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穩壓電路范文第1篇

關鍵詞：穩壓；保護

中圖分類號：TM13文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2012）04-0037-01本文主要介紹通過LM317實現電路穩壓這一功能。LM317內置有過載保護、安全區保護等多種保護電路。通常LM317不需要外接電容，調整端使用濾波電容能得到比標準三端穩壓器高的多的紋波抑制比。LM317還有許多特殊的用法。比如把調整端懸浮到一個較高的電壓上，可以用來調節高達數百伏的電壓，只要輸入輸出壓差不超過LM317的極限就行。當然還要避免輸出端短路。還可以把調整端接到一個可編程電壓上，實現可編程的電源輸出。

LM317是一種三端穩壓器，輸出電壓范圍為1.2V—37V，提供1.5A的電流。此穩壓器需要兩個外部電阻來設置輸出電壓。此外還具備限流、熱保護等功能。

LM317服務于多種應用場合，包括局部穩壓輸出穩壓，還可制作成單一集成穩壓器，通過在調整點和輸出端之間連接一個固定電阻，LM317可用作精密穩流器。

LM317包括諸多特點：輸出電流超過1.5A；輸出電壓1.2V—37V；避免置備多種固定電壓；型線性調整率0.01%；典型負載調整率0.1%；80dB紋波抑制比；輸出短路保護；過流、過熱保護；調整管安全工作區保護；標準三端晶體管封裝。

LM317能提供良好的負載調整率，但為實現最優性能要注意幾點。編程電阻的選擇應盡可能連接在穩壓器附近，實現與參考電壓有效串聯的線路壓降最小，提高調整效率。

可以使用0.1uf片電容或者1.0uf鉭電容作為旁路電容，減小輸入電源阻抗的敏感性。盡管LM317在無輸出電容時時穩定態，但與其他反饋電路相似，外部電容有可能引起震蕩，所以為消除這種現象，可以把1.0uf鉭電容或者25uf鋁電容作為輸出濾波電容。

當外部電容應用于任何集成電路穩壓器時，有時必須添加保護二極管以防止電容在低電壓時向穩壓器放電。

穩壓電路范文第2篇

許多集成穩壓器含有不同的輸入電壓，用于主控制邏輯和輸出電源器件。為敏感控制邏輯提供針對大電流電源器件的隔離。通常僅有一組輸入電壓可用，并且希望從這個輸入端同時為控制邏輯和電源器件供電。本文將討論應用+12V穩壓器和10A集成穩壓器NCP3102的高壓輸入總線設計方案。

圖1是一個外加緩沖器和穩壓電路的例子。圖中顯示的電路充當穩壓器、啟動延遲和緩沖器／EMI抑制器。啟動延遲由輸入電壓通過Rs電阻來產生。為了簡化分析，假定輸入電壓(IN+引腳)為19V、處在未穩壓節點(uR節點)的初始電壓為0V，那么，初始提供的電流就是19V／680Q=27.9mA，及當轉換器開始開關時為(19V－5V)／680Q=20.6mA。NCP3102擁有4V的典型欠壓閥值。但是，由于通路晶體管Ql的壓降，前面的計算中使用的是5V。由于存在三條泄漏通道的緣故，軟啟動時間被延長。其中一條泄漏通道通過D2，即最大反向漏電流為2uA的BAT54T1。接下來考慮下一條通過齊納二極管(MMSZ6V2T1)接地的泄漏通道，這條通道在4V時擁有最大3gA的漏電流。要考慮的最后一條泄漏通道是NCP3102的負載，它在4V、導通之前擁有1.8mA的典型電流消耗。由于z1在挽最小電流，Q1在NCP3102導通的那個點充當電壓跟隨器。從前面的分析來看，除了NCP3102的負載消耗外，其它所有泄漏通道都被認為較小，且在計算時會被忽略，因為它們僅會增加數納秒(ns)時間的延遲。為了快速分析起見，連接至UR節點的所有電容都需要充電，并且能夠考慮為并行連接，其中包括c1、C3、C12和C11，如圖1和圖2所示。

通過使用流經Rs的24.3mA平均充電電流并擁有506nF的總并行電容，上述分析還能夠進一步地簡化。總延遲能夠計算出來：506nF×4.0V／24.3mA=83.31.ts，即整個電路到達接近4.0V的輸入欠壓電平的延遲時間。前面的計算假定IN+節點的上升在瞬時間即完成；如果上升速率較慢，電路的延遲將會延長，實際測試波形顯示產生了84gs的延遲。Rz和Rs的值能夠被用于創建不同電平的輸入欠壓鎖定。例如，如果Rs的值增加至1千瓦，導通電壓就會從規定的4V增加至9V，因為在達到9V電平之前，Rs供應的電流不足以克服靜態電源電流。

一旦電路啟動，當高端開關處于導通狀態時，UR節點電壓就由開關節點(PWRPHS引腳)通過D2來提供。如果轉換器輸入電壓設定為1V，占空比范圍就在5.2％－7％之間，因此，來自D2的脈沖就有190ns－427ns的持續范圍。一旦開關開始，控制器的電流負載從1.8mA增加至約11mA典型值。由于開關電源的輸出功率是10w，每5.6mA就是1個效率損耗的百分點。例如，若Rz連接至IN+而非UR，空載電流會增加至23mA，而非16mA。當轉換器開關時，UR電壓擁有一路交流電查看它的充電情況，直至高達輸入電壓IN+在高端開關導通期間減去二極管壓降，并在關閉期間減去電壓衰減。c1和Rs的值不僅控制著導通延遲，還控制著UR節點的衰減，穩壓器的輸出電壓由Rz、zl和Q1設定和控制。首先Rz提供分流來對zl反相偏置，從而為Q1的基極提供參考電壓。Rz還為Q1提供基極電流，并能充當限流器。Q1充當通路元件，對齊納二極管電壓進行穩壓，并減去VBE壓降。

Ql提供的經過穩壓的輸出電壓需要同時為VCC引腳和升壓(boost)引腳提供電壓和電流。控制器的電源通過VCC引腳提供，因此需要通過R5和cll組成的RC網絡來對VCC引腳進行去耦，而該RC網絡消除開關或緩沖期間的干擾。VCC引腳在5.5V時的典型電流消耗是7.2mA。升壓電路用于為高端驅動電路供電。源自Q1的穩壓電壓經過D1，并在高端驅動器關閉時為C12充電。當高端驅動器導通時，PWRPHS引腳的電壓增加到IN+，而D1停止導電。導通高端FET所需要的電源由C12通過Rboost提供。需要著重說明的是，驅動器的上升斜線(先)由Rboost控制，隨后由相位和升壓節點的振鈴(ringing)控制。BOOST引腳在5.5V時的典型電流消耗為3.8mA。在這個點，設計師必須對效率、安全性和電磁干擾(EMI)進行折衷。一方面，最高效率的方法是將R降低至0，在這個點，高端驅動器將快速導通，而開關損耗也將減至最小。快速的轉換導致較大的dv／dt，使其可能超過PWRPHS引腳和BST引腳上的最大額定電壓，而同時還會產生幅射型和傳導型發射。如果R增加，高端驅動器將會導通，緩慢限制電壓尖峰及EMI，但開關損耗將增加，能效將降低。控制器的輸入電壓能夠通過改變zl來從6.2V增加至更高的電壓，而這可以增加轉換器的能效。控制器增加的電壓轉換為內部低端FET的門電壓，而低端FET降低導通阻抗RDS(on)。由于低端驅動器在93％的開關期間都保持導通狀態，擁有較高的電壓對于能效提升非常重要。因此，為控制器輸入提供10V電壓將產生最大的低端導通阻抗，從而降低效率，但隨著電壓增加，控制器的電流消耗也增加，因此需要進行精細的平衡，以找出控制器電流消耗相對于增加的導通阻抗的最佳點。將輸入電壓增加至10V還有另外一項負作用，即升壓節點上僅容許26.5V的最大電壓，由于輸入電壓IN+為19V，那么所升電壓必須限制在26.5V―19V=7.5V。如果在PWRPHS節點沒有電壓尖峰出現，控制器可能擁有高達8V的輸入電壓。仍要解答的問題便是如何最小化升壓節點和相位節點的電壓尖峰。在升壓節點方面，為高端驅動器供電的電容C12必須依靠在開關節點的頂部。由于電容在高端FET導通之前被充電至5.5V，升壓節點將成為開關節點的一個電平轉移版本，因此，如果電壓尖峰在相位節點得到抑制，升壓節點上的尖峰將減至最小。相位節點的一個簡單RC將通過設置一個4MHz的電極來抑制噪聲，提供10Q和4.7nF的RC。另外，緩沖可通過D2、c1和Rs提供。

穩壓電路范文第3篇

例題如圖1所示，用粗細相同導線繞制的邊長為L閉合導體線框，以v勻速進入右側磁感應強度為B的勻強磁場，如圖所示.在線框進入磁場的過程中，M、N兩點間的電勢差大小為U，下列判斷中正確的是（ ）.

A.U=14BLv

B. U=34BLv

C. U=BLv

D. U=12BLv

易錯解法

同學在剛開始學習時，經常這樣解題：

解根據導體平動切割磁感線產生感應電動勢

E=BLv①

設每邊的電阻為R，根據閉合電路歐姆定律

I=E4R②

根據部分電路歐姆定律，MN邊的電阻為R，

兩端電壓為U=IR③

由以上三式解得 U=14BLv

最后選A.

正確的解法：

解根據導體平動切割磁感線產生感應電動勢

E=BLv①

設每邊的電阻為R，根據閉合電路歐姆定律：

I=E4R ②

根據部分電路歐姆定律.MN兩端電壓為路端電壓，U=3IR③

由以上三式解得： U=34BLv

最后選B

分析過程

第一、從兩種解法對比分析，可以很明顯地看出，同學對路端電壓的理解不到位，路端電壓應該是外電路的總電壓，而不是內電阻的電壓，在本題中，MN邊切割磁感線產生感應電動勢，則MN邊就是電路中的電源，它本身的電阻就是內電阻，所以要想做對本題，需要理解好電路中電源和內阻由什么充當，內電壓和外電壓怎么求.這樣才能做對.

第二、從含源電路歐姆定律角度進一步分析.從上邊的分析來看，學生能夠理解上邊的基本概念和計算方法，但是學生還是不理解直接從MN求為什么不對，問題出在了哪里.

補充知識

一段含源電路歐姆定律：電路中任意兩點間的電勢差等于連接這兩點的支路上各電路元件上電勢降落的代數和，其中電勢降落的正、負符號規定如下：

a.當從電路中的一點到另一點的走向確定后，如果支路上的電流流向和走向一致，該支路電阻元件上的電勢降取正號，反之取負號.

b.支路上電源電動勢的方向和走向一致時，電源的電勢降為電源電動勢的負值（電源內阻視為支路電阻）.反之，取正值.

如圖2所示，對某電路的一部分，由一段含源電路歐姆定律可求得

UA-UB=I1R1-ε1+I1r1+ε2-I2r2-I2R2-ε3-I2R3

根據以上知識能很好地解決同學的疑問，可以解釋為什么直接計算MN邊的電壓U=IR不對.正確的計算，應該是一段含源的歐姆定律，MN本身就是一個電源，它兩端的電壓應該除了內阻電壓降之外，還要加上產生的感應電動勢，所以直接從MN邊計算的方程應該是U=-IR+E，就可以得出正確答案.

鞏固練習

例（選自2007年，山東理綜卷）用相同導線繞制的邊長為L或2L的四個閉合導體線框，以相同的速度勻速進入右側勻強磁場，如圖所示.在每個線框進入磁場的過程中，M、N兩點間的電壓分別為Ua、Ub、Uc和Ud.下列判斷正確的是（ ）.

A. Ua

B.Ua

C.Ua=Ub

D.Ub

答案B

本文就一道路端電壓問題，分析了學生易出現的錯誤，并從一段含源電路歐姆定律進一步分析了產生錯誤的原因.從正反兩面的分析過程、補充知識點的講解再加上鞏固練習，因此夯實了學生的相關知識，分析與解決問題的能力都得到相應的提高.

如圖1所示，取小車和砝碼（包括砝碼盤）組成的系統為研究對象，由牛頓第二定律得 a=mgM+m=mg1M+m=

F1M+m（前提條件：平衡了小車的摩擦力）

穩壓電路范文第4篇

關鍵詞:中高壓電纜;高壓輸電線路;避雷線;避雷器

一、中高壓電纜線路與電力系統的連接及絕緣配合要求

1、在系統中應用的3種方式:(1)電纜進線段方式。是指變電站出線間隔采用高壓電纜,敷設一段電纜后,再采用架空線的方式與對端變電站相連,這是一種非常常見的電纜應用方案。接線圖如圖1所示。

(2)高壓電纜線路作為電力線路中間的一部分是指在城市中的高壓電力線路,由于受到架空線路徑選擇困難的影響,架空線路中間的一段采用電力電纜,即電纜的兩端均為架空線路。

(3)變電所之間,全線采用高壓電纜。

2、對系統絕緣的配合要求。為防止雷電波損壞電纜設施,一般從2方面采取保護措施:一是使用避雷器,限制來波的幅值;二是在距電纜設施適當的距離內,裝設可靠的進線保護段,利用導線高幅值入侵波所產生的沖擊電暈,降低入侵波的陡度和幅值,利用導線自身的波阻抗限制流過避雷器的沖擊電流幅值。(1)對避雷線的配置要求。對于電纜進線段方式,與電纜線路相連的架空線路,如果與高壓電纜相連的66kV及以上變電所為組合電器GIS變電所,則架空線路應架設2km避雷線;如果與高壓電纜相連的35kV及以上變電所為敞開式配電裝置的變電所,則架空線路應架設1km避雷線。這是高壓電纜設計的一個重要的外部條件。因此,在電纜的設計中,必須按照絕緣配合的要求,在架空線路上架設滿足長度要求的避雷線。尤其對于改擴建工程,發現原架空線路未架設避雷線時,應改造相應線路,架設避雷線。(2)對避雷器的配置要求。對于電纜進線段的10―220kV電力電纜線路,電纜線路與架空線相連的一端應裝設避雷器,這一原則在DL/T5221―2005《城市電力電纜線路設計技術規定》中被確定下來。根據DL/T620―1997《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》,對于發電廠、變電所的35kV及以上電纜進線段,如電纜長度不超過50m或雖超過50m,但經校驗,裝設一組氧化鋅閥式避雷器即能符合保護要求(見圖1),可只裝避雷器F1或F2。電纜線路一端與架空線相連,且電纜長度小于其沖擊特性長度時,電纜線路應在兩端分別裝設避雷器。當進入波電壓與電纜非架空線側的最大脈沖電壓相等時,其相應的電纜長度稱為沖擊特性長度,或稱為脈沖波特性長度,也稱為臨界長度。據此,在長度小于其沖擊特性長度的電纜線路中,脈沖波的入射波和反射波的疊加作用,會使電纜的非架空線一側的電壓高于進入波,因此,不僅架空線側,也要在電纜線路的非架空線一側配置避雷器。

二、中高壓電纜的主要技術特點

高壓電纜的主要設計技術經濟指標是載流量,根據載流量便可確定電纜的截面,從而影響工程的造價。電纜的載流量確定還影響電纜可靠性,新修訂后的國家標準《電力工程電纜設計規范(GB50217――2007)》在確定載流量的條文中,將舊版(已廢止)“持續工作電流”改為“100%持續工作電流”。這一改動,雖未涉及原條款各項要求的改變,卻使基本載流量(IR)對應條件明確為100%恒定(即日負荷率Lf等于1)的持續特征。也意味著當回路負荷持續性Lf IR 。這對于城網供電電纜埋地敷設的線路,具有不可忽視的積極意義,因為城網供電回路的負荷多屬公用性,通常Lf=0.7~―0.8,因而其I'R>比IR可增大20%左右。影響電纜可靠性及載流量的因素非常多,其中電纜護層的接地方式是其中的核心因素。

1、電纜金屬護套或屏蔽層接地方式。對于三芯電纜,應在線路兩終端直接接地,如在線路中有中間接頭者,應在中間接頭處另加設接地。而對于單芯高壓電纜的接地方式則較為復雜,包括一端接地方式、線路中間一點接地方式、交叉互聯接地方式及兩端直接接地方式。

2、電纜金屬護套或屏蔽層接地方式選擇分析。具有一定長度的供電電纜線路以直埋或管路敷設方式時,沿縱長每隔適當距離需要設封閉式工作井,城市內布置接頭工作井一般比較困難,例如110kV雙回電纜接頭井的長度約12m,寬約2m布置,難度可想而知。單芯電纜長度較短時,優先考慮采用一端接地。安裝接地線時,先將銅屏蔽地線與鎧裝地線連接,再將接地線與主地線連接。一端接地時,按規范(GB50217――2007)要求,在交流系統中單芯電纜金屬層正常感應電勢容許最大限值(Esm)不大于300V。采用兩端直接接地方式,需敷設回流線,同時,需要經過計算,以保證兩端直接接地方式的電纜金屬護套在正常負荷電流時必須符合規范允許值。此外,為方便工程今后的維護測試,對于110kV及以上電纜,其金屬護套直接接地端一般需經接地箱接地。交叉互聯方式適用于較長的電纜線路,且將線路全長均勻地分割成3段或3的倍數段。使用絕緣接頭把電纜金屬護套隔離,并使用互聯導線把金屬護套連接成開口三角形,電纜線路在正常運行狀態下流過3根單芯電纜金屬護套的感應電流矢量和為零,就能避免電纜負載能力受流過金屬護套的循環電流引起發熱的影響。

穩壓電路范文第5篇

關鍵詞：輸電線路、桿塔、結構

“十二五”期間，福建省將投資超過900億用于電網建設，構筑主干電網，實現1000kV電網與華東主網互聯的同時重點發展智能電網，可以說，福建省迎來了“特高壓輸電時代”。

眾所周知，作為輸電線路的骨架，輸電線路桿塔至關重要。福建地屬洪澇、臺風等自然災害多發地區，臺風、暴雨、雷擊多發也成為考驗電網安全供電能力的多道門卡。架空輸電線路的桿塔結構是架空高壓輸電線路重要的組成部分，其設計質量的好壞直接影響線路的經濟性和可靠性。

有鑒于此，本文結合筆者多年工作經驗，就高壓輸電線路桿塔結構設計相關技術問題進行了探討。

1 線路桿塔結構設計

特高壓電網的建設、輸電新技術在我國的不斷推廣應用給輸電線路桿塔的研究提出許多新的挑戰，安全可靠、經濟合理是桿塔結構設計的主要目標和方向。

線路桿塔可按結構材料、使用功能和結構型式分類。鋼結構有桁架與鋼管之分。格子形桁架桿塔應用最多，是超高壓以上線路的主要結構。鋁合金結構桿塔因造價過高，只用于運輸特別困難的山區。鋼筋混凝土電桿均采用離心機澆注，蒸汽養護。它的生產周期短，使用壽命長，維護簡單，又能節約大量鋼材。采用部分預應力技術的混凝土電桿還能防止電桿裂紋，質量可靠。中國使用最多，占世界首位。

按結構形式可分為自立塔和拉線塔兩類。自立塔是靠自身的基礎來穩固的桿塔。拉線塔是在塔頭或塔身上安裝對稱拉線以穩固支撐桿塔，桿塔本身只承擔垂直壓力。這種桿塔節約鋼材近40％，但是拉線分布多占地，對農林業的機耕不利，使用范圍受到限制。

對于特高壓輸電線路來講，其桿塔的塔型應該主要從經濟角度來選擇。近年來，拉線塔已被許多國家公認為經濟效益顯著，有很大的發展。但是，由于城市附近、山區等不易打拉線和運輸施工，又多采用自立式鐵塔。目前看來，我國特高壓線路宜采用拉線塔，局部地區可采用自立式鐵塔。

常規自立式鐵塔。有單回線路和雙回供架鐵塔2類，其機械強度有足夠的裕度，很少發生故障。單回自立式鐵塔又分導線水平布置和三角形2種。拉線塔有多種型式，結構較輕。拉V塔在超高壓線路中應用較多。拉線―拉索桿塔是相間無構架的一種拉線塔，對于特高壓工程是一種較理想的桿塔結構，可縮小相間距離，使線路緊湊，但桿塔占地較寬。美國、加拿大等國已將這種桿塔用于超高壓輸電線路。

2桿塔基礎問題

輸電線路桿塔基礎在桿塔架設過程中，是非常重要的一個環節。輸電線路沿線水文地質條件變化很大，因地制宜選用基礎形式非常重要。基礎類型有兩大類：現場澆制和預制。

值得注意的是，輸電線路經由各段基礎型式的選擇，應結合各段地形、水文地質情況、施工條件以及鐵塔型式加以確定，并且應在滿足規程、規范的前提下，盡可能地降低工程造價。為使線路能安全、穩定地運行，鐵塔基礎結構設計應滿足如下的功能要求：能承受正常施工和正常運行時可能出現的各種工況下的荷載；在正常使用時具有良好的工作性能；正常維護下具有足夠的耐久性能；在偶然事件發生及發生后，仍能保持必須的整體穩定。鋼管塔的使用，要求其基礎占地面積越小越好，此時，樁基基礎比一般開挖基礎有明顯的優勢。在輸電線路桿塔基礎中，選擇適當的樁型主要取決于桿塔基礎荷載、場地的土層情況以及場地的地形條件。而地質條件中，地基土和地下水的狀況是最重要的因素。

2009年11月，向-上±800kV特高壓直流輸電線路工程皖3B標段全標段導、地線順利架通。該工程基礎型式新、基礎根開大，塔型特殊，導線直徑大。其中，基礎根開達25米；塔高高達105米、單基塔重138噸、導線橫擔單邊長23米；導線與常規工程相比，特高壓直流線路工程采用的6×ACSR-720/50大截面鋼芯鋁絞線，是輸電線路建設中首次應用，為今后相關情況下的塔基處理提供了很好的參考。 在我國電網規模擴大的同時，近些年來，我國局部地區的雨雪冰凍、颮線風、臺風、地震等自然災害以及水土流失、邊坡與滑坡等地質災害呈現頻發的趨勢，已嚴重威脅電網的安全穩定運行。福建、浙江、江蘇等沿海省份，受臺風影響造成電網損毀。按照以往的修復方法，鐵塔僅局部損壞，或者鐵塔傾倒但基礎未損壞時，搶修時間一般在5～7天；當線路基礎損壞時，由于受基礎混凝土養護期強度限制，一般基礎澆注完成7天后才可達到組塔強度，21天左右達到架線強度，搶修時間在25天以上。

2010年6月國家電網公司組織開展了輸電線路快速搶修桿塔基礎設計及應用研究工作，形成了輸電線路快速搶修桿塔基礎通用設計成果。該成果統籌考慮工程搶修采購加工、材料運輸、現場施工、物資儲備各環節特點，采用型鋼裝配式基礎和型鋼混凝土基礎新型結構型式，形成8個模塊、共117種基礎，適用于110（66）～750kV單、雙回輸電線路，填補了國內該領域的技術空白。該項成果的最大特點，就是大大縮短了搶修工期。采用型鋼裝配式基礎和型鋼混凝土基礎等新型結構型式，與常規基礎相比，可將搶修時間縮短三分之二。以往將近一個月的桿塔基礎搶修時間，只需要7天左右就能完成。該項成果的提出，為廣大桿塔設計業者處理類似問題提供了積極的參考。

3結語

對于社會而言，電力是國民經濟發展的重要基礎，是人民群眾正常生產和生活的重要保障。而輸電線路桿塔作為整個電網線路的支點，其重要性不言而喻。