學習 原理圖--2 電源電路
電路圖分很多種，有供電線路電路圖，有家用電器電路圖，有機械裝置系統電路圖等；
1、供電線路電路圖，很簡單，3相4線，負載，變壓器這些認識了就能看懂了。
2、家用電器電路圖，這個是電子技術方面的，難度比較大，你得先認識電子元件，比如二極體，三極體，電容，電阻，電感、IC積體電路等，然後才能學習看這種電路圖。
3、機械裝置系統電路圖，也是很複雜的，有主電路，控制電路等，而且有些電路都是需要依靠軟體來實現功能的，比如PLC和變頻器通訊。
學習看 電路圖先要抓住主要的和次要的 先電源 後負載 先主迴路 後輔助迴路， 電源就是先看電源的兩端 還有熔斷器 緊接著就是主迴路 輔助迴路。
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一張電路圖通常有幾十乃至幾百個元器件，它們的連線縱橫交叉，形式變化多端，初學者往往不知道該從什麼地方開始，怎樣才能讀懂它。其實電子電路本身有很強的規律性，不管多複雜的電路，經過分析可以發現，它是由少數幾個單元電路組成的。因此初學者只要先熟悉 常用的基本單元電路，再學會 分析和分解 電路的本領，看懂一般的電路圖應該是不難的。
按單元電路的功能可以把它們分成若干類，每一類又有好多種，全部單元電路大概總有幾百種。下面我們選最常用的基本單元電路來介紹。讓我們從電源電路開始。
一、電源電路的功能和組成
每個電子裝置都有一個供給能量的電源電路。電源電路有 整流電源、逆變電源 和 變頻器三種。常見的家用電器中多數要用到直流電源。直流電源
電子電路中的電源一般是低壓直流電，所以要想從 220 伏市電變換成直流電，應該先把 220 伏交流通過變壓電路變成低壓交流電，再用整流電路變成 單向脈動的直流電，最後用濾波電路濾除脈動直流電中的交流成分後才能得到直流電。有的電子裝置對電源的質量要求很高，所以有時還需要再增加一個穩壓電路。因此整流電源的組成一般有四大部分，見圖 1 。其中變壓電路 其實就是一個 鐵芯變壓器，需要介紹的只是後面三種單元電路。
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二、整流電路
整流電路是利用半導體二極體的單向導電性能把交流電變成單向脈動直流電的電路。
（ 1 ）半波整流
半波整流電路只需一個二極體，見下圖。在交流電正半周時 VD 導通，負半周時 VD 截止，負載 R 上得到的是 脈動的直流電。
（ 2 ）全波整流
全波整流要用兩個二極體，而且要求 變壓器有帶中心抽頭的兩個圈數相同的次級線圈，見下圖。負載 R 上得到的是脈動的 全波整流電流，輸出電壓比半波整流電路高。
（ 3 ）全波橋式整流
用 4 個二極體組成的 橋式整流電路 可以使用 只有單個次級線圈的變壓器，見 下圖。負載上的電流波形和輸出電壓值與 全波整流電路 相同。
橋式整流 和 全波整流 的區別
1、橋式整流和全波整流對變壓器次級數量要求不一樣，前者只需1組線圈，後者需要2組。
2、橋式整流和全波整流對變壓器次級電流要求不一樣，前者是後者2倍。
3、橋式整流和全波整流需要二極體數量不一樣
4、某時刻，橋式整流流經2個二極體，全波整流只流經1個
（ 4 ）倍壓整流
用 多個二極體 和 電容器 可以獲得 較高的直流電壓。下圖 是一個二倍壓整流電路。當 U2 為負半周時 VD1 導通， C1 被充電， C1 上最高電壓可接近 1.4U2 ；當 U2 正半周時 VD2 導通， C1 上的電壓和 U2 疊加在一起對 C2 充電，使 C2 上電壓接近 2.8U2 ，是 C1 上電壓的 2 倍，所以叫倍壓整流電路。
e2：“來電了啊各位，我現在是正半周，頭為正腳為負。RL？你那有電了沒有？”
RL：“有個屁電！你瞪倆大眼瞧不見那C1和VD2啊？”
C1：“我怎麼啦？我這時候相當於短路啊？”
RL：“我說VD2，你Y怎麼非這麼接啊？你他媽陰極不衝著我衝著C1幹嘛？”
VD2：“-_-!”
VD1：“別吵了哥兒幾個，e2，你現在上正下負，我可以通，你把電給C1充上，別憋壞了。”
e2：“多謝老大，按你說的辦。”
RL：“C1這孫子要充滿電就不通啦？！”
VD2：“你他媽等會兒不行啊？就知道罵我，找抽吧你？”
C1：“我充滿了，我現在左正右負了。”
VD1：“e2？你幹嘛呢？給C1充電啊？”
e2：“對不起老大，正半周過去了，現在負半周，我頭為負腳為正了。”
VD1：“**這我幫不上忙了，我截止了，你們繼續。”
C2/RL：“哦——操！可燙死我了！！VD2你Y就損吧你！你他媽把開水放過來幹嘛？”
VD2：“提壺灌你Y的頂！你死不死啊？C1和e2現在串通在一起了！”
RL：“VD1老大，你這麼辦事不對啊？你讓C1那孫子充上電幹嘛？”
VD1：“-_-!!”
停！各演員表演很到位，準備下一場。。。
三、濾波電路
整流後 得到的是 脈動直流電，如果加上濾波電路濾除脈動直流電中的交流成分，就可得到平滑的直流電。
（ 1 ）電容濾波
把 電容器 和 負載 並聯，如圖 3 （ a ），正半周時 電容被 充電，負半周時 電容 放電，就可使負載上得到平滑的直流電。
（ 2 ）電感濾波
把 電感 和 負載 串聯 起來，如圖 3 （ b ），也能濾除脈動電流中的交流成分。
（ 3 ） L 、 C 濾波
用 1 個電感和 1 個電容 組成的濾波電路因為象一個倒寫的字母“ L ”，被稱為 L 型，見圖 3 （ c ）。用 1 個電感和 2 個電容的濾波電路因為象字母“ π ”，被稱為 π 型，見圖 3 （ d ），這是 濾波效果 較好的電路。
（ 4 ） RC 濾波
電感器的成本高、體積大，所以在電流 不太大 的電子電路中常用 電阻器 取代 電感器 而組成 RC 濾波電路。同樣，它也有 L 型，見圖 3 （ e ）； π 型，見圖 3 （ f ）。
四、穩壓電路
交流電網電壓的波動和負載電流的變化 都會使 整流電源的輸出電壓和電流隨之變動，因此要求較高的電子電路必須使用 穩壓電源。
(1 ）穩壓管並聯穩壓電路
用 一個穩壓管 和 負載 並聯的電路是最簡單的穩壓電路，見圖 4 （ a ）。圖中 R 是限流電阻。這個電路的輸出電流很小，它的輸出電壓等於穩壓管的穩定電壓值 V Z 。
(2 ）串聯型穩壓電路
有放大 和 負反饋作用 的串聯型穩壓電路是最常用的穩壓電路。它的電路和框圖見圖 4 （ b ）、（ c ）。它是從取樣電路（ R3 、 R4 ）中檢測出輸出電壓的變動，與基準電壓（ V Z ）比較並經放大器（ VT2 ）放大後加到調整管（ VT1 ）上，使調整管兩端的電壓隨著變化。如果輸出電壓下降，就使調整管管壓降也降低，於是輸出電壓被提升；如果輸出電壓上升，就使調整管管壓降也上升，於是輸出電壓被壓低，結果就使輸出電壓基本不變。在這個電路的基礎上發展成很多變型電路或增加一些輔助電路，如用複合管作調整管，輸出電壓可調的電路，用運算放大器作比較放大的電路，以及增加輔助電源和過流保護電路等。
（ 3 ）開關型穩壓電路
近年來廣泛應用的新型穩壓電源是開關型穩壓電源。它的調整管 工作在 開關狀態，本身功耗很小，所以有效率高、體積小等優點，但電路比較複雜。
開關穩壓電源從原理上分有很多種。它的基本原理框圖見圖 4 （ d ）。圖中電感 L 和電容 C 是儲能和濾波元件，二極體 VD 是調整管在關斷狀態時為 L 、 C 濾波器提供電流通路的續流二極體。開關穩壓電源的開關頻率都很高，一般為幾～幾十千赫，所以電感器的體積不很大，輸出電壓中的高次諧波也不多。
它的基本工作原理是 : 從取樣電路（ R3 、 R4 ）中檢測出取樣電壓經比較放大後去控制一個矩形波發生器。矩形波發生器的輸出脈衝是控制調整管（ VT ）的導通和截止時間的。如果輸出電壓 U 0 因為電網電壓或負載電流的變動而降低，就會使矩形波發生器的輸出脈衝變寬，於是調整管導通時間增大，使 L 、 C 儲能電路得到更多的能量，結果是使輸出電壓 U 0 被提升，達到了穩定輸出電壓的目的。
（ 4 ）整合化穩壓電路
近年來已有大量整合穩壓器產品問世，品種很多，結構也各不相同。目前用得較多的有三端整合穩壓器，有輸出正電壓的 CW7800 系列和輸出負電壓的 CW7900 系列等產品。輸出電流從 0.1A ～ 3A ，輸出電壓有 5V 、 6V 、 9V 、 12V 、 15V 、 18V 、 24V 等多種。
這種整合穩壓器只有三個端子，穩壓電路的所有部分包括大功率調整管以及保護電路等都已整合在晶片內。使用時只要加上散熱片後接到整流濾波電路後面就行了。外圍元件少，穩壓精度高，工作可靠，一般不需除錯。
圖 4 （ e ）是一個三端穩壓器電路。圖中 C 是主濾波電容， C1 、 C2 是消除寄生振盪的電容 ,VD 是為防止輸入短路燒壞整合塊而使用的保護二極體。
五、電源電路讀圖要點和舉例
電源電路是電子電路中比較簡單然而卻是應用最廣的電路。拿到一張電源電路圖時，應該： ① 先按“整流 — 濾波 — 穩壓”的次序把整個電源電路分解開來，逐級細細分析。 ② 逐級分析時要分清 主電路和輔助電路、主要元件和次要元件，弄清它們的 作用和引數要求 等。例如開關穩壓電源中，電感電容和續流二極體就是它的關鍵元件。 ③ 因為電晶體有 NPN 和 PNP 型兩類，某些積體電路要求雙電源供電，所以一個電源電路往往包括有不同極性不同電壓值和好幾組輸出。讀圖時 必須分清 各組輸出電壓的數值和極性。在組裝和維修時也要仔細分清 電晶體和電解電容 的極性，防止出錯。 ④ 熟悉某些習慣畫法和簡化畫法。 ⑤ 最後把整個電源電路從前到後全面綜合貫通起來。這張電源電路圖也就讀懂了。
例 1 電熱毯控溫電路
圖 5 是一個電熱毯電路。開關在“ 1 ”的位置是低溫檔。 220 伏市電經二極體後接到電熱毯，因為是半波整流，電熱毯兩端所加的是約 100 伏的脈動直流電，發熱不高，所以是保溫或低溫狀態。開關扳到“ 2 ”的位置， 220 伏市電直接接到電熱毯上，所以是高溫檔。
例 2 高壓電子滅蚊蠅器
圖 6 是利用倍壓整流原理得到小電流直流高壓電的滅蚊蠅器。 220 伏交流經過四倍壓整流後輸出電壓可達 1100 伏，把這個直流高壓加到平行的金屬絲網上。網下放誘餌，當蒼蠅停在網上時造成短路，電容器上的高壓通過蒼蠅身體放電把蠅擊斃。蒼蠅屍體落下後，電容器又被充電，電網又恢復高壓。這個高壓電網電流很小，因此對人無害。
由於昆蟲夜間有趨光性，因此如在這電網後面放一個 3 瓦熒光燈或小型黑光燈，就可以誘殺蚊蟲和有害昆蟲。
例 3 實用穩壓電源
圖 7 是一個實用的穩壓電源。輸出電壓 3 ～ 9 伏可調，輸出電流最大 100 毫安。這個電路就是串聯型穩壓電源電路。要注意的是 :① 整流橋的畫法和圖 2 （ c ）不同，實際上它就是橋式整流電路。 ② 這個電路使用 PNP 型鍺管，所以輸出是負電壓，正極接地。 ③ 用兩個普通二極體代替穩壓管。任何二極體的正向壓降都是基本不變的，因此可用二極體代替穩壓管。 2AP 型二極體的正向壓降約是 0.3 伏， 2CP 型約是 0.7 伏， 2CZ 型約是 1 伏。圖中用了兩個 2CZ 二極體作基準電壓。 ④ 取樣電阻是一個電位器，所以輸出電壓是可調的。
