你必须掌握的十二个电路基础知识-飞外网

一个实际的电路中,电源发出的功率总是等于负载消耗的功率。

全电路欧姆定律

U=E-RI

负载大小的意义

电路的电流越大,负载越大,电路的电阻越大,负载越小。

电路的断路与短路

电路的断路处:I=0,U≠0 电路的短路处:U=0,I≠0 。

二、基尔霍夫定律

几个概念

支路:是电路的一个分支。
结点:三条(或三条以上)支路的联接点称为结点。
回路:由支路构成的闭合路径称为回路。
网孔:电路中无其他支路穿过的回路称为网孔。

基尔霍夫电流定律

定义:任一时刻,流入一个结点的电流的代数和为零。或者说:流入的电流等于流出的电流。
表达式:i进总和=0 或:i进=i出。
可以推广到一个闭合面。

基尔霍夫电压定律

定义:经过任何一个闭合的路径,电压的升等于电压的降。
或者说:在一个闭合的回路中,电压的代数和为零。
或者说:在一个闭合的回路中,电阻上的电压降之和等于电源的电动势之和。

电位的概念

定义:某点的电位等于该点到电路参考点的电压。
规定参考点的电位为零。称为接地。
电压用符号U表示,电位用符号V表示
两点间的电压等于两点的电位的差 。
注意电源的简化画法

三、理想电压源与理想电流源

理想电压源

不论负载电阻的大小,不论输出电流的大小,理想电压源的输出电压不变。理想电压源的输出功率可达无穷大。

理想电压源不允许短路。

理想电流源

不论负载电阻的大小,不论输出电压的大小,理想电流源的输出电流不变。理想电流源的输出功率可达无穷大。

理想电流源不允许开路。

理想电压源与理想电流源的串并联

理想电压源与理想电流源串联时,电路中的电流等于电流源的电流,电流源起作用。

理想电压源与理想电流源并联时,电源两端的电压等于电压源的电压,电压源起作用。

理想电源与电阻的串并联

理想电压源与电阻并联,可将电阻去掉(断开),不影响对其它电路的分析。

理想电流源与电阻串联,可将电阻去掉(短路),不影响对其它电路的分析。

实际应用中的电压源和电流源

实际的电压源可由一个理想电压源和一个内电阻的串联来表示。

实际的电流源可由一个理想电流源和一个内电阻的并联来表示。

四、支路电流法

意义

用支路电流作为未知量,列方程求解的方法。

列方程的方法

1. 电路中有b条支路,共需列出b个方程。
2. 若电路中有n个结点,首先用基尔霍夫电流定律列出n-1个电流方程。
3. 然后选b-(n-1)个独立的回路,用基尔霍夫电压定律列回路的电压方程。

注意问题

若电路中某条支路包含电流源,则该支路的电流为已知,可少列一个方程(少列一个回路的电压方程)。

五、叠加原理

意义

在线性电路中,各处的电压和电流是由多个电源单独作用相叠加的结果。

求解方法

考虑某一电源单独作用时,应将其它电源去掉,把其它电压源短路、电流源断开。

注意问题

最后叠加时,应考虑各电源单独作用产生的电流与总电流的方向问题。

叠加原理只适合于线性电路,不适合于非线性电路,只适合于电压与电流的计算,不适合于功率的计算。

六、戴维宁定理

意义

把一个复杂的含源二端网络,用一个电阻和电压源来等效。

等效电源电压的求法

把负载电阻断开,求出电路的开路电压UOC。等效电源电压UeS等于二端网络的开路电压UOC。

等效电源内电阻的求法

把负载电阻断开,把二端网络内的电源去掉(电压源短路,电流源断路),从负载两端看进去的电阻,即等效电源的内电阻R0。

把负载电阻断开,求出电路的开路电压UOC。然后,把负载电阻短路,求出电路的短路电流ISC,则等效电源的内电阻等于UOC/ISC。

七、诺顿定理

意义

把一个复杂的含源二端网络,用一个电阻和电流源的并联电路来等效。

等效电流源电流IeS的求法

把负载电阻短路,求出电路的短路电流ISC。则等效电流源的电流IeS等于电路的短路电流ISC。

等效电源内电阻的求法

同戴维宁定理中内电阻的求法。

八、换路定则

换路原则

换路时:电容两端的电压保持不变,Uc(o+) =Uc(o-)。电感上的电流保持不变, Ic(o+)= Ic(o-)。原因是:电容的储能与电容两端的电压有关,电感的储能与通过的电流有关。

换路时,对电感和电容的处理

换路前,电容无储能时,Uc(o+)=0。换路后,Uc(o-)=0,电容两端电压等于零,可以把电容看作短路。

换路前,电容有储能时,Uc(o+)=U。换路后,Uc(o-)=U,电容两端电压不变,可以把电容看作是一个电压源。

换路前,电感无储能时,IL(o-)=0。换路后,IL(o+)=0,电感上通过的电流为零,可以把电感看作开路。

换路前,电感有储能时,IL(o-)=I。换路后,IL(o+)=I,电感上的电流保持不变,可以把电感看作是一个电流源。根据以上原则,可以计算出换路后,电路中各处电压和电流的初始值。

九、正弦量的基本概念

正弦量的三要素

表示大小的量:有效值,最大值。

表示变化快慢的量:周期T,频率f,角频率ω。

表示初始状态的量:相位,初相位,相位差。

复数的基本知识

复数可用于表示有向线段,复数A的模是r ,辐角是Ψ。

复数的表示方式:1.代数式;2.三角式;3.指数式;4.极坐标式。

复数的加减法运算用代数式进行,复数的乘除法运算用指数式或极坐标式进行。

复数的虚数单位j的意义:任一向量乘以+j后,向前(逆时针方向)旋转了,乘以-j后,向后(顺时针方向)旋转了。

十、正弦量的相量表示法

相量的意义

用复数的模表示正弦量的大小,用复数的辐角来表示正弦量初相位。相量就是用于表示正弦量的复数。为与一般的复数相区别,相量的符号上加一个小圆点。

最大值相量

用复数的模表示正弦量的最大值。

有效值相量

用复数的模表示正弦量的有效值。

注意问题

正弦量有三个要素,而复数只有两个要素,所以相量中只表示出了正弦量的大小和初相位,没有表示出交流电的周期或频率。相量不等于正弦量。

用相量表示正弦量的意义

用相量表示正弦后,正弦量的加减,乘除,积分和微分运算都可以变换为复数的代数运算。相量的加减法也可以用作图法实现,方法同复数运算的平行四边形法和三角形法。

十一、交流电路的功率

瞬时功率:

p=ui=UmIm·sin(ωt+φ)·sinωt=UIcosφ-UIcos(2ωt+φ)。

平均功率:P=UIcosφ平均功率又称为有功功率,其中 cosφ称为功率因数。电路中的有功功率也就是电阻上所消耗的功率。

无功功率:Q=ULI-UCI= I2(XL-XC)=UIsinφ电路中的无功功率也就是电感与电容和电源之间往返交换的功率。

视在功率:S=UI 视在功率的单位是伏安(VA),常用于表示发电机和变压器等供电设备的容量。

功率三角形:P、Q、S组成一个三角形,其中φ为阻抗角。

十二、电路的功率因数

功率因数的意义

功率因数就是电路的有功功率占总的视在功率的比例,从功率三角形中可以看出功率因数。

功率因数高,则意味着电路中的有功功率比例大,无功功率的比例小。

功率因数低的原因

生产和生活中大量使用的是电感性负载异步电动机,洗衣机、电风扇、日光灯都为感性负载。

电动机轻载或空载运行(大马拉小车),异步电动机空载时cosφ=0.2~0.3,额定负载时cosφ=0.7~0.9。

提高功率因数的意义

在电感性负载两端并联电容可以补偿电感消耗的无功功率,提高电路的功率因数。

提高发电设备和变压器的利用率:发电机和变压器等供电设备都有一定的容量,称为视在功率,提高电路的功率因数,可减小无功功率输出,提高有功功率的输出,增大设备的利用率。

降低线路的损耗:当线路传送的功率一定,线路的传输电压一定时,提高电路的功率因数可减小线路的电流,从而可以降低线路上的功率损耗,降低线路上的电压降,提高供电质量,还可以使用较细的导线,节省建设成本。

责任编辑:xj

原文标题:【干货分享】十二个电路基础知识汇总

文章出处:【微信公众号:村田中文技术社区】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。


SUMMIT200半自动晶圆探针系统可缩短测量时间 解决电路表征问题,以加快上市时间         半导体测试工程师可以花费大量时间来集成和排除系统故.... 芯睿科技 发表于 06-29 18:23 •
变频器专用电抗器的类型及使用场景 与变频器配套使用的专用电抗器有两种,一种是交流电抗器,一种是直流电抗器。与变频器配套使用的交流电抗器.... 刘一帆 发表于 06-29 11:00 •
电压降:是由于电缆距离太长,线径太小,电缆的电阻增大,从而导致的电压降低,电机的正常电压范围380V.... 工控论坛 发表于 06-29 10:39 •
压敏电阻是一种限压型保护器件,具有非线性伏安特性,其阻值随着电压的变化而变化。当电路中电压过大时压敏.... 智旭JEC 发表于 06-29 09:20 •
导电滑环延长使用寿命的方法是什么 滑环为一种工作于旋转部件的零件,其必定是有损耗的,因此其使用寿命也是由年限的,本文将介绍延长滑环使用.... 晶沛电子 发表于 06-28 10:55 •
LN6291升压型DC/DC调整器概述、用途及特点 LN6291 是一款微小型、高效率、升压型 DC/DC 调整器。电路由电流模 PWM 控制环路,误差.... 倚栏清风L 发表于 06-27 18:24 • 118次
LN3608升压型DC/DC调整器概述、用途及特点 LN3608 是一款微小型、高效率、升压型 DC/DC 调整器。电路由电流模 PWM 控制环路,误差.... 倚栏清风L 发表于 06-27 09:27 • 134次
TP8305B是一种输入电压范围宽(0.8~5.5V),可调恒定电流和限定电流两种模式来驱动白光LE.... 啊啊啊得得得 发表于 06-27 09:20 • 125次
等效电路的计算 关于运行时的电流测试值,表格中没有数据。
哪个知道倍压电路的原理? [table=98%][tr][td]哪个知道倍压电路的原理?没有用变压器也没有用电感就用了几个二极管和电容 就把... 发表于 05-27 19:22 • 7237次
CH546 3.3V电压下串口最高可以达到多少呢? 115200 应该没问题吧另外已经郁闷的是CH54Xg 系列和CH55xg 系列其他引脚引脚都一样 就差串口刚好是相反的 为什么不搞成一... 发表于 05-26 07:38 •
请问CH552是否可以两通道同时采集电压? 采集两个不同的电压进行比较,使用ch552芯片是否可以?精度是多少?可否有参考的例子参考一下/... 发表于 05-25 07:26 • 240次
FLC01 FLC01消防打火机电路 容放电点火操作专用晶闸管结构 高脉冲电流能力: 190甲在t P = 10微秒 快速开启操作 设计用于高环境温度(高达120℃) 优势 节省空间由于单片功能集成 高可靠性与平面技术 在FLC01系列已为电容放电操作特别开发的。的主要应用是气体打火机或点火器如炊具/燃气锅炉/灶具... 发表于 05-20 12:05 • 261次
MC78LC LDO稳压器 80 mA 超低Iq 00低压降(LDO)线性稳压器专为需要低静态电流的手持通信设备和便携式电池供电应用而设计。 MC78LC00系列具有1.1μA的超低静态电流。每个LDO线性稳压器包含一个电压基准单元,一个误差放大器,一个PMOS功率晶体管和用于设置输出电压的电阻。 MC78LC00低压降(LDO)线性稳压器设计用于低成本陶瓷电容器,要求最小输出电容为0.1μF。 LDO采用微型薄型SOT23-5表面贴装封装和SOT-89,3引脚封装。标准电压版本为1.5,1.8,2.5,2.7,2.8,3.0,3.3,4.0和5.0 V.其他电压可以100 mV步进。 特性 低静态电流1.1μA典型 出色的线路和负载调节 最大工作电压12 V 低输出电压选项 高精度输出电压2.5% 工业温度范围-40°C至85°C 两个表面贴装封装(SOT-89,3针或SOT-23,5针) 无铅封装可用 应用 电池供电仪器 手持式仪器 Camcorde rs和相机 电路图、引脚图和封装图... 发表于 07-30 06:02 • 633次
MC7900 线性稳压器 1 A 5 V 负极 固定输出负线性稳压器旨在作为流行的MC7800系列器件的补充。该负电压调节器提供与MC7800器件相同的七电压选项。此外,负系统MC7900系列还提供MECL系统中常用的一个额外电压选项。 这些线性稳压器具有-5.0 V至-24 V的固定输出电压选项,采用限流,热关断和安全区域补偿 - 使其在大多数工作条件下非常坚固。通过充分的散热,它们可以提供超过1.0 A的输出电流。 规格: MC7900AC MC7900B MC7900C 容差 2% 4% 4% 温度范围 0°C至+ 125°C -40°C至+ 125°C 0°C至+ 125° C 包装 D2PAK,TO-220 D2PAK,TO-220 D2PAK,TO -220 特性 无需外部组件 内部热过载保护 内部短路电流限制 输出晶体管安全区域补偿 2%电压T可用油酸(参见订购信息) 无铅包可能有货。 G-Suffix表示无铅铅涂层。 电路图、引脚图和封装图... 发表于 07-30 06:02 • 331次
LV5686PVC 线性稳压器 3通道 带6个高侧开关 PVC是用于汽车音响系统的多电压调节器。该IC具有3个稳压器,5V输出用于微控制器,9.85V输出用于照明,9V输出用于音频控制,6个高端开关。关于保护电路,它具有过流保护,过压保护和热关断功能。该IC最适用于汽车音响系统。 特性 3系统稳压器: VDD(MCU)照明音频 6个高侧开关 过流保护 BATT。检测:欠压1( 发表于 07-30 05:02 • 803次
MC33375 LDO稳压器 300 mA 高PSRR 带开/关控制 5系列是微功率低压差(LDO)线性稳压器,提供各种输出电压以及封装,SOT-223和SOP-8表面贴装封装。这些器件具有极低的静态电流,能够提供高达300mA的输出电流。输出端存在短路,内部热关断电路提供内部电流和热限制保护。 MC33375有一个控制引脚,允许逻辑电平信号关闭或转向 - 关于稳压器输出。 由于低输入至输出电压差和偏置电流规格,这些器件非常适用于电池供电的计算机,消费类和工业设备,其中延长了有用的电池寿命理想。 特性 低静态电流(OFF模式下为0.3 mA; ON模式下为125 mA) I O = 10 mA时输入至输出电压差为25 mV,I O时为260 mV = 300 mA 极其严格的线路和负载调节 稳定,输出电容仅为0.3 2.5 m输出电压3 mF 内部电流和热限制 逻辑电平开/关控制 应用 终端产品 电池供电的消费类产品 HandHeld Instruments 可携式摄像机和相机 摄像机和相机 电路图、引脚图和封装图... 发表于 07-30 05:02 • 587次
NCP1594A 同步DC-DC降压转换器 集成 2.9至5.5 V 4A 开关频率高达2 MHz 4A提供了极大的灵活性,可以进行设计优化。该部件能够优化尺寸与效率之间的权衡和可调节性,以满足各种POL应用。可调功能包括软启动时序,开关频率,输出电压和工作模式(固定CCM模式或DCM / CCM操作)。附加功能包括REFIN输入,允许使用外部参考,可用于DDR终端应用。可通过两个输入选择九个输出电压,或者可通过两个外部电阻在外部调节该部件.NCP1594A具有过流,欠压和热故障保护功能。该部件在-40C至85C之间完全指定。 特性 优势 2.9 V至5.5V的操作 允许从3.3V或5V总线轨操作 可调频率从500 kHz到2 MHz 优化总体规模与效率的权衡 9固定输出电压或外部可调低至0.6V 节省外部电阻和/或提供设计灵活性 欠压,过流和过温保护 保护IC免受故障 可调节软启动 设置受控输出斜坡上升时间 安全启动到prebias输出 防止来自输出电容器的反向电流 外部参考输入 允许更改输出并可用于DDR终止应用程序 逐周期过流 防止过流情况 可调开关频率从500kHz到2MHz 在规模和效率方面优化设计 REFIN输入 允许在... 发表于 07-30 04:02 • 365次
NCV8843 降压稳压器 1.5 A 340 kHz 具有同步功能 3是一款1.5 A降压稳压器IC,工作频率为340 kHz。该器件采用V 2 ™控制架构,提供无与伦比的瞬态响应,最佳的整体调节和最简单的环路补偿。 NCV8842可承受4.0 V至40 V的输入电压,并包含同步电路。片上NPN晶体管能够提供最小1.5 A的输出电流,并通过外部升压电容进行偏置,以确保饱和,从而最大限度地降低片内功耗。保护电路包括热关断,逐周期电流限制和频率折返短路保护。 特性 优势 V 2 ™控制架构 超快速瞬态响应,改进调节和简化设计 2.0%误差放大器参考电压容差 严格的输出调节 逐周期限流 限制开关和电感电流 开关频率短路时减少4:1 降低短路功耗 自举操作(BOOST) 提高效率并最大限度地降低片内功耗 与外部时钟同步(SYNC) 与外部时钟同步(SYNC) 1.0 A关闭静态电流 当SHDNB为最小时电流消耗最小化断言 热关机 保护IC免于过热 软启动 在启动期间降低浪涌电流并最大限度地减少输出过冲 无铅封装可用 应用 终端产品 汽车 工业 直流电源 电路图、引脚图和封装图... 发表于 07-30 01:02 • 315次
LV52117QA 用于LCD面板的双输出DC-DC转换器 7是一款高电流双输出DC-DC转换器,可产生正电压和负电压。 LV52117特别适用于LCD显示器等电源应用。 特性 集成1.5MHz同步升压和逆变器转换器 2.75V至4.6V输入电压范围 4.6V至5.8V可调正输出(VDCO1) -5.8V至-4.6V可调负输出(VDCO2) 输出电流高达100mA 脉冲跳跃模式低负载条件 过流/短路保护 终端产品 液晶面板 电路图、引脚图和封装图 发表于 07-30 00:02 • 436次
KA78R LDO稳压器 1 A 5至15V 带固定输出 XC是一款适用于各种电子设备的低压差稳压器。它提供带有TO-220-4引线全模封装的恒压电源。在满额定电流(1A)下,KA78RXXC的压差低于0.5V。该稳压器具有各种功能,如峰值电流保护,热关断,过压保护和输出禁用功能。 特性 1A / 3.3V,5V,8V,9V ,12V,15V输出低压差稳压器 TO-220全模封装(4pin) 过流保护,热关机 过压保护,短路保护 带输出禁用功能 应用 此产品是一般用途,适用于许多不同的应用。 电路图、引脚图和封装图... 发表于 07-29 23:02 • 413次
NCV8537 LDO稳压器 500 mA 低压差 7是一款高性能低压差线性稳压器。该器件基于流行的NCV8535,保留了其前代产品的所有最佳功能,包括高精度,出色的稳定性,低噪声性能和反向偏置保护,但现在包含一个电源良好输出信号,可以监控电源系统。 NCV8537完全符合AECQ100和PPAP标准。该器件的工作温度范围为-40℃至125℃,可提供固定或可调输出,采用10引脚3x3 mm DFN封装。 特性 优势 线路和负载高精度输出差异 多种应用的多功能解决方案 工作温度范围:-40C至125C 适用于汽车应用 低噪声(33 Vrms w / 10 nF Cnr和52 Vrms w / out Cnr) 非常受音频和娱乐系统欢迎 电源良好输出可用 自我监控调节器在哪里指定限制。 M最大电压输入16V,输入工作电压范围2.9 V至12 V. 性能稳定 符合AECQ100和PPAP 适用于汽车应用 应用 终端产品 网络系统,DSL /电缆调制解调器 汽车应用音频系统 导航系统 PCMCIA卡 手机 Camcoders and Cameras Cable SetTop Box MP3 / CD播放器 远程信息处理 导航系统 电路图、引脚图和封装图... 发表于 07-29 23:02 • 262次
NCV8518C LDO稳压器 200 mA 看门狗唤醒 复位和使能 8C器件是一款精密微功率稳压器。它具有5.0 V的固定输出电压,可在±2%范围内调节。它适用于所有汽车环境,并包含控制微处理器所需的所有功能。该器件具有低压差和低静态电流。它包括看门狗定时器,可调复位,唤醒和使能功能。该器件还包括安全功能,如热关断和短路保护。它能够处理高达45 V的瞬变。 特性 输出电压选项:5.0 V 输出电压精度:±2% 输出电流高达250 mA 低压差 70μA的低静态电流 低睡眠模式电流小于1.0μA 微功率兼容控制功能: - ENABLE - 看门狗 - 重置 - 唤醒 保护功能: - 热关断 - 电流限制 AEC-Q100 1级合格且PPAP能力 应用 终端产品 车身和底盘 仪器和集群 发动机控制单元 汽车 电路图、引脚图和封装图... 发表于 07-29 23:02 • 226次
NCV8535 LDO稳压器 500 mA 低Iq 超高精度 带使能 5低静态电流低压降(LDO)线性稳压器是一款高性能LDO稳压器。它具有+/- 0.9%的线路和负载精度以及超低静态电流和噪声,涵盖了当今消费类电子产品所需的所有必要功能。这种独特的器件保证在没有最小负载电流要求的情况下保持稳定,并且对于任何类型的小至1.0 uF的电容器都是稳定的。 NCV8535还配备了感应和降噪引脚,以提高设备的整体实用性。 NCV8535提供反向偏压保护。 特性 线路和负载的高精度(25℃时+/- 0.9%) 满载时的超低压降(典型值260 mV) 稳定性无最小输出电流 低噪声(31 uVrms) w / 10 nF Cnr和51 uVrms w / out Cnr) 低关断电流(0.07 uA) 反向偏向保护 2.6 V至12 V电源范围 热关断保护 目前的限制 仅需1.0 uF输出电容以确保稳定性 使用任何类型的电容器(包括MLCC)均可稳定 提供1.5 V,1.8 V,1.9V,2.5 V,2.8 V,2.85 V,3.0 V,3.3 V,3.5V,5.0 V和可调输出电压 应用 终端产品 汽车音响和信息娱乐 汽车配件 汽车仪表盘 汽车相机显示器 汽车仪表板电子产品 汽车 工业 电路图、引脚图和封装图... 发表于 07-29 22:02 • 256次
MC78M 线性稳压器 500 mA 5至24 V 高PSRR 正极 0 / MC78M00A正线性稳压器与流行的MC7800系列器件完全相同,只是它的输出电流仅为输出电流的一半。与MC7800器件一样,MC78M00三端稳压器用于本地卡上电压调节。 内部通道晶体管的内部限流,热关断电路和安全区域补偿相结合,使这些线性稳压器在大多数工作条件下都非常坚固。具有足够散热的最大输出电流为500 mA。 规格: 发表于 07-29 21:02 • 867次
LV5762QA 降压型开关稳压器 QA是一个1ch降压电压开关稳压器。 特性 1ch降压开关稳压控制器 与负载无关的软启动电路 频率折返功能 开/关功能 内置逐脉冲OCP电路。通过使用外部MOS的导通电阻进行检测。 电路图、引脚图和封装图 发表于 07-29 21:02 • 300次
LV5749NV 降压稳压器 开关 1通道 NV是单通道降压型开关稳压器。 特性 与负载无关的软启动电路 ON / OFF功能 集成脉冲脉冲过流保护 电流模式控制 电路图、引脚图和封装图 发表于 07-29 19:02 • 282次
NCP1581 用于跟踪应用的同步降压控制器 高频PWM 1同步降压控制器IC旨在为14引脚SOIC中的板载DC-DC应用提供简单的同步降压稳压器。 NCP1581专为跟踪应用而设计,提供轨道输入。 NCP1581采用固定内部400 kHz开关频率工作,允许使用小型外部元件。该器件具有由外部电容设置的可编程软启动,欠压锁定和输出欠压检测,可在检测到输出短路时锁定器件。电路图、引脚图和封装图 发表于 07-29 16:02 • 389次