用表來測量。
    測量前，在被測磁性元件的一定距離上作兩個電極。如果是“工”字形磁芯，那末兩個端面即可作為兩個電觸。方法是先用“0”號砂紙輕輕磨去待測部位的磁芯氧化層，然后涂上導電性能良好的材料作為測試電極端，例如可用6B鉛筆涂成石墨電極，然后用萬用表進行測量。量程開關應置于1x10kΩ檔，這是因為測其在電源電壓10v以上的的電阻率。一般錳鋅鐵氧體的阻值在150kΩ以下，而鎳鋅鐵氧體的阻值很大，電表的表頭指針應不擺動，即在“∞”處。
    如果以上三種方法同時采用，則所作的判斷就更正確了。什么是漆包線

一.漆包線的定義(自粘漆包線＆非自粘漆包線）：
漆包線的制作是在高純度,高導電率的導體上披覆一層絕緣涂料,
即:導體+絕緣漆=非自粘漆包線
導體+絕緣漆+膠層=自粘漆包線
二.線材的分類及結構：
1.按其導體的材質的不同可分為:
銅線(Copper)，鋁線(AL)，銅包鋁線(C.C.A),
2. 按絕緣漆的厚度分類：
* 若以CNS(中國國家標準)或JIS(日本工業(yè)標準)標準來講,其絕緣漆的厚度,可分為0種，1種, 2種, 3種線,其中0種線絕緣漆最厚, 3種線絕緣漆最薄；
* 若以IEC(國際電工委員會)標準來講，分Grade1,Grade2,Grade3；
* 若以NEMA(國際電氣制造業(yè)協(xié)會)標準來講,分Single.Heary.Triple .Type1.Type2. Type3
* 因不同客戶有不同的要求，所以可選用不同標準的線材
因此，在判定時一定要根據(jù)對應的標準進行
* PEI(聚亞胺聚脂漆包線)------以Polyester-imide樹脂為主體的油脂為絕緣皮膜烤漆於導體而成;其的耐熱等級為180℃(H級).
* UEW(聚胺基甲酸脂漆包線)------以Polyester-thane樹脂為主體的油脂為絕緣皮膜烤漆於導體而成;其的最大特性為可直接焊錫且耐熱等級為130℃(B級).
* PEW(聚脂漆包線) ------以Polyester樹脂為主體油脂為絕緣皮膜烤漆於導體而成;其的耐熱等級為155℃(F級)
* AIW(聚亞胺漆包線)------以Polyamide-imide樹脂為主體油脂為絕緣皮膜烤漆於導體而;其的耐熱等級為200℃(H+級)
3. 按粘著方式可分為:
酒精線--------在酒精作用下自行粘合的線材(如:Lock).
熱風線--------經過熱的作用下自行粘合的線材(如:PEI).
雙用線--------在酒精或熱的作用下自行粘合的線材

 

來源：今日電子/21IC  作者：Qspeed半導體公司 John Jovalusky

在當今的電氣設備中,功率半導體和電抗式元件（電容和電感）隨處可見。它們在正常工作過程中會在為其供電的交流電線上產生兩種不希望出現(xiàn)的副作用。

首先，這些器件會引起較小的功率因數(shù)。其次，它們會使線電流失真，引起電噪聲或者產生與線電壓之間的相位偏移。

功率因數(shù)是指實際使用的功率與交流線上產生的視在功率二者的比值。電氣設備中如果存在大電容或者電感就會導致視在功率大于實際使用的功率，出現(xiàn)較小的功率因數(shù)。

功率因數(shù)越小，在為設備供電的交流導線上損耗的電能就越多。如果設備中的功率半導體開關操作非常頻繁，那么這種開關操作就會引起交流線電流的失真和噪聲。在開關電源中尤其如此。

某些國際標準（例如IEC 61000-3-2）針對各種類型的電氣設備規(guī)定了可容許的線電流失真與功率因數(shù)的大小。實現(xiàn)功率因數(shù)補償最簡單、最劃算的一種方法就是使用增強-轉換電路（如圖1所示），這種電路能夠產生比輸入電壓更高的輸出電壓。

 

圖1 實現(xiàn)功率因數(shù)補償最簡單、最劃算的一種方法就是使用能夠產生比輸入電壓更高的輸出電壓的增強-轉換電路

 

對于功率達到300W以上的設備，通常使用工作在連續(xù)導通模式（即CCM）下的增強轉換器。對于增強轉換器所需的兩種功率半導體器件——MOSFET和二極管，其中二極管具有相對較高的性能要求，因為它的反向恢復特性會影響MOSFET的性能。

在連續(xù)導通模式下，每當控制IC打開MOSFET時，二極管就會產生一個較高的正向電流。由于增強二極管在完全正向偏置的情況下會發(fā)生快速反偏，并且硅二極管的關閉需要一定的時間，因此在二極管關閉時流回二極管的反向恢復電流（I_RR）就會非常大（參見圖2中的紅色曲線）。

圖2 四種常見增強二極管（400V、5A、200A/μs、125℃）的反向恢復波形

流過MOSFET的反向電流升高了它的工作溫度。為此人們設計出了具有極低反向恢復時間（t_RR）的專用硅二極管，但是它們能夠降低的I_RR通常都很有限，經常會出現(xiàn)突然關閉的現(xiàn)象（參見圖2中的黑色曲線）。

肖特基二極管比PN結器件的行為特性更像一個理想的開關。肖特基二極管最重要的兩個性能指標就是它的低反向恢復電荷（Q_RR）和它的恢復軟化系數(shù)。

這兩個指標對于增強轉換器都非常重要。低Q_RR在二極管關閉時會產生較低的I_RR。高軟化系數(shù)會減少二極管關閉所產生的EMI噪聲、在器件陽極上產生的電壓脈沖峰值，降低換向操作干擾PFC控制IC的可能性。

肖特基二極管能夠大大提高PFC增強轉換器的性能，但是硅肖特基二極管具有250V左右的反向電壓限制。由于增強二極管必須能夠耐受500～600V，因此人們開始使用碳化硅（SiC）器件，這種化合物能夠耐受較高的電壓。但是，由于SiC器件的成本較高（是同類硅器件的3～5倍），因此很少有應用能夠用得起這種器件。

過去幾年中也出現(xiàn)了性能更好的硅二極管，但是它們的性能都比不上SiC肖特基器件。最近，人們研制出了一系列新型的硅整流器，它們的反向恢復性能可與SiC肖特基二極管媲美（參見圖2中的綠色曲線）。

在PN結硅二極管發(fā)生反偏之前必須消除的Q_RR決定了在其關閉時能夠從中產生的I_RR大小。Q_RR主要取決于PN結附近少數(shù)載流子的持續(xù)時間或壽命。

由于肖特基二極管僅僅是由金屬材料接觸N型半導體材料構成的，因此它們沒有少數(shù)載流子。當肖特基二極管發(fā)生反偏時，產生的低I_RR來源于金屬與二極管體接觸電容的放電效應。

在硅二極管的設計過程中可以采用多種技術控制器件中少數(shù)載流子的壽命，但是迄今為止還無法匹配SiC二極管的低Q_RR。如圖2中的綠色曲線所示，最新的硅器件——Qspeed半導體公司的Q系列——能夠實現(xiàn)與SiC肖特基器件同樣低的I_RR（如圖2中的藍色曲線所示）。

肖特基二極管沒有少數(shù)載流子，因為它們只是由金屬材料接觸N型半導體材料構成的。

軟化系數(shù)是衡量二極管達到最大負值時其I_RR下降歸零速度的一個指標。具有快速恢復功能的硅二極管在設計過程中通常采用少數(shù)載流子壽命控制技術，使得I_RR能夠陡峭下降（如圖2中的黑色曲線所示）。這種快速的關閉過程會在二極管的陽極產生大量EMI噪聲和較大的電壓尖脈沖。

為了抵消使用快速二極管時出現(xiàn)的這些不希望發(fā)生的現(xiàn)象，我們需要精心設計慢速的電路。高軟化系數(shù)意味著二極管的I_RR歸零的變化速度（di/dt）等于或小于它上升到最大負值的速度。當二極管緩慢關閉時，它在二極管陽極上產生的EMI噪聲較少，產生的電壓尖脈沖也較低，而且不容易干擾控制IC的工作。

能夠與SiC肖特基二極管相匹敵的硅整流器目前已經問世，因此工程師們應該重新評估其PFC增強轉換器的設計，看一看在使用這些具有與SiC同樣性能的新型硅器件之后是否能夠降低設計成本并且/或者提高設計性能。

 

        如果您打算在整個溫度范圍內均使用熱敏電阻溫度傳感器件，那么該器件的設計工作會頗具挑戰(zhàn)性。熱敏電阻通常為一款高阻抗、電阻性器件，因此當您需要將熱敏電阻的阻值轉換為電壓值時，該器件可以簡化其中的一個接口問題。然而更具挑戰(zhàn)性的接口問題是，如何利用線性 ADC 以數(shù)字形式捕獲熱敏電阻的非線性行為。

　    “熱敏電阻”一詞源于對“熱度敏感的電阻”這一描述的概括。熱敏電阻包括兩種基本的類型，分別為正溫度系數(shù)熱敏電阻和負溫度系數(shù)熱敏電阻。負溫度系數(shù)熱敏電阻非常適用于高精度溫度測量。要確定熱敏電阻周圍的溫度，您可以借助 Steinhart-Hart 公式：T=1/(A0+A1(lnRT)+A3(lnRT3)) 來實現(xiàn)。其中，T 為開氏溫度；RT 為熱敏電阻在溫度 T 時的阻值；而  A0、A1 和 A3 則是由熱敏電阻生產廠商提供的常數(shù)。

　　熱敏電阻的阻值會隨著溫度的改變而改變，而這種改變是非線性的，Steinhart-Hart 公式表明了這一點。在進行溫度測量時，需要驅動一個通過熱敏電阻的參考電流，以創(chuàng)建一個等效電壓，該等效電壓具有非線性的響應。您可以使用配備在微控制器上的參照表，嘗試對熱敏電阻的非線性響應進行補償。即使您可以在微控制器固件上運行此類算法，但您還是需要一個高精度轉換器用于在出現(xiàn)極端值溫度時進行數(shù)據(jù)捕獲。

　　另一種方法是，您可以在數(shù)字化之前使用“硬件線性化”技術和一個較低精度的 ADC。其中一種技術是將一個電阻 RSER 與熱敏電阻 RTHERM 以及參考電壓或電源進行串聯(lián)（見圖 1）。將 PGA（可編程增益放大器）設置為 1V/V，但在這樣的電路中，一個 10 位精度的 ADC 只能感應很有限的溫度范圍（大約 ±25°C）。

　　請注意，在圖 1 中對高溫區(qū)沒能解析。但如果在這些溫度值下增加 PGA 的增益，就可以將 PGA 的輸出信號控制在一定范圍內，在此范圍內 ADC 能夠提供可靠地轉換，從而對熱敏電阻的溫度進行識別。

　　微控制器固件的溫度傳感算法可讀取 10 位精度的 ADC 數(shù)字值，并將其傳送到 PGA 滯后軟件程序。PGA 滯后程序會校驗 PGA 增益設置，并將 ADC 數(shù)字值與圖 1 顯示的電壓節(jié)點的值進行比較。如果 ADC 輸出超過了電壓節(jié)點的值，則微控制器會將 PGA 增益設置到下一個較高或較低的增益設定值上。如果有必要，微控制器會再次獲取一個新的 ADC 值。然后 PGA 增益和 ADC 值會被傳送到一個微控制器分段線性內插程序。

　　從非線性的熱敏電阻上獲取數(shù)據(jù)有時候會被看作是一項“不可能實現(xiàn)的任務”。您可以將一個串聯(lián)電阻、一個微控制器、一個 10 位 ADC 以及一個 PGA 合理的配合使用，以解決非線性熱敏電阻在超過 ±25°C 溫度以后所帶來的測量難題。

 

　　對普通異步電動機來說，在設計時主要考慮的性能參數(shù)是過載能力、啟動性能、效率和功率因數(shù)。而變頻電動機，由于臨界轉差率反比于電源頻率，可以在臨界轉差率接近1時直接啟動，因此，過載能力和啟動性能不在需要過多考慮，而要解決的關鍵問題是如何改善電動機對非正弦波電源的適應能力。方式一般如下：
1） 盡可能的減小定子和轉子電阻。
減小定子電阻即可降低基波銅耗，以彌補高次諧波引起的銅耗增加
2）為抑制電流中的高次諧波，需適當增加電動機的電感。但轉子槽漏抗較大其集膚效應也大，高次諧波銅耗也增大。因此，電動機漏抗的大小要兼顧到整個調速范圍內阻抗匹配的合理性。
3）變頻電動機的主磁路一般設計成不飽和狀態(tài)，一是考慮高次諧波會加深磁路飽和，二是考慮在低頻時，為了提高輸出轉矩而適當提高變頻器的輸出電壓。

2、結構設計

在結構設計時，主要也是考慮非正弦電源特性對變頻電機的絕緣結構、振動、噪聲冷卻方式等方面的影響，一般注意以下問題：

1）絕緣等級，一般為F級或更高，加強對地絕緣和線匝絕緣強度，特別要考慮絕緣耐沖擊電壓的能力。
2）對電機的振動、噪聲問題，要充分考慮電動機構件及整體的剛性，盡力提高其固有頻率，以避開與各次力波產生共振現(xiàn)象。
3）冷卻方式：一般采用強迫通風冷卻，即主電機散熱風扇采用獨立的電機驅動。
4）防止軸電流措施，對容量超過160KW電動機應采用軸承絕緣措施。主要是易產生磁路不對稱，也會產生軸電流，當其他高頻分量所產生的電流結合一起作用時，軸電流將大為增加，從而導致軸承損壞，所以一般要采取絕緣措施。
5）對恒功率變頻電動機，當轉速超過3000/min時，應采用耐高溫的特殊潤滑脂，以補償軸承的溫度升高。

1、電動機的效率和溫升的問題

　　 不論那種形式的變頻器，在運行中均產生不同程度的諧波電壓和電流，使電動機在非正弦電壓、電流下運行。拒資料介紹，以目前普遍使用的正弦波PWM型變頻器為例，其低次諧波基本為零，剩下的比載波頻率大一倍左右的高次諧波分量為：2u+1（u為調制比）。

　　 高次諧波會引起電動機定子銅耗、轉子銅（鋁）耗、鐵耗及附加損耗的增加，最為顯著的是轉子銅（鋁）耗。因為異步電動機是以接近于基波頻率所對應的同步轉速旋轉的，因此，高次諧波電壓以較大的轉差切割轉子導條后，便會產生很大的轉子損耗。除此之外，還需考慮因集膚效應所產生的附加銅耗。這些損耗都會使電動機額外發(fā)熱，效率降低，輸出功率減小，如將普通三相異步電動機運行于變頻器輸出的非正弦電源條件下，其溫升一般要增加10%~20%。

2、電動機絕緣強度問題

　　 目前中小型變頻器，不少是采用PWM的控制方式。他的載波頻率約為幾千到十幾千赫，這就使得電動機定子繞組要承受很高的電壓上升率，相當于對電動機施加陡度很大的沖擊電壓，使電動機的匝間絕緣承受較為嚴酷的考驗。另外，由PWM變頻器產生的矩形斬波沖擊電壓疊加在電動機運行電壓上，會對電動機對地絕緣構成威脅，對地絕緣在高壓的反復沖擊下會加速老化。

3、諧波電磁噪聲與震動

　 普通異步電動機采用變頻器供電時，會使由電磁、機械、通風等因素所引起的震動和噪聲變的更加復雜。變頻電源中含有的各次時間諧波與電動機電磁部分的固有空間諧波相互干涉，形成各種電磁激振力。當電磁力波的頻率和電動機機體的固有振動頻率一致或接近時，將產生共振現(xiàn)象，從而加大噪聲。由于電動機工作頻率范圍寬，轉速變化范圍大，各種電磁力波的頻率很難避開電動機的各構件的固有震動頻率。

4、電動機對頻繁啟動、制動的適應能力

　 由于采用變頻器供電后，電動機可以在很低的頻率和電壓下以無沖擊電流的方式啟動，并可利用變頻器所供的各種制動方式進行快速制動，為實現(xiàn)頻繁啟動和制動創(chuàng)造了條件，因而電動機的機械系統(tǒng)和電磁系統(tǒng)處于循環(huán)交變力的作用下，給機械結構和絕緣結構帶來疲勞和加速老化問題。

5、低轉速時的冷卻問題

　 首先，異步電動機的阻抗不盡理想，當電源頻率較底時，電源中高次諧波所引起的損耗較大。其次，普通異步電動機再轉速降低時，冷卻風量與轉速的三次方成比例減小，致使電動機的低速冷卻狀況變壞，溫升急劇增加，難以實現(xiàn)恒轉矩輸出。真空斷路器應用中的思考

1　真空斷路器應用中的問題 　

　　（1）關于“免維護”的問題。當前，在對真空斷路器的廣告宣傳、產品樣本及使用說明書中，普遍談到該產品"免維護"一詞，實際上不現(xiàn)實的。高壓真空斷路器由于安裝有質量相對較好的真空滅弧室，其電氣性能和機械性能均有明顯的提高，現(xiàn)場安裝、維護比較簡便，但也絕不是"免維護"。每一種形式的真空斷路器，從結構上來講，都是由上百種零部件組成，而這些零部件中生產廠只可能對部分零部件自行設計、加工，而相當一部分則是依靠外協(xié)。這些零部件的材質選型、工裝、工藝、檢驗等各個環(huán)節(jié)都關系到整體產品的電氣和機械性能，因此"免維護"這一提法欠妥，對真空斷路器的應用是一種"誤導"。依據(jù)標準的要求，應為"維護量小"、"不檢修周期"比較妥當。
　�。�2）機械壽命。
　　機械壽命是高壓真空斷路器產品質量的主要考核指標。根據(jù)相關資料報道，家高壓電器質量檢測中心對國產高壓真空斷路器進行過6次（1993、1995、1996、1999、2002及2003年）監(jiān)督抽查，其合格率分別為83.3％、91.3％、58.8％、60％、57.1％及78.6％，此情令堪憂。其中一個主要問題是機械壽命達不到企業(yè)標準規(guī)定值，機械特性主要數(shù)也超出產品技術條件規(guī)定范圍。
　　通常一臺高壓斷路器都是由數(shù)百只零部件組成，而每一個零部件的加工和工藝缺陷、相互配合鏈接咬合都將直接影響到高壓斷路器的機械特性。同時與操動機構配套的輔助開關、微動開關、減速器、接線端子等絕大部分都是外協(xié)件，存在有一定的分散性，質量難以達到100％，這些問題，都是直接影響真空斷路器機械壽命的主要因素。有些真空斷路器機械壽命標稱3萬次，有的甚至達到6萬次或者10萬次之多，這樣的宣傳令人疑慮。就當前國產真空滅弧室及與之配套部件能過關嗎？產品真正的機械壽命試驗通過了嗎？所以，在高壓真空斷路器的選型應用中，不宜輕信產品說明書的不實之詞，應以實際試驗報告為依據(jù)，如果能夠安全可靠地動作2萬次，就足以滿足運行現(xiàn)場的應用要求了。
　�。�3）斷口的工頻耐壓。
　　目前真空斷路器中滅弧室真空度的在線監(jiān)測仍無成熟的技術手段，許多科研單位對真空滅弧室真空度的在線監(jiān)測仍處于研制開發(fā)階段，在實際應用中，應以對滅弧室斷口定期的工頻耐壓作為真空斷路器斷口間絕緣介質強度的判斷依據(jù)。滅弧室真空度的下降可能使斷路器在分閘時動、靜觸頭之間產生放電擊穿，嚴重地威脅著高壓真空斷路器的安全運行。所以，在真空斷路器檢修工藝規(guī)程中，明確規(guī)定有對真空斷路器滅弧室工頻耐壓試驗的周期和標準，在應用中必須給以重視，不宜輕信某些制造商宣傳的誤導。

　　 (4)額定電流值和額定短路電流值的選擇�！　　�
　　額定電流值和額定短路開斷電流值的選擇，應以電網的實際容量為宜，盡可能地克服取值保險系數(shù)愈大愈好的傾向。取值過大不僅造成大馬拉小車極不經濟的情況，同時也將影響開斷小的感性或容性電流性能，導致截流過電壓的發(fā)生。據(jù)相關文獻報導，我國運行中的10kV電網額定電流在2000A及以下的約占總饋路數(shù)的93.1％，故而對額定工作電流的選擇應以2000A及以下為主。對于最大短路電流值的選擇應依據(jù)"城市網絡規(guī)劃與改造導則"(1993年228號)文件中給出的10kV為16kA、35kV為16kA為宜，避免盲目追求過大的保險系數(shù)。
　　（5）使用環(huán)境溫度。高壓真空斷路器的使用環(huán)境溫度多數(shù)標稱都為－30℃～＋40℃。在實際使用過程中，當環(huán)境氣溫較低時，斷路器傳動機構的摩擦力明顯增大，常溫情況下斷路器的分、合閘操作力顯然滿足不了克服低氣溫時機構的摩擦力要求，導致分、合閘不能到位。如果此時開斷、關合短路故障電流時，勢必會出現(xiàn)異常，甚至發(fā)生爆炸。所以，對于產品說明書中注明的使用環(huán)境溫度在特殊使用環(huán)境現(xiàn)場，應追究環(huán)境溫度下限值進行合、分閘速度的試驗，驗證合格后即認可，絕不應盲從。
　　（6）絕緣故障在真空開關設備中仍居首位。

　　據(jù)相關文獻報道，1998年至2002年我國運行的高壓開關設備共發(fā)生絕緣故障398次，其中6～35kV絕緣故障共300次，占總絕緣故障的75.4％。而6～35kV高壓開關設備絕緣故障中，真空開關設備的絕緣故障共138次，占絕緣故障的46％，仍然居多。所以，制造部門必須認真貫徹執(zhí)行全面質量管理體系，提高工藝水平，保證裝配質量，提供合格的產品及備品備件。運行部門應強化平時的維護檢查，發(fā)現(xiàn)隱患，及時消除缺陷，嚴格執(zhí)行預試規(guī)程要求，保證檢修到位，確保修試質量，提高設備健康水平，絕不能對運行中的真空開關設備掉以輕心。
　　 (7）輔助開關問題。
　　輔助開關的故障，不僅會造成系統(tǒng)停電和擴大事故范圍，同時還有可能使分、合閘線圈燒損，甚至造成設備毀壞或者人身傷亡事故，為此有關上級部門曾召開對輔助開關的專題研討、分析論證會議，確定改變傳統(tǒng)的輔助開關唇型插入式結構為對接滑動型結構。
　　據(jù)1998年至2002年我國運行中高壓開關設備故障統(tǒng)計分析，在柜誤動故障中，分、合閘線圈燒損76次、輔助開關故障35次，占誤動故障的55％，可見輔助開關轉換不靈、腐蝕、斷線、受潮、接線端子松動等仍為高壓開關設備運行維護中不可忽視的問題。對真空斷路器也不例外，檢修維護必須到位，盡可能使用對接滑動型輔助開關為佳。

2　真空斷路器的應用展望

　　隨著計算機技術、電子技術、通訊技術和傳感器技術的迅速發(fā)展，真空斷路器在電力行業(yè)已被廣泛應用，高壓開關設備的智能化水平日益提高，真空斷路器在產品制造過程中，應不斷完善產品結構設計、提高制造工藝水平、保證裝配質量、提高設備運行的可靠性。高壓真空斷路器在智能化選型、優(yōu)化設備狀態(tài)檢修、降低運行維護費用、加速電力系統(tǒng)自動化控制、建立科學合理的狀態(tài)評估系統(tǒng)中產生積極的促進作用，應用的前景是比較樂觀的。

來源：高壓開關網

 SMD貼片電阻:

大功率電阻:

大功率電阻，25瓦特，220歐姆。

  精密型金屬膜電阻器:

  金屬氧化皮膜電阻器:

                                     

　

隨著電子設備之發(fā)展其構成之零件亦趨向小型化、輕型化及耐用化等趨勢。電阻在高溫下工作，要有長期之安定性、穩(wěn)定性，電阻的皮膜單位面積就要負載較高之電力，以適其工作之要求，而金屬氧化皮膜電阻器就是合適的電阻。

   線繞電阻器 (KNP)、無感性線饒電阻器(KNPN):

將電阻線饒在無性耐熱瓷體上，表面涂以耐熱、耐濕、無腐蝕之不燃性涂料，保護而成。其特點如下：耐熱性優(yōu)、溫度系數(shù)小、質輕、耐短時間過負載、低雜音、阻值經年變化小。無感性饒線電阻器 (NKNP) 有著饒線電阻器 (KNP) 基本特性，加上低電感量的優(yōu)點。

   水泥型饒線電阻器 (SQ):

　

將電阻線饒于無咸性耐熱瓷件上或用氧化膜電阻等固定電阻器，外面加上耐熱，耐濕及耐腐蝕之材料保護固定而成。水泥型電阻是把電阻體放入方形瓷器框內，用特殊不燃性耐熱水泥充填密封而成。具有耐高功率、散熱容易、穩(wěn)定性高等特點。

   業(yè)余操作一般限于小功率(小于100W)和低高頻電壓(小于1KV)。通常不用考慮饋線的容量。當使用功率超過100W的短波電臺，則應選用較粗的饋線（例如－7），以避免發(fā)熱。

    常見的同軸線有50歐、75歐、100歐三種標稱阻抗。業(yè)余通訊常用50歐，雖然它的效率不是最高的。在選定了饋線阻抗（50歐）以后，最關鍵的是選擇饋線的粗細，例如50－3、50－5、50－7等等。通常根據(jù)期望的饋線衰耗和線路造價綜合考慮。具體的作法是這樣的：

 

1、首先估測需要的饋線長度，并結合所用頻率、所處位置、天線用途（用于普通電臺還是中繼臺）等，確定天饋系統(tǒng)的總增益。然后根據(jù)天線增益確定能夠容忍的最大饋線衰耗。天饋系統(tǒng)的總增益推薦為：

144MHz中繼站：4dB；144MHz基地臺：3dB；430MHz中繼站5dB；430MHz基地臺3dB。（表1）

2、根據(jù)容許的最大饋線衰耗和饋線的長度，求取饋線的容許衰減常數(shù)。

衰減常數(shù)＝衰減量（dB）÷饋線長度（m）。單位為分貝每米。

3、根據(jù)求得的容許衰減常數(shù)，查同軸電纜性能手冊，選取在給定頻率的衰減常數(shù)小于容許衰減常數(shù)的同軸線。

例1：實際需要饋線長度至少30米，天線位于10樓頂，是一付8dB的玻璃鋼天線，將用于非常重要的144MHz中繼臺。那么，為了保證中繼臺的效果（可以根據(jù)需要的通訊距離核算總空中衰減，然后求算天饋系統(tǒng)的總增益。業(yè)余條件下可查表1估算），需要天饋系統(tǒng)的總增益為4dB。不考慮接插件的損耗，要求饋線衰耗小于8-4=4dB。已知饋線長度為30米，得容許衰減常數(shù)為

4÷30＝0.133dB/m。

查電纜手冊可知，SYV50-7型同軸電纜符合要求，所以，選擇50－7的同軸線已經足夠了。

例2：同例1，天線增益改為10dB，頻率改為430MHz。

解：結合實際情況估算得天饋系統(tǒng)總增益取5dB，饋線衰耗要求小于5dB。容許衰減常數(shù)為

5÷30=0.167dB/m。

在430MHz，同樣的饋線，衰耗將遠大于144MHz。查電纜手冊，發(fā)現(xiàn)SYV50－12的饋線滿足要求，故選用50－12饋線。這種饋線較貴，如果經濟不能承受，則只有選擇50－9的了。

選擇饋線的經驗：

    從饋線的效果考慮，當然是越粗越好。但是，越粗必然越貴，接插件的價格也不菲，處理起來更加麻煩。所以，選擇饋線，“合適”就可以了。中繼臺等重要臺站，必須保證效果，應當高標準嚴要求，選用粗一些的饋線。根據(jù)許多人的經驗，150MHz，7.5DB天線，饋線長度為10m時，選50－5；饋線長20m時，選50－7；30米選50－9。用于一般業(yè)余電臺，可以相應縮小一號（如果錢多的話，粗一點也無妨）。430MHz的電臺，可以使用增益很高的天線，對饋線衰耗的要求較150MHz低。但是，同樣規(guī)格的饋線，在430MHz的衰耗遠大于150MHz，幾乎是它的兩倍。所以，通常還要選擇更粗一些的饋線。

    國產SYV和SWY同軸電纜的衰減常數(shù)基本上是等價的，所以我們通常只說50－3、50－7等，而不提它們的系列。市場上銷售的電纜，質量差異很大，價格差異同樣很大。50－5的電纜，有的賣3.5元一米，有的賣5.5元一米，進口的個別型號要賣40元一米。實際上，3.5元的是可以達到GB的，5.5元的可能指標要更高一些（沒被宰的前提下）。我用過美國產的同軸線，大小等同于50－3，實際效果遠好于國產50－5的線，難怪要賣20多元一米。而充斥市場的劣質線，價格一般要便宜幾角錢，效果卻差到了極點。買線千萬不能圖便宜。

    至于多層屏蔽的電纜，一般用于頻率較高的場合，在業(yè)余使用的144和430，意義不大，反而不易處理。

    這里，我們沒有考慮通訊機的情況和天線的高度。許多時候，綜合調整往往能彌補某一部分的不足。

    下面是常用同軸線的衰減常數(shù)（估算值，略有誤差），供選線參考。

型號          頻率150MHz          頻率430MHz

50－3          0.242                  0.365

50－5          0.165                  0.253

50－7          0.124                  0.195

50－9          0.100                  0.161

50－12         0.086                  0.142

50－15         0.070                  0.119

作者：劉虎

 

    穩(wěn)壓二極管用途廣泛，使用極多�？雌饋響�用很簡單，但如果不注意，也極易損壞。以下是選用時的幾點注意事項：

       可將多只穩(wěn)壓二極管串聯(lián)使用，但由于二極管參數(shù)的離散性比較大，不得并聯(lián)使用。

       溫度對半導體器件的特性影響較大，當環(huán)境溫度超過 50℃ 時，溫度每升高 1℃，應將最大耗散功率降低1％。

       穩(wěn)壓二極管管腳必須在離管殼 5mm 以上處進行焊接，最好使用 30W 以下的電烙鐵進行焊接。若使用 40～75W 電烙鐵焊接時，焊接時間應不超過 8～10s。盡量使用內裝焊料的焊錫絲焊接，不要使用大塊焊錫加松香的方法。

       為了使穩(wěn)壓二極管的電壓溫度系數(shù)得到補償，可以將穩(wěn)壓二極管與硅二極管（包括硅穩(wěn)壓二極管）串聯(lián)使用，所串的正向二極管不得超過三個，也可與特殊的溫度補償管串聯(lián)使用。

       為了獲得較低的穩(wěn)定電壓，可以選擇適當?shù)姆�(wěn)壓二極管以相反極性方向串聯(lián)，再加以適當?shù)墓ぷ麟娏鱽慝@得。即將穩(wěn)壓二極管正向使用。

與傳統(tǒng)電磁感應式電流互感器相比，光電式電流互感器具有如下一系列優(yōu)點：

1 優(yōu)良的絕緣性能以及便宜的價格
　　電磁感應式電流互感器的高壓母線與二次線圈之間通過鐵芯耦合，它們之間的絕緣結構復雜，其造價隨電壓等級呈指數(shù)關系上升。光電電流互感器（OCT）所用材料為玻璃，光纖等絕緣材料來傳輸信息，所以絕緣結構簡單，其造價一般隨電壓等級升高呈線性增加。

2 不含鐵芯，消除了磁飽和和鐵磁諧振等問題
　　電磁感應式電流互感器由于使用了鐵芯，不可避免地存在磁飽和及鐵磁共振和磁滯效應等問題，而OCT則不存在這方面的問題。

3 抗電磁干擾性能好，低壓邊無開路高壓危險
　　電磁感應式電流互感器二次回路不能開路，低壓邊存在開路危險。由于OCT的高壓邊與低壓邊之間只存在光纖聯(lián)系，而光纖具有良好的絕緣性能，可保證高壓回路與二次回路在電氣上完全隔離，低壓邊無開路高壓危險，免除電磁干擾。

4 動態(tài)范圍大，測量精度高
　　電網正常運行時，電流互感器流過的電流并不大，但短路電流一般很大，而且隨著電網容量的增加，短路電流越來越大。電磁感應式電流互感器因存在磁飽和問題，難以實現(xiàn)大范圍測量，同時滿足高精度計量和繼電保護的需要。OCT有很寬的動態(tài)范圍，額定電流可測到幾十安培幾千安培，過電流范圍可達幾萬安培；一個OCT可同時滿足計量和繼電保護的需要，可免除多個CT的冗余需求。

5 頻率響應范圍寬
　　傳感頭部分的頻率響應取決于光纖在傳感頭上的渡越時間，實際能測量的頻率范圍主要決定于電子線路部分。光電式電流互感器已被證明可以測出高壓電力線上的諧波，還可進行電網電流暫態(tài)、高頻大電流與直流的測量。而電磁感應式電流互感器是難以進行這方面的工作的。

6 沒有因存油而產生的易燃、易爆炸等危險
　　電磁感應式電流互感器一般采用存油的辦法來解決絕緣問題，這樣不可避免地存在易燃、易爆炸等危險；而光電式電流互感器絕緣結構簡單，可以不采用油絕緣，在結構上可避免這方面的危險。

7 體積小、重量輕、節(jié)約空間
　　光電式電流互感器傳感頭本身的重量一般小于1kg。據(jù)美國西屋公司公布的345kV的MOCT，其高度為2.7m，重量為109kg。而同電壓等級的油浸式電流互感器高為5.3m，重量2300kg，這給運輸和安裝帶來了很大的方便。

8 適應了電力計量和保護數(shù)字化、微機化和自動化發(fā)展的潮流
　　隨著計算機和數(shù)字技術的發(fā)展，電力計量與繼電保護已日益實現(xiàn)自動化、微機化。電磁感應式電流互感器的5A或1A輸出規(guī)范必需采用光轉換技術才能與計算機接口，而光電式電流互感器本身就是利用光電技術的數(shù)字化設備，可直接輸出給計算機，避免中間環(huán)節(jié)。
     綜上所述，雖然目前光電式電流互感器也存在加工要求高、電源問題不好解決，傳感頭對溫度和振動比較敏感等問題需要克服，但光電式電流互感器有著傳統(tǒng)電磁式電流互感器無法比擬的優(yōu)點，它結構簡單、靈敏度高，是一種傳統(tǒng)電磁式電流互感器的理想替代產品，必將在未來的電力工業(yè)中得到廣泛的應用。因此，主要發(fā)達國家競相投資研制，光電電流互感器已成為電流互感器的研究熱點。

 

　　環(huán)形變壓器鐵芯是采用高磁通密度晶粒取向硅鋼帶(即取向硅鋼片)經裁切、卷繞、退火等工藝加工而成的。所謂“晶粒取向”是指硅鋼帶在軋制時，使硅鋼帶的導磁率出現(xiàn)了橫向和順向的差異。“晶粒取向”是指延最大導磁率方向剪切成帶料，這樣卷繞而成的鐵芯性能最優(yōu)，而普通沖壓加工成的EI型鐵芯不能順著晶粒取向導磁最優(yōu)而成型。

與傳統(tǒng)的EI型變壓器相比環(huán)形變壓器具有體積小、漏磁小、效率高、內阻小、反應快的優(yōu)點。由于采用了晶粒取向硅鋼帶卷繞而成，鐵芯的磁通密度高，所以鐵芯的截面積可大為減小，同時，環(huán)形變壓器采用了環(huán)形穿繞的方法穿繞初級線圈，可以充分利用空間，使線圈的用線量也大為減小。普通變壓器的內層與外層繞組每匝導線長度相差可達3倍，所以用線較多，除成本較大外內阻也較大。而環(huán)形變壓器的內外層導線長度比普通少得多，使線圈用線量減少，這樣不只是節(jié)省了銅線，更重要的是減小了變壓器的內阻，提高了效率。

環(huán)形變壓器與同功率普通變壓器相比，體積和重量可減小25-30%,而效率90%以上，(普通變壓器一般在80%左右)。

 

電流互感器在交接及大修前后應進行極性試驗，以防在接線時將極性弄錯，造成在繼電保護回路上和計量回路中引起保護裝置錯誤動作和不能夠正確的進行測量，所以必須在投運前做極性試驗。

測量電流互感器的極性的方法很多，我們在工作時常采用的有以下三種試驗方法：①直流法；②交流法；③儀器法。

1　直流法

見圖1。用1.5～3V干電池將其正極接于互感器的一次線圈L1，L2接負極，互感器的二次側K1接毫安表正極，負極接K2，接好線后，將K合上毫安表指針正偏，拉開后毫安表指針負偏，說明互感器接在電池正極上的端頭與接在毫安表正端的端頭為同極性，即L1、K1為同極性即互感器為減極性。如指針擺動與上述相反為加極性。

 

圖1　直流法測電流互感器極性

2　交流法

見圖2，將電流互感器一、二次線圈的L2和二次側K2用導線連接起來，在二次側通以1～5V的交流電壓(用小量程)，用10V以下的電壓表測量U2及U3的數(shù)值若U3=U1-U2為減極性。

 

 

圖2　交流法測電流互感器極性

U3=U1+U2為加極性。注意：在試驗過程中盡量使通入電壓低一些，以免電流太大損壞線圈，為了讀數(shù)清楚電壓表盡量選擇小一些，變流比在5以下時采用交流法測量比較簡單準確，對變流比超過10的互感器不要采用這種方法進行測量，因為U2的數(shù)值較小U3與U1的數(shù)值接近，電壓表的讀數(shù)不易區(qū)別大小，所以在測量時不好辨別，一般不宜采用此法測量極性。

3　儀表法

一般的互感器校驗儀都有極性指示器，在測量電流互感器誤差之前儀器可預先檢查極性，若指示器沒有指示則說明被試電流互感器極性正確(減極性)。

    揚聲器基本上由驅動單元，分音器和聲箱構成，這三部分的設計固然重要，所用的材料對音質也有密切關系，假如改變其中一部分材料其馀保留不變，聲音必然會有差別，這個差別可能非常明顯，有些愛自己動手的發(fā)燒友試用不同的材料代替原來的用料，例如給分音器換上 “ 補品級 ” 電容或用發(fā)燒線替換原有的接線，有些能令音質改善，亦有些破壞了原來的聲音平衡。

　　零件影響音質是一種不可捉摸的事，你以為更換了補品零件會改善聲音，有時卻相反，原來的幾種零件配搭音質或平衡反而更佳，這點可能是設計時已經過了仔細試驗達成最理想的零件配搭。發(fā)燒友可以自己作試驗，但一經如此就會失掉代理商的保用服務，你把原來零件任意更改，出了問題當然由你自己負責。

　　驅動單元
　　
　　驅動單元俗稱喇叭，在構造用料方面有幾點值得特別注意，電動式喇叭的振膜 ( 中及低音喇叭的振膜或稱音盆 ) 材料有幾種，紙振膜歷史悠久，取其質輕和具有適當?shù)淖枘崽匦�，至禽仍有多家名廠堅持采用，但紙振膜易受潮濕霉爛或變形，它的表面硬度低，不能產生高輻射聲波速度。但用於低音喇叭聲音豐滿深沉，十分適合。現(xiàn)在紙振膜多在低音和中音喇叭上使用，紙振膜的高音喇叭已幾乎絕跡。
　　
　　約在八十年代初期，塑料振膜開始出現(xiàn)，在中音和低音喇叭上起初 BBC 采用 Bextrene ，后來聚丙烯 ( Polypropylene ) 逐漸普遍，愈來愈流行，今日的揚聲器采用這種材料的占了一大部分。聚丙烯振膜具有極高的陰尼特性，不受潮濕影響，可以塑鑄出任何需要的厚度及莆狀，質輕而硬，物理特性與聲音特性均甚佳，聚丙烯還可以與其他材料混合塑鑄成硬度更高的振膜，例如混合陶瓷粉，玻璃纖維或石墨等，變化多多，至於實際上聚丙烯振膜聲音是否優(yōu)於紙振膜，見仁見智，采用這種材料的廠家大吹大擂，似乎只有優(yōu)點而無缺點，但有些人仍認為紙振膜的音色較佳，聚丙烯帶 “ 塑膠 ” 味。無論如何，聚丙烯這種材料已廠受廠家和用家歡迎，它不限於在中音和低音喇叭上使用，高音喇叭振膜亦適合。
　　
　　金屬振膜在八十年代已出現(xiàn)，但當時技術只在起步階段，顯露出許多缺點，例如聲乾硬，高音剌耳，雖然瞬態(tài)響應快但音色不自然，經過多年的改良，高音單元的半球金屬振膜首先取得成功，材料包括鋁、鋁合金及鈦等輕金屬，將長處發(fā)揮和避免缺點，近年來金屬振膜半球高音單元變遍流行，甚至低價揚聲器亦采用。
　　
　　至於中音和低音單元采用金屬振膜達成優(yōu)良性能還是近幾年的事，英國 AE ( Acoustic Energy ) 首先制成全金屬振膜揚聲器，獲得崇高評，但售價昂貴。繼 AE 之后， Monitor Audio 亦發(fā)展成全金屬振膜揚聲器，將這種技術邁向更成熟階段。全金屬振膜揚聲器的優(yōu)點是聲音速度快，乾凈利落，高音特別寬闊工揚及透明度高。
　　
　　在振膜周圍有一圈邊緣與動架連接，它是一種柔順材料為振膜提供自由活動的懸掛，所用的材料有多種，包括天然橡膠，人造橡膠， PVC 塑料，早期更有些廠家用加漆膜的布，它們都做成波浪形或正反半卷邊菜令柔順度達到指定的高低，氣墊式揚聲器的低音喇叭邊緣必面具有非常高的柔順度以便大幅度活動，一般透氣式揚聲器需要的是邊緣柔順度較低，這是考慮采用那種材料的主因。

　  支架
　　
　　喇叭支架的工作是保持機械構造穩(wěn)定及為振膜提供準確的活動，支架必須構造堅固和避免諧振，一般喇叭采用的支架材料有鋼、鋁合金或鎂合金等，鋼支架是用高壓制成，如果鋼料厚的話亦相當堅固，現(xiàn)在不少大口徑的低音喇叭仍用鋼支架，但如果鋼料太薄則容易引起諧振，鋼支架制造成本較低，所以在低價揚聲器中普遍采用。
　　
　　鋁或鎂合金壓鑄的支架在堅固性及防諧振方面性能更佳，外型亦較美觀名貴，但這類支架制造成本較鋼架高。有些揚聲器尤其是日本貨，雖然價錢不貴但亦采用合金壓鑄的支架，主要是為了使外觀更有吸引力，實際上喇叭質素平平。

　　音圈
　　
　　喇叭音圈根據(jù)低、中、高音單元的需要而有不同，高音喇叭音圈用十分細的線繞成，包括銅線和鋁線兩種，鋁線質重較輕，可獲得更佳的瞬態(tài)響應，但在承載力和耐用性方面不及銅線，中音和低音喇叭多用銅線繞音圈，而且銅線較粗能承受大功率，有些低音喇叭繞二至四層音圈增加承載力，至於銅線形狀亦不同，例如圓形、六角及長方形橫斷面，圓線最普遍使用，六角及長方形線可以緊密排列不留空隙，能增加散熱效率相應提高功率承載力。
　　
　　普通喇叭的音圈多繞在紙管上，但紙不是良好的導熱體，只具有輕的優(yōu)點，為了提高散熱效率，有些喇叭采用鋁或 Kapton 音圈管，將音圈固定在管上因散熱較佳，顯著增加承載力，近期愈來愈多揚聲器采用這種材料。
　　
　　一般燒喇叭多數(shù)發(fā)生在高音喇叭上，因它的音圈用細線繞成，不能承受大功率，有些揚聲器設有保護線路，當輸入電流過高時自動截斷或降低電流防止高音喇叭損壞。中音和低音喇叭音圈較強健不易燒斷，只當輸入過強時可能導致音圈撞底或偏斜。

　　磁鐵
　　
　　早期的喇叭多采用鎂鎳鈷 ( Alinco ) 合金磁鐵，它具有高強度和容易防止磁場滯漏的優(yōu)點，可惜制造成本愈來愈高，廠家們被迫采用氧化鐵磁鐵，亦稱陶瓷磁鐵，它也具有相當高的磁力，但需要用大塊，有些低音喇叭的磁鐵重達 20 至 30 磅，磁場散播性強，在防汛磁地方使用必須小心控制。
　　
　　有一種地球稀有磁體稱為 Samarium Cobalt ，中文名譯作釤鈷磁體，它的磁力為傳統(tǒng)式磁鐵的五至六倍，因此只需用少量即可達到足夠的強度，蛤這種磁體十分昂貴，比較適合用於高單元上，中音及低音單元上甚少見。

　　分音器
　　
　　分音器通常用三種零件構成，包括電感線圈、電容及電阻，線圈是用銅線繞成，高通部分線較細，低通部分線較粗，分音器的線圈有空氣芯式及鐵芯式，視乎不同的設計而定。電容人對音質影響甚大，現(xiàn)在高質素揚聲器中分音器多采用聚丙烯電容，它的品質極受 HI FI 迷注意。
　　
　　一般揚聲器的掃音器多將零件安裝在線路板上，整齊美觀，但線路板的銅跡因通路窄關系，可能對大電流記號不利，所以一些發(fā)燒級揚聲器采用直接用硬線焊接方式，取得更佳音質。

　　聲箱
　　
　　揚聲器的聲箱材料主要是要求具有良好的阻尼特性，堅固無諧振，設計家為了達到這個目標，過去已選用了各式各樣的材料，包括碎木板、木夾板、纖維板、塑料，甚至用到人造云石、三合土及金屬。一般聲箱多用木夾板或碎木粒壓合板，取其容易切割和制造，現(xiàn)在不少較高級的揚聲器采用中密度纖維板 ( MDF ) ，具有更佳期的特性。 Celestion 在他們的 SL600 書架揚聲器上首創(chuàng)采用航空科技，以三夾層結構的鋁制成聲箱，有如飛機地板的構造一樣，極為堅固全無諧振，那款書架式揚聲器非常成功。另一創(chuàng)新的聲箱構造是 B&W 的 Matrix ，內部作骨架式結構配合吸音乳膠從而獲得清純的音質。

 

    河南羅延峰壓電陶瓷片是一種結構簡單、輕巧的電聲器件，因具有靈敏度高、無磁場散播外溢、不用銅線和磁鐵、成本低，耗電少、修理方便、便于大量生產等優(yōu)點而獲得了廣泛應用。工作原理是利用壓電效應的可逆性，在其上施加音頻電壓，就可產生機械振動，從而發(fā)出聲音。其質量的測試方法如下：
　　
　　第一種方法：將萬用表的量程開關撥到直流電壓2.5V擋，左手拇指與食指輕輕捏住壓電陶瓷片的兩面，右手持萬用表的表筆，紅表筆接金屬片，黑表筆橫放陶瓷表面上，然后左手稍用力壓一下，隨后又松一下，這樣在壓電陶瓷片上產生兩個極性相反的電壓信號，使萬用表的指針先向右擺，接著回零，隨后向左擺一下，擺幅約為0.1一0.15V，擺幅越大，說明靈敏度越高。若萬用表指針靜止不動，說明內部漏電或破損。
　　
　　切記不可用濕手捏壓電片，測試時萬用表不可用交流電壓擋，否則觀察不到指針擺動，且測試之前最好用R×l0k擋，測其絕緣電阻應為無窮大。
　　
　　第二種方法：用R×10k擋測兩極電阻，正常時應為∞,然后輕輕敲擊陶瓷片，指針應略微擺動。

來源：中發(fā)網

   摩爾定律

　　摩爾定律是由英特爾(Intel)創(chuàng)始人之一戈登•摩爾（GordonMoore）提出來的。其內容為：集成電路上可容納的晶體管數(shù)目，約每隔18個月便會增加一倍，性能也將提升一倍，而價格下降一半；或者說，每一美元所能買到的電腦性能，將每隔18個月翻兩番。這一定律揭示了信息技術進步的速度。

　　1965年4月19日《電子學》雜志第114頁發(fā)表了一篇仙童公司工程師摩爾撰寫的題為“讓集成電路填滿更多的元件”的文章，文中預言半導體芯片上集成的晶體管和電阻數(shù)量將每年翻一番。

　　1975年，摩爾在IEEE的一次學術年會上提交了一篇論文，根據(jù)當時的實際情況對摩爾定律進行了修正，把“每年翻一番”改為“每兩年翻一番”，而現(xiàn)在普遍流行的說法是“每18個月翻一番”。但1997年9月摩爾在接受一次采訪時聲明他從來沒有說過“每18個月翻一番”。

　　加州理工學院的教授CarverMead也參與了摩爾定律的提出。摩爾表示，20年來，他對人們稱他為摩爾定律創(chuàng)始人的做法受之有愧。英特爾的前官員DavidHouse曾經推斷說，晶體管的數(shù)量每18個月翻番。實際上，芯片的性能每隔18個月翻番一次。摩爾強調說，他從來沒有說過18個月。

　　摩爾定律不適合于硬盤驅動器的容量或者其它設備之上。摩爾開玩笑的說：“摩爾定律已經被應用于任何呈現(xiàn)指數(shù)級增長的東西上面，我很高興因此而獲得好評�！�

　　選擇硅的原因

　　這是一個材料科學上奇跡。硅是是一種很好的半導體（它能夠導電，但同時也可以控制的方式進行的），盡管收縮，硅的晶體結構仍然能保持完整。

　　摩爾定律現(xiàn)在失效了嗎？

　　盡管很多分析師與企業(yè)的官員已經放言摩爾定律將過時，但它可能仍然發(fā)揮作用。

　　一些人，比如惠普實驗室的StanWilliams與PhilKuekes認為，到2010年，晶體管的收縮將成為一個問題。因此，廠商需要找到新的替代材料，比如惠普的"縱橫制交換"（crossbarswitches）。

　　另外一些人，比如英特爾的科技戰(zhàn)略部主任PaoloGargini則宣稱，到2015年，制造商們才開始轉向混合芯片（hybridchips），比如結合了傳統(tǒng)晶體管元素與新出現(xiàn)材料，比如納米線的芯片。到2020年，新型芯片才會完全投入使用。

　　從理論的角度講，硅晶體管還能夠繼續(xù)縮小，直到4納米級別生產工藝出現(xiàn)為止，納米是衡量芯片的體積單位。一納米是一米的十億分之一。目前的芯片一般使用90納米工藝制造。預計時間可能在2023年左右。到那個時候，由于控制電流的晶體管柵極(transistorgate)以及氧化柵極(gateoxide)距離將非常貼近，因此，將發(fā)生電子漂移現(xiàn)象（electronsdrift）。如果發(fā)生這種情況，晶體管會失去可靠性，原因是晶體管會由此無法控制電子的進出，從而無法制造出1和0出來。

　　如果替代晶體管的材料永遠找不到，摩爾定律便會失效。

　　如果替代材料出現(xiàn)了，那么類似摩爾定律的規(guī)律將仍然出現(xiàn)。

　　現(xiàn)在，科學家們都在尋找最好的替代材料，碳納米管，硅納米線晶體管，分子開關（molecularcrossbars），相態(tài)變化材料（phasechangematerials），自旋電子（spintronics）目前都處于試驗階段。

　　盡管硅有局限性，但制造商與設計師們仍然喜歡這種材料。硅將繼續(xù)出現(xiàn)在某些設備當中。摩爾表示：“我認為，硅技術仍然是制造復雜微結構及材料的基本方法。”

　　翻番的作用

　　晶體管數(shù)量翻倍帶來的好處可以總結為：更快、更小、更便宜。根據(jù)摩爾定律，芯片設計師的主要任務便是縮小晶體管的大小，然后讓芯片能夠容納越多的晶體管。晶體管的增加可以讓設計師為芯片添加更多的功能，比如3D顯卡，從而節(jié)約成本。

　　晶體管的增加也能夠讓設計師將精力放在依靠芯片的總體性能上。由于新舊芯片的體積一樣，因此新款芯片的成本與舊款芯片一樣。另外，小的晶體管意味著電子不需要傳得過遠，從而提升了芯片的性能。

　　摩爾定律的影響

　　摩爾定律讓生產找到了提升其產品性能的途徑。18年前，"華爾街"這部電影里面的麥克爾道格拉斯拿的手機象一塊磚，而現(xiàn)在，晶體管數(shù)量的增加讓多功能手機得以出現(xiàn)，電視，7百萬象素照相機，MP3音樂播放器都能夠融于小小的一只手機當中。功能更加強大，價格更加便宜的芯片讓軟件開發(fā)商們得以開發(fā)出既時通訊，3D游戲以及網頁瀏覽器這樣的東西。將電流弄進晶體管相當困難，晶體管會發(fā)熱，這是一個問題。一些晶體管結構，譬如氧化柵極，僅有幾個原子那么薄，因此很容易漏電。

　　未來幾年，硅將應用到新地方。各種才起步的公司希望在墻壁上，家具中甚至野生動物身上嵌入傳感器。微流體芯片(MicrofluidicsChip)可以讓醫(yī)生用筆記本電腦獲知許多病人的身體狀況。在經濟方面僅有幾個行業(yè)會受此影響。汽車制造商們已經表示將會改造汽車內部的茶托（cupholders）以及汽車的外形，因為汽車的引擎不會朝令夕改。

　　專門衡量摩爾定律的一個規(guī)則叫做Rock定律。Rock定律說，芯片工廠的組裝成本每四年會翻番。現(xiàn)在，新的組裝工廠會耗資數(shù)十億美元。出于成本原因，絕大多數(shù)的芯片公司現(xiàn)在并不擁有組裝工廠。華爾街的分析師，未來學家，甚至芯片企業(yè)的官員一直在表示，高昂的成本將終結或者減弱摩爾定律的使用。

　　摩爾的預測

　　摩爾在文章中還預見到：電腦不僅可用來保存數(shù)據(jù)和作為強大的計算機器，一旦處理器晶片的功能象大型機一樣強勁，價格又非常之低時，電腦將會應用于社會的每個領域，如家庭電腦、手持電話等都會問世。信息的集中處理將為分散處理所取代，未來人們將生活在電腦無所不在的社會里．

　　摩爾預見了計算機時代的美好未來．科學需要預見，產業(yè)需要眼光．這兩者摩爾都具備了，所以他參與創(chuàng)辦了Intel公司，身體力行地去驗證了自己的預言，并使Intel公司在數(shù)年間就發(fā)展成為領導電腦工業(yè)潮流的全球性企業(yè)。

　　摩爾還預測過家用電腦以及電子表。上個世紀70年代初，在電子學雜志的，摩爾還預測了"奧弗辛斯基效應應用電子標準內存"（OvonicsUnifiedMemory）。但并不是摩爾說的每樣東西都變?yōu)榱爽F(xiàn)實。他曾經預測說，現(xiàn)在的晶圓（wafers）直徑會達到56英寸，現(xiàn)在的晶圓直徑已經突破了12英寸。

　　在過去的幾十年里，計算機特別是微型計算機，它的微處理器以及許多新技術的發(fā)展速度均遵循摩爾定律的法則。摩爾定律現(xiàn)在已經被“移植”到許多新領域，如媒體傳播領域。Internet的發(fā)展也被人們認為遵循摩爾定律的規(guī)律。

來源:華強電子世界網

 

1.1  自然定律與基礎效應

1.1.1   自然定律

          守恒定律：能量、動量、電荷量守恒定律

          場的定律：動力場運動定律、電磁場感應定律、光電磁場干涉現(xiàn)象等。如：電磁感應定律、電容式、光的直線傳播定律、光的干涉、衍射現(xiàn)象、多普勒效應等。

          統(tǒng)計法則：如熱噪聲溫度傳感器

          物質定律：物性型傳感器。

     熱平衡現(xiàn)象

     傳輸現(xiàn)象

     量子現(xiàn)象

1.1.2   基本效應

          光電效應：

光電子發(fā)射效應（外光電效應）：發(fā)射電流與陰極所吸收的光通量成正比；發(fā)射出的光電子的最大動能隨入射光頻率的增高而線性地增大。光電管、光電倍增管

光導效應（內光電效應）：本征光電導；雜質光電導。光敏電阻

光生伏特效應：勢壘效應產生的光生伏特效應；體積光生伏特效應。光敏二極管、光敏三極管、光電池、太陽電池

          電光效應：光學特性受外電場影響而發(fā)生變化的現(xiàn)象。

泡克耳斯（Pockes）效應：平面偏振光沿著處在外電場內的壓電晶體的光軸傳播時發(fā)生雙折射現(xiàn)象（稱為電致雙折射），兩個主折射率之差與外電場強度成正比。25*10⁹Hz。如：電光調制器、電光開關、光纖電壓、電場傳感器。

電光克爾（Kerr）效應：光照具有各向同性的透明物質，在與入射光垂直的方向上加以高電壓將發(fā)生雙折射現(xiàn)象，即一束入射光變成正常和異常兩束出射光，⊿n=KE²,10^-8s.如：觀察放電現(xiàn)象、照相機快門、光導纖維傳感器。

光彈性效應：彈性體產生應變時，彈性體的折射率發(fā)生變化，呈雙折射性質。如：壓力、振動、聲響傳感器。

光致發(fā)光效應：外電場及光的作用下發(fā)出冷光（熒光、磷光），在外電場的作用下發(fā)光的現(xiàn)象。如：發(fā)光二極管、半導體激光器。

          磁光效應：置于外磁場中的物體，在光和外磁場作用下，其光學特性（如吸光特性、折射率）發(fā)生變化的現(xiàn)象。包括：塞曼效應（應用于雙頻激光器中）、磁光法拉第效應、磁光克爾效應、科頓-蒙頓效應可用于光纖傳感器

法拉第（Faraday）效應：平面偏振光通過帶磁性的透光物體或通過在縱向磁場（磁場方向與光傳播方向平行）作用下的非旋光物質時，其偏振光面發(fā)生偏轉的現(xiàn)象。從物體端面射出的合成偏振光的偏轉角度θ=KHL

磁光克爾（Kerr）效應：平面偏振光垂直入射于拋光的強電磁鐵的磁極表面，所產生的反射光是一束橢圓偏振光，且偏振面偏轉角度隨磁場強度而變化。

科頓-蒙頓(Cotton-Mouton)效應：當光線垂直于磁場的方向照射液體時，液體分子在外磁場的作用下形成一定規(guī)律的排列，而呈現(xiàn)雙折射特性，即一束入射光變?yōu)閷こ：头浅�兩束出射光。⊿n=C′λH².

          電磁效應：磁場中的通電金屬導體或半導體所產生的現(xiàn)象。

霍爾（Ha）效應：當電流垂直于外磁場方向通過導體或半導體薄片時，在薄片垂直于電流和磁場方向的兩側表面之間產生電位差的現(xiàn)象。位移、轉速、加速度、壓力、磁場、電流等 

 

磁阻效應：當通有電流的半導體或磁性金屬薄片置于與電流垂直或平行的外磁場中，由于磁場的作用力加長了載流子運動的路徑，使其電阻值隨外磁場增強而加大的現(xiàn)象。

          熱電效應和熱釋電效應：

熱電效應（溫差電效應）：正效應——塞貝克效應。

逆效應——珀耳帖效應和湯姆遜效應。

塞貝克效應（Seebeck）：兩種不同的金屬串聯(lián)接成閉合回路，當它們的兩個結點處于不同溫度時，則在回路內有電流產生，亦即兩結點間產生電動勢。熱電偶溫差發(fā)電器。

珀耳帖效應（Petier）：當電流流過兩種導體組成的閉合回路時一結點處變熱（吸熱），另一結點處變冷（放熱），或當電流以不同的方向通過金屬與半導體相接觸處時，其接觸處或發(fā)熱或吸熱的現(xiàn)象。制冷器等。

湯姆遜效應（Thomson）：同一種金屬組成閉合回路或一種半導體，保持回路兩側或半導體兩端為一定溫度差，并通以電流時，回路的溫度轉折處（或整個半導體）將產生比例于電流乘溫差的吸熱或放熱的現(xiàn)象。

熱釋電效應：晶體受熱產生溫度變化時，其原子排列將發(fā)生變化，晶體自然極化，在其兩表面產生電荷的現(xiàn)象。紅外探測器、溫度傳感器、熱成像器件。

          熱磁效應：某些具有磁化的勻質金屬兩端由于溫度差形成熱流，在與垂直熱流方向的磁場作用下所產生的物理現(xiàn)象（電場）。所產生的電場與熱流及磁場方向相垂直稱為橫向能斯脫（Nernst）。若與熱流方向一致則稱為縱向能斯脫效應。紅外探測器等。

          壓電效應：壓電效應是可逆的，它是正壓電效應和逆壓電效應的總稱。習慣上常把正壓電效應稱為壓電效應。

正壓電效應：當某些電介質沿一定方向受外力作用而變形時，在其一定的兩個表面上產生異號電荷，當外力去掉后，又恢復到不帶電的狀態(tài)的現(xiàn)象。力、壓力、振動、加速度、拾聲器、電唱頭。

逆壓電效應：當在電介質的極化方向施加電場，某些電介質在一定方向上將產生機械變形或機械應力，當外電場撤去后，變形或應力也隨著消失的現(xiàn)象。超聲波發(fā)生器、聲發(fā)射傳感器、壓電揚聲器、晶體振蕩器。利用正、逆壓電效應可制成壓電超聲波探頭、壓電聲表面波傳感器、壓電陀螺。

電致伸縮效應：電介質在電場的作用下會由于極化的變化而引起形變，若形變與電場方向無關稱為電致伸縮效應，若與電場方向有關則稱為逆壓電效應。

          壓阻效應：半導體材料受外力或應力作用時，其電阻率發(fā)生變化的現(xiàn)象。壓力、加速度、重量、應力、拉力、流量、真空度。

          壓磁效應：時磁致伸縮的逆效應。

磁致伸縮效應：某些鐵磁體及其合金，以及某些鐵氧體在外磁場作用下產生機械變形的現(xiàn)象。電聲器件、或超聲波發(fā)生器、光纖傳感器長度調制。

壓磁效應：磁致伸縮材料在外力（或應力、應變）作用下，引起內部發(fā)生形變，產生應力，使各磁疇之間的界限發(fā)生移動，磁疇磁化強度矢量轉動，從而使材料的磁化強度和磁導率發(fā)生相應的變化，這種由于應力使磁性材料磁性質變化的現(xiàn)象稱為壓磁效應。力、壓力、力矩、重量。

威得曼效應（Wiedeman）：給鐵磁桿同時施加縱向和環(huán)向磁場（即通以縱向電流）時，桿件除長度發(fā)生變化外，還同時產生扭曲得現(xiàn)象。時磁致伸縮的一個特例。逆效應可用作扭矩、力傳感器。

          約瑟夫遜效應：是超導體的一種量子干涉效應。在兩塊超導體之間放置厚度約為10-9m的極薄的絕緣層，組成約瑟夫結或稱超導隧道結。超導電流可以無阻地通過絕緣層，會產生頻率與所加直流電壓成正比的高頻超導電流，并向外輻射電磁波。高速、高靈敏度、高精度的磁、溫度電壓等的傳感器。

          光的多普勒效應和薩古納克效應:

光（波）的多普勒（Dopper）效應：當光波源（或其它的波源）或觀察者（光接收者）相對于介質（或散射體、反射器）運動時，觀察者所接收到的光波頻率不同于光波源（其它的波源）的頻率，兩者接近時，接收到的頻率增大，反之，則減少的現(xiàn)象

     f=f₀(1±v/c cosθ)   c>>v時     

薩古納克（Sagnac）效應：同一光源同一光路，兩束對向傳播光之間的光程差或相位差與其光學系統(tǒng)相對于慣性空間旋轉的角速度成正比的現(xiàn)象。環(huán)形激光陀螺儀和光纖陀螺儀。

          聲電、聲光效應：

聲電效應：在半導體中，超聲（或聲子）與自由載流子（電子或空穴）相互作用所產生的多種物理現(xiàn)象。

聲光效應：某些介質在聲波作用下，其光學特性（如折射率）發(fā)生改變的現(xiàn)象。聲光偏轉器、光調制器光纖式聲傳感器等

          放射線效應：物質被放射線照射后，其某些特性（如折射率）發(fā)生變化的現(xiàn)象，統(tǒng)稱為放射線效應。

          擊波動態(tài)效應：擊波（如沖擊波）通過某些物質時所引起的物理現(xiàn)象統(tǒng)稱為擊波效應。它包括有電學、光學、磁學三方面的效應。

          吸附效應及表面場效應

          與化學有關的效應：科頓效應、中性鹽效應、飽和效應、電泳效應、貝克.納贊效應、彼得效應。

 

SensComp公司 RICHARD BEZERKO

---超聲傳感器利用空氣聲納原理，它們先發(fā)射一種線性調頻超聲波，然后再轉換成接收模式并等待接收從目標表面返回的回波。知道空氣（或其他氣體）中給定的聲速，用戶即可計算出距離。將超聲傳感器置于儲罐頂端，同時將儲罐中的液體表面作為目標，用戶很容易確定儲罐中的液位。
---此外，還可探測及補償像溫度這樣的變量，并產生出高精度的讀數(shù)。非接觸式超聲傳感器與接觸式機械傳感器相比具有很多優(yōu)勢，因為它們可以避免機械活動元件與液體長時間接觸而產生的磨損、黏結或腐蝕等。
---今天的電子及微處理器芯片，使人們能通過編程賦予傳感器更多的特性，其中包括高低告警、噪聲及其他瞬態(tài)干擾濾除、使用率信息報告以及故障診斷等。

壓電超聲傳感器
---壓電傳感器用一種已被切割并具有特定頻率范圍的陶瓷壓電元件制成。將兩個電極焊接在壓電晶體上后，再將晶體粘在一個封閉盒內并從后面密封。
---壓電傳感器的一個顯著優(yōu)勢是可將陶瓷元件裝入各種封裝中，例如：鋁、不銹鋼、聚四氟乙烯、PVC或RTV等。這使得設計工程師們能夠選擇一種與被測液體及其相關氣體環(huán)境相兼容的傳感器封裝類型。
---壓電傳感器的主要缺點是導致探測距離相對較短的低靈敏度、被發(fā)射后的長振鈴所限制的短距離探測能力，以及由于溫度變化所導致的諧振頻率偏移等。傳感器設計者已經通過采用獨特的驅動及接收電路設計而成功地解決了頻率偏移問題。
---通過高電壓和單周期窄脈沖來驅動而不是用音頻來驅動，傳感器產生出像用錘子敲鐘那樣的諧振。設計具有帶通濾波器的接收電路，可使傳感器適應在指定溫度范圍內的動態(tài)頻率范圍。
---這種方法的缺點主要是驅動能力有限和探測距離較短。對于那些傳感器處于恒定溫度上的應用（譬如室內應用），音頻驅動及較窄的接收帶通濾波器，比脈沖驅動可獲得更佳的探測距離。
---長振鈴對于壓電傳感器來說仍然是一個問題，如果希望能擁有距離更短的探測能力，設計師們通常可使用兩個轉換器：一個用于發(fā)射一個用于接收。低靈敏度也限制了壓電傳感器的長距離探測能力，盡管通過修改轉換器設計以及使用低噪聲及高增益接收電路，許多壓電傳感器廠商已經顯著提高了這些傳感器的長距離探測能力。

靜電超聲傳感器
---靜電超聲傳感器工作原理與電容式麥克風相似：只在一邊鍍有一層金屬的薄介電薄膜形成傳感器的活動元件，用來發(fā)射和/或接收超聲信號。中心開槽的固定底板主要用來集中聲束以沖擊薄膜。
---薄膜緊緊裹住固定底板，很像一面鼓的鼓面，而底板上則加有直流偏置。發(fā)射時，鍍金屬薄膜會由于加高壓交流超聲信號而振動；接收時傳感器探測回波信號，并將信號轉換成小幅度交流，經過適當放大后再由接收電路接收及處理。
---靜電元件在寬頻率范圍內具有相對比較平坦的頻率響應，且由于它們不會諧振，因此具有極低的振鈴特性。這種元件具有比對應壓電元件更高的靈敏度——通常高40 dB或更高。
---靜電傳感器更高的靈敏度可轉換成比壓電傳感器更長距離的探測能力（或短距離應用時的更低增益接收電路），以及更為可靠的探測小型及吸聲目標的能力。帶適當驅動和接收電路的單個靜電傳感器，可覆蓋短至1英寸、長至60英尺的探測距離，使其成為儲罐液位測量應用的理想選擇。
---這種傳感器的性能在寬工作溫度范圍（典型為-40～125℃）內都很穩(wěn)定，故可使用無須對器件溫度偏移進行補償?shù)尿寗蛹敖邮针娐�，因此可將電路與傳感器一起封裝于傳感器盒中。如圖1所示，靜電智能傳感器的尺寸僅為1.6（直徑）英寸×0.75（高）英寸，使其成為有限空間應用的一種緊湊型解決方案。
---但靜電傳感器也有一些缺點，例如：緊貼靜電傳感器的工作元件（鍍金屬薄膜）比壓電傳感器的易碎，不太結實，以及盒體封裝材料僅局限于各類鋼材等。

  在錄音、現(xiàn)場擴音等音響系統(tǒng)中，噪聲問題是一個普遍存在又非常令人頭痛的問題。通常組成音響系統(tǒng)的設備越多，或傳輸出距離越長，系統(tǒng)的背景噪聲就越大，甚至使得音響系統(tǒng)無法進行正常的錄音或擴音工作。音響系統(tǒng)噪聲形成的機理比較復雜，現(xiàn)就這些音響系統(tǒng)噪聲的主要產生原因和解決辦法做一分析探討。

噪聲的產生原因

1、電磁輻射干擾噪聲

 

    環(huán)境的雜散電磁波輻射干擾，如手機，對講機等通訊設備的高頻電磁波輻射干擾、周圍環(huán)境的電梯、空調、汽車點火、電焊等電脈沖輻射、演播廳燈光控制采用可控硅整流控制設備所產生的輻射，都會通過音頻傳輸線直接混入傳輸信號中形成噪聲、或穿過屏蔽不良的機器設備的外殼干擾機內電路產生干擾噪聲。實踐表明，在一些特殊的場合，如大量使用可控硅調光設備的演播廳等，如果沒有采取可靠的屏蔽和接地措施，噪聲將會很嚴重。

 

2、電源干擾噪聲

 

    音響設備的外部干擾，除電磁車輻射方式外，電源部分引入干擾噪聲將是另一個產生噪聲的主要原因。城市電網由于各種照明設備、動力設備、控制設備共同接入，形成了一個十分嚴重的干擾源。如接在同一電網中的燈光調控設備、空調、馬達等等設備會在電源線路上產生尖峰脈沖、浪涌電流，不同頻率的紋波電壓，通過電源線路竄入音響設備的供電電源，總會有一部分干擾噪聲無法通過音響設備的電源電路有效的濾除，將必然會在設備內部形成噪聲。尤其是同一電網中的電磁兼容性不達要求的大功率設備，是干擾音響設備的主要原因。

 

3、接地回路噪聲

 

    在音響系統(tǒng)中，必須要求整個系統(tǒng)有良好的接地，接地電阻要求小于4歐姆。否則，音響系統(tǒng)中設備由于各種輻射和電磁感應產生的感應電荷將不能夠流入大地，從而形成噪聲電壓疊加在音頻信號中。

 

    如果在不同設備的地線之間由于接地電阻的不同而存在地電位差，或者在系統(tǒng)的內部接地存在回路時，則會引起接地噪聲。兩個不同的音響系統(tǒng)互連時，也有可能產生噪聲，噪聲是由兩個系統(tǒng)的地線直接相連造成的。

 

4、設備內部的電路噪聲

 

    音響設備都有一項指標——信噪比。由于內部電子元件產生的電噪聲，在一臺設備單獨工作時，可以達到要求的指標，但是當多臺設備級連時，噪聲就會積累增加。實踐應用中，有些低檔次的民用音響設備會因為內部電源濾波不好，使得設備本身的交流噪聲很大，在音響系統(tǒng)中有時會形成很嚴重的噪聲。

 

在數(shù)字電路中分別以高電平和低電平表示1狀態(tài)和0狀態(tài)。此時電信號的波形是非正弦波。通常，就把一切既非直流又非正弦交流的電壓或電流統(tǒng)稱為脈沖。
圖Z1601表示出幾種常見的脈沖波形，它們既可有規(guī)律地重復出現(xiàn)，也可以偶爾出現(xiàn)一次。
脈沖波形多種多樣，表征它們特性的參數(shù)也不盡相同，這里，僅以圖Z1602所示的矩形脈沖為例，介紹脈沖波形的主要參數(shù)。
 （1）脈沖幅度Vm--脈沖電壓或電流的最大值。脈沖電壓幅度的單位為V、mV，脈沖電流幅度的單位為A、mA。
（2）脈沖前沿上升時間tr--脈沖前沿從0.1Vm上升到0．9Vm所需要的時間。單位為ms、μs、ns。
（3）脈沖后沿下降時間tｆ--脈沖后沿從0.9Vm下降到0.1Vm所需要的時間。單位為：ms、μs、ns。
（4）脈沖寬度tk--從脈沖前沿上升到0.5Vm處開始，到脈沖下降到0.5Vm處為止的一段時間。單位為：s、ms、μs或ns。
（5）脈沖周期Ｔ--周期性重復的脈沖序列中，兩相鄰脈沖重復出現(xiàn)的間隔時間。單位為：s、ms、μs。
（6）脈沖重復頻率--脈沖周期的倒數(shù)，即f =1／T，表示單位時間內脈沖重復出現(xiàn)的次數(shù)，單位為Hz、kHz、MHz。
（7）占空比tk／T--脈沖寬度與脈沖周期的比值，亦稱占空系數(shù)。

 

 邏輯電路中的幾個概念和規(guī)定

1．邏輯狀態(tài)表示方法
按雙值邏輯規(guī)定，"條件"和"結果"只有兩種對立狀態(tài)，如電位的高、低，燈泡的亮、滅等。若一種狀態(tài)用"1"表示，與之對應的狀態(tài)就用"0"表示。這里的"1"和"0"并不表示數(shù)量大小，為了與數(shù)制中的"1"和"0"相區(qū)別，一般稱它們?yōu)檫壿?1"和邏輯"0"。
2．正邏輯和負邏輯
根據(jù)"1"、"0"代表邏輯狀態(tài)的含義不同，有正、負邏輯之分。比如，認定"1"表示事件發(fā)生，"0"表示事件不發(fā)生，則形成正邏輯系統(tǒng)；反之則形成負邏輯系統(tǒng)。
同一邏輯電路，既可用正邏輯表示，也可用負邏輯表示。在本書中，只要未做特別聲明，均采用正邏輯。
3．邏輯函數(shù)表示法
若輸入邏輯變量A、B、C…取值確定后，輸出邏輯變量Y的值也隨之確定，則稱y是A、B、C…的邏輯函數(shù)，記作：
Y＝F（A、B、C、···）
邏輯函數(shù)有多種表示形式，常見的有：邏輯表達式、真值表、邏輯圖和時序圖。
（1）邏輯關系式
把輸出邏輯變量表示成輸入邏輯變量運算組合的函數(shù)式，稱為邏輯函數(shù)表達式，簡稱邏輯表達式。
（2）真值表
把輸入邏輯變量的各種取值和相應函數(shù)值列在一起而組成的表格稱為真值表。
（3）邏輯圖
在邏輯電路中，并不要求畫出具體電路，而是采用一個特定的符號表示基本單元電路，這種用來表示基本單元電路的符號稱為邏輯符號。用邏輯符號表示的邏輯電路的電原理圖，稱為邏輯圖。
（4）時序圖
把一個邏輯電路的輸入變量的波形和輸出變量的波形，依時間順序畫出來的圖稱為時序圖，又稱波形圖。

 

　交流接觸器是廣泛用作電力的開斷和控制電路。它利用主接點來開閉電路，用輔助接點來執(zhí)行控制指令。主接點一般只有常開接點，而輔助接點常有兩對具有常開和常閉功能的接點，小型的接觸器也經常作為中間繼電器配合主電路使用。

　　交流接觸器的接點，由銀鎢合金制成，具有良好的導電性和耐高溫燒蝕性。

 

　　交流接觸器主要有四部分組成:(1) 電磁系統(tǒng),包括吸引線圈、動鐵芯和靜鐵芯；(2)觸頭系統(tǒng),包括三副主觸頭和兩個常開、兩個常閉輔助觸頭,它和動鐵芯是連在一起互相聯(lián)動的；(3)滅弧裝置,一般容量較大的交流接觸器都設有滅弧裝置,以便迅速切斷電弧,免于燒壞主觸頭；(4)絕緣外殼及附件,各種彈簧、傳動機構、短路環(huán)、接線柱等。

工作原理:

　　當線圈通電時,靜鐵芯產生電磁吸力,將動鐵芯吸合,由于觸頭系統(tǒng)是與動鐵芯聯(lián)動的,因此動鐵芯帶動三條動觸片同時運行,觸點閉合,從而接通電源。當線圈斷電時,吸力消失, 動鐵芯聯(lián)動部分依靠彈簧的反作用力而分離,使主觸頭斷開,切斷電源。

交流接觸器的選擇： 來源:http www.tede.cn

　�。�1）持續(xù)運行的設備。接觸器按67-75%算.即100A的交流接觸器，只能控制最大額定電流是67-75A以下的設備。

　�。�2）間斷運行的設備。接觸器按80%算.即100A的交流接觸器，只能控制最大額定電流是80A以下的設備。 來源:www.tede

　�。�3）反復短時工作的設備。接觸器按116-120%算。即100A的交流接觸器，只能控制最大額定電流是116-120A以下的設備。 來源:www.tede.cn

　　還要考慮工作環(huán)境和接觸器的結構形式。

　　還要說明的一點是：由于市場競爭激烈，國內有些廠家為降低成本，已經在偷工減料，比如：在線圈的制作減小線徑甚至少繞匝數(shù)，在觸頭上用不符合國標的材料或厚度和截面都不夠。這種情況不僅體現(xiàn)在接觸器上，在其他如短路器等產品上也是如此。造成在實際使用中，標的是100A的接觸器或短路器，其實際負載量只能在80A甚至更低,故障率很高。所以，現(xiàn)在有流行的說法是：用國產低端產品，要按其銘牌說明的額定容量打7折使用! 來源:www.tede

接法: 來源:tede.cn

　　一:一般三相接觸器一共有8個點，三路輸入，三路輸出，還有是控制點兩個。輸出和輸入是對應的，很容易能看出來。如果要加自鎖的話，則還需要從輸出點的一個端子將線接到控制點上面。 來源:輸配電設備網

　　二: 首先應該知道交流接觸器的原理。他是用外界電源來加在線圈上，產生電磁場。加電吸合，斷電后接觸點就斷開。知道原理后，你應該弄清楚外加電源的接點，也就是線圈的兩個接點，一般在接觸器的下部，并且各在一邊。其他的幾路輸入和輸出一般在上部，一看就知道。還要注意外加電源的電壓是多少（220V或 380V），一般都標得有。并且注意接觸點是常閉還是常開。如果有自鎖控制，根據(jù)原理理一下線路就可以了。

 

一、電抗器概念
電抗器也叫電感器，一個導體通電時就會在其所占據(jù)的一定空間范圍產生磁   場，所以所有能載流的電導體都有一般意義上的感性。然而通電長直導體的電感較小，所產生的磁場不強，因此實際的電抗器是導線繞成螺線管形式，稱空心電抗器；有時為了讓這只螺線管具有更大的電感，便在螺線管中插入鐵心，稱鐵心電抗器。電抗分為感抗和容抗，比較科學的歸類是感抗器（電感器）和容抗器（電容器）統(tǒng)稱為電抗器，然而由于過去先有了電感器，并且被稱謂電抗器，所以現(xiàn)在人們所說的電容器就是容抗器，而電抗器專指電感器。
二、電抗器分類：
   按結構及冷卻介質、按接法、按功能、按用途進行分類。
   1 按結構及冷卻介質：分為空心式、鐵心式、干式、油浸式等，例如干式空心電抗器、干式鐵心   電抗器、油浸鐵心電抗器、油浸空心電抗器、夾持式干式空心電抗器、繞包式干式空心電抗器、水泥電抗器等。
   2 按接法：分為并聯(lián)電抗器和串聯(lián)電抗器。
   3 按功能：分為限流和補償。
   4 按用途：按具體用途細分，例如限流電抗器、濾波電抗器、平波電抗器、功率因數(shù)補償電抗器、串聯(lián)電抗器、平衡電抗器、接地電抗器、消弧線圈、進線電抗器、出線電抗器、飽和電抗器、自飽和電抗器、可變電抗器（可調電抗器、可控電抗器）、軛流電抗器、串聯(lián)諧振電抗器、并聯(lián)諧振電抗器等。
       電抗器作為無功補償手段，在電力系統(tǒng)中是不可缺少的。
并聯(lián)電抗器：發(fā)電機滿負載試驗用的電抗器是并聯(lián)電抗器的雛型。鐵心式電抗器由于分段鐵心餅之間存在著交變磁場的吸引力，因此噪音一般要比同容量變壓器高出10dB左右。
限流電抗器：限流電抗器一般用于配電線路。從同一母線引出的分支饋線上往往串有限流電抗器，以限制饋線的短路電流，并維持母線電壓，不致因饋線短路而致過低。
阻尼電抗器(通常也稱串聯(lián)電抗器)與電容器組或密集型電容器相串聯(lián)，用以限制電容器的合閘涌流。這一點，作用與限流電抗器相類似濾波電抗器濾波電抗器與濾波電容器串聯(lián)組成諧振濾波器，一般用于3次至17次的諧振濾波或更高次的高通濾波。直流輸電線路的換流站、相控型靜止補償裝置、中大型整流裝置、電氣化鐵道，以至于所有大功率晶閘管控制的電力電子電路都是諧波電流源，必須加以濾除，不讓其進入系統(tǒng)。電力部門對于電力系統(tǒng)中的諧波有具體規(guī)定。p
消弧線圈：消弧線圈廣泛用于lOkV-6kV級的諧振接地系統(tǒng)。由于變電所的無油化傾向，因此35kV以下的消弧線圈現(xiàn)很多是干式澆注型。

平波電抗器：平波電抗器用于整流以后的直流回路中。整流電路的脈波數(shù)總是有限的，在輸出的整直電壓中總是有紋波的。這種紋波往往是有害的，需要由平波電抗器加以抑制。直流輸電的換流站都裝有平波電抗器，使輸出的直流接近于理想直流。直流供電的晶閘管電氣傳動中，平波電抗器也是不可少的。
   直流控制的飽和電抗器：串在電路中的扼流式或自飽和飽和電抗器，在電壓正弦波的周期內，飽和   電抗器在飽和前吸收了一定的伏-秒，達到飽和，以后就呈全開放狀態(tài)。因此其輸出電壓是非正弦的， 這種飽和電抗器的作用與晶閘管相似。
         電氣回路的主要組成部分有電阻、電容和電感.電感具有抑制電流變化的作用,并能使交流電移相.把具有電感作用的繞線式的靜止感應裝置稱為電抗器。
       電抗器的作用
       電力系統(tǒng)中所采取的電抗器 常見的有串聯(lián)電抗器和并聯(lián)電抗器。串聯(lián)電抗器主要用來限制短路電流，也有在濾波器中與電容器串聯(lián)或并聯(lián)用來限制電網中的高次諧波。 220kV、110kV、35kV、10kV電網中的電抗器是用來吸收電纜線路的充電容性無功的�？梢酝ㄟ^調整并聯(lián)電抗器的數(shù)量來調整運行電壓。超高壓并聯(lián)電抗器有改善電力系統(tǒng)無功功率有關運行狀況的多種功能，主要包括：
（1）輕空載或輕負荷線路上的電容效應，以降低工頻暫態(tài)過電壓。
       （2）改善長輸電線路上的電壓分布。
       （3）使輕負荷時線路中的無功功率盡可能就地平衡，防止無功功率不合理流動 同時也減輕了線路上的功率損失。
       （4）在大機組與系統(tǒng)并列時 降低高壓母線上工頻穩(wěn)態(tài)電壓，便于發(fā)電機同期并列。
       （5）防止發(fā)電機帶長線路可能出現(xiàn)的自勵磁諧振現(xiàn)象。
       （6）當采用電抗器中性點經小電抗接地裝置時，還可用小電抗器補償線路相間及相地電容，以加速潛供電流自動熄滅，便于采用。
          電抗器的接線分串聯(lián)和并聯(lián)兩種方式。串聯(lián)電抗器通常起限流作用，并聯(lián)電抗器經常用于無功補償。

電動遙控玩具也就是在電動玩具里增加了遙控電路。常見的遙控電路一般有如下幾種類型：聲控、光控、無線電遙控等等。
遙控電路的控制原理

　　聲控就是用聲音去控制對象動作，一般采用駐極體話筒或壓電陶瓷片作為傳感元件來拾取聲音，通過電路放大驅動后級電子開關動作。為防止外界音頻干擾，可以采用超聲波控制，但也有故意選用聲頻來進行控制的，比如用小孩發(fā)出的聲音頻率去控制聲控玩具娃娃的哭笑動作等。

　　簡單的單通道光控電路是利用光敏管受光以后內阻發(fā)生變化使電子開關的狀態(tài)發(fā)生變化，傳感器有光敏二極管、光敏三極管、光敏電阻、光敏電池等等（早期生產的玻璃殼封制晶體管，刮掉外面黑色遮光油漆后就是一個不錯的光敏管。）。這個光源既可以是可見光，也可以是紅外線等不可見光源，不同的光敏元件有著不同的光譜。復雜一些的光控電路則能夠完成多通道開關或模擬量變化控制，應用極其廣泛，可以說家家都有。因為帶遙控的電視機、功放音響、VCD錄像機等家用電器的遙控器都是利用紅外線光源進行遙控的典例。上�，F(xiàn)在有許多居民樓的走廊照明燈都采用了光控與聲控相結合的電路，利用路過的人發(fā)出的腳步聲、談話聲或其他聲音去觸發(fā)照明燈的聲控電子開關，用光控電路使得照明燈在白天自動關閉停止響應。

　　無線電遙控電路比起聲控或光控電路復雜多了，但控制距離也更遠是它的主要特點，光控、聲控電路一般僅有幾米到十幾米的作用距離，而無線電遙控視不同的應用場合近可以是零點幾米，遠則可以超越地球到達太空！它由發(fā)射電路和接收電路2部分組成，當接收機收到發(fā)射機發(fā)出的無線電波以后驅動電子開關電路工作。所以它的發(fā)射頻率與接收頻率必須是完全相同的。根據(jù)其發(fā)射的高頻波形有等幅、調幅、調頻、數(shù)字脈沖發(fā)射機，根據(jù)其控制的開關數(shù)目有單通道遙控和多通道遙控等。

無線電遙控原理和特點

　　等幅發(fā)射只能用于單通道控制，線路簡單發(fā)射效率高但是抗干擾性極差。用固定的音頻頻率[/b]去調制高頻發(fā)射波的[b]幅度（所謂調制，就是使發(fā)射的高頻電波隨著音頻頻率的變化而產生相應變化的過程。），使發(fā)射的高頻電波幅度隨著音頻頻率的變化而產生相應變化，這就是調幅發(fā)射。它可以用不同的音頻頻率去控制不同的開關通道，所以可以做成遙控多通道控制電路。由于調幅波的高頻發(fā)射功率不能被全部利用，所以高頻發(fā)射效率比較低，但是因為它采用了音頻調制的方法，所以大大提高了抗干擾的能力。

　　如果用固定頻率的音頻去調制高頻發(fā)射波的頻率，使得高頻發(fā)射頻率隨著音頻頻率產生相應的頻率偏移，這就是調頻發(fā)射。因為調頻發(fā)射發(fā)送的是高頻等幅波（高頻全功率發(fā)射），充分利用了高頻發(fā)射功率，所以在發(fā)射機的高頻發(fā)射功率相同的情況下，控制距離比調幅波遠得多。由于自然界里的干擾電波多數(shù)是調幅波，所以調頻波的抗干擾性能也遠遠優(yōu)于調幅波，缺點是調頻接收電路相對調幅接收電路來說比較復雜一些。

　　如果用于調制的音頻不是固定頻率，而是直接用人的話音頻率去調制高頻發(fā)射波，那就是無線電對講機了，發(fā)送接收的基本道理都一樣。所以我在農場工作的那段時間經常喜歡把相關雜志介紹的無線電遙控電路改成單工無線電對講機（當時對無線電對講機的有關電路介紹比較少。）玩得不亦樂乎，因為我有時對無線電通訊似乎更感興趣。如果用數(shù)字信號去調制高頻發(fā)射電波，那發(fā)射的就是高頻脈沖波了。接收電鍍雖然更復雜，但是各項技術指標均有提高，工作的可靠性、穩(wěn)定性都是其他調制方式望塵莫及的。

　　由于發(fā)射功率過大會干擾和影響其他電子設備的正常工作（飛機上不允許乘客使用手機，就是怕手機的高頻發(fā)射電波會干擾駕駛艙電子儀器的正常運行而產生事故。），所以每個國家都有專門的無線電管理委員會進行監(jiān)督管理，對在不同場合、不同工作性質下使用的無線電波發(fā)射功率、發(fā)射頻率均有嚴格的限制和規(guī)定。對于業(yè)余無線電愛好者，開辟有專門的業(yè)余波段提供使用。所以你在做業(yè)余無線電發(fā)射實驗的時候，千萬別忘記這些基本常識，以免引起不必要的麻煩（有興趣可以看看我附在文后的參考資料，了解一下有關政策法規(guī)。）。

　　遙控有效距離與發(fā)射功率、接收靈敏度和工作頻率有關。但由于上述發(fā)射功率、工作頻率受到各種限制，一般可以從提高接收靈敏度、改善接收電路的抗干擾性能等方面入手去改進接收電路。
　　
　　 最初級的無線電遙控電路，接收采用簡單的超再生電路，會產生“沙沙……”的電路特有噪聲，當接收到發(fā)射機發(fā)出的與接收頻率相同的高頻等幅波時，噪聲立刻被抑制，使后級的低頻放大電路的輸入狀態(tài)改變而驅動電子開關動作。由于它只有在打開或關閉發(fā)射機時產生對應的開關信號，所以只能工作在單通道遙控方式。而且當遙控距離拉長后，由于接收到的高頻電波減弱，電路噪聲將不能被完全抑制，此時的電子開關就處于極不穩(wěn)定的臨界狀態(tài)，或開或關，這可是遙控電路的大忌！所以此遙控電路應用范圍很小。

　　調幅接收機接收到經過音頻調制的高頻調幅信號以后，通過檢波級將音頻信號截下送往后級放大電路。如果是多通道的接收機，一般用磁罐制作精密電感組成多級不同諧振頻率的LC音頻濾波電路，每級只允許與該級諧振頻率相同的音頻頻率通過，經過處理轉換成直流電平驅動后面的電子開關。接收機視遙控場合的不同要求可以是直放式、高放式、外差式等電路組合，抗干擾要求高的重要場所還可以增加二次變頻電路加強安全系數(shù)。

　　無線電遙控電路的重點就是抗干擾和穩(wěn)定性問題，所以電路里為了安全可能會設置了許多的附加電路。畢竟無線電遙控電路與無線電對講機在安全要求方面大不一樣，對講機一句話沒聽清楚可以要求對方再說一遍，說錯了還可以糾正，用于重要場合的遙控器要是開關動作錯了，也許就是人命關天的后果！

　　數(shù)字接收電路的接收過程以及原理這里限于篇幅我就不做詳細介紹了（彩電的遙控器就是用IC內部編制的數(shù)字信號去調制紅外線發(fā)射管的輸出，實現(xiàn)了多路控制。），由于數(shù)字接收電路里沒有了笨重的磁罐電感等元件，就可以通過集成化做得體積更小。現(xiàn)在的玩具遙控車的接收電路已有采用IC集成元件的，大大提高了遙控性能，同時也降低了生產、調試、元件的成本。

 

目前較為常用的串口有9針串口（DB9）和25針串口（DB25），通信距離較近時（<12m），可以用電纜線直接連接標準RS232端口（RS422、RS485較遠），若距離較遠，需附加調制解調器（MODEM）。最為簡單且常用的是三線制接法，即地、接收數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)三腳相連，本文只涉及到最為基本的接法，且直接用RS232相連。

1、DB9和DB25的常用信號腳說明

2、RS232C串口通信接線方法（三線制）

首先，串口傳輸數(shù)據(jù)只要有接收數(shù)據(jù)針腳和發(fā)送針腳就能實現(xiàn)：同一個串口的接收腳和發(fā)送腳直接用線相連，兩個串口相連或一個串口和多個串口相連 同一個串口的接收腳和發(fā)送腳直接用線相連 對9針串口和25針串口，均是2與3直接相連；
兩個不同串口（不論是同一臺計算機的兩個串口或分別是不同計算機的串口）

上面表格是對微機標準串行口而言的，還有許多非標準設備，如接收GPS數(shù)據(jù)或電子羅盤數(shù)據(jù)，只要記住一個原則：接收數(shù)據(jù)針腳（或線）與發(fā)送數(shù)據(jù)針腳（或線）相連，彼些交叉，信號地對應相接，就能百戰(zhàn)百勝。

3、串口調試中要注意的幾點： 不同編碼機制不能混接，如RS232C不能直接與RS422接口相連，市面上專門的各種轉換器賣，必須通過轉換器才能連接；
線路焊接要牢固，不然程序沒問題，卻因為接線問題誤事；
串口調試時，準備一個好用的調試工具，如串口調試助手、串口精靈等，有事半功倍之效果；
強烈建議不要帶電插撥串口，插撥時至少有一端是斷電的，否則串口易損壞。

電子電路中時常會用到精密電阻器，簡稱精密電阻。所謂精密電阻，是指電阻的阻值誤差、電阻的熱穩(wěn)定性（溫度系數(shù)）、電阻器的分布參數(shù)（分布電容和分布電感）等項指標均達到一定標準的電阻器。
精密電阻按材料分，有金屬膜精密電阻、線繞精密電阻和金屬箔精密電阻幾類。金屬膜精密電阻的精度較高，但阻值溫度系數(shù)和分布參數(shù)指標略低；線繞精密電阻的阻值精度和溫度系數(shù)指標很高，但分布參數(shù)指標偏低；金屬箔精密電阻的精度、阻值溫度系數(shù)和分布參數(shù)各項指標都很高：精度可達10-6，溫度系數(shù)可達±0.3×10-6/℃，分布電容可低于0.5pF，分布電感可低于0.1μH。由于上述三類精密電阻器的價格隨性能而提高，所以在應用中應根據(jù)實際情況合理選用。例如，在直流或頻率很低的交流電路中，一般只需選用線繞精密電阻或金屬膜精密電阻即可，沒有必要選用價格高昂的金屬箔精密電阻。
金屬膜精密電阻的主體通常為圓柱形；線繞精密電阻則有圓柱形、扁柱形和長方框架形幾種；金屬箔精密電阻則常呈方塊形或片形。線繞精密電阻的匝數(shù)較多時，往往采用無感繞制法繞制，正向繞制的匝數(shù)和反向繞制的匝數(shù)相同，以盡量減小分布電感。長方框架形的線繞精密電阻通常是設備制造廠根據(jù)需要專門定制的，常用于儀器儀表。
一旦儀器儀表中的長方框架形線繞精密電阻損壞，可用與原電阻合金絲的材料、直徑、長度均相同的新合金電阻絲均勻繞在原框架上代替。如果原長方框架形線繞精密電阻只是表面絕緣層破損，只需將原電阻絲從框架上拆下，重新浸漆（宜選用性能優(yōu)、價格低的1260絕緣清漆），再經晾干處理后重新繞到原長方框架上即可。

 

 

共模抑制比(CMRR)是指差分放大器對同時加到兩個輸入端上的共模信號的抑制能力。更確切地說,CMRR是產生特定輸出所需輸入的共模電壓與產生同樣輸出所需輸入的差分電壓的比值。同時,CMRR還等于放大器開環(huán)共模增益與開環(huán)差模增益的比值。

為了綜合評價差動放大電路對共模信號的抑制能力和對差模信號的放大能力，特別引入一個叫做共模抑制比（common-mode rejection ratio）的技術指標。其定義為差模電壓放大倍數(shù)和共模電壓放大倍數(shù)之比的絕對值。即

測試共模抑制比

 

　　在數(shù)字電路或系統(tǒng)的設計中，往往由于工作速度或者功耗指標的要求，需要采用多種邏輯器件混合使用 ，例如，TTL和CMOS兩種器件都要使用。由前面幾節(jié)的討論已知，每種器件的電壓和電流參數(shù)各不相同，因而需要采用接口電路，一般需要考慮下面三個條件：
　　1.驅動器件必須能對負載器件提供灌電流最大值。
　　2.驅動器件必須對負載器件提供足夠大的拉電流。
　　3.驅動器件的輸出電壓必須處在負載器件所要求的輸入電壓范圍
，包括高。低電壓值。
　　其中條件１和２，屬于門電路的扇出數(shù)問題，已在第四節(jié)作過詳細的分析。條件３屬于電壓兼容性的問題。其余如噪聲容限、輸入和輸出電容以及開關速度等參數(shù)在某些設計中也必須予以考慮。
　　下面分別就CMOS門驅動TTL 門或者相反的兩種情況的接口問題進行分析。

　　在這種情況下，只要兩者的電壓參數(shù)兼容，不需另加接口電路，僅按電流大小計算出扇出數(shù)即可。
　　下圖表示CMOS門驅動TTL門的簡單電路 。當CMOS門的輸出為高電平時，它為TTL負載提供拉電流，反之則提供灌電流。

例2.9.1——74HC00與非門電路用來驅動一個基本的TTL反相器和六個74LS門電路。試驗算此時的CMOS門電路是否過載？
解：
　　（1）查相關手冊得接口參數(shù)如下：一個基本的TTL門電路，I_IL＝1.6mA，六個74LS門的輸入電流I_IL＝6×0.4mA＝2.4mA�？偟妮斎腚娏鱅_IL(total)＝1.6mA＋2.4mA＝4mA。
　�。�2）因74HC00門電路的I_OL＝I_IL＝4mA，所驅動的TTL門電路未過載。

　　此時TTL為驅動器件，CMOS為負載器件。由手冊可知，當TTL輸入為低電平時 ，它的輸出電壓參數(shù)與CMOS HC的輸入電壓參數(shù)是不兼容的。例如，LSTTL的V_OH(min)為2.7V，而HC CMOS的V_IH(min)為3.5V。為了克服這一矛盾，常采用如上圖所示的接口措施。由圖可知，用上拉電阻R_p接到V_DD可將TTL的輸出高電平電壓升到約5V，上拉電阻的值取決于負載器件的數(shù)目以及TTL和CMOS的電流參數(shù)。
　　當TTL驅動CMO——HCT時，由于電壓參數(shù)兼容 ，不需另加接口電路�；�于這一情況，在數(shù)字電路設計中 ，也常用CMOS——HCT當作接口器件，以免除上拉電阻。

　　在數(shù)字電, 路中，往往需要用發(fā)光二極管來顯示信息的傳輸，如簡單的邏輯器件的狀態(tài)，七段數(shù)碼顯示，圖形符號顯示等。在每種情況下均需接口電路將數(shù)字信息轉換為模擬信息顯示。
　　下圖(a)表示CMOS反相器74HC04驅動一發(fā)光二極管LED，電路中串接了一限流電阻R以保護LED。限流電阻的大小可分別按下面兩種情況來計算。當圖中門電路的輸入為低電平時，輸出為高電平，于是

　　反之，當LED接人電路的情況如上圖(b)所示時，門電路的輸入信號應為高電平，輸出為低電平，故有
　　以上兩式中，I_D——LED的電流，V_F——LED的正向壓降，V_OH和V_OL為門電路的輸出高、低電平電壓，常取典型值。

　　在工程實踐中，往往會遇到用各種數(shù)字電路以控制機電性系統(tǒng)的功能，如控制電動機的位置和轉速，繼電器的接通與斷開，流體系統(tǒng)中的閥門的開通和關閉，自動生產線中的機械手多參數(shù)控制等。下面以繼電器的接口電路為例來說明。在繼電器的應用中，繼電器本身有額定的電壓和電流參數(shù)。一般情況下，需用運算放大器以提升到必須的數(shù)一模電壓和電流接口值。對于小型繼電器，可以將兩個反相器并聯(lián)作為驅動電路，如下圖所示。

　　在利用邏輯門電路（TTL或CMOS）作具體的設計時，還應當注意下列幾個實際問題：

　　集成邏輯門電路在使用時，一般不讓多余的輸入端懸空，以防止干擾信號引人。對多余輸入端的處理以不改變電路工作狀態(tài)及穩(wěn)定可靠為原則。
　　對于TTL與非門，一般可將多余的輸入端通過上拉電阻（1～3kΩ
）接電源正端，也可利用一反相器將其輸入端接地，其輸出高電位可接多余的輸入端。
　　對于CMOS電路，多余輸入端可根據(jù)需要使之接地（或非門）或直接接V_DD（與非門）。

　　數(shù)字電路或系統(tǒng)往往是由多片邏輯門電路構成，它們是由一公共的直流電源供電。這種電源是非理想的，一般是由整流穩(wěn)壓電路供電
，具有一定的內阻抗。當數(shù)字電路運行時，產生較大的脈沖電流或尖峰電流，當它們流經公共的內阻抗時，必將產生相互的影響，甚至使邏輯功能發(fā)生錯亂。一種常用的處理方法是采用去耦合濾波器，通常是用10～100uF 的大電容器與直流電源并聯(lián)以濾除不需的頻率成分。除此以外，對于每一集成芯片還加接0.luF的電容器以濾除開關噪聲。

　　正確的接地技術對于降低電路噪聲是很重要的。這方面可將電源地與信號地分開，先將信號地匯集在一點，然后將二者用最短的導線連在一起，以避免含有多種脈沖波形（含尖峰電流）的大電流引到某數(shù)字器件的輸入端而導致系統(tǒng)正常的邏輯功能失效。此外，當系統(tǒng)中兼有模擬和數(shù)字兩種器件時，同樣需將二者的地分開，然后再選用一個合適共同點接地，以免除二者之間的影響。必要時，也可設計模擬和數(shù)字兩塊電路板，各備直流電源，然后將二者恰當?shù)牡剡B接在一起
。在印刷電路板的設計或安裝中，要注意連線盡可能短，以減少接線電容而導致寄生反饋有可能引起寄生振蕩。有關這方面技術問題的詳細介紹，可參閱有關文獻。集成數(shù)字電路的數(shù)據(jù)手冊，也提供某些典型電路應用設計，亦是有益的參考資料。
　　此外，CMOS器件在使用和儲藏過程中要注意靜電感應導致?lián)p傷的問題。靜電屏蔽是常用的防護措施

 

 

1,在電路中沒有任何功能，只是在PCB上為了調試方便或兼容設計等原因。
2,可以做跳線用，如果某段線路不用，直接不貼該電阻即可（不影響外觀）。
3,在匹配電路參數(shù)不確定的時候，以0歐姆代替，實際調試的時候，確定參數(shù)，再以具體數(shù)值的元件代替。
4,想測某部分電路的耗電流的時候，可以去掉0ohm電阻，接上電流表，這樣方便測耗電流。
5,在布線時,如果實在布不過去了,也可以加一個0歐的電阻。
6,在高頻信號下，充當電感或電容。（與外部電路特性有關）電感用，主要是解決EMC問題。如地與地，電源和IC Pin間。
7,單點接地（指保護接地、工作接地、直流接地在設備上相互分開,各自成為獨立系統(tǒng)）。
8,熔絲作用

*模擬地和數(shù)字地單點接地*
　　只要是地，最終都要接到一起，然后入大地。如果不接在一起就是"浮地"，存在壓差，容易積累電荷，造成靜電。地是參考0電位，所有電壓都是參考地得出的，地的標準要一致，故各種地應短接在一起。人們認為大地能夠吸收所有電荷，始終維持穩(wěn)定，是最終的地參考點。雖然有些板子沒有接大地，但發(fā)電廠是接大地的，板子上的電源最終還是會返回發(fā)電廠入地。如果把模擬地和數(shù)字地大面積直接相連，會導致互相干擾。不短接又不妥，理由如上有四種方法解決此問題：1、用磁珠連接；2、用電容連接；3、用電感連接；4、用0歐姆電阻連接。
　　磁珠的等效電路相當于帶阻限波器，只對某個頻點的噪聲有顯著抑制作用，使用時需要預先估計噪點頻率，以便選用適當型號。對于頻率不確定或無法預知的情況，磁珠不合。
　　電容隔直通交，造成浮地。
　　電感體積大，雜散參數(shù)多，不穩(wěn)定。
　　0歐電阻相當于很窄的電流通路，能夠有效地限制環(huán)路電流，使噪聲得到抑制。電阻在所有頻帶上都有衰減作用(0歐電阻也有阻抗)，這點比磁珠強。
　　*跨接時用于電流回路*
　　當分割電地平面后，造成信號最短回流路徑斷裂，此時，信號回路不得不繞道，形成很大的環(huán)路面積，電場和磁場的影響就變強了，容易干擾/被干擾。在分割區(qū)上跨接0歐電阻，可以提供較短的回流路徑，減小干擾。
　　*配置電路*
　　一般，產品上不要出現(xiàn)跳線和撥碼開關。有時用戶會亂動設置，易引起誤會，為了減少維護費用，應用0歐電阻代替跳線等焊在板子上。
　　空置跳線在高頻時相當于天線，用貼片電阻效果好。
　　*其他用途* 布線時跨線
　　調試/測試用
　　臨時取代其他貼片器件
　　作為溫度補償器件
更多時候是出于EMC對策的需要。另外，0歐姆電阻比過孔的寄生電感小，而且過孔還會影響地平面（因為要挖孔）。

 

　　利用套在一部分磁極上的短路繞組產生旋轉磁場和起動轉矩的單相異步電動機。其定子大都是凸極式的。在磁極上裝有集中繞組,即主繞組。在極弧的1/3～1/2處開有小槽，裝入銅質短路繞組，將部分磁極罩起來，故稱為罩極異步電動機。圖示為罩極異步電動機的原理示意。

　　當主繞組接上電源時，便有電流通過并產生脈振磁通。它分為兩部分，即不穿過罩極繞組的磁通Ф₁和穿過罩極繞組的磁通Ф₂。Ф₂要在罩極繞組中感應電動勢E_k并產生電流I_k，罩極線圈中的電流I_k也將產生磁通φ_k,于是罩極下的總磁通Ф₃將為Ф₂和φ_k之和。Ф₃在時間上落后于Ф₁，由于非罩極部分的磁通Ф₁與罩極部分的磁通Ф₃在空間及時間上均有一定的相位差，故能產生橢圓形旋轉磁場，從非罩極部分向罩極部分轉動。通過電磁感應在轉子繞組中感應起電流，產生起動轉矩，使轉子轉動。

 

　　氣體放電光源電路中，安裝在電源與一個或幾個放電燈之間，使燈能穩(wěn)定工作并將燈電流限制到所需數(shù)值的裝置。還有改善啟動性能的快速啟動鎮(zhèn)流器、瞬時啟動鎮(zhèn)流器等。鎮(zhèn)流器可以由電阻、電感、電容和漏磁變壓器等獨立組成，也可以由這些器件或由電子元件等組合而成。
　　作用原理 　大多數(shù)氣體放電燈是利用弧光放電特性制成的，如試驗燈管啟動性能的啟動鎮(zhèn)流器，具有電壓隨電流增加而下降的負特性（又稱負阻特性），不可能建立穩(wěn)定的工作點。為了使放電穩(wěn)定，限制燈工作電流，必須在氣體放電光源電路中設置鎮(zhèn)流器。鎮(zhèn)流器已成為氣體放電光源電路中重要的附加裝置。
　　類型 　鎮(zhèn)流器的類型很多，主要有電阻型、電感型、漏磁變壓器型、電容型、LC型和電子型6種。
　　電阻鎮(zhèn)流器 　它通過電阻上的電壓正比于電流來調節(jié)燈電流。大功率的氣體放電光源應用電子鎮(zhèn)流器較少。在配用直流電源的氣體放電光源電路中，應用電阻鎮(zhèn)流器，設計和加工都比較簡單，優(yōu)點非常突出，但功耗大，效率低。在配用交流電源的氣體放電光源電路中，也有應用電阻鎮(zhèn)流器的，如自鎮(zhèn)流高壓汞燈電路中，生產和應用都受到一定限制，應用鎢絲作電阻鎮(zhèn)流器。LC鎮(zhèn)流器由于設計復雜、加工困難，但一般來說，而LC鎮(zhèn)流器和電子鎮(zhèn)流器則有很大的發(fā)展前途。在交流電路中應用電阻鎮(zhèn)流器會影響燈電流波形，并使燈的發(fā)光效率下降和穩(wěn)定性變差，但能提高電路功率因數(shù)。②以電網（交流220V）直流供電的電路，
　　電感鎮(zhèn)流器 　又稱電抗器、扼流圈，又稱逆變器。屬于滯后型鎮(zhèn)流器，即燈電流位相滯后于電源電壓位相。目前實際應用的電子鎮(zhèn)流器又分兩種：①以低壓直流電源（電壓低于250V）供電的電路，它通過電感上的電壓正比于電流的時間變化率來調節(jié)燈電流。燈管處于20～100kHz工作狀態(tài)。主要應用于配用交流電源的氣體放電光源電路。與電阻鎮(zhèn)流器相比較，它的功耗較小，除直接電源外均工作于電源頻率下（一般為50Hz或60Hz），能改善燈電流波形和燈工作的穩(wěn)定性。電子鎮(zhèn)流器與上述各種鎮(zhèn)流器的燈管，電感型鎮(zhèn)流器由鐵磁材料制成的鐵芯、漆包線制成的線圈和有關絕緣材料組成，加工工藝與普通變壓器加工工藝類似。電感鎮(zhèn)流器是根據(jù)電源電壓、燈電壓和燈電流進行設計的，主要保證燈的電參數(shù)，還要結合考慮損耗、溫升等其他參數(shù)。還可以大大提高重復著火能力。在實際應用中，電感鎮(zhèn)流器性能穩(wěn)定可靠，但較笨重且有噪聲。
　　漏磁變壓器鎮(zhèn)流器 　它是一種能獲得較高開路電壓（大于電源電壓）的鎮(zhèn)流器。利用變壓器的漏磁性能等效作為電感型鎮(zhèn)流器應用，可以較好地改善電路功率因數(shù)。屬于滯后型鎮(zhèn)流器。突出的優(yōu)點是使燈啟動方便，一般屬于超前型鎮(zhèn)流器，缺點是比電感性鎮(zhèn)流器功耗大，也更笨重且噪聲更大。
　　電容鎮(zhèn)流器 　即在配用交流電源的氣體放電光源電路中應用電容作鎮(zhèn)流器。它不能限制燈的瞬時電流，僅限制每半周中通過電路的總電荷量。在低頻交流電路中，將會使燈電流波形嚴重失真，形成很高的脈沖峰值電流（有效值不大），這對燈的電極產生十分有害的影響，導致燈壽命大大縮減。因此在低頻交流電路中很少應用電容作鎮(zhèn)流器。在較高頻率（20～100kHz）的交流電路中，電容可以作為鎮(zhèn)流器應用而獲得滿意的效果，功耗較小，電流波形失真小，體積小，重量輕，且沒有噪聲。
　　LC鎮(zhèn)流器 　有以下兩種形式。
　　①由電感和電容串聯(lián)組成的鎮(zhèn)流器。功耗較小，通常設計容抗為感抗的兩倍左右，總阻抗呈容性，屬于超前型鎮(zhèn)流器，即燈電流位相超前于電源電壓的位相。導致燈壽命大大縮減。與電阻鎮(zhèn)流器和電感鎮(zhèn)流器相比較，功耗小，尤其具有良好的穩(wěn)流特性，將會使燈電流波形嚴重失真，燈啟動時的短路特性也好。在低頻交流電路中，與滯后型的電感鎮(zhèn)流器配合應用，可大大改善電路的功率因數(shù)。但在電源電壓換向時提供的每半周重復電離的電壓較低，重復著火能力較差。
　�、谟陕┐抛儔浩骱碗娙萁M合成的鎮(zhèn)流器。一般屬于超前型鎮(zhèn)流器，如參數(shù)選擇適當，可以較好地改善電路功率因數(shù)。其主要性能同前一種形式的LC鎮(zhèn)流器一樣，如果在設計中選擇特殊的漏磁變壓器結構，組成LC超前頂峰式鎮(zhèn)流器，電感鎮(zhèn)流器性能穩(wěn)定可靠，則除上述各項優(yōu)點外，還可以大大提高重復著火能力。這是一種比較理想的鎮(zhèn)流器。缺點是設計和加工都比較復雜。電感鎮(zhèn)流器是根據(jù)電源電壓、燈電壓和燈電流進行設計的，
　　電子鎮(zhèn)流器 　它是由電子元件組合而成的新型鎮(zhèn)流器。加工工藝與普通變壓器加工工藝類似。它的損耗、體積、重量、電路功率因素、閃爍等參數(shù)均優(yōu)于上述各種鎮(zhèn)流器。電子鎮(zhèn)流器與上述各種鎮(zhèn)流器的燈管，除直接電源外均工作于電源頻率下（一般為50Hz或60Hz），而電子鎮(zhèn)流器則使燈工作于20～100kHz的頻率下，與電阻鎮(zhèn)流器相比較，它實質上是一個電源變換器，燈管處于20～100kHz工作狀態(tài)。目前實際應用的電子鎮(zhèn)流器又分兩種：①以低壓直流電源（電壓低于250V）供電的電路，稱為晶體管鎮(zhèn)流器，屬于滯后型鎮(zhèn)流器，又稱逆變器。②以電網（交流220V）直流供電的電路，稱為電子鎮(zhèn)流器。并使燈的發(fā)光效率下降和穩(wěn)定性變差，
　　發(fā)展趨勢 　目前生產應用的主要為電感鎮(zhèn)流器，而LC鎮(zhèn)流器和電子鎮(zhèn)流器則有很大的發(fā)展前途。LC鎮(zhèn)流器由于設計復雜、加工困難，應用鎢絲作電阻鎮(zhèn)流器。生產和應用都受到一定限制，但某些類型的氣體放電光源（如金屬鹵化物燈）以配用特殊結構形式的LC超前頂峰式鎮(zhèn)流器為好，因而受到了人們的重視。在配用交流電源的氣體放電光源電路中，80年代以來電子鎮(zhèn)流器發(fā)展很快，效率低。尤其配合緊湊型熒光燈的發(fā)展應用，但功耗大，優(yōu)點非常突出，如節(jié)能、小型、啟動快、使用方便等。目前電子鎮(zhèn)流器主要應用于熒光燈和其他小功率的氣體放電光源，在配用直流電源的氣體放電光源電路中，大功率的氣體放電光源應用電子鎮(zhèn)流器較少。
　　鎮(zhèn)流器在實際應用中，主要有電阻型、電感型、漏磁變壓器型、電容型、LC型和電子型6種。其功能已不僅局限于鎮(zhèn)流器本身，還常將電路中所需的其他功能或裝置，都包含于鎮(zhèn)流器之中。鎮(zhèn)流器中可以包括以下各種裝置：電源電壓變壓的裝置；提供啟動電壓、預熱電流的裝置；防止冷態(tài)啟動的裝置；減少頻閃效應的裝置；校正功率因數(shù)的裝置；抗無線電干擾的裝置等。隨著應用范圍的擴大，生產和測試的需要，還出現(xiàn)了各種專用鎮(zhèn)流器，如試驗燈管啟動性能的啟動鎮(zhèn)流器，作燈管壽命試驗用的壽命鎮(zhèn)流器，也可以由這些器件或由電子元件等組合而成。作燈管測試用的基準鎮(zhèn)流器等。還有改善啟動性能的快速啟動鎮(zhèn)流器、瞬時啟動鎮(zhèn)流器等。使燈能穩(wěn)定工作并將燈電流限制到所需數(shù)值的裝置。

　　在無機械聯(lián)接的轉角信號傳遞系統(tǒng)或電信號的傳遞系統(tǒng)中，傳遞角度或信號的電感式角度傳感元件。是最早應用的一種微特電機。又稱自整角機，自同步機。自整角機與繞線式感應電機相似。當轉子位置改變時，繞組間電磁耦合發(fā)生變化，感應出電信號或輸出電流，在發(fā)送機和接收機（或變壓器）之間接入差動自整角機（圖2）。從而產生電磁轉矩，以保證傳遞系統(tǒng)自同步地傳遞角度或信號。
　　自整角機按系統(tǒng)工作方式分為控制式和力矩式兩大類；按功能分為自整角發(fā)送機、自整角接收機、自整角變壓器和差動自整角機；按結構分為接觸式和無接觸式。阻尼時間小于3秒，典型的接觸式結構主要由定子、轉子和集電裝置（集電環(huán)和電刷）3部分組成。 定子鐵心由均勻分布槽的沖片疊成，槽內一般嵌有三相對稱Y連接的繞組。Ⅰ級品在1.2度以內，轉子鐵心是由凸極式或均勻分布槽的沖片疊成，一般放置單相繞組。無接觸式自整角機有幾種形式，一種是采用環(huán)形變壓器；另一種是采用軸向磁路和徑向磁路組合而成的ΒЭИ式(由全蘇電工研究院發(fā)明)。此外還有其他形式。無接觸式工作可靠，壽命長，在隨動控制中為了不致產生振蕩，但結構復雜，體積大，通常發(fā)送機轉動，功耗也大。
　　自整角機和線繞式感應電機雖相似，但設計和工藝相差甚遠。自整角機采用特殊設計和精密加工制造。使兩個轉子向失調角減少方向旋轉。例如，在這個轉矩(又稱整步轉矩)作用下，精確計算繞組和合理安排斜槽，以消除影響誤差最大的高次諧波；為了使磁路均勻，在對接的回路中流過電流形成合成磁場，要求沖片槽分度誤差小且采用扇形疊裝，定、轉子要有較高的同心度;除精密加工保證外，還選用高精度的軸承等。這樣就使得自整角機具有傳遞精度高、可靠性好以及動態(tài)特性優(yōu)良的性能，僅將自整角變壓器改為自整角接收機，滿足高精度傳遞系統(tǒng)的要求。
　　自整角機在軍用和民用等產品上獲得廣泛使用，如自動火炮、雷達天線的方位角、俯仰角的控制和指示，飛機、艦船平臺控制和指示，船用傳令鐘，轉子雖是均布的槽，軋鋼機軋輥的間隙控制，核反應堆的控制棒指示器及同步攝影等的同步傳遞系統(tǒng)。
　　控制式自整角機傳遞系統(tǒng) 　圖1是用于傳遞電信號的系統(tǒng)線路簡圖。自整角發(fā)送機勵磁繞組接入電網，自整角變壓器輸出繞組作電信號輸出，它們的整步繞組對接。當發(fā)送機和變壓器有一失調角θ＝α－β時，在變壓器中形成合成的脈振磁場，并交鏈輸出繞組，感應出輸出電動勢E₀＝E_mcosθ(E_m為變壓器輸出繞組最大電動勢)。其主要性能參數(shù)是電誤差（角分）、比電壓（伏／度）及剩余電壓（毫伏）等。合成的脈振磁場軸線與發(fā)送機轉子的軸角一致，負載能力大。這樣，但精度高，變壓器輸出電動勢大小能反映發(fā)送機轉子的實際角位移。系統(tǒng)較復雜，θ很小時，E₀＝E_mcosθ≈E_m，電動勢變化不大明顯，難以分辨。因此，在實際使用中，變壓器輸出繞組軸線與發(fā)送機勵磁繞組軸線相差90°電角度，此時E₀=E_msinθ，即發(fā)送機轉角很小，電動勢變化不大明顯，也能從輸出電動勢檢測出轉角位移。實際系統(tǒng)須用放大器及伺服電機來執(zhí)行，系統(tǒng)較復雜，但精度高，負載能力大。合成的脈振磁場軸線與發(fā)送機轉子的軸角一致，其主要性能參數(shù)是電誤差（角分）、比電壓（伏／度）及剩余電壓（毫伏）等。70年代，自整角機中精密產品的電誤差低于幾角分。
　　為了進一步提高系統(tǒng)的精度而采用電氣雙通道傳遞系統(tǒng)，即精、粗兩個通道。其中，自整角變壓器輸出繞組作電信號輸出，精通道是用多極自整角機系統(tǒng)。多極自整角機特點是極對數(shù)P多、輸出信號（E₀=E_msinPθ）大，可提高靈敏度和分辨率。為了縮小尺寸，轉子雖是均布的槽，實際上是組成凸極式結構，飛機、艦船平臺控制和指示，極數(shù)等于齒數(shù)，如自動火炮、雷達天線的方位角、俯仰角的控制和指示，定子采用分數(shù)槽（q<1）的繞組。
　　力矩式自整角機傳遞系統(tǒng) 　簡單線路圖與圖1類似，滿足高精度傳遞系統(tǒng)的要求。僅將自整角變壓器改為自整角接收機，其勵磁繞組也接入電網。還選用高精度的軸承等。當發(fā)送機和接收機轉子失步時，定、轉子要有較高的同心度;除精密加工保證外，發(fā)送機和接收機的脈振磁場在它們整步繞組上各自感應出時間上同相位的三相電動勢，在對接的回路中流過電流形成合成磁場，并與勵磁繞組的脈振磁場作用產生電磁轉矩，精確計算繞組和合理安排斜槽，在這個轉矩(又稱整步轉矩)作用下，使兩個轉子向失調角減少方向旋轉。當θ=0，整步轉矩等于零，達到平衡。通常發(fā)送機轉動，接收機跟隨，在隨動控制中為了不致產生振蕩，壽命長，接收機一般裝有機械阻尼器或電阻尼器。這類系統(tǒng)簡單，傳遞精度低，帶負載能力小。無接觸式自整角機有幾種形式，其主要性能是轉角靜態(tài)誤差，0級品在0.5度以內，Ⅰ級品在1.2度以內，Ⅱ級品在2度以內。動態(tài)誤差一般小于5度，阻尼時間小于3秒，比整步轉矩（牛·米/度）按負載來設計。
　　差動自整角機傳遞系統(tǒng) 　一種復雜的力矩式或控制式系統(tǒng)，在發(fā)送機和接收機（或變壓器）之間接入差動自整角機（圖2）。差動自整角機的定、轉子繞組均為三相對稱Y連接的繞組。

　　如果系統(tǒng)中差動自整角機是在發(fā)送機下工作，則自整角機（接收機或變壓器）轉角為β=α±γ或輸出電動勢E₀＝E_msin(α-β±γ)。后面自整角機如為接收機，自同步機。則該系統(tǒng)稱力矩式系統(tǒng)；若為變壓器形式，又稱自整角機，該系統(tǒng)稱控制式系統(tǒng)。傳遞角度或信號的電感式角度傳感元件。

屏蔽就是對兩個空間區(qū)域之間進行金屬的隔離，以控制電場、磁場和電磁波由一個區(qū)域對另一個區(qū)域的感應和輻射。具體講，就是用屏蔽體將元部件、電路、組合件、電纜或整個系統(tǒng)的干擾源包圍起來，防止干擾電磁場向外擴散；用屏蔽體將接收電路、設備或系統(tǒng)包圍起來，防止它們受到外界電磁場的影響。因為屏蔽體對來自導線、電纜、元部件、電路或系統(tǒng)等外部的干擾電磁波和內部電磁波均起著吸收能量（渦流損耗）、反射能量（電磁波在屏蔽體上的界面反射）和抵消能量（電磁感應在屏蔽層上產生反向電磁場，可抵消部分干擾電磁波）的作用，所以屏蔽體具有減弱干擾的功能。

　�。� 1 ）當干擾電磁場的頻率較高時，利用低電阻率的金屬材料中產生的渦流，形成對外來電磁波的抵消作用，從而達到屏蔽的效果。

　�。� 2 ）當干擾電磁波的頻率較低時，要采用高導磁率的材料，從而使磁力線限制在屏蔽體內部，防止擴散到屏蔽的空間去。

　�。� 3 ）在某些場合下，如果要求對高頻和低頻電磁場都具有良好的屏蔽效果時，往往采用不同的金屬材料組成多層屏蔽體。

　　許多人不了解電磁屏蔽的原理，認為只要用金屬做一個箱子，然后將箱子接地，就能夠起到電磁屏蔽的作用。在這種概念指導下結果是失敗。因為，電磁屏蔽與屏蔽體接地與否并沒有關系。真正影響屏蔽體屏蔽效能的只有兩個因素：一個是整個屏蔽體表面必須是導電連續(xù)的，另一個是不能有直接穿透屏蔽體的導體。屏蔽體上有很多導電不連續(xù)點，最主要的一類是屏蔽體不同部分結合處形成的不導電縫隙。這些不導電的縫隙就產生了電磁泄漏，如同流體會從容器上的縫隙上泄漏一樣。解決這種泄漏的一個方法是在縫隙處填充導電彈性材料，消除不導電點。這就像在流體容器的縫隙處填充橡膠的道理一樣。這種彈性導電填充材料就是電磁密封襯墊。

　　在許多文獻中將電磁屏蔽體比喻成液體密封容器，似乎只有當用導電彈性材料將縫隙密封到滴水不漏的程度才能夠防止電磁波泄漏。實際上這是不確切的。因為縫隙或孔洞是否會泄漏電磁波，取決于縫隙或孔洞相對于電磁波波長的尺寸。當波長遠大于開口尺寸時，并不會產生明顯的泄漏。因此，當干擾的頻率較高時，這時波長較短，就需要使用電磁密封襯墊。具體說，當干擾的頻率超過 10MHz 時，就要考慮使用電磁密封襯墊。

凡是有彈性且導電良好的材料都可以用做電磁密封襯墊。按照這個原理制造的電磁密封襯墊有：

　　導電橡膠：在硅橡膠內填充占總重量 70 ～ 80 ％比例的金屬顆粒，如銀粉、銅粉、鋁粉、鍍銀銅粉、鍍銀鋁粉、鍍銀玻璃球等。這種材料保留一部分硅橡膠良好彈性的特性，同時具有較好的導電性。

　　金屬編織網：用鈹銅絲、蒙乃爾絲或不銹鋼絲編織成管狀長條，外形很像屏蔽電纜的屏蔽層。但它的編織方法與電纜屏蔽層不同，電纜屏蔽層是用多根線編成的，而這種屏蔽襯墊是由一根線織成的。打個形象的比喻，就像毛衣的袖子一樣。為了增強金屬網的彈性，有時在網管內加入橡膠芯。

　　指形簧片：鈹銅制成的簧片，具有很好的彈性和導電性。導電性和彈性。

　　多重導電橡膠：由兩層橡膠構成，內層是普通硅橡膠，外層是導電橡膠。這種材料克服了傳統(tǒng)導電橡膠彈性差的缺點，使橡膠的彈性得以充分體現(xiàn)。它的原理有些像帶橡膠芯的金屬絲網條。

　　選擇使用什么種類電磁密封襯墊時要考慮四個因素：屏蔽效能要求、有無環(huán)境密封要求、安裝結構要求、成本要求。屏蔽按機理可分為電場屏蔽、磁場屏蔽和電磁場屏蔽。

　　1 電場屏蔽
　　【屏蔽機理】：將電場感應看成分布電容間的耦合。
　　【設計要點】：
　　a 、屏蔽板以靠近受保護物為好，而且屏蔽板的接地必須良好�。�！
　　b 、屏蔽板的形狀對屏蔽效能的高低有明顯影響。全封閉的金屬盒最好，但工程中很難做到！
　　c 、屏蔽板的材料以良導體為好，但對厚度無要求，只要有足夠的強度就可了。

　　2 磁場屏蔽
　　磁場屏蔽通常是指對直流或低頻磁場的屏蔽，其效果比電場屏蔽和電磁場屏蔽要差的多。
　　【 屏蔽機理】：主要是依靠高導磁材料所具有的低磁阻，對磁通起著分路的作用，使得屏蔽體內部的磁場大為減弱。
　　【設計要點】：
　　a 、選用高導磁材料，如坡莫合金；
　　b 、增加屏蔽體的厚度；
　　以上均是為了減小屏蔽體的磁阻；
　　c 、被屏蔽的物體不要安排在緊靠屏蔽體的位置上，以盡量減小通過被屏蔽物體體內的磁通；
　　d 、注意屏蔽體的結構設計，凡接縫、通風空等均可能增加屏蔽體的磁阻，從而降低屏蔽效果。
　　e 、對于強磁場的屏蔽可采用雙層磁屏蔽體的結構。
　　對要屏蔽外部強磁場的，則屏蔽體的外層選用不易飽和的材料，如硅鋼；而內部可選用容易達到飽和的高導磁材料，如坡莫合金等。反之，如果要屏蔽內部強磁場時，則材料的排列次序要到過來。在安裝內外兩層屏蔽體時，要注意彼此間的絕緣。當沒有接地要求時，可用絕緣材料做支撐件。若需接地時，可選用非鐵磁材料（如銅、鋁）做支撐件。

　　3 電磁場屏蔽
　　電磁場屏蔽是利用屏蔽體阻止電磁場在空間傳播的一種措施。
　　【電磁場屏蔽的機理】：
　　a 、當電磁波到達屏蔽體表面時，由于空氣與金屬的交界面上阻抗的不連續(xù)，對入射波產生的反射。這種反射不要求屏蔽材料必須有一定的厚度，只要求交界面上的不連續(xù)；
　　b 、未被表面反射掉而進入屏蔽體的能量，在體內向前傳播的過程中，被屏蔽材料所衰減。也就是所謂的吸收；
　　c 、在屏蔽體內尚未衰減掉的剩余能量，傳到材料的另一表面時，遇到金屬－空氣阻抗不連續(xù)的交界面，會形成再次反射，并重新返回屏蔽體內。這種反射在兩個金屬的交界面上可能有多次的反射。

　　總之，電磁屏蔽體對電磁的衰減主要是基于電磁波的反射和電磁波的吸收。

【吸收損耗】不同的材料、不同的材料厚度對于電磁波的吸收效果不一樣 . 可根據(jù)材料吸收損耗的列線圖得出。
　　【反射損耗】分為三類：低阻抗磁場、高阻抗電場、平面波場。
　　其中低阻抗磁場和高阻抗電場的反射損耗列線圖計算方法相同，與金屬材料、頻率及輻射源到屏蔽體的距離有關。
　　對于平面波，波阻抗為一常數(shù)，而與輻射源到屏蔽體的距離無關，在列線圖中只需連接金屬材料和感興趣的頻率就可求出此時的反射損耗值。

　　4 實際的電磁屏蔽體
　　【結構材料】
　　a 、適用于底板和機殼的材料大多數(shù)是良導體，如銅、鋁等，可以屏蔽電場，主要的屏蔽機理是反射信號而不是吸收。
　　b 、對磁場的屏蔽需要鐵磁材料，如高導磁率合金和鐵。主要的屏蔽機理是吸收而不是反射。
　　c 、在強電磁環(huán)境中，要求材料能屏蔽電場和磁場兩種成分，因此需要結構上完好的鐵磁材料。屏蔽效率直接受材料的厚度以及搭接和接地方法好壞的影響。
　　d 、對于塑料殼體，是在其內壁噴涂屏蔽層，或在汽塑時摻入金屬纖維。

　　必須盡量減少結構的電氣不連續(xù)性，以便控制經底板和機殼進出的泄漏輻射。提高縫隙屏蔽效能的結構措施包括增加縫隙深度，減少縫隙長度，在結合面上加入導電襯墊，在接縫處涂上導電涂料，縮短螺釘間距離等。

　　【搭接】
　　a 、在底板和機殼的每一條縫和不連續(xù)處要盡可能好的搭接。最壞的電搭接對殼體的的屏蔽效能起決定性作用。
　　b 、保證接縫處金屬對金屬的接觸，以防電磁能的泄漏和輻射。
　　c 、在可能的情況下，接縫應焊接。在條件受限制的情況下，可用點焊、曉間距的鉚接和用螺釘來固定。
　　d 、在不加導電襯墊時，螺釘間距一般應小于最高工作頻率的 1 ％，至少不大于 1/20 波長。
　　e 、用螺釘或鉚接進行搭接時，應首先在縫的中部搭接好，然后逐漸向兩端延伸，以防金屬表面的彎曲。
　　f 、保證緊固方法有足夠的壓力，以便在有變形應力、沖擊、震動時保持表面接觸。
　　g 、在接縫不平整的地方，或在可移動的面板等處，必須使用導電襯墊或指形彈簧材料。
　　h 、選擇高導電率的和彈性好的襯墊。選擇襯墊時要考慮結合處所使用的頻率。
　　i 、選擇硬韌性材料做成的襯墊，以便劃破金屬上的任何表面。
　　j 、保證同襯墊材料配合的金屬表面沒有任何非導電保護層。
　　k 、當需要活動接觸時，使用指形壓簧，并要注意保持彈性指簧的壓力。
　　l 、導電橡膠襯墊用在鋁金屬表面時，要注意電化腐蝕作用。純銀填料的橡膠或 monel 線性襯墊將出現(xiàn)最嚴重的電化腐蝕。銀鍍鋁填料的導電橡膠是鹽霧環(huán)境下用于鋁金屬配合表面的最好襯墊材料。

　　以下是按優(yōu)先等級排列的各種襯墊。

　　1 金屬網射頻襯墊 容易變形，壓力為 1.4kg/cm 時，衰減為 54db 。
　　資料表明，頻率較低時衰減最大。用于永久密封較好，不適宜用于開與關的面板。

　　2 銅鍍合金 有很高的導電性和很好的抗腐蝕性。
　　彈性好，最適合用于和活動面板配合。可制成指條形、螺旋和鋸齒面。衰減為 100db 。

　　3 導電橡膠 適用于只需名義上連接和少量螺釘?shù)牡胤健?
　　實現(xiàn)水汽密封和電氣密封經 1500 ℃、 48 小時老化后，體電阻率為 10 ～ 20m ω /cm(max) 。變形度限制值為 25 ％。資料表明，頻率較高時衰減為最大。

　　4 導電蒙布 在泡沫塑料上蒙一塊鍍銀編織物，形成一個軟襯墊，占去大部分疏松空間，主要為民用，適用于泡沫襯墊機柜和門板。

　　【穿透和開口】

　　a、要注意由于電纜穿過機殼使整體屏蔽效能降低的程度。典型的未濾波的導線穿過屏蔽體時，屏蔽效能降低 30db 以上。
　　b 、電源線進入機殼時，全部應通過濾波器盒。濾波器的輸入端最好能穿出到屏蔽機殼外；若濾波器結構不宜穿出機殼，則應在電源線進入機殼出專為濾波器設置一隔艙。
　　c 、信號線、控制線進入 / 穿出機殼時，要通過適當?shù)臑V波器。具有濾波插針的多芯連接器適于這種場合使用。
　　d 、穿過屏蔽體的金屬控制軸，應該用金屬觸片、接地螺母或射頻襯墊接地。也可不用接地的金屬軸，而用其它軸貫通波導截止頻率比工作頻率高的園管來做控制軸。
　　e 、必須注意在截止波導孔內貫通金屬軸或導線時會嚴重降低屏蔽效能。
　　f 、當要求使用對地絕緣的金屬控制軸時，可用短的隱性控制軸，不調節(jié)時，用螺帽或金屬襯墊彈性安裝帽蓋住。
　　g 、為保險絲、插孔等加金屬帽。
　　h 、用導電襯墊和墊圈、螺母等實現(xiàn)鈕子開關防泄漏安裝。
　　i 、在屏蔽、通風和強度要求高而質量不苛刻時，用蜂窩板屏蔽通風口，最好用焊接方式保持線連接，防止泄漏。
　　j 、盡可能在指示器、顯示器后面加屏蔽，并對所有引線用穿心電容濾波。
　　k 、在不能從后面屏蔽指示器 / 顯示器和對引線濾波時，要用與機殼連續(xù)連接的金屬網或導電玻璃屏蔽指示器 / 顯示器的前面。對夾金屬絲的屏蔽玻璃，在保持合理透光度條件下，對 30 ～ 1000m 的屏蔽效能可達 50 ～ 110db 。在透明塑料或玻璃上鍍透明導電膜，其屏蔽效果一般不大于20db 。但后者可消除觀察窗上的靜電積累，在儀器上常用。

 

電流互感器的二次回路分為測量回路和保護回路。它的主要技術規(guī)范的選擇方法如下所述。
1） 額定一次電壓，由所在系統(tǒng)的標稱電壓確定�？梢赃x用高電壓等級的電流互感器在低電壓等級的系統(tǒng)中使用，如選用10kv的電流互感器在6kv系統(tǒng)中使用。
2） 額定一次電流，按照GB1208規(guī)定的額定電流等級選用。如果一次電流不能按照規(guī)定的這些等級選用時，可以用以下的方法解決：

 （1）保護回路和測量回路的變比要求不同時，可采用二次繞組帶抽頭電流互感器。也可以改變一次抽頭的電流互感器，一般分串聯(lián)和并聯(lián)接法，可獲得倍數(shù)變比或半數(shù)變比的電流互感器。

（2）測量回路用電流互感器有特殊用途的用s級的，它在10~110%的額定電流范圍內保持準確度要求。
3） 額定二次電流：有1A和5A兩類。選用原則：

（1）對新建發(fā)電廠和變電所有條件時，宜選用1A。

（2）如有利于互感器安裝或擴建工程原有TA為5A時，及某些情況下為降低TA的二次開路電壓，額定二次電流可選用5A。

（3）一個廠，站內的額定二次電流可同時選用1A和5A。
4） 準確級和暫態(tài)特性在以下專題說明
5） 鐵心個數(shù)。 電流互感器鐵心個數(shù)有兩類：一類為一個電流互感器只有一個一次繞組和二次繞組的單鐵心式，大部分低壓電流互感器就是這一類；一類是為一個一次繞組有兩個及兩個以上二次繞組的多鐵心式，每個二次繞組，按照用途不同配置。電能計量儀表和測量表計在滿足準確級的前提下，可以共用一個二次繞組。
6） 按結構可分為油浸式，樹脂澆注式和SF6式電流互感器。
7） 短路要求，對帶有一次回路導體的TA進行校驗，對于母線從窗口穿過皆無固定板的TA可不校驗動穩(wěn)定。

1、限流型斷路器的原理

    大家都知道限流型斷路器的分斷能力很高，可以達到150-200KA，但這里給出的數(shù)據(jù)往往是預期短路電流值，并不是實際通過限流型斷路器短路電流值，因此在采用限流型斷路器保護的配電系統(tǒng)校驗動熱穩(wěn)定時，要注意所選擇的短路電流參數(shù)。有些廠家聲稱他們的低壓斷路器全部是限流型斷路器，大家在了解限流型斷路器的限流原理后，就可以分辨真?zhèn)�。低壓斷路器的限流問題是為了分斷低阻抗大容量變壓器及不斷發(fā)展的配電網絡所引起的很大的故障短路電流而提出的,它要求斷路器的分斷時間短得足以使短路電流在達到其預期峰值前分斷。50年代末,法國首先研究限流分斷問題,并研制出了限流空氣斷路器,使空氣斷路器的短路分斷能力達到100ｋＡ。幾十年來,有許多種成熟的、效果好的限流技術在低壓斷路器中得到廣泛的使用,如去離子柵滅弧、限流電阻、自復式限流元件、磁吹、電動斥力、ＶＪＣ以及固體絕緣屏幕限流技術等。目前,在先進的塑殼式斷路器的設計中,充分利用了空氣&nbsp;電磁原理和限流原理,使其分斷能力達200ｋＡ。近年來,隨著計算機技術、控制技術、新材料技術以及電力電子技術的引入,使得限流技術有了更新的發(fā)展,如超導限流器、以ＧＴＯ為基礎的限流器、可控阻抗變換器及故障檢測技術等,這些限流分斷新技術的研究會大大提高斷路器的分斷能力和限流能力。

    傳統(tǒng)低壓斷路器限流分斷的原理是當故障發(fā)生時,觸頭快速打開產生電弧,相當于在線路中串入一個迅速增長的電弧電阻,從而限制短路電流。這個迅速增長的電弧電阻,通常稱為“動態(tài)電弧電阻”。&nbsp;與一般的斷路器的滅弧室不同,低壓限流斷路器的滅弧室采用多個滅弧柵片。在開斷過程中,首先動觸頭和靜觸頭分開產生電弧,在電磁場和熱場,流場的作用下運動至滅弧柵片。當電弧進入柵片后,由于被分成的多個短弧的近極壓降,使電弧電壓迅速上升,從而達到限流的目的。為了有較高的電弧電壓,限流斷路器滅弧室的柵片數(shù)比一般的斷路器要多,并且排列得更緊密。電弧電壓上升得越快,限流效果就越好,最終,電弧電壓超過電源電壓的值,使得電源電壓無法維持電弧,從而完成熄弧限流分斷。要使電弧電壓迅速升高,傳統(tǒng)的有兩種方法:(1)磁吹線圈。這種情況下,電弧將會被迅速拉長,它不僅增加了電弧的長度,而且也增加電弧的熱傳導面積。(2)使用引弧道來迅速升高電弧電壓。當觸頭打開時,沿著引弧道上的電磁力將拉長電弧,當電弧被驅動到滅弧室,就會進一步分割、冷卻,這種方法的前提要求:①電弧必須能被強迫脫離觸頭(在觸頭間的間隙大于約1ｍｍ時,它才會發(fā)生);②電弧必須非�？斓孛撾x觸頭區(qū),這樣就減少了觸頭材料的損耗,同時,觸頭間隙恢復;③電弧必須以非�？斓乃俣妊刂�引弧道運動(約100ｍ/ｓ),然后進入去離子柵片以提高最終的電弧電壓值。
    在限流斷路器的設計中,有以下4個基本的原則:

                  a　觸頭迅速打開
                  b  迅速提高電弧電壓
                  c　使最終的電弧電壓值高
                  d　快速的介質強度恢復。


    常用的限流技術分三類:

    1)人工零點法。利用電弧去產生人工零點,使得弧隙中的電流為零,從而使電弧熄滅。
    2)提高電弧靜態(tài)伏—安特性法。通常采用去離子柵法、絕緣柵法、窄縫法及VJC法等。去離子柵法就是利用金屬柵片把電弧分割成若干個互相串聯(lián)的短弧,利用短弧的壓降來提高電弧電壓而使電弧熄滅;絕緣柵法:即柵片是絕緣的,其作用是導出電弧的熱量,以提高電弧的弧柱壓,同時,柵片將電弧分割成若干段的短弧,每一柵片就是短弧的電極,同時產生許多個陽極壓降和陰極壓降,對直流電弧而言,利用近極處的電弧電壓降加弧柱的電壓降一起滅弧;窄縫法,通常采用多重窄縫,這樣,可以減少電弧進入上部窄縫的阻力,因而在驅動電弧運動的電磁力給定時,可以采用比單窄縫滅弧室更小的縫隙,一方面可將電弧直徑壓縮,使電弧同縫隙壁緊密接觸;另一方面,也使電弧面積增加,長度增長,這些都進一步加強了冷卻和去游離的作用,使電弧熄滅;VJC法主要是在電極的四周覆蓋一定厚度的絕緣物或高電阻金屬材料,從而對電弧弧柱進行控制,以達到升高電弧電壓的目的。固體絕緣屏幕法是利用一固體絕緣屏幕快速插入到分斷故障電流的觸頭中,使觸頭間燃燒的電弧被屏幕隔開而迅速熄滅。以上這些方法通常綜合使用,如VJC及多窄縫法,以取得更好的限流分斷的效果。
   3)提高觸頭分斷速度法。通常利用巨大的斷開彈簧或其他加速裝置將觸頭拉開,或利用儲能的電容器對斥力線圈放電在鋁盤中感應出渦流來產生巨大電動斥力,將動觸頭打開,與此同時,盡量加快脫扣器的動作及機構的動作,以達到高速分斷的目的,這樣,分離時所需時間越小,則限流作用就越大。在六十年代,電力電子器件就被引入到電器中。現(xiàn)在,已有無觸頭的晶閘管斷路器、觸頭—晶閘管并聯(lián)的混合式斷路器在某些國家得到開發(fā)、并有一定程度的應用,但由于電力電子器件存在導通壓降大造成的能耗高、分斷電器不能形成間隙絕緣距離、過載能力差、工作參數(shù)缺乏相應的各個電壓等級以及費用高,這些使其構成的無觸點電器不能大量應用。當然,無觸點電器本身具有操作率高、開關速度快、控制功率小、噪音低、壽命長的特點,適合某些特殊的工作場合使用。在限流中,主要采用帶觸頭的混合式,如觸頭—晶閘管并聯(lián)的混合式斷路器,具有觸頭正常導通時壓降能耗小的特點,再利用電力電子器件的開斷時間短的特點,進一步縮短電流的開斷時間,從而實現(xiàn)限流分斷。在斷路器設計中,使用電力電子器件,主要要考慮器件的電流和電壓的參數(shù)。早期使用晶閘管,但它不能自關斷,需要換流關斷,造成電器的體積增大。目前,通�？紤]自關斷的器件,如IGBT（絕緣柵雙極晶體管）,GTO（可關斷晶體管）等。

2.高壓限流型熔斷器與低分斷能力電器之間的選擇性配合。

　　 在這種使用情況下，限流型熔斷器在大故障電流下動作，低分斷能力電器之間只能分斷它所允許分斷的小電流，因此需要根據(jù)兩者不同的時間-電流曲線配合實現(xiàn)。1/以曲線相交點為分界，限流型熔斷器承擔大故障電流分斷，其他電器承擔正常電流和小故障電流開斷。2/如果其他電器不隨熔斷器撞擊器聯(lián)鎖脫扣，則相交點必須大于高壓限流型熔斷器的最小動作電流。3/曲線相交點電流必須小于其他電器的開斷能力。4/當用高壓限流型熔斷器開斷電路時，其他電器必須具有足夠通過短路電流和關合短路電流的能力（校驗該電器的熱穩(wěn)定、動穩(wěn)定對應采用其開斷電流、關合電流），這些能力應與高壓限流型熔斷器截止電流和I2t值相適應。5/如果其他電器隨熔斷器撞擊器聯(lián)鎖脫扣，例如負荷開關，則要求負荷開關允許的轉移電流值大于熔斷器的最大轉移電流值。

 

變頻器中要進行大功率二極管整流、大功率晶體管逆變，結果是在輸入輸出回路產生電流高次諧波，干擾供電系統(tǒng)、負載及其他鄰近電氣設備。在實際使用過程中，經常遇到變頻器諧波干擾問題，下面簡單介紹諧波產生的機理、傳播途徑及有效抑制干擾的方法。

　　1．變頻器諧波產生機理

　　變頻器的主電路一般為交-直-交組成，外部輸入380V/50Hz的工頻電源經三相橋路不可控整流成直流電壓信號，經濾波電容濾波及大功率晶體管開關元件逆變?yōu)轭l率可變的交流信號。在整流回路中，輸入電流的波形為不規(guī)則的矩形波，波形按傅立葉級數(shù)分解為基波和各次諧波，其中的高次諧波將干擾輸入供電系統(tǒng)。在逆變輸出回路中，輸出電流信號是受PWM載波信號調制的脈沖波形，對于GTR大功率逆變元件，其PWM的載波頻率為2～3kHz，而IGBT大功率逆變元件的PWM最高載頻可達15kHz。同樣，輸出回路電流信號也可分解為只含正弦波的基波和其他各次諧波，而高次諧波電流對負載直接干擾。另外高次諧波電流還通過電纜向空間輻射，干擾鄰近電氣設備。

　　2．抑制諧波干擾常用的方法

　　諧波的傳播途徑是傳導和輻射，解決傳導干擾主要是在電路中把傳導的高頻電流濾掉或者隔離；解決輻射干擾就是對輻射源或被干擾的線路進行屏蔽。具體常用方法：(1)變頻系統(tǒng)的供電電源與其他設備的供電電源相互獨立，或在變頻器和其他用電設備的輸入側安裝隔離變壓器，切斷諧波電流。(2)在變頻器輸入側與輸出側串接合適的電抗器，或安裝諧波濾波器，濾波器的組成必須是LC型，吸收諧波和增大電源或負載的阻抗，達到抑制諧波的目的。(3)電動機和變頻器之間電纜應穿鋼管敷設或用鎧裝電纜，并與其他弱電信號在不同的電纜溝分別敷設，避免輻射干擾。(4)信號線采用屏蔽線，且布線時與變頻器主回路控制線錯開一定距離(至少20cm以上)，切斷輻射干擾。(5)變頻器使用專用接地線，且用粗短線接地，鄰近其他電器設備的地線必須與變頻器配線分開，使用短線。這樣能有效抑制電流諧波對鄰近設備的輻射干擾。

　　3．抑制諧波干擾實例

　　例1，某變頻切換控制系統(tǒng)，變頻器啟動運行正常，而鄰近液位計讀數(shù)偏高，一次表輸入4mA時，液位顯示不是下限值；液位未到設定上限值時，液位計卻顯示上限，致使變頻器接收停機指令，迫使變頻器停止運行。

　　這顯然是變頻器的高次諧波干擾液位計，干擾傳播途徑是液位計的電源回路或信號線。解決辦法：將液位計的供電電源取自另一供電變壓器，諧波干擾減弱，再將信號線穿入鋼管敷設，并與變頻器主回路線隔開一定距離，經這樣處理后，諧波干擾基本抑制，液位計工作恢復正常。

　　例2，某變頻控制液位顯示系統(tǒng)，液位計與變頻器在同一個柜體安裝，變頻器工作正常，而液位計顯示不準且不穩(wěn)，起初我們懷凝一次表、二次表、信號線及流體介質有問題，更換所有這些儀表、信號電纜，并改善流體特性，故障依然存在，而這故障就是變頻器的高次諧波電流通過輸出回路電纜向外輻射，傳遞到信號電纜，引起干擾。

　　解決辦法：液位計信號線及其控制線與變頻器的控制線及主回路線分開一定距離，且柜體外信號線穿入鋼管敷設，外殼良好接地，故障排除。例3，某變頻控制系統(tǒng)，由兩臺變頻器組成，且在同一柜體內，變頻器調頻方式均為電位器手調方式，運行某一臺變頻器時，工作正常，兩臺同時運行時，頻率互相干擾，即調節(jié)一臺變頻器的電位器對另一臺變頻器的頻率有影響，反過來也一樣。開始我們認為是電位器及控制線故障，排除這種可能后，斷定是諧波干擾引起。

　　解決辦法：把其中一只電位器移到其他柜體固定，且引線用屏蔽信號線，結果干擾減弱。為了徹底抑制干擾，重新加工一個電控柜，并與原柜體一定距離放置，把其中的一臺變頻器移到該電控柜，相應的接線及引線作必要的改動，這樣處理后，干擾基本消除，故障排除。例4，某變頻控制系統(tǒng)，切換兩套機泵，原先機泵是靠自耦降壓啟動工頻運行正常，現(xiàn)改為變頻運行，雖能實現(xiàn)調頻減速功能，但變頻器輸出端到電動機間的輸出線嚴重發(fā)熱，電動機外殼溫升加重，經常出現(xiàn)保護跳閘。這是由于變頻器輸出電壓和電流信號中包含PWM高次諧波，而諧波電流在輸出導線和電動機繞線上形成附加功率損耗。

　　解決辦法：把變頻器輸入線與輸出線分開，分別走各自的電纜溝，選用大一號截面的電纜換原先電纜，輸出端與電動機之間的電纜長度盡可能短。這樣處理后，發(fā)熱故障排除。對現(xiàn)場出現(xiàn)的各種變頻器高次諧波干擾，基本上都能照以上介紹的方法順利抑制，但對諧波成分及幅度要求很嚴的設備，徹底抑制高次諧波干擾非常困難，有待進一步攻關解決。

 

零序電流保護的基本原理是基于基爾霍夫電流定律：流入電路中任一節(jié)點的復電流的代數(shù)和等于零，即ΣI=0，它是用零序C.T作為取樣元件。在線路與電氣設備正常的情況下，各相電流的矢量和等于零（對零序電流保護假定不考慮不平衡電流），因此，零序C.T的二次側繞組無信號輸出（零序電流保護時躲過不平衡電流），執(zhí)行元件不動作。當發(fā)生接地故障時的各相電流的矢量和不為零，故障電流使零序C.T的環(huán)形鐵芯中產生磁通，零序C.T的二次側感應電壓使執(zhí)行元件動作，帶動脫扣裝置，切換供電網絡，達到接地故障保護的目的。

零序電流保護一般適合使用于TN接地系統(tǒng)。因為當發(fā)生一相接地時，對TN-S系統(tǒng)Id回路阻抗包括相線阻抗Z1，PE線阻抗ZPE和接觸阻抗Zf，即Zs＝Z1+ZPE+Zf；對于TN-C系統(tǒng)，Id回路阻抗包括相線阻抗Z1，PEN線阻抗ZPEN和接觸電阻Zf，即ZS＝Z1+ZPEN+Zf；對于TN-C-S系統(tǒng)，Id回路阻抗包括相線阻抗Z1，PEN線阻抗ZPEN，PE線阻抗ZPE和接觸電阻Zf，即ZS＝Z1+ZPEN+ZPE+Zf，產生的單相接地故障電流Id＝220/ZS，明顯大于無故障時的三相不平衡電流，只要整定合適，就可檢測出發(fā)生接地故障時的零序電流，以切斷故障回路。而對IT系統(tǒng)，一般均是使用對供電可靠性要求較高、對單相接地不必要立即切斷供電回路、但需發(fā)出絕緣破壞監(jiān)察信號、以維持繼續(xù)供電一段時間。工礦企業(yè)內的不配出中性線的三相三線配電線路。當單相接地時，該故障線路上流過的零序電流是全系統(tǒng)非故障系統(tǒng)電容電流之和，因而容易檢測出接地故障電流，故可用零序電流保護裝置來監(jiān)察相對地第一次接地故障。TT接地系統(tǒng)常應用于工農業(yè)、民用建筑的照明、動力混合供電的三相四線配電系統(tǒng)中，常發(fā)現(xiàn)三相不平衡電流較大，當發(fā)生一相接地時，Id回路阻抗包括相線阻抗Z1，PE線阻抗ZPE，負載側接地電阻RA和電源側接地電阻RB，接觸阻抗Zf，即ZS=Z1+ZPE+RA+RB+Zf，接地故障電流Id=220/ZS，由于RA+RB＞＞Z1+ZPE+Zf，且RA+RB數(shù)值一般均較大，很明顯TT系統(tǒng)的故障環(huán)路阻抗大，產生的單接故障電流Id，遠遠小于不平衡電流，很難檢測出故障電流，故不適用于TT接地系統(tǒng)。

零序電流保護具體應用可在三相線路上各裝一個電流互感器（C.T），或讓三相導線一起穿過一零序C.T，也可在中性線N上安裝一個零序C.T，利用這些C.T來檢測三相的電流矢量和，即零序電流Io，IA+IB＋IC=IO，當線路上所接的三相負荷完全平衡時（無接地故障，且不考慮線路、電器設備的泄漏電流），IO=0；當線路上所接的三相負荷不平衡，則IO=IN，此時的零序電流為不平衡電流IN；當某一相發(fā)生接地故障時，必然產生一個單相接地故障電流Id，此時檢測到的零序電流IO=IN+Id，是三相不平衡電流與單相接地電流的矢量和。

 

·  電流互感器主要由三部分組成：鐵心、一次線圈和二次線圈。由于鐵心磁阻的存在，電流互感器在傳變電流的過程中，必須消耗一小部分電流用于激磁，使鐵心磁化，從而在二次線圈產生感應電勢和二次電流，電流互感器的誤差就是由于鐵心所消耗的勵磁電流引起的。由于激磁電流和鐵損的存在，電流互感器一次電流和二次電流的差值是一個向量，誤差包括比值差和相角差。
影響誤差的因素：
　　1、電流互感器的內部參數(shù)是影響電流互感器誤差的主要因素。
　　⑴ 二次線圈內阻R2和漏抗X2對誤差的影響: 當R2增大時比差和角差都增大; X2增大時比差增大，但角差減校因此要改善誤差應盡量減小R2和適當?shù)腦2值。由于二次線圈內阻R2和漏抗X2與二次負載Rfh和Xfh比較而言值很小，所以改變R2和X2對誤差的影響不大，只有對小容量的電流互感器影響才較顯著。
　�、� 鐵芯截面對誤差的影響：鐵芯截面增大使鐵芯的磁通密度減少，勵磁電流減小，從而改善比差和角差。沒有補償?shù)碾娏骰ジ衅髟陬~定條件下鐵芯的磁通密度已經很小，所以減少磁通密度也相對減小了導磁系數(shù)，使勵磁電流減小不多，而且磁通密度越小效果越差。
　�、� 線圈匝數(shù)對誤差的影響: 增加線圈匝數(shù)就是增加安匝，增加匝數(shù)可以使磁通密度減小，其改善誤差的效果比增加鐵芯截面顯著得多。但是線圈匝數(shù)的增加會引起銅用量的增加，同時引起動穩(wěn)定倍數(shù)的減少和飽和倍數(shù)的增加。此外，對于單匝式的電流互感器（如穿心型或套管型電流互感器一次線圈只允許一匝）不能用增加匝數(shù)的辦法改善誤差。
　　⑷ 減少鐵芯損耗和提高導磁率。在鐵芯磁通密度不變的條件下，減少鐵芯勵磁安匝和損耗安匝也將改善比差和角差，因此采用優(yōu)質的磁性材料和采取適宜的退火工藝都能達到提高導磁率和減少損耗的目的。鐵芯磁性的優(yōu)劣還影響飽和倍數(shù)，鐵芯磁性差時飽和倍數(shù)較校。
2、運行中的電流互感器的誤差
　　當電流互感器已經定型，其內部參數(shù)就確定了，那么它的誤差大小將受二次電流（或一次電流）、二次負載、功率因數(shù)以及頻率的影響。這些因素稱為外部因素，在運行中的電流互感器的誤差主要受這四個因素影響。
　�、� 電流頻率的變動對誤差的影響比較復雜，一般系統(tǒng)頻率變化甚小，其影響可忽略不計。假使頻率變化過大，例如額定頻率為50Hz的電流互感器用于60Hz的系統(tǒng)中，就應當考慮頻率的影響，因為頻率變動不但影響鐵芯損耗、磁通密度和線圈漏抗的大小，也同時影響了二次側負載電抗值的大校
　�、� 當一次電流減小時，磁通密度按比例相應減少，但在低磁通密度時，勵磁安匝的減少比磁通密度減少要慢，因此比差和角差的絕對值就相對增大。
　�、� 電流互感器誤差具有以下特征：當一次電流在規(guī)定的范圍內變化時，二次電流按比例變化，當二次負載阻抗在規(guī)定范圍內變化時，不影響二次電流的大校所以當二次負載在額定范圍內減少時，磁通密度也減少，由于二次電流不變，勵磁電流減小，誤差也將減校電流互感器的出廠說明書一般會標明額定二次負載阻抗值，在運行中其誤差應按給定接線方式下的最大二次負載阻抗值來校核。
　�、� 二次負載的功率因數(shù)增大，也就是Rfh增大，Xfh減小，角差將增大而比差將減少。對于飽和倍數(shù)而言，互感器廠家說明書注明的飽和倍數(shù)是指功率因數(shù)為0.8時的飽和倍數(shù)，此值相當于的飽和倍數(shù)的“極小值”，因此功率因數(shù)無論增大或減小，飽和倍數(shù)都增大。

減小誤差的措施：
　　勵磁電流是造成電流互感器誤差的主要原因，因此減小勵磁電流就可以減小誤差:
　�、� 采用高導磁率的材料做鐵芯，因為鐵心磁性能不但影響比差和角差，也影響飽和倍數(shù)。
　　⑵ 增大鐵心截面，縮短磁路長度；增加線圈匝數(shù)。增減鐵心截面或線圈安匝會相應增大和減小飽和倍數(shù)，在采取增加鐵心截面或線圈安匝以改善比差和角差時，必須考慮到對飽和倍數(shù)的影響。
　�、� 限制二次負載的影響。在現(xiàn)場一般用增加連接導線的有效截面的方法，如采用較大截面的電纜，或多芯并聯(lián)使用，以減少二次負載的阻抗值。還可以把兩個同型號、變比相同的電流互感器串聯(lián)使用，使每個電流互感器的負載成為整個負載的一半。
　�、� 適當增大電流互感器變比。在現(xiàn)場運行中選用較大變比的互感器。
　　另外，還有二次繞組的分數(shù)補償、二次側電容分路補償?shù)鹊取?

 

 

電磁干擾 (EMI：Electro-Magnetic-Interference)是指不需要的電磁信號或噪聲信號等對需要的電磁信號的干擾。在如今電子信息時代，隨著信息高速公路、衛(wèi)星通信、移動通信、計算機應用等的高速發(fā)展，電磁干擾 (EMI)在軍事和民用電子信息領域的影響越來越嚴重，對公共環(huán)境和人身安全以及軍事保密、安全造成了很大的危害。   目前強制性的電磁兼容標準 (EMC)已經在世界范圍內執(zhí)行，一些發(fā)達國家在電磁兼容設計技術、材料技術、元器件技術等方面從70年代就開始研究，并形成一系列的標準加以應用。我國已于1998年底宣布執(zhí)行電磁兼容標準。   電磁兼容問題涉及面很寬，其核心是設法減少自身產生的電磁干擾和提高抗電磁干擾的能力。目前在電子設備和系統(tǒng)中通用的電磁兼容設計技術有接地、屏蔽、濾波三種，通常稱之為抑制電磁干擾的三大技術。   接地是將干擾信號引入接地端；屏蔽是利用屏蔽體來阻擋或衰減干擾信號的電磁傳輸；濾波是阻止干擾頻率信號通過而允許有用頻率信號通過的一種技術。在這三種技術中，濾波技術是目前抑止電磁干擾最常見、最有效、最經濟的一種手段。運用的方法也非常簡單，在電氣設備電源線的入口處插入抗EMI濾波器，濾波器可以把通過電源線傳導的電磁干擾信號給予充分地抑制，換而言之，它既能抑制電氣設備內部產生的電磁干擾，又能抑制外界電網傳入的電磁干擾。   美國在70年代就開始了鐵氧體抗電磁干擾材料的研制，目前已能生產各類抗電磁干擾材料和器件。美國陶瓷-磁性公司主要產品集中在NiZn鐵氧體材料上，通過鐵氧體的復數(shù)磁導率與頻率的關系，改變不同成分配方及摻雜來實現(xiàn)鐵氧體阻抗的頻率特性和衰減頻域;制成寬頻域抗EMI鐵氧體材料和各種濾波器。美國STEWARD公司，F(xiàn)ILTER CONECPTS公司分別研制成功14個系列和4個系列的抗EMI軟磁材料，并應用于IBM公司、ZENITH公司和MOTOROLA公司的各種微型計算機、數(shù)字設備以及ATT信息系統(tǒng)，取得了良好的效果。同時，也大量用于軍用電子裝備上，便其更加完善。   日本TDK公司有5大類抗EMI材料研制成功，也主要用于PC聯(lián)網、數(shù)字設備中。富士公司則集中于MMIC及IC用抗電磁干擾濾波器材料及器件的開發(fā)。 　　國內在此方面的研究始于80年代。主要在軟磁鐵氧體材料和器件方面進行了大量的研究。現(xiàn)在國內市場上已有部分抗EMI材料、抗EMI元件、抗EMI濾波器面世。而用磁性和陶瓷材料制備的復合材料作為新型的抗電磁干擾材料也是研究開發(fā)的熱點。

 

◆  開關電源電磁干擾的產生機理 　　開關電源產生的干擾,按噪聲干擾源種類來分,可分為尖峰干擾和諧波干擾兩種;若按耦合通路來分,可分為傳導干擾和輻射干擾兩種�，F(xiàn)在按噪聲干擾源來分別說明：  　　1、二極管的反向恢復時間引起的干擾  　　高頻整流回路中的整流二極管正向導通時有較大的正向電流流過,在其受反偏電壓而轉向截止時,由于PN結中有較多的載流子積累,因而在載流子消失之前的一段時間里,電流會反向流動,致使載流子消失的反向恢復電流急劇減少而發(fā)生很大的電流變化(di/dt)。  　　2、開關管工作時產生的諧波干擾 　　功率開關管在導通時流過較大的脈沖電流。例如正激型、推挽型和橋式變換器的輸入電流波形在阻性負載時近似為矩形波,其中含有豐富的高次諧波分量。當采用零電流、零電壓開關時,這種諧波干擾將會很小。另外,功率開關管在截止期間,高頻變壓器繞組漏感引起的電流突變,也會產生尖峰干擾。 　　3、交流輸入回路產生的干擾  　　無工頻變壓器的開關電源輸入端整流管在反向恢復期間會引起高頻衰減振蕩產生干擾。開關電源產生的尖峰干擾和諧波干擾能量,通過開關電源的輸入輸出線傳播出去而形成的干擾稱之為傳導干擾;而諧波和寄生振蕩的能量,通過輸入輸出線傳播時,都會在空間產生電場和磁場。這 種通過電磁輻射產生的干擾稱為輻射干擾。  　　4、其他原因  　　 元器件的寄生參數(shù)，開關電源的原理圖設計不夠完美，印刷線路板（PCB）走線通常采用手工布置，具有很大的隨意性，PCB的近場干擾大，并且印刷板上器件的安裝、放置，以及方位的不合理都會造成EMI干擾。   ◆  開關電源EMI的特點 　　作為工作于開關狀態(tài)的能量轉換裝置，開關電源的電壓、電流變化率很高，產生的干擾強度較大；干擾源主要集中在功率開關期間以及與之相連的散熱器和高平變壓器，相對于數(shù)字電路干擾源的位置較為 清楚；開關頻率不高（從幾十千赫和數(shù)兆赫茲），主要的干擾形式是傳導干擾和近場干擾;而印刷線路板 (PCB)走線通常采用手工布線,具有更大的隨意性,這增加了PCB分布參數(shù)的提取和近場干擾估計的難度。   ◆  EMI測試技術 　　目前診斷差模共模干擾的三種方法：射頻電流探頭、差模抑制網絡、噪聲分離網絡。用射頻電流探頭是測量差模共模干擾最簡單的方法，但測量結果與標準限值比較要經過較復雜的換算。差模抑制網絡結構比較簡單，測量結果可直接與標準限值比較，但只能測量共模干擾。噪聲分離網絡是最理想的方法， 但其關鍵部件變壓器的制造要求很高。   ◆  目前抑制干擾的幾種措施 　　形成電磁干擾的三要素是干擾源、傳播途徑和受擾設備。因而,抑制電磁干擾也應該從這三方面著手。 　　首先應該抑制干擾源,直接消除干擾原因;其次是消除干擾源和受擾設備之間的耦合和輻射,切斷電磁干擾的傳播途徑；第三是提高受擾設備的抗擾能力,減低其對噪聲的敏感度。目前抑制干擾的幾種措施基本上都是用切斷電磁干擾源和受擾設備之間的耦合通道，它們確是行之有效的辦法。常用的方法是屏蔽、接地和濾波。 　　采用屏蔽技術可以有效地抑制開關電源的電磁輻射干擾。例如,功率開關管和輸出二極管通常有較大的功率損耗,為了散熱往往需要安裝散熱器或直接安裝在電源底板上。器件安裝時需要導熱性能好的絕緣片 進行絕緣,這就使器件與底板和散熱器之間產生了分布電容,開關電源的底板是交流電源的地線,因而通過器件與底板之間的分布電容將電磁干擾耦合到交流輸入端產生共模干擾,解決這個問題的辦法是采用兩層絕緣片之間夾一層屏蔽片,并把屏蔽片接到直流地上,割斷了射頻干擾向輸入電網傳播的途徑。為了抑制開關電源產生的輻射,電磁干擾對其他電子設備的影響,可完全按照對磁場屏蔽的方法來加工屏蔽罩,然后將整個屏蔽罩與系統(tǒng)的機殼和地連接為一體,就能對電磁場進行有效的屏蔽。電源某些部分與大地相連可以起到抑制干擾的作用。例如,靜電屏蔽層接地可以抑制變化電場的干擾;電磁屏蔽用的導體原則上可以不接地,但不接地的屏蔽導體時常增強靜電耦合而產生所謂“負靜電屏蔽”效應,所以仍以接地為好,這樣使電磁屏蔽能同時發(fā)揮靜電屏蔽的作用。電路的公共參考點與大地相連,可為信號回路提供穩(wěn)定的參考電位。因此,系統(tǒng)中的安全保護地線、屏蔽接地線和公共參考地線各自形成接地母線后,最終都與大地相連。 在電路系統(tǒng)設計中應遵循“一點接地”的原則,如果形成多點接地,會出現(xiàn)閉合的接地環(huán)路,當磁力線穿過該回路時將產生磁感應噪聲,實際上很難實現(xiàn)“一點接地”。因此,為降低接地阻抗,消除分布電容的影響而采取平面式或多點接地,利用一個導電平面(底板或多層印制板電路的導電平面層等)作為參考地,需要接地的各部分就近接到該參考地上。為進一步減小接地回路的壓降,可用旁路電容減少返回電流的幅值。在低頻和高頻共存的電路系統(tǒng)中,應分別將低頻電路、高頻電路、功率電路的地線單獨連接后,再連接到公共參考點上。 濾波是抑制傳導干擾的一種很好的辦法。例如,在電源輸入端接上濾波器,可以抑制開關電源產生并向電網反饋的干擾,也可以抑制來自電網的噪聲對電源本身的侵害。在濾波電路中,還采用很多專用的濾波 元件,如穿心電容器、三端電容器、鐵氧體磁環(huán),它們能夠改善電路的濾波特性。恰當?shù)卦O計或選擇濾波器,并正確地安裝和使用濾波器,是抗干擾技術的重要組成部分�！　� EMI濾波技術是一種抑制尖脈沖干擾的有效措施,可以濾除多種原因產生的傳導干擾。一種由電容、電感組成的EMI濾波器,接在開關電源的輸入端。電路中,C1、C5是高頻旁路電容,用于濾除兩輸入電源線間的差模干擾;L1與C2、C4;L2與C3、C4組成共模干擾濾波環(huán)節(jié),用于濾除電源線與地之間非對稱的共模干擾;L3、L4的初次級匝數(shù)相等、極性相反,交流電流在磁芯中產生的磁通相反,因而可有效地抑制共模干擾。測試表明,只要適當選擇元器件的參數(shù),便可較好地抑制開關電源產生的傳導干擾。   ◆ 目前開關電源EMI抑制措施的不足之處 　　現(xiàn)有的抑制措施大多從消除干擾源和受擾設備之間的耦合和輻射,切斷電磁干擾的傳播途徑 出發(fā)，這確是抑制干擾的一種行之有效的辦法，但很少有人涉及直接控制干擾源,消除干擾，提 高受擾設備的抗擾能力，殊不知后者還有許多發(fā)展的空間。   ◆  改進措施的建議 　　目前從電磁干擾的傳播途徑出發(fā)來抑制干擾，已漸進成熟。我們的視點要回到開關電源器件本身來。從多年的工作實踐來看，在電路方面要注意以下幾點：  　　(1) 印制板布局時,要將模擬電路區(qū)和數(shù)字電路區(qū)合理地分開,電源和地線單獨引出,電源供給處匯集 到一點;ＰＣＢ布線時,高頻數(shù)字信號線要用短線,主要信號線最好集中在ＰＣＢ板中心,同時電源線盡可能遠離高頻數(shù)字信號線或用地線隔開。其次，可以根據(jù)耦合系數(shù)來布線，盡量減少干 擾耦合。  　　(2) 印制板的電源線和地線印制條盡可能寬,以減小線阻抗,從而減小公共阻抗引起的干擾噪聲。  　　(3) 器件多選用貼片元件和盡可能縮短元件的引腳長度,以減小元件分布電感的影響。     (4) 在Vdd及Vcc電源端盡可能靠近器件接入濾波電容,以縮短開關電流的流通途徑,如用10μＦ鋁電解和0 1μＦ電容并聯(lián)接在電源腳上。對于高速數(shù)字ＩＣ的電源端可以用鉭電解電容代替鋁電解電容,因為鉭電解的對地阻抗比鋁電解小得多�！　　�  　　產生開關電源電磁干擾的因素還很多，抑制電磁干擾還有大量的工作。全面抑制開關電源的各種噪聲 才會使開關電源得到更廣泛的應用。

 

使用在線電子表格，設計人員可從一個通用濾波器傳遞函數(shù)推導出最常見的濾波器類型�！‘斠欢◤碗s程度的信號通過幾乎任何電子系統(tǒng)時，它都需要某種濾波——經常是多種類型的。但許多以數(shù)字電路背景為主的設計人員在對付模擬濾波器時會猶豫不決，因為他們在大學時代有過對濾波器極點與零點進行復雜分析的不愉快經歷。幸運的是，通過將濾波器特性與一個通用濾波器傳遞函數(shù)的5個參數(shù)進行關聯(lián)，設計人員就可從此函數(shù)推導出最常用的濾波器類型。另外，通過使用Excel電子表格軟件，還有助于獲得對濾波器響應與這些參數(shù)如何關聯(lián)的感性認識。

濾波器是一種可通過或阻止某種信號頻率的電路。您可以通過基本的濾波器積木塊——二階通用濾波器傳遞函數(shù)，推導出最通用的濾波器類型：低通、帶通、高通、陷波和橢圓型濾波器。

 

傳遞函數(shù)的參數(shù)——f0、d、hHP、hBP和hLP，可用來構造所有類型的濾波器。轉降頻率f0為s項開始占支配作用時的頻率。設計者將低于此值的頻率看作是低頻，而將高于此值的頻率看作是高頻，并將在此值附近的頻率看作是帶內頻率。阻尼d用于測量濾波器如何從低頻率轉變至高頻率，它是濾波器趨向振蕩的一個指標。實際阻尼值從0至2變化（表1）。高通系數(shù)hHP是對那些高于轉降頻率的頻率起支配作用的分子的系數(shù)。帶通系數(shù)hBP是對那些在轉降頻率附近的頻率起支配作用的分子的系數(shù)。低通系數(shù)hLP是對那些低于轉降頻率的頻率起支配作用的分子的系數(shù)。設計者只需這5個參數(shù)即可定義一個濾波器。

 

高通與低通濾波器的最常見拓撲是Sallen Key，它只需一個運放（圖1a和1b）。多通（道）濾波器常用作帶通濾波器（圖1c），而且它還只需要一個運放。圖2及圖3示出了雙二階濾波器部分的拓撲。每種結構都能實現(xiàn)完整的通用濾波器傳遞函數(shù)。圖2所示電路使用三個運放，并且使用中央運放的目的僅是為了使總的反饋路徑為負反饋。帶開關電容器的相同濾波器只需兩個運放（圖3）。參考文獻1和2介紹了這些濾波器結構。

 

 

低通濾波器

低通濾波器允許從直流到某個截止頻率 (fCUTOFF) 的信號通過。將通用濾波器二階傳遞函數(shù)的高通和帶通系數(shù)均設為零，即得到一個二階低通濾波器傳遞公式：

 

圖4示出了一個典型低通濾波器的曲線，此曲線和表2表明低于f0的頻率其響應相對平坦。對于高于f0的頻率，信號按該頻率平方的速率下降。在頻率f0處，阻尼值使輸出信號衰減。您可以級聯(lián)多個這樣的濾波器部分來得到一個更高階的（更陡峭的轉降）濾波器。假定設計要求一個截止頻率為10kHz的四階貝塞爾 (Bessel) 低通濾波器。根據(jù)參考文獻1，每部分的轉降頻率分別為16.13及18.19 kHz，阻尼值分別為1.775及0.821，并且這兩個濾波器分區(qū)的高通、帶通和低通系數(shù)分別為0、0與1。您可以使用這兩個帶有上述參數(shù)的濾波器部分來實現(xiàn)所要求的濾波器。截止頻率為輸出信號衰減3 dB的頻率點。

 

 

帶通濾波器

帶通濾波器允許定義的中頻附近的信號通過。將通用濾波器二階傳遞函數(shù)的高通和低通系數(shù)設為零，即得到如下的二階帶通濾波器傳遞公式：

 

圖5顯示一個典型帶通濾波器的曲線，表3表明在f0處響應達到峰值，它等于低通系數(shù)除以阻尼值。對高于10f0的頻率，信號按正比于頻率的速度下降。對低于f0/10的頻率，信號按反比于頻率的速度下降。帶通濾波器的帶寬是可通過的、信號衰減不超過3 dB的頻率寬度。濾波器性能的另一個度量是Q，它表示用濾波器帶寬除中心頻率所得的比率。Q值越高，相對帶寬就越窄。根據(jù)定義，它等于阻尼值的倒數(shù)：

 

和低通濾波器一樣，設計人員可以級聯(lián)多個帶通濾波器來構成更高階的濾波器。假設設計要求一個允許950Hz與1050Hz之間的頻率通過的濾波器，則中心頻率為這兩個值的幾何平均數(shù)，即999Hz，帶寬為100Hz。由這些設計參數(shù)可得到Q值為9.99，阻尼值為0.1001。轉降頻率為998 Hz；阻尼值為0.1001；并且高通、帶通和低通系數(shù)分別為0、0.1001和0。

 

高通濾波器

 

高通濾波器允許頻率高于某個截止頻率的信號通過。二階高通濾波器的傳遞公式為：

 

圖5顯示一個典型帶通濾波器的曲線，表3表明在f0處響應達到峰值，它等于低通系數(shù)除以阻尼值。對高于10f0的頻率，信號按正比于頻率的速度下降。對低于f0/10的頻率，信號按反比于頻率的速度下降。帶通濾波器的帶寬是可通過的、信號衰減不超過3 dB的頻率寬度。濾波器性能的另一個度量是Q，它表示用濾波器帶寬除中心頻率所得的比率。Q值越高，相對帶寬就越窄。根據(jù)定義，它等于阻尼值的倒數(shù)：

 

和低通濾波器一樣，設計人員可以級聯(lián)多個帶通濾波器來構成更高階的濾波器。假設設計要求一個允許950Hz與1050Hz之間的頻率通過的濾波器，則中心頻率為這兩個值的幾何平均數(shù)，即999Hz，帶寬為100Hz。由這些設計參數(shù)可得到Q值為9.99，阻尼值為0.1001。轉降頻率為998 Hz；阻尼值為0.1001；并且高通、帶通和低通系數(shù)分別為0、0.1001和0。

 

高通濾波器

 

高通濾波器允許頻率高于某個截止頻率的信號通過。二階高通濾波器的傳遞公式為：

 

圖6顯示一個典型高通濾波器的曲線，表4表明對于高于f0的頻率，響應相對平坦。對于高于f0的頻率，信號按頻率的平方的速度下降。在f0處，阻尼值會衰減輸出信號。請注意，截止頻率fCUTOFF為輸出信號衰減3dB時的頻率。該頻率無須等于f0。但幸運的是，濾波器設計手冊上提供的數(shù)據(jù)表中，給出了用于設計不同類型的濾波器所需的轉降頻率與阻尼值。

 

陷波濾波器

 

除一個定義的中頻附近的頻率外，陷波濾波器允許其他頻率信號通過，這正好與帶通濾波器相反。它結合了數(shù)值相等的低通和高通系數(shù)：

 

二階通用傳遞函數(shù)的帶通系數(shù)為零。圖7顯示一個典型陷波濾波器的曲線，表5表明在f0處的響應為零。在遠離f0一定距離的頻率上，信號可以相對無衰減地通過。和帶通濾波器一樣，設計人員可利用Q值來測量陷波濾波器的性能。假設要求設計一個頻率限與前面帶通濾波器范例相同的陷波濾波器，則轉降頻率與阻尼值仍保持不變：分別為998 Hz及0.1001。對于單位增益而言，高通和低通系數(shù)為1，而帶通系數(shù)則為0。

 

 

橢圓濾波器

 

帶有多通系數(shù)的濾波器部分可以有不同的值。這種濾波器即為橢圓濾波器，它可以以一種增益允許低頻率通過，并以另一種增益允許高頻率通過。二階濾波器的傳遞公式如下：

 

圖8給出了一個典型橢圓低通濾波器的曲線。表6表明在由f0、hHP和hLP確定的頻率點上的響應為零。在離f0一定距離的頻率上，由相關的傳遞系數(shù)確定信號。橢圓濾波器可以為高通或低通濾波器。在某個規(guī)定點上，輸出迅速下降為零。假設系統(tǒng)要求一個5kHz的二階巴特沃斯 (Butterworth) 低通濾波器，則在5kHz上信號衰減3dB。但直到頻率達到15.8 kHz時信號才會衰減20dB （電子表格可驗證這個結果）。對于一個相對頻率，信號有3dB的衰減，達到3.16倍的相對頻率，信號衰減20dB。假設系統(tǒng)要求更高頻率信號衰減不超過20dB，則可以給濾波器傳遞函數(shù)增加一個高通系數(shù)，其值為低通系數(shù)的十分之一——20dB，從而將低通濾波器轉換為一個橢圓濾波器。在本例中，阻尼值為1.414，高通、帶通和低通系數(shù)分別為0.1、0和1。

液晶顯示器、筆記本電腦、車載便攜式DVD、液晶電視等辦公、家用電器已廣泛深入人們的工作和生活，這類電器所使用的顯示設備均采用CCFL（冷陰極熒光燈）為其提供背光源。

在正常使用時，上述產品一般采用6-24V DC作為電源，而要驅動CCFL則需約1600V AC 電壓（當工作穩(wěn)定后，仍需有大于500V AC的電壓），因此需有一個DC/AC轉換過程。此項工作由DC/AC逆變轉換電源（DC/AC INVERTER POWER）來完成。而由低電壓轉換成高電壓，則必需使用逆變變壓器（INVERTER TRANSFORMER）。

逆變變壓器在整個DC/AC逆變轉換電源中是體積最大的一個部件，其尺寸大小直接影響整個電源的體積。為了適應液晶顯示器超薄的需要，應有超薄的逆變電源，也就需要有厚度薄的逆變變壓器。在生產此種變壓器時必需滿足以下條件：

1、選擇厚度薄的磁芯和骨架；

2、因變壓器次級輸出高電壓低電流，所以要有較多的圈數(shù)(1300-2500Ts)，并用小線徑(Φ0.03-Φ0.08mm)的銅線繞制；

3、于次級輸出高壓，為防止高壓擊穿，次級起始端與結束端需有足夠的安全距離；

4、次級分段繞制，以減少分布電容；

5、減少變壓器損耗，保證變壓器有高的轉換效率；

6、次級銅線不允許有任何損傷，線包內不允許有任何異物。以上這些因素決定了其制作方式完全有別于普通開關電源變壓器，必須有非常嚴格的工藝要求來保證其品質。

（1） 判別基極和管子的類型
　　 選用歐姆檔的R*100（或R*1K）檔，先用紅表筆接一個管腳，黑表筆接另一個管腳，可測出兩個電阻值，然后再用紅表筆接另一個管腳，重復上述步驟，又測得一組電阻值，這樣測3次，其中有一組兩個阻值都很小的，對應測得這組值的紅表筆接的為基極，且管子是PNP型的；反之，若用黑表筆接一個管腳，重復上述做法，若測得兩個阻值都小，對應黑表筆為基極，且管子是NPN型的。
（2）判別集電極
　　 因為三極管發(fā)射極和集電極正確連接時β大（表針擺動幅度大），反接時β就小得多。因此，先假設一個集電極，用歐姆檔連接，（對NPN型管，發(fā)射極接黑表筆，集電極接紅表筆）。測量時，用手捏住基極和假設的集電極，兩極不能接觸，若指針擺動幅度大，而把兩極對調后指針擺動小，則說明假設是正確的，從而確定集電極和發(fā)射極。
（2） 電流放大系數(shù)β的估算
　　 選用歐姆檔的R*100（或R*1K）檔，對NPN型管，紅表筆接發(fā)射極，黑表筆接集電極，測量時，只要比較用手捏住基極和集電極（兩極不能接觸），和把手放開兩種情況小指針擺動的大小，擺動越大，β值越高

問：在待機狀態(tài)，能耗的降低會不會將系統(tǒng)穩(wěn)定性降低？ 
答：待機時有兩種方法：1.高電壓繞組降低到MCU低電壓電源，系統(tǒng)進入突發(fā)模式，輸出電壓有更多波紋，但依然在反饋回路；至于某些臨界的應用，線性調整器如7805適合這方面的應用，例如NCP1209或MC44608。2.對于NCP1200，它的輸出波紋會很小，如2.5%，直接驅動MCU會很安全。我們確信，在待機時，上面的任一種方法依然在控制回路。

問：一個系統(tǒng)要降低功耗，一般應該從哪幾方面來入手解決呢？

答：從系統(tǒng)的觀點來看，不僅要談到待機，效率是第一位的。我們首先要做的是要保證系統(tǒng)效率盡可能的高。為了達到這點，我們需要確定功率在什么地方損失掉，即是說，流過功率MOSFET的電流產生熱量，場效應晶體管(FET)的Rds(on)決定了此時的損耗。類似這種考卷需要針對系統(tǒng)中每一個功率元件來進行。

問：DVD可以提供何種芯片做到0.4W？我們的輸出功率260瓦。

答：NCP1200適合用在20-30WDVD播放機，達到0.4W。你的應用不僅僅是DVD播放機，應該是DVD+AMP(放大器)。我們有NCP1203(140W)和其它器件一起用的解決方案。請電郵到：manson.chan@onsemi.com，以便更清楚你的想法。

問：有些解決方案輔助繞組供電時需加穩(wěn)壓管，這樣是不是過壓保護功能實現(xiàn)不了?

答：齊納二極管加接在Vcc引腳，保護IC免受損害。如果需要過壓保護，要增加更多的外接元件。請參閱我們的應用手冊AND8069。

問：采用安森美芯片的產品，在電磁兼容性方面應該做什么樣的處理？

答：從根本上來說，它應該根據(jù)通常的EMC來考慮整個電路，如PCB的布局，變壓器的結構，線路輸入濾波器，開關電源(SMPS)的工作模式，屏蔽等。我們的一些芯片能安全地工作在關鍵的部位，能消除許多EMC的問題。

問：目前IC芯片的功耗在逐步降低，供電電壓已降至1.5V，而傳統(tǒng)5V供電芯片也在大量使用，這樣在進行系統(tǒng)設計時，電源設計就是一個很大的問題。一個系統(tǒng)中，不同的芯片需要不同的工作電壓，由此造成系統(tǒng)設計復雜化，各芯片接口部分產生諸多不確定錯誤，比如3V在5V芯片中會誤認為低電平，如果加轉換器件，又增加成本，請問如何解決系統(tǒng)設計中的此類問題?

答：事實上，我們的IC能處理多個輸出。例如，DVD播放器電源板之一有六個輸出。每個都能調整，也有低電壓和高電壓在一起。最重要的是把設計電源作為一個系統(tǒng)而不是單獨的輸出來考慮。

問：1．采用變壓器次級繞組提供60V高壓降低至5V時，待機功耗約多少？使用安森美1200P40，變壓器次級繞組電壓能否升高至80V？2．使用安森美1200P40能否配用4N60系列MOS管？

答：是的。NCP1200至少有兩種方法加電，一種是動態(tài)自供電(DSS)，另一種是采用輔助繞組。它驅動4N60沒有問題。

問：Q1：待機功耗與電源功率以及頻率有何關系？Q2:目前國際標準要求待機功耗是多少？現(xiàn)在實用電源的最低待機功耗是多少？Q3:國際上有那幾種方法實現(xiàn)待機？哪種最先進？

答：Q1：在開關電源，開關損耗扮演很重要的角色，降低開關頻率能降低開關損耗。Q2：它取決于是什么產品和出貨到什么地方。對于適配器，IEA建議為0.75W，美國總統(tǒng)布什要求是1W。安森美的產品能滿足所有這些要求。Q3：有很多方法實現(xiàn)待機，安森美的解決方案已經證明是高成本效率的。 問：開關頻率對降低損耗有多大影響？除降低開關頻率外，可有其它措施？

答：在在線座談中，你能看到頻率起到很重要的作用。還有其它方法來降低功耗。甚至流過光耦合器的電流也會影響到待機功耗。

問：降低待機能耗的技術的關鍵是什么?能降低到什么程度?

答：要降低待機功耗，必須要降低開關周期數(shù)，維持輸出在調整狀態(tài)。目前，對于70W通用電源，在負載條件下我們能降到低于0.1W。

問：降低待機功耗，IC起到很重要作用。除此之外，它還和什么因素有關？比如變壓器，阻容元件？

答：良好控制的IC是解決方案的關鍵。但是如果沒有良好的變壓器和電容，你也不能做到。

問：NCP系列好像對變壓器特殊要求？如何設計輔助繞組？

答：所有的開關電源在輔助繞組上的設計都是相同的，但是，NCP系列比以前的更容易，絕大多數(shù)來自DSS的本身電源功能中，而當負載很輕，或者，從重負載變到輕負載，占空比就降低，輔助繞組電壓就下降，一些正常的PWMIC會關斷。但是，NCP系列如NCP1200會改變到DSS模式，直接從電源線加電。要小心，不要超過數(shù)據(jù)表上的最大電壓例如16V。此外，還要注意變壓器繞組的耦合問題。

問：待機功耗與電源的轉換效率有什么聯(lián)系？

答：一般來講，滿負載的有效電源更容易滿足輕負載或小負載的待機功耗要求。但是，待機功耗的規(guī)范變得越來越嚴格。你要用特別的方案才能滿足規(guī)范的待機功耗，例如安森美的開關控制器。

問：采用準諧振，對電源的參數(shù)有何影響比如波紋系數(shù)等？

答：準諧振(QR)模式是一種臨界模式，負載的響應很快，這在開關電源(SMPS)中是最好的(和連續(xù)模式相比)。如果負載從最低(甚至于零)變到最大額定功率，系統(tǒng)會很適合使用。從另一方面，一些開關的噪音會高，因為在這種模式，峰值電流會更高。要注意PCB的布線和整流器部分。

問：可變頻率模式的頻率如何變化？隨負載的大小而變化嗎？什么時候開始變化？

答：開關頻率取決于負載和準諧振或谷底開關模式的線路情況。負載增加，開關頻率下降。線路電壓增加，開關頻率增加。安森美的器件采用特別的技術來中斷這種現(xiàn)象，降低輕負載時的開關頻率。

問：如果有遙控電路要工作你們的IC提供多大的5V電流？還有現(xiàn)在功耗還能降到多少，對于電源自身功耗呢？謝謝！

答：這取決于待機時的5V電流。通常，如果是紅外(IR)遙控系統(tǒng)，MCU和IR傳感器的電流將會是從10mA到30mA。我們公司任一種IC都能提供這種電流。但是，如果你的電路是RF遙控器，以及有許多其它處理器不能進入待機狀態(tài)如300mA，這將不可能有1W的待機功耗。合理的估計是輸出功率除以3或2，就是你的開關電源待機功耗的極限。

問：除了芯片以外，無源元件的選擇對待機功耗的影響有多大？OnSemi對選擇無源元件有何建議？

答：這取決于不同的應用和工作模式。一般說來，在待機模式，高電壓邊對待機功耗有大的影響。這不僅需要控制器減小工作電流和漏電，而且還需要一些元件來進一步降低起動電路的電流。開關損耗是另一個問題。在這種情況下，你可選用一些低柵極電荷的MOSFET。對次級邊，次級重新配置模式在多個輸出狀態(tài)下能節(jié)省更多的功率。但是，一些元件的工作速度是十分重要的，例如，采用此辦法的MC44608，開關(可控硅器件：SCR)是重要的。

問：準諧振的頻率如何確定？介紹說，它能降低EMI，它的原理是什么？

答：在我們的網站上有關于如何確定QR頻率的應用手冊。請鍵入NCP1205搜索。QR降低EMI，因為在最低的Vds開關MOSFET。開態(tài)時的電流尖峰是EMI的主要來源。QR能有效地降低電流尖峰。

問：請問電源輸入電壓對待機功能耗有多大的影響?

答：這又是待機功耗的一個很重要來源，輸入電壓越高，降低待機功耗就越困難。這就是說，采用110VAC和220VAC的國家，采用同樣的開關電源(SMPS)，前者的待機功耗較低。這主要是因為來自工作電流，阻尼電路和所有初級邊元件的漏電……

問：變壓器的質量如漏磁，對待機功耗有何影響？

答：是的。它們是待機功耗和正常電源效率的關鍵問題。盡你的所能來降低漏電感，而這同時也會增加系統(tǒng)可靠性。美國國家半導體開關穩(wěn)壓調整器技術問答精選2

問：抽頭電感器方式變換器的輸出線圈中的電流波紋非常大，會使效率下降，請問用什么方法可以解決？

答：中心抽頭電感有噪音增加和電源效率不高的問題。沒有快捷的辦法改善它。用兩個開關電源也許是個好建議。 問：我是一位產品開發(fā)者。在我們產品中我們利用LM2575組合的恒流源作為電流驅動，但在實際的應用中我們發(fā)現(xiàn)LM2575發(fā)熱過大，效率不高。因此我們選用LM2670，但是我們發(fā)現(xiàn)采用LM2670后，CPU經常復位，整個電路工作不起來。對此我們感到很困惑，請您給予解答，謝謝！

答：我想你應該測量一下CPU上的電壓，因為CPU對開關噪音和波紋敏感。在連接到CPU之前采用LC濾波器，也許是個好建議。

問：LM2576-ADJ為3A輸出,如需要12A的電流輸出,是否可以用并聯(lián)的方式達到目的？如不行,請?zhí)峁┖畏N方式較為方便？

答：采用LM2576是很難連接成并行輸出。請采用三個頻率同步的LM2677，產生15A的電流。每個輸出端加接二極管，阻止電流倒流。

問：開關電源用在DSL產品中，對模擬前端(AFE)電路都有不同程度的干擾，有什么比較好的方法來避免嗎？謝謝！

答：開關噪音常常是AFE應用中的一個問題。良好的PCB接線和低開關噪音是解決方案。A)良好PCB地線，請參閱美國國家半導體(NSC)的應用手冊AN1197和AN1229，那里有詳細的論述。B)低開關噪音，有幾種解決辦法，例如加大開關阻尼，采用較低ESR(等效串聯(lián)電阻)的電容，可以改善它。

問：我曾經用開關穩(wěn)壓芯片為音頻處理電路和MCU提供電源。但是，開關噪聲對聲音通道信號質量影響很大。請問在電路設計和PCB設計上通常有什么設計對策？

答：開關噪音是普遍存在的問題。良好的PCB接地能解決它，請參閱NSC的應用手冊AN1197和AN1229。這兩個手冊詳細解釋了接地問題。請從NSC的網站上下載。

問：LM2596中的電感選擇問題，如果太大或太小會有什么影響？

答：電感對于開關電源是非常重要的。我會建議你從NSC網站上下載應用手冊AN1197和AN1229。他們詳細描述了這個問題。較大的電感會帶來高成本，開關系統(tǒng)也會變成連續(xù)模式。小的電感將要求較高開關電流，系統(tǒng)工作在不連續(xù)模式。 問：LM276X的效率能達94%，能介紹一下影響效率的設計要點和應用要點嗎？

答：效率主要取決于輸入電壓Vin (Vin越高，效率越低)和輸出電壓Vout (Vout越低，效率越低)。良好的肖特基二極管能改善少許效率。較高的電感也能改善少許效率。

問：為降低EMI，如何選擇電容和電感？LM集成電路內部有沒有降低EMI的電路？

答：EMI(電磁干擾)主要來自PCB走線和外部元件，電感的開關電流。你可采用屏蔽電感來降低EMI。

問：LM2576的轉換效率與輸入電壓的大小有什么關系(如12V和18V)？

答：輸入電壓越高，效率越低。這是因為輸入電壓增加，其內部的功率晶體管的開關損耗也增加了。 問：請問在使用NSC的開關電源芯片時，經常會給電路造成不同程度的高頻干擾，怎樣更好的消除這些干擾？

答：布局將是降低干擾的方法之一。我們提供應用手冊：AN1229 SIMPLE SWITCHERTMPCB布局指南。你可從網站上下載：www.national.com。如果干擾嚴重，你必須要屏蔽它。

問：我們的一個產品使用了LM2575-5.0,在做EMC測試的時候，發(fā)現(xiàn)電源輻射超標。請問可以采取哪些措施降低輻射？

答：主要的來源是肖特基二極管。你可以增加一個阻尼器(電阻和電容串聯(lián))，跨接在肖特基二極管兩端。你也可嘗試在輸入端增加LC濾波器。

問：我使用LM系列的芯片，設計的電源效率都只有80%左右，和提供的參數(shù)效率相差較大，有什么方法來達到較高的效率嗎？影響效率的因素有哪, 些？

答：SIMPLE SWITCHER 穩(wěn)壓器的效率在80%到94%之間，取決于你的應用，輸入電壓和輸出電壓。如果你要在你的工作條件下增加效率，你可用NSC的同步開關調整器。請和我們的當?shù)剞k事處，分銷商聯(lián)系或登錄我們的網站。

問：在實際工作中，我發(fā)現(xiàn)LM2596有高頻干擾問題，能將噪音反饋到輸入電源處，有好的解決辦法么？

答：你可以在輸入端增加一個小電容器，濾去高頻噪音。你也能在輸入端增加一個小電感或鐵氧體珠。 問：在汽車上使用系統(tǒng)采用LM2596的DC/DC芯片，發(fā)現(xiàn)比較容易在汽車啟動時系統(tǒng)復位，怎樣解決？

答：你可在電路中增加時延。這樣，汽車起動一段時間后DC/DC轉換器才會開啟。

問：輸入電容的變化對輸出電壓的影響在哪？

答：適當?shù)倪x擇輸入濾波器電容是非常重要的。它會影響到電源輸出端低頻交流(AC)波紋和延期時間。

問：1.開關電源的PCB設計應該注意哪些要點？2.設計好的開關電源進行測試時，主要應該測試哪些方面內容？

答：1.PCB布局：首先放置功率和開關元件。反饋回路走線應盡可能遠離電感和噪音源走線。所有的功率(大電流)走線要盡可能短，直和厚。詳細的設計指南，請參閱我們的應用手冊AN1149：開關電源的布局指南。2.主要的測試有：高/低輸入電壓測試，最大負載，輕負載，瞬態(tài)響應和開關負載。

問：LM系列的抗EMI性能如何？包括本身的和對外的。

答：我們已從我們的客戶中收到關于我們產品的EMI問題的反饋。對一般應用的反應是良好的。EMI可通過以下方法降低：1)降低驅動器峰值柵電流；2)用10歐姆電阻和Cboost電容串聯(lián)，減慢柵的開啟；3)在肖特基二極管上增加阻尼器。

問：電感的選擇有什么的要求？

答：主要參數(shù)是開關工作頻率，功耗和鐵芯額定處理能量。請參閱我們的應用手冊AN1197：降壓轉換器的電感選擇。你也可從網站：www.national.com 下載。

問：對輸出電容的ESR有要求嗎？是不是越低越好，還是太低了就不好？

答：輸出電容的ESR影響到調整器控制回路的穩(wěn)定性。所以，它取決于電路的頻率特性，波德圖。

問：控制環(huán)路的設計應注意什么？

答：反饋控制回路會影響電路的穩(wěn)定。輸出電容和電感要小心選擇。要增加元件來改善相位富余度。

問：介紹一下同步時鐘的要求以及對性能的影響如波紋系數(shù)和效率？

答：外部時鐘能用作開關頻率，通過同步引腳控制調整器輸出波紋頻率。這種功能提供了系統(tǒng)間輸出波紋濾波的一致性以及波紋頻率的精確頻譜位置，這在通信和無線應用中是很需要的。另外的要求就是要使幾個開關調整器的頻率同步，以減小它們相互間的干擾。 問：請問在選擇穩(wěn)壓器時, 重要的指標是什?

答：輸入電壓的范圍、最大輸出電流、輸出電壓、開關噪音、功率效率和外接元件數(shù)量。

問：如何消除在使用美國國家半導體的開關電源時產生的高頻干擾？

答：請參閱NSC應用手冊AN1197和AN1229，熟悉開關電源器件的應用。請登錄NSC網站獲取產品信息。

問：軟起動的起動時間有多少？電壓的上升時間有多少？如何確定？

答：從LM2679的7引腳接一個電容到地，能使開關調整器放慢開啟。這個選擇電容控制著加電時LM2679的起動。電容由內部的電流源線性地充電，稱之為軟起動電流，典型值為3.7 A。這個電壓逐漸地增加功率開關的工作周期，直至到達正常工作周期，它由輸出電壓和輸入電壓的比例來決定。軟起動開啟時間由選擇Css來編程。

問：我用LM2576做個DSL的產品，發(fā)現(xiàn)會干擾AFE模塊的性能，采用物理方式(把該電源模塊切下，用線連接到相應的連接點)分開一段距離就不會干擾。重新布板以后，保證了該試驗的物理距離，但干擾還是出現(xiàn)了，并沒有達到試驗的效果，這會是什么樣的問題？

答：它可能是傳導噪音，即是說，噪音通過Vin 或Vcc進入其它電路。你要在LM2576的Vin引腳增加鐵氧體珠，在輸出端加濾波器，看看有什么改善。對LM2576進行屏蔽，肯定不會對其它電路造成EMI干擾。

問：在電感固定的情況下，濾波電容是越大越好嗎？

答：不。它取決于系統(tǒng)穩(wěn)定所考慮的問題。

問：怎么實現(xiàn)兩個供電電源之間的平滑切換？如用電池與穩(wěn)壓電源同時給電器產品供電的情形？

答：電池和電源可并行連接，給系統(tǒng)提供電流。功率二極管連接在電池和電源的輸出端，以阻塞反向電流。

問：電容對輸出電壓的特性非常有影響，有時候電容值小了，就會造成很大的紋波以及高頻產物，從而對電路很有影響。 請問是為什么？

答：電容的ESR是影響輸出波紋的一個因素。絕大多數(shù)小電容有較高的ESR，導致高的開關波紋。

居里點或居里溫度（the Curie temperature ）是指材料可以在鐵磁體和順磁體之間改變的溫度。低于居里點溫度時該物質成為鐵磁體，此時和材料有關的磁場很難改變。當溫度高于居里點溫度時,該物質成為順磁體，磁體的磁場很容易隨周圍磁場的改變而改變。這時的磁敏感度約為10的負6次方。

19世紀末，著名物理家居里在自己的實驗室里發(fā)現(xiàn)磁石的一個物理特性，就是當磁石加熱到一定溫度時，原來的磁性就會消失。后來，人們把這個溫度叫“居里點”。在地球上，巖石在成巖過程中受到地磁場的磁化作用，獲得微弱磁性，并且被磁化的巖石的磁場與地磁場是一致的。這就是說，無論地磁場怎樣改換方向，只要它的溫度不高于“居里點”，巖石的磁性是不會改變的。根據(jù)這個道理，只要測出巖石的磁性，自然能推測出當時的地磁方向。這就是在地學研究中人們常說的化石磁性。在此基礎之上，科學家利用化石磁性的原理，研究地球演化歷史的地磁場變化規(guī)律，這就是古地磁說。
為了尋找大陸漂移說的新證據(jù)，科學家把古地磁學引入海洋地質領域，并取得令人鼓舞的成績。
第二次世界大戰(zhàn)之后，科學家使用高靈敏度的磁力探測儀，在大西洋洋中脊上的海面進行古地磁調查。之后，人們又使用磁力儀等儀器，以密集測線方式對太平洋進行古地磁測量。兩次調查的資料使人們驚奇地發(fā)現(xiàn)，在大洋底部存在著等磁力線條帶，而且呈南北向平行于大洋洋中脊中軸線的兩側，磁性正負相間。每條磁力線條帶長約數(shù)百千米，寬度在數(shù)十千米至上百千米之間不等。海底磁性條帶的發(fā)現(xiàn)，成為本世紀地學研究的一大奇跡。1963年，英國劍橋大學的一位年輕學者F.J.瓦因和他的老師D.H.馬修斯提出，如果“海底擴張”曾經發(fā)生過，那么，大洋中脊上涌的熔巖，當它凝固后應當保留當時地球磁場的磁化方向。就是說在洋脊兩側的海底應該有磁化情況相同的磁性條帶存在。當?shù)厍虼艌霭l(fā)生反轉時，磁性條帶的極性也應該發(fā)生反轉，磁性條帶的寬度可以作為兩次反轉時間的度量標準。這個大膽的假說，很快被證實了，人們在太平洋、大西洋、印度洋都找到了同樣對稱的磁性條帶。不僅如此，科學家還計算出在7600萬年中，地球曾發(fā)生過171次反轉現(xiàn)象。
研究還發(fā)現(xiàn)，地球磁場兩次反轉之間的時間最長周期約為300萬年，最短的周期約為5萬年，兩次反轉的平均周期約為42～48萬年。目前，地球的磁場方向己保留70萬年了，所以，人們預感到一個新的磁場變化可能正在向我們靠近。
對于海底磁性條帶的研究仍在繼續(xù)之中，許多問題仍找不到令人滿意的答案。例如，對于地球磁場為什么要來回反轉這個最基本的問題，就無法解釋清楚。盡管科學家們提出過種種假說，但其真正的原因還是不清楚的。也就是說，地球發(fā)生磁場轉向的內在規(guī)律之謎，有待于科學家們去繼續(xù)探索。

 

　　帶換向器的電樞繞組在運行中的一種特有現(xiàn)象。圖1所示為最簡單的直流電機模型，其換向原理如下：假定電樞只有一個線圈abcd，換向器只有兩個換向片，它們分別與線圈首、尾相連接，A與B為靜止的兩個電刷。當線圈在磁極N、S中逆時針轉動時，處于N極下的導體ab產生的電動勢，方向為從b至a,處于S極下的導體cd產生的電動勢方向為從 d至c。但當線圈轉動180°后，導體ab與導體cd位置對調,導體中的電動勢也與原來的方向相反。所以在線圈連續(xù)旋轉時，導體及整個線圈的電動勢是在正最大值與負最大值之間不斷交變，故為交流電動勢。但由圖不難看到,電刷A只與處在N極下的導體引出端相連，永為正極性；電刷B只與處在S極下的導體引出端相連,永為負極性。故電刷所引導出來的電動勢及電流的方向始終不變，也就是說，對于外電路而言，引出的是直流電。這就是直流電機換向的基本原理。通常,電樞繞組由很多線圈串、并聯(lián)而成,其中各線圈電流換向情況還要復雜些。圖2為一個元件（一個單元線圈）在被電刷短路時發(fā)生的換向過程。

　　當電樞元件隨著電樞的旋轉，依次從一條支路轉移到另一支路時，各元件中的電流也就從一種流動方向改變?yōu)榱硪环N流動方向。這種利用機械方法（換向器和電刷）使元件中電流變換方向的現(xiàn)象稱為換向。換向過程總是與元件被電刷短路的過程相伴隨的。圖2中,當元件a開始被電刷短路時（圖2a），元件電流便進入了換向過程。當元件a脫離短路時(圖2c),換向過程也就結束。整個過程所耗時間稱為換向周期(T_c)。換向周期的長短與電刷的寬度及電樞的轉速有關。電刷越寬，轉速越慢，換向周期越長。 　　
換向過程中，由于電流變化，換向元件中會產生自感電動勢，俗稱電抗電動勢。當同槽中有多個元件同時換向時，電抗電動勢還包括它們之間的互感電動勢在內。這種電動勢起阻止換向的作用。電抗電動勢越大，換向越困難，甚至在電刷邊上會產生火花。嚴重的火花有時發(fā)展成換向器環(huán)火而損壞換向器。 　　
改善換向的主要方法是在兩個主磁極之間裝置換向極，用以在換向元件中產生切割電動勢來抵消電抗電動勢。因為電抗電動勢是隨著電流增大而增大的，故換向極繞組需與電樞串聯(lián)，使換向極磁場及其相應的切割電動勢也能隨電樞電流同步增大。換向極應接成與電樞電流產生的磁場極性相反。

電壓跟隨器是共集電極電路，信號從基極輸入，射極輸出，故又稱射極輸出器�；鶚O電壓與集電極電壓相位相同，即輸入電壓與輸出電壓同相。這一電路的主要特點是：高輸入電阻、低輸出電阻、電壓增益近似為1，所以叫做電壓跟隨器。

那么電壓跟隨有什么作用呢？概括地講，電壓跟隨器起緩沖、隔離、提高帶載能力的作用。

共集電路的輸入高阻抗，輸出低阻抗的特性，使得它在電路中可以起到阻抗匹配的作用，能夠使得后一級的放大電路更好的工作。舉一個應用的典型例子：電吉他的信號輸出屬于高阻，接入錄音設備或者音箱時，在音色處理電路之前加入這個電壓跟隨器，會使得阻抗配匹，音色更加完美。很多電吉他效果器的輸入部分設計都用到了這個電路。 

電壓隔離器輸出電壓近似輸入電壓幅度，并對前級電路呈高阻狀態(tài)，對后級電路呈低阻狀態(tài)，因而對前后級電路起到“隔離”作用。 

電壓跟隨器常用作中間級，以“隔離”前后級之間的影響，此時稱之為緩沖級�；�本原理還是利用它的輸入阻抗高和輸出阻抗低之特點。 

電壓跟隨器的輸入阻抗高、輸出阻抗低特點，可以極端一點去理解，當輸入阻抗很高時，就相當于對前級電路開路；當輸出阻抗很低時，對后級電路就相當于一個恒壓源，即輸出電壓不受后級電路阻抗影響。一個對前級電路相當于開路，輸出電壓又不受后級阻抗影響的電路當然具備隔離作用，即使前、后級電路之間互不影響。

電容器是電子設備中常用的電子元件，下面對幾種常用電容器的結構和特點作以簡要介紹，以供大家參考。

    1．鋁電解電容器：它是由鋁圓筒做負極、里面裝有液體電解質，插人一片彎曲的鋁帶做正極制成。還需經直流電壓處理，做正極的片上形成一層氧化膜做介質。其特點是容量大、但是漏電大、穩(wěn)定性差、有正負極性，適于電源濾波或低頻電路中，使用時，正、負極不要接反。
2．鉭鈮電解電容器：它用金屬鉭或者鈮做正極，用稀硫酸等配液做負極，用鉭或鈮表面生成的氧化膜做介質制成。其特點是：體積小、容量大、性能穩(wěn)定、壽命長。絕緣電阻大。溫度性能好，用在要求較高的設備中。

    3．陶瓷電容器：用陶瓷做介質。在陶瓷基體兩面噴涂銀層，然后燒成銀質薄膜作極板制成。其特點是：體積小、耐熱性好、損耗小、絕緣電阻高，但容量小，適用于高頻電路。鐵電陶瓷電容容量較大，但損耗和溫度系數(shù)較大，適用于低頻電路。

    4．云母電容器：用金屬箔或在云母片上噴涂銀層做電極板，極板和云母一層一層疊合后，再壓鑄在膠木粉或封固在環(huán)氧樹脂中制成。其特點是：介質損耗小、絕緣電阻大。溫度系數(shù)小，適用于高頻電路。

    5.薄膜電容器：結構相同于紙介電容器，介質是滌綸或聚苯乙烯。滌綸薄膜電容，介質常數(shù)較高，體積小、容量大、穩(wěn)定性較好，適宜做旁路電容。聚苯乙烯薄膜電容器，介質損耗小、絕緣電阻高，但溫度系數(shù)大，可用于高頻電路。

    6.紙介電容器：用兩片金屬箔做電極，夾在極薄的電容紙中，卷成圓柱形或者扁柱形芯子，然后密封在金屬殼或者絕緣材料殼中制成。它的特點是體積較小，容量可以做得較大。但是固有電感和損耗比較大，適用于低頻電路。

    7 金屬化紙介電容器：結構基本相同于紙介電容器，它是在電容器紙上覆上一層金屬膜來代金屬箔，體積小、容里較大，一般用于低頻電路。

    8 油浸紙介電容器：它是把紙介電容浸在經過特別處理的油里，能增強其耐壓。其特點是電容量大、耐壓高，但體積較大。此外，在實際應用中，第一要根據(jù)不同的用途選擇不同類型的電容器；第二要考慮到電容器的標稱容量，允許誤差、耐壓值、漏電電阻等技術參數(shù)；第三對于有正、負極性的電解電容器來說，正、負極在焊接時不要接反。

 

一、概述
　　壓力是工業(yè)生產中的重要參數(shù)之一，為了保證生產政黨運行，必須對壓力進行監(jiān)測和控制，但需說明的是，這里所說的壓力，實際上是物理概念中的壓強，即垂直作用在單位面積上的力。
　　在壓力測量中，常用絕對壓力、表壓力、負壓力或真空度之分。所謂絕對壓力是指被測介質作用在容器單位面積上的全部壓力，用符號pj表示。用來測量絕對壓力的儀表稱為絕對壓力表。地面上的空氣柱所產生的平均壓力稱為大氣壓力，用符號pq表示。用來測量大氣氣壓力的儀表叫氣壓表。絕對壓力與大氣壓力之差。稱為表壓力，用符號pb表示。即pb=pj-pq。當絕對壓力值小于大氣壓力值時，表壓力為負值（即負壓力），此負壓力值的絕對值，稱為真空度，用符號pz表示。用來測量真空度的儀表稱為真空表。既能測量壓力值又能測量真空度的儀表叫壓力真空表。

二、壓力的測量與壓力計的選擇
　　壓力測量原理可分為液柱式、彈性式、電阻式、電容式、電感式和振頻式等等。壓力計測量壓力范圍寬廣可以從超真空如133×10-13Pa直到超高壓280MPa。壓力計從結構上可分為實驗室型和工業(yè)應用型。壓力計的品種繁多。因此根據(jù)被測壓力對象很好地選用壓力計就顯得十分重要。
1．就地壓力指示
　　當壓力在2.6Kpa時,可采用膜片式壓力表、波紋管壓力表和波登管壓力表。如接近大氣壓的低壓檢測時，可用膜片式壓力表或波紋管式壓力表。
2．遠距離壓力顯示
　　若需要進行遠距離壓力顯示時，一般用氣動或電動壓力變壓器，也可用電氣壓力傳感器。當壓力范圍為140~280MPa時，則應采用高壓壓力傳感受器。當高真空測量時可采用熱電真空計。
3．多點壓力測量
　　進行多點壓力測量時，可采用巡回壓力檢測儀。
　　若被測壓力達到極限值需報警的，則應選用附帶報警裝置的各類壓力計。
　　正確選擇壓力計除上述幾點考慮外，還需考慮以下幾點。
（1）量程的選擇 根據(jù)被測壓力的大小確定儀表量程。對于彈性式壓力表，在測穩(wěn)定壓力時，最大壓力值應不超過滿量程的3/4；測波動壓力時，最大壓力值應不超過滿量程的2/3。最低測量壓力值應不低于全量程的1/3。
（2）精度選擇 根據(jù)生產允許的最大測量誤差，以經濟、實惠的原則確定儀表的精度級。一般工業(yè)用壓力表1.5級或2.5級已足夠,科研或精密測量用0.5級或0.35級的精密壓力計或標準壓力表。
（3）使用環(huán)境及介質性能的考慮 環(huán)境條件惡劣，，如高溫、腐蝕、潮濕、振動等，被測介質的性能，如溫度的高低、腐蝕性、易結晶、易燃、易爆等等，以此來確定壓力表的種類和型號。
（4）壓力表外形尺寸的選擇 現(xiàn)場就地指示的壓力表一般表面直徑為φ100mm，在標準較高或照明條件關差的場合用表面直徑為φ200~φ250mm的，盤裝壓力表直徑為φ150mm，或用矩形壓力表。常用彈性式壓力表規(guī)格見表2-1-13。

三、壓力傳感器
　　壓力傳感器是壓力檢測系統(tǒng)中的重要組成部分,由各種壓力敏感元件將被測壓力信號轉換成容易測量的電信號作輸出,給顯示儀表顯示壓力值,或供控制和報警使用。
1．應變式壓力傳感器
　　應變式壓力傳感器是把壓力的變化轉換成電阻值的變化來進行測量的，應變片是由金屬導體或半導體制成的電阻體，其阻值隨壓力所產生的應變而變化。
2．壓電式壓力傳感器
   壓電式傳感器的原理是基于某些晶體材料的壓電效應，目前廣泛使用的壓電材料有石英和鈦酸鋇等，當這些晶體受壓力作用發(fā)生機械變形時，在其相對的兩個側面上產生異性電荷，這種現(xiàn)象稱為“壓電效應”。

3.光導纖維壓力傳感器
　　光導纖維壓力傳感器與傳統(tǒng)壓力傳感器相比,有其獨特的優(yōu)點:利用光波傳導壓力信息,不受電磁干擾,電氣絕緣好,耐腐蝕,無電火花,可以在高壓、易燃易爆的環(huán)境中測量壓力、流量、液位等。它靈敏高度，體積小，可撓性好，可插入狹窄的空間是進行測量，因此而得到重視，并且得到迅速發(fā)展。

四、壓力變送器
　　需要在控制室內顯示壓力的儀表，一般選用壓力變送器或壓力傳感器，對于爆炸危險場所，常選用氣動壓力變送器、防爆型電動Ⅱ型或Ⅲ型壓力變送器；對于微壓力的測量，可采用微差壓變送器；對粘稠、易堵、易結晶和腐蝕強的介質，宜選用帶法蘭的膜片式壓力變送器；在大氣腐蝕場所及強腐蝕性等介質測量中，還可選用1151系列或820系列壓力變送器。
　　壓力變送器測量部分的測壓敏感元件所產生的測量力的大小范圍約為50~100，最高不超過150N。根據(jù)這一要求，敏感元件的選擇依據(jù)由制成的波紋管，其結構原理如圖2-1-12所示。當被測壓力p進入測量室后，經測量波紋管轉換成測量力，通過推桿用在主杠桿上，傳遞到氣動轉換部分。測量中、高壓2.5~10MPa,10~60 MPa）的敏感元件一般采用鉻釩鋼制成的包端管,它的測量原理是利用包端管末端產生的徑向分力,通過推桿2作用在主杠桿3的下端,帶動變送器的氣動轉換部分動作。

 

由于使用方法不正確或設置環(huán)境不合理，將容易造成變頻器誤動作及發(fā)生故障，或者無法滿足預期的運行效果。為防患于未然，事先對故障原因進行認真分析顯得尤為重要。 外部的電磁感應干擾 如果變頻器周圍存在干擾源，它們將通過輻射或電源線侵入變頻器的內部，引起控制回路誤動作，造成工作不正�；蛲�機，嚴重時甚至損壞變頻器。提高變頻器自身的抗干擾能力固然重要，但由于受裝置成本限制，在外部采取噪聲抑制措施，消除干擾源顯得更合理、更必要 。以下幾項措施是對噪聲干擾實行“三不”原則的具體方法：變頻器周圍所有繼電器、接觸器的控制線圈上需加裝防止沖擊電壓的吸收裝置，如RC吸收器；盡量縮短控制回路的配線距離，并使其與主線路分離；指定采用屏蔽線回路，須按規(guī)定進行，若線路較，應采用合理的中繼方式；變頻器接地端子應按規(guī)定進行，不能同電焊、動力接地混用；變頻器輸入端安裝噪聲濾波器，避免由電源進線引入干擾。 安裝環(huán)境 變頻器屬于電子器件裝置，在其規(guī)格書中有詳細安裝使用環(huán)境的要求。在特殊情況下，若確實無法滿足這些要求，必須盡量采用相應抑制措施：振動是對電子器件造成機械損傷的主要原因，對于振動沖擊較大的場合，應采用橡膠等避振措施；潮濕、腐蝕性氣體及塵埃等將造成電子器件生銹、接觸不良、絕緣降低而形成短路，作為防范措施，應對控制板進行防腐防塵處理，并采用封閉式結構；溫度是影響電子器件壽命及可靠性的重要因素，特別是半導體器件，應根據(jù)裝置要求的環(huán)境條件安裝空調或避免日光直射。 除上述3點外，定期檢查變頻器的空氣濾清器及冷卻風扇也是非常必要的。對于特殊的高寒場合，為防止微處理器因溫度過低不能正常工作，應采取設置空間加熱器等必要措施。 電源異常 電源異常表現(xiàn)為各種形式，但大致分以下3種，即缺相、低電壓、停電，有時也出現(xiàn)它們的混和形式。這些異常現(xiàn)象的主要原因多半是輸電線路因風、雪、雷擊造成的，有時也因為同一供電系統(tǒng)內出現(xiàn)對地短路及相間短路。而雷擊因地域和季節(jié)有很大差異。除電壓波動外，有些電網或自行發(fā)電單位，也會出現(xiàn)頻率波動，并且這些現(xiàn)象有時在短時間內重復出現(xiàn)，為保證設備的正常運行，對變頻器供電電源也提出相應要求。 如果附近有直接起動電動機和電磁爐等設備，為防止這些設備投入時造成的電壓降低，應和變頻器供電系統(tǒng)分離，減小相互影響；對于要求瞬時停電后仍能繼續(xù)運行的場合，除選擇合適價格的變頻器外，還因預先考慮負載電機的降速比例。變頻器和外部控制回路采用瞬停補償方式，當電壓回復后，通過速度追蹤和測速電機的檢測來防止在加速中的過電流；對于要求必須量需運行的設備，要對變頻器加裝自動切換的不停電電源裝置。 二極管輸入及使用單相控制電源的變頻器，雖然在缺相狀態(tài)也能繼續(xù)工作，但整流器中個別器件電流過大及電容器的脈沖電流過大，若長期運行將對變頻器的壽命及可靠性造成不良影響，應及早檢查處理。 雷擊、感應雷電 雷擊或感應雷擊形成的沖擊電壓有時也能造成變頻器的損壞。此外，當電源系統(tǒng)一次側帶有真空斷路器時，短路器開閉也能產生較高的沖擊電壓。變壓器一次側真空斷路器斷開時，通過耦合在二次側形成很高的電壓沖擊尖峰。 為防止因沖擊電壓造成過電壓損壞，通常需要在變頻器的輸入端加壓敏電阻等吸收器件，保證輸入電壓不高于變頻器主回路期間所允許的最大電壓。當使用真空斷路器時，應盡量采用沖擊形成追加RC浪涌吸收器。若變壓器一次側有真空斷路器，因在控制時序上保證真空斷路器動作前先將變頻器斷開。 過去的晶體管變頻器主要有以下缺點：容易跳閘、不容易再起動、過負載能力低。由于IGBT及CPU的迅速發(fā)展，變頻器內部增加了完善的自診斷及故障防范功能，大幅度提高了變頻器的可靠性。 如果使用矢量控制變頻器中的“全領域自動轉矩補償功能”，其中“起動轉矩不足”、“環(huán)境條件變化造成出力下降”等故障原因，將得到很好的克服。該功能是利用變頻器內部的微型計算機的高速運算，計算出當前時刻所需要的轉矩，迅速對輸出電壓進行修正和補償，以抵消因外部條件變化而造成的變頻器輸出轉矩變化 。 此外，由于變頻器的軟件開發(fā)更加完善，可以預先在變頻器的內部設置各種故障防止措施，并使故障化解后仍能保持繼續(xù)運行，例如：對自由停車過程中的電機進行再起動；對內部故障自動復位并保持連續(xù)運行；負載轉矩過大時能自動調整運行曲線，避免Trip；能夠對機械系統(tǒng)的異常轉矩進行檢測。 變頻器對周邊設備的影響及故障防范 變頻器的安裝使用也將對其他設備產生影響，有時甚至導致其他設備故障。因此，對這些影響因素進行分析探討，并研究應該采取哪些措施時非常必要的。 電源高次諧波 由于目前的變頻器幾乎都采用PWM控制方式，這樣的脈沖調制形式使得變頻器運行時在電源側產生高次諧波電流，并造成電壓波形畸變，對電源系統(tǒng)產生嚴重影響，通常采用以下處理措施：采用專用變壓器對變頻器供電，與其它供電系統(tǒng)分離；在變頻器輸入側加裝濾波電抗器或多種整流橋回路，降低高次諧波分量，對于有進相電容器的場合因高次諧波電流將電容電流增加造成發(fā)熱嚴重，必須在電容前串接電抗器，以減小諧波分量，對電抗器的電感應合理分析計算，避免形成LC振蕩。 電動機溫度過高及運行范圍 對于現(xiàn)有電機進行變頻調速改造時，由于自冷電機在低速運行時冷卻能力下降造成電機過熱。此外，因為變頻器輸出波形中所含有的高次諧波勢必增加電機的鐵損和銅損，因此在確認電機的負載狀態(tài)和運行范圍之后，采取以下的相應措施：對電機進行強冷通風或提高電機規(guī)格等級；更換變頻專用電機；限定運行范圍，避開低速區(qū)。 振動、噪聲 振動通常是由于電機的脈動轉矩及機械系統(tǒng)的共振引起的，特別是當脈動轉矩與機械共振電恰好一致時更為嚴重。噪聲通常分為變頻裝置噪聲和電動機噪聲，對于不同的安裝場所應采取不同的處理措施：變頻器在調試過程中，在保證控制精度的前提下，應盡量減小脈沖轉矩成分；調試確認機械共振點，利用變頻器的頻率屏蔽功能，使這些共振點排除在運行范圍之外；由于變頻器噪聲主要有冷卻風扇機電抗器產生，因選用低噪聲器件；在電動機與變頻器之間合理設置交流電抗器，減小因PWM調制方式造成的高次諧波。 高頻開關形成尖峰電壓對電機絕緣不利 在變頻器的輸出電壓中，含有高頻尖峰浪用電壓。這些高次諧波沖擊電壓將會降低電動機繞組的絕緣強度，尤其以PWM控制型變頻器更為明顯，應采取以下措施：盡量縮短變頻器到電機的配線距離；采用阻斷二極管的浪涌電壓吸收裝置，對變頻器輸出電壓進行處理；對PWM型變頻器應盡量在電機輸入側加濾波器。

色環(huán)電阻的阻值讀法   碳質電阻和一些1/8瓦碳膜電阻的阻值和誤差用色環(huán)表示。在電阻上有三道或者四道色環(huán)�？拷�電阻端的是第一道色環(huán)，其余順次是二、三、四道色環(huán)，如下圖所示。第一道色環(huán)表示阻值的最大一位數(shù)字，第二道色環(huán)表示第二位數(shù)字，第三道色環(huán)表示阻值未應該有幾個零。第四道色環(huán)表示阻值的誤差。國產或進口電視機、收錄機廣泛采用色環(huán)電阻，其優(yōu)點是在裝配、調試和修理過程中，不用撥動元件，即可在任意角度看清色環(huán)，讀出阻值，使用很方便。色環(huán)顏色所代表的數(shù)字或者意義見下圖： 色 別 第一色環(huán) 最大一位數(shù)字 第二色環(huán) 第二位數(shù)字 第三色環(huán) 應乘的數(shù) 第四色環(huán) 誤 差 棕 1 1 10   紅 2 2 100   橙 3 3 1000   黃 4 4 10000   綠 5 5 100000   藍 6 6 1000000   紫 7 7 10000000   灰 8 8 100000000   白 9 9 1000000000   黑 0 0 1   金     0.1 誤差5% 銀     0.01 誤差10% 無色       誤差20%