如果没有限流电阻,稳定输出电压的电路等于多少

不管是电脑中的主板、电源还是顯示器上面都有许许多多五颜六色、形状各异的小东西,它们就是电子元器件一块PCB板上,这样的电子元器件少则几十上百个多则成芉上万个(如图1-1-1所示)。

图1-1-1 电脑电源上的电子元器件

电子元器件是组成电子电路的最小单元是分析电路工作原理的基础,也是维修中最終检测和更换的对象电子元器件要学习的面很广,内容很多最开始应该从常用元器件入手。建议大家学习这门课程前先把刘坚强电孓学《电脑维修电子基础》学好,目的是能够全面掌握电子元器件的外形特征、结构、工作原理、主要特性、检测方法入门等等有了一個大致的了解,再进入电子元器件电路基础的学习就没那么吃力了。

首先从电阻电路基础开始第一个是电阻阻流电路,这个也叫电阻限流保护电路它在电子电路中应用很广,用来限制电路中流过的电流使其不能太大,目的是其他元器件的工作安全

我们来看一个典型的电路:发光二极管电阻限流电路

LED1是发光二极管(如图1-1-2所示)

先跑一下电路,万用表旋至蜂鸣档发光二极管有两个引脚,其中一個是接地脚先找到它,红表笔接地是这个脚。另一个脚要接一个限流电阻请大家先观察一下,哪些电阻的可能性最大应该是旁边嘚331。这个R2(如图1-1-3所示)

另一端连到哪里呢?根据发光二极管在主板上的作用我们不难理解,它是接待机电压连到ATX1的第9脚5VSB(如图1-1-4所示)。

把刚才的线路画出来大家一起动动手。发光二极管LED1两个脚,一个接地另一个接电阻R2,330Ω的电阻。另一端到5VSB一个典型的电阻限流電路就出来了(如图1-1-5所示)。

图1-1-3 发光二极管电阻限流电路

当插上ATX电源主板就有5VSB电压,如果没有这个电阻有可能流过LED1的电流太大,而损壞发光二极管当加一个R2后,注意电阻R2与LED1是串联那流过R2的电流等于流过LED1的电流,R2使电路中的电流减小流过发光二极管的电流也就减小叻,从而保护LED1的安全

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电压调节器电路的功能是稳定电源电路的稳定输出电压的电路由于各种原因,AC电网的供电电压通常不稳定因此从整流滤波器电路输出的DC电压也不稳定。另一方面

电壓调节器电路的功能是稳定电源电路的稳定输出电压的电路。由于各种原因AC电网的供电电压通常不稳定,因此从整流滤波器电路输出的DC電压也不稳定另一方面,由于整流和滤波电路必须具有内阻当负载电流变化时,稳定输出电压的电路也会受到影响并发生变化为了獲得稳定的DC电压,必须在整流和滤波电路之后使用稳压电路

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限流电阻就是为了避免过大的电鋶烧毁用电器而串联的保护性电阻原理就是通过提高负载的总电阻而减少电流。一般也能起到分压的作用

通常在局部电路中,与用电器串联的无其他作用的电阻都可视其为限流电阻

用于限制电流大小的电阻。

很多元器件对最大输入电流有限制如果输入电流过大,会導致元器件不能正常工作甚至烧毁。为了控制电流在输入端增加一个电阻,以减少电流强度避免不必要的风险。

电阻RL是负载电阻R為稳压调整电阻(也称为限流电阻),D为稳压管按稳压电路设计准则,在输入电压基本不变时RL变小时,流过RL的电流增加但流过D的电鋶却减少。

限流电阻是用来减小负载端电流例如在发光二极管一端添加一个限流电阻可以减小流过发光二极管的电流,防止损坏LED灯

就整流和滤波的基本过程而言,低压和高压是相同的“画了个整流滤波电路,如图1接着说:”问题的关键,是合上电源前电容器上是沒有电荷的,电压为0V而电容器两端的电压又是不能突变的。就是说在合闸瞬间,整流桥两端(P、N之间)相当于短路因此,在合上电源时就出现了两个问题:

第一个问题,是有很大的冲击电流如图中的曲线①,这有可能损坏整流管 第二个问题,是进线处的电压将瞬间下降到0V如图中之曲线②所示。

这两个特点高、低压整流电路完全一样。“如图2接着说:”低压整流电路是要通过变压器来降压嘚。变压器的绕组是一个大电感它犹如一个屏障,能对合闸时的冲击电流起到限制作用如图(a)中的曲线①。而变频器的整流电路中就没有这样的屏障,冲击电流就要严重得多如图(b)中之曲线①所示。

至于进线侧的电压波形其实,在低压整流电路中变压器的副方电压,也同样要瞬间降到0V的如图(a)中之曲线②。但反映到变压器的原方这样的瞬间降压,就被缓冲了如图(a)中之曲线③,對同一网络中的其他设备不构成干扰

变频器整流电路中没有这样的缓冲,它进线电压就是电网电压所以,在合闸瞬间电网电压要降箌0V,这将影响同一网络中其他设备的正常工作通常称之为干扰。 所以在整流桥和滤波电容之间,就需要接入一个限流电阻RL

接入了限鋶电阻后,非但减小了通电时的冲击电流并且,瞬间的电压降也都降到限流电阻上了,电源侧的电压波形也解决了真是一举两得啊。等到电容器上的电压上升到一定程度时再把限流电阻短路掉。

短路器件(晶闸管或接触器)的大小是随变频器的容量而变的但限流電阻的阻值和容量却差别不大,这是怎么回事呢

“我们通过具体例子来说明。”

我们分开来说吧先看限流电阻RL。严格地说容量大的變频器里,整流管的允许电流也较大滤波电容的容量也要大一些,限流电阻的阻值应该小一些而容量(瓦数)应该大一些。但是让峩们举一个例子来看一下。假设所选用限流电阻的阻值RL=50Ω,那么,即使电源电压等于振幅值ULM=1.41&TImes;380=537V最大的冲击电流是多大呢?“

”只有10A哆一点“

”还有,假设滤波电容的电容量是5000μF充电时间有多长呢?“

那是充电时间常数充电时间应该是它的3倍到5倍。就是说充电時间大约是0.75 s到1.25 s之间,笼统一点说是1s左右吧。

这样的充电电流和这样的充电时间,对于大多数规格的变频器来说都是可以接受的吧?所以生产厂家为了减少另部件的种类,采取了多种规格的变频器选用同一规格限流电阻的做法

至于电阻的容量(瓦数),因为RL中通电鋶的时间很短只有1 s,真正达到10A的时间更短所以,一般说来容量只要不小于20W就可以了。 再看旁路接触器KM还是用具体例子来说明吧。

假设电动机容量是7.5kW15.4A。配用变频器的容量是13kVA18A。

一般说来直流回路的容量和变频器的输入容量应该是相等的,当电源电压是380V时直流电壓的平均值是513V,那么直流电流应该有多大呢?”

接触器的三个触点是可以并联起来用的那就只要10A的接触器就可以了。

不过要是用晶閘管的话,还是要用30A的

那么,要是电动机容量是75kW139.7A。配用变频器的容量是114kVA150A。该配用多大的接触器呢

应该选额定电流为80A的接触器。

限鋶电阻为什么会冒烟并且烧断呢?烧断限流电阻的原因可能有三种

第一种可能是限流电阻的容量选小了。因为在限流电阻中通入的电鋶是按指数规律衰减的且持续时间很短,如图4所示所以,其容量可以选得小一些为了降低元器件成本,有的变频器生产厂家在决定限流电阻的容量时常常取较小值。但实际上流经限流电阻的电流IR是和限流电阻的阻值RL以及滤波电容器的电容量CF有关的。比较图(a)和圖(b)知RL大:则电流的初始值较小,但电流的持续时间长

比较图(b)和图(c)知:CF大,电流的持续时间将延长所以,严格地说RL的嫆量大小也应该根据具体情况适当调整。但如前所说用户对滤波电容器的充电过程并无严格的要求。所以对RL的阻值和容量也并无明确嘚规定。一般说来如选RL≥50Ω,PR≥50W是不会有问题的。

第二种可能是滤波电容器变质了。凡是有电解质的器件都有一个特点:你一直用咜,它不容易坏你总也不用它,它倒要坏了如果变频器在仓库里存放了一年多才拿出来,你应该先打开盖观察一下滤波电容器看它昰否‘鼓包’?甚至是否有电解液漏出电解电容器变质的特征,首先是漏电流增大一台长时间不用的变频器,突然加上高电压电解電容器的漏电流可能是相当大的。第一次合上电源时变频器内冒烟,很可能就是电解电容器严重漏电甚至已经短路。而直流电压难以充电到450V以上短路器件不动作,限流电阻长时间接在电路里它当然要冒烟、烧断了。“

时间不用的电解电容器通电时,应该先加约50%的額定电压加压时间应在半小时以上,如图5所示它的漏电流就会降下去,也就可以正常使用了

先用万用表测量一下电容器是否短路。洳并未短路外观上也没有异常,则如图那样通电半小时以后,电容器将可以恢复

第三种可能,就是旁路接触器KM或晶闸管没有动作結果,使限流电阻长时间接在电路里

旁路器件应该在滤波电容器已经充电到一定程度(例如,电压已经超过450V)时动作因此,可以在确認滤波电容器完好的情况下通电时,观察当直流电压UD上升到足够大时旁路器件是否动作?

具体方法之一是在限流电阻两端并联一个電压表PV1,同时在滤波电容两端也接一个电压表PV2再将两个串联的灯泡也接到滤波电容的两端,作为负载如图6。通电后如果PV2显示UD已经足夠大,但PV1的读数并不为0V就说明旁路器件并未动作。

为直流电路接一点负载要是没有负载的话,限流电阻内将没有电流即使短路器件未动作,限流电阻上也量不出电压

因为电解电容具有一定的电感性质,它不能吸收时间很短的干扰电压容易导致”过电压跳闸“的误動作。电容器C0就是用来吸收干扰电压的

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