《毕业设计（论文）-电动汽车充电控制系统的设计（全套图纸）(17页).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计（论文）-电动汽车充电控制系统的设计（全套图纸）(17页).doc（16页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、-毕业设计（论文）-电动汽车充电控制系统的设计（全套图纸）-第 14 页 本科生毕业论文（设计） 题 目 电动汽车充电控制系统的设计 系 别 机械工程系 专 业 机械设计制造及其自动化技术 学生姓名 学 号 100920508 年级 2010级 指导教师 二0一四 年 四 月 三十 日电动汽车充电控制系统设计专业； 机械设计制造及其自动化学生； 指导老师； 全套图纸，加153893706 摘 要 随着全球能源危机的不断加深，石油资源的日 趋枯渴以及大气污染、全球气温上升的危害加剧，各国政府及汽车企业普遍认识到节能和减排是未来汽车技术发展方向，发展电动汽车将是解决这两个难题的最佳途径。 电动汽车
2、具有环保特性，代表着汽车产业未来的发展方向。目前动力电池作为电动汽车的动力源为汽车提供动力，使电动汽车一次充电最大行驶里程为200km，但当动力电池电力耗尽时必须补充电能量。目前国内就充电模式提出了多种方式，例如：电池组快速更换、快速充电以及常规充电等。根据现实情况，动力电池体积大、重量重，不便于随意更换，同时大功率直流充电柜作为应急充电装置能为电动汽车提供快速续航电力，但对电池伤害很大。因此，交流充电桩解决了电动汽车随时随地电能量补给问题，无须装卸电池，整车通过充电电缆直接与 充电桩连接即可实现充电，同时以交流电的形式供给电能，对电池无伤害，既提高了电动汽车动力电池寿命，也是电动汽车最佳的日
3、常充电方式。流充 电桩体积小、 重量轻，与电网供电系统连接方便，可布置于小区、办公楼宇、超市停车场以及电动汽车专 用充电站内，并同时能为两辆电动汽车充电。The design of control system of electric vehicle chargingabsraote Pneumatic manipulator is a automated devices that can mimic the human hand and arm movements to do something，aslo can according to a fixed procedure to movin
4、g objects or control tools. It can replace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety, Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic ene
5、rgy sectors.This article is mainly of the pneumatic manipulator the overall design, and pneumatic design. This mechanism of manipulator includes cylinders and claws and connectors parts, it can move according to the due track on the movement of grabbing, carrying and unloading. The pneumatic part of
6、 the design is primarily to choose the right valves and design a reasonable pneumatic control loop, by controlling and regulating pressure, flow and direction of the compressed air to make it get the necessary strength, speed and changed the direction of movement in the prescribed procedure work.s.
7、It can replace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety, Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic .The principle, technical pare-
8、maters, transmiting system and main parts structure of mincing ma-chine were introduced. The productingcapacity was analysed.Keywords Mincing machine Holds plate Cutting blade Transfer auger This paper discusses the meat processing machinery - crusher working principle, main technical parameters, tr
9、ansmission system, the typical parts of the structure design and production capacity analysis. Small twisted paper broken machine for ordinary home, not only can be used for minced meat, can also be used with crushed peanuts, crushed ice, spices and other food, small power requirements, powered by t
10、he motor drive, reasonable structure design, can meet the family kitchen generally meat food consisting mainly of minced required.Key word: pneumatic manipulator；cylinder；pneumatic loop；Four degrees of freedom.目录摘要.1Abstract.2第一章 引言.31.1 课题的研究背景和意义.41.2 电动汽车充电系统的发展现状.5第二章电动汽车充电系统及其控制器的总体设计.72.1 电动汽车
11、充电系统的功能需求.82.2 系统实现结构图.9第三章 充电系统及其控制器的硬件设计.133.1 控制系统的构成.14 3.1.2 控制系统硬件电路核心元件的选择.19 3.1.2.1稳压二极管的选择及作用.24 3.1.2.2变压器的选择及作用.26 3.1.2.3场效应管的选择及作用.27 3.1.2.4四运放集成电路.30第四章充电系统及其控制器的软件设计.32结论.34致谢.35参考文献.36第一章 引言1.1课题的研究背景和意义 自从上世纪的六、七十年代以来，电子技术领域得到了飞速的发展，可谓是日新月异，不仅在理论上，而且越来越多地运用到我们的日常生活中，致使工业、农业、科技和国防等
12、领域以及人们的社会生活都发生着令人瞩目的变革。小到可以随身携带的电子产品，如MP3，USB存储器，大到电瓶车、电视、巨型计算机，在我们日常生活中越来越方便了我们的生活，在21世纪，电子技术在以更快的速度前进，新一代的电子产品更广泛地应用在我们生活的各个方面。电子产业的发展，也极大的推进了电力的利用。各种各样的充电式产品诞生并得到极大的发展，其高效、环保、便捷等优点正逐步渗入我们的生活。根据电动自行车铅酸蓄电池的特点，当其为36V/12AH时，采用限压恒流充电方式，初始充电电流最大不宜超过3A。也就是说，充电器输出最大达到44V/3A/130W，已经可满足。在充电过程中，充电电流还将逐渐降低。充
13、电器常见的几种充电模式1)限流恒压充电模式2)两阶段恒流充电模式3)恒流脉冲充电模式此三种充电模式均为业界推荐采用，其各阶段充电电流间的转换，都分别受有温度补偿的转换电压Vmin（快充最低允许电压）、Vbik快充终止电压）和Vflt（浮充电压）控制。 本此设计的内容是将220V市电通过一系列的转换与控制输出稳定的电压44V对电动车进行充电。本文通过四部分电路的设计来实现充电器的功能，即电源电路、振荡电路、保护电路和充电状态指示电路。该电路能够实现电压的自动转换、充电过程的自动保护及充电状态的指示，克服了种种充电时的隐患。设计中主要以模拟器件为核心设计并制作了充电电路。该电路能实现充电过程的自动
14、控制，设计中用桥式整流、滤波将220V交流电转换成311V直流电，经变压器反馈振荡得到44V充电电压，充电过程中有保护电路控制电压的输出，同时指示电路反应充电的状态。其间用到了精密基准稳压源及四运放集成电路等重要元件。在设计过程方面，从总体方案、单元电路、元器件选择和设计到调试等同样进行了细致的介绍。本设计是利用普通常用的元器件实现电动车的充电功能。其性能可达到：可以产生44V电压充电，充电过程以指示灯为状态显示。采用整流稳压电路， 以实现安全充电，其常用的器件在实现快速充电的同时又加以保护电路，以保证元器件的性能。采用LM324四运放器进行电压比较，可实现电路比较功能。1.2 电动汽车充电系
15、统的发展现状 电动汽车是全部或部分由电能驱动电机作为动力系统的汽车，按照目前技术的发展方向或者车辆驱动原理，可划分为纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池电动汽车三种类型。近年来，我国电动汽车行业取得了快速发展，攻克了一系列关键技术难题，在部分领域已实现了与日美欧等国同步发展。目前我国发展电动汽车已具有消费市场规模大、制造成本低、技术取得局部突破、资源保障能力强的四大优势。在技术突破和政策扶持的双重刺激下，我国电动汽车已处于市场引爆的临界点，预计未来两年电动汽车的市场规模和生产规模将迅速扩大，电动汽车将进入快速成长期。电动汽车充电设施是电动汽车产业链的重要组成部分，在电动汽车产业发展的同时还应该充
16、分考虑充电设施的发展。1电动汽车充电的基本方式目前常用的电动汽车充电方式有慢充、快充和快换三种：(1)慢充方式。慢充一般以较小交流电流进行充电，充电时间通常为610h，慢充方式一般利用晚间进行充电，充电时可以采用晚间低谷电价，有利于降低充电成本，但是难以满足使用者紧急或者长距离行驶需求。慢充一般采用单相220V/16A交流电源，通过车载充电器对电动汽车进行充电，车载充电器可采用国标三口插座，基本不存在接口标准的问题。电动汽车慢充一般通过充电桩进行。(2)快充方式。快充又称应急充电，以较大直流电流在20min至1h内，为电动汽车提供短时充电服务，快充方式可以解决续航里程不足时电能补给问题，但是对
17、电池寿命有影响，因电流较大，对技术、安全性要求也较高。快充的特点是高电压、大电流，充电时间短（约1h）。目前，这种充电方式的充电插口的针脚定义、电压、电流值、控制协议等均没有国家标准，也没有国际标准，已投入使用的充电机和电动车电池充电插口均由各生产厂家自定，世界各国都在积极争夺标准的制订权，各大电动汽车厂家也纷纷抢先投放产品，抢占市场、提高占有率，试图使多数充电站不得不采用其充电设备，从而成为事实标准。快充方式主要在充电站中进行。(3) 快换方式。快换则是通过直接更换车载电池的方式补充电能，换电时间与燃油汽车加油时间相近，大约需要510min。快换方式最为便捷，但是需要电动汽车和车载电池实现标
18、准化，而且快换过程中需要专业人员进行操作。快换可以在充电站也可在专用电池更换站完成。这种方式的优点是电动车电池不需现场充电，更换电池时间较短，但要求电池的外形、容量等参数完全统一，同时，还要求电动汽车的构造设计能满足更换电池的方便性、快捷性。全国范围内覆盖式地建立一个充电网络和一大批交换服务站，让顾客可以很方便的快速充电，或者在交换服务站更换电池。以色列的充电站基础设施模式可以概括“政府特许、公司运作、电池归公司所有、租换便捷”。3国内电动汽车充电设施发展状况3.1发展历程 截至目前，我国电动汽车充电站大多局限于电动公交汽车或内部集团用车，还没有建成真正面向不同用户的充电站服务网络。目前已经建
19、成或在建的比较有代表性的充电站有如下内容。2006年，比亚迪在深圳总部建成深圳首个电动汽车充电站。2008年，北京市奥运会期间建设了国内第一个集中式充电站，可满足50辆纯电动大巴车的动力电池充电需求。 2009年10月上海市电力公司投资建成上海漕溪电动汽车充电站，是国内第一座具有商业运营功能的电动汽车充电站。2009年底，北京首科集团在健翔桥建设完成了国内第一个包含完整智能网的北京纯电动乘用车示范充电站。2009年12月31日，南方电网投产的首批电动汽车充电站（桩）在深圳建成投运，建设规模为2个充电站、134个充电桩。2010年3月31日，国家电网公司唐山南湖充电站建成投运，是我国首座国家电网
20、典型设计充电站，可同时为10台电动汽车按快充和慢充两种方式进行充电作业。3.2发展规划 充电设施发展规划方面，从2010年开始全国电动车基础设施建设规划开始出现了超快速发展，国家电网、南方电网、中石油、中石化、中海油等大型国企集团都纷纷发布电动汽车充电设施建设规划或建设意向。2010年1月27日，国家电网公司发布的社会责任报告披露，将于2010年年底前在27个地区建设75座电动汽车充电站和6029个充电桩试点。南方电网公司则将深圳列为首批新能源试点城市。按照深圳市的规划,到2012年,深圳将建设各类新能源汽车充电站12750个,其中公交快、慢速充电站各25个公务车充电桩2500个,社会公共慢速
21、充电桩1万个,社会公共快速充电站200个。石油石化行业也不甘落后，纷纷加入充电站建设领域。中海油与中国普天的合资公司普天海油新能源动力有限公司则与众泰汽车签订了战备合作协议，计划2010年初在两个以上省会城市启动建设纯电动汽车充电站网络。中石化集团与北京市政府共同推进纯电动汽车充电站基础设施建设工作，将主要利用中石化现在面积较大的加油、加气站改建成加油充电综合服务站。中石化的这种加油充电综合服务站将首先扩展到北京全市范围，进而扩展到河北、天津，甚至更大的范围内。4电动汽车充电的商业模式比较与发展前景分析 目前国内外电动汽车充电设施的建设、运营主要有三种商业模式：一是公用充电站模式，二是停车场（
22、或路边）充电桩模式，三是电池更换站模式。4.1公用充电站模式 主要特征：公用充电站类似于加油站，通常建在城市道路或高速公路两旁。充电站由多台充电设施组成，可以采取快充、慢充和换电池等多种方式为各种电动汽车提供电能。规模较小的充电站一般可供10辆汽车同时充电，规模较大的充电站可供40辆汽车同时充电。优点：充电站可以为社会汽车提供多种服务，既可以快充，也可以慢充，有些充电站还可以提供换电池服务；充电速度快，用快充方式一般可在几十分钟内将电池基本充满；充电站由于具有公用性质，设备利用率高于停车场的充电桩。缺点：充电站占地面积大，规模较大的充电站占地超过一般加油站，甚至可与停车场相比；由于需要配备多种
23、充电设备，建设难度较大，一次性投入多，国网公司新建充电站投资平均300万元左右。主要障碍：由于占地面积大，在城市土地日益紧缺的情况下，充电站在大城市布点数量受限，网点密度低；充电站最大的优势在于快充，但目前快充技术还有待完善，以期进一步缩短充电时间，减小对电池寿命的损害。 发展前景： 充电站建设在技术上不存在问题，设备投资成本也不高，但其占用过多的土地资源，征地成本不可低估。从短期看，在其他充电设施建设刚刚起步、完备的充电网络还没有形成的情况下，迅速建设一批公用充电站是必要的，可以产生良好的示范效应和广告效应，推动电动汽车的尽快普及。是从长期看，公用充电站不可能成为电动汽车充电的终极解决方案，
24、也不应作为主要的充电方式。公用充电站应该定位于主要满足各种社会车辆的应急充电需求，以提供快充服务为主，这样可以有效减少充电站的占地面积，提高设备利用率。4.2停车场（或路边）充电桩模式 主要特征：充电桩通常建在公用停车场、住宅小区停车场、商场停车场内，或建在公路边，也可以建在私人车库中。充电桩具有功率较小、布点灵活的特点，以慢充方式为主，具备人机操作界面和自助功能。优点：充电桩建在停车场或路边，占地面积小，建在车库和住宅小区内的充电桩完全不占公共用地；建设难度小，一次性投资少，单个充电桩的建设成本在23万元。缺点：充电速度慢，充电桩采用慢充方式，充电时间要510h；由于充电时间长，且部分充电桩
25、具有专用性质，充电桩的设备利用率要低于充电站；不能满足应急、长距离行驶的充电需求。 主要障碍：虽然建设单个充电桩很容易，但充电桩要形成网络才能满足电动汽车普及的需要，完善整个充电网络需要较长时间。 发展前景：在国外，居家充电是使用频率最高的电动汽车充电方式。在家门之外，才需依靠公用充电设施。目前从以色列特拉维夫和日本东京地区的使用经验来看，停车场和社区的充电桩使用频率更高，而充电站并未成为大多数电动车使用者的优先选择。从使用便利性和节约资源角度考虑，汽车大部分时间都处在停车状态，建在停车场和路边的充电桩基本可以满足电动汽车常规充电的需要；并且以数量庞大的充电桩替代充电站，还可以节约宝贵的土地资
26、源。因此，长期来看，在我国占据主导地位的常规充电方式应为慢充，停车场和路边的充电桩将成为占主导地位的充电设施。在所有能够停车的地方建上充电桩，每增加一台电动汽车即新建一个充电桩，充电桩数量将与电动汽车数量相当。4.3电池更换站模式 主要特征：用户从电池租赁公司租用电池，更换站为用户提供更换电池和电池维护等服务，电池在充电中心集中充电。由于电池组重量较大，更换电池的专业化要求较强，需配备专业人员借助专业机械来快速完成电池的更换、充电和维护。优点：对电池更换门店要求很低，只需要23个停车位，占地面积较充电站小；电池更换站的主要设备是电池拆卸及安装设备，电气设备少，建设难度小，一次性投资也比充电站要
27、少；更换电池速度快，更换电池的时间一般为510min，未来随着技术的进步，更换电池需时将少于快充；更换电池模式对网络门店要求低，易于在城市大面积布点。 缺点：须建设专业的电池配送体系。主要障碍：要求国家建立统一的电池标准，电动汽车安装的动力电池必须可拆卸、可更换，对汽车工业标准化体系要求非常高。我国目前电动汽车标准体系还很不健全，各汽车生产厂家和电池生产厂家基本上各自为战，电池规格差别很大；更换电池模式涉及电池租赁、充电、配送、计量、更换等多个环节，由多家企业分工完成，运作复杂。 发展前景：从商业运营的角度看，换电池模式属于能源新物流模式。换电池模式有利于电池生产企业的规模化、标准化生产，利于
28、能源供给企业的规化采购与集约化管理，将显著降低总运营成本。能源供给企业作为一个相对独立中间运营商，有利于政府施行更具针对性的扶持和优惠政策，如电价政策、购买电池补贴政策等，于建立清晰的财务盈利模式，比单纯提供充电服务可获得更高的投资回报，具有更广阔的发展空间。除此以外，这种模式对电网安全、经济运行也十分有利，集中充电便于统一调度、管理和监控，能够最大程度地发挥削峰填谷作用，提高电力系统负荷率，最大限度减少谐波污染等对电网的不利影响，有利于电网的安全稳定运行和电力资源的优化利用。电池更换站模式理论上是一种较为理想的商业模式，国内有个别城市已开展了试点运营，但在短期内大规模推广这种模式存在一些困难
29、，主要体现在以下三个方面： 一是管理方面，我国处于电动汽车产业发展初期，电池技术尚未成熟，各种电池的性能、质量差距很大，统一电池标准难度非常大，这不仅仅是电池标准化的问题，还涉及到电动汽车的标准化，是一个庞大的系统工程，涉及汽车厂、电池制造商、更换站经营者等各方面的利益。二是技术方面，为了保证电池可更，所有电池须具有良好的一致性。不仅要统一电池接口标准，还要统一电池的尺寸、规格、容量、性能等，在目前国内电池生产厂家各自为战的情形下，统一所有电池厂家生产电池的一致性问题，在短期内很难实现。三是电池流通方面，电池更换过程中会存在电池新旧程度、残留能量的差异，将带来电池更换时何计量、计费的难题。总之
30、，电池更换站模式要成为一种成熟的商业模式，还有很长的路要走。只有在我国电动汽车工业发展到较为成熟的阶段，才可能成为充电产业主流的商业模式。4.4综合分析 (1)以上三种模式不是非此即彼、互相排斥的关系，而是既互相竞争又互为补充的关系。未来应由充电站、充电桩和更换站共同组成一个完整的充电网络体系，为电动汽车用户提供便捷、高效的服务。 (2)短期看，在电动汽车发展的初级阶段，建设一批功能完备的充电站是十分必要的，可以产生良好的示范效应和广告效应，推动电动汽车的尽快普及。但是，如果电动汽车大规模普及，仅靠充电站是无法解决充电问题的，还会耗用过多的土地资源。公用充电站应定位于主要满足各种社会车辆的应急
31、充电需求，以提供快充服务为主。 (3)从使用便利性和节约资源角度考虑，未来在我国占据主导地位的常规充电方式应为慢充，停车场和路边的充电桩将成为占主导地位的充电设施。随着电动汽车数量迅速增长，应形成以“充电桩为主、充电站为辅”的充电网络，充电桩用于常规慢充，充电站满足应急快充的需求。因此，我国目前应加强对充电桩规划、建设、运营等有关问题的研究，加快充电桩的布点和建设。 （4）从商业运营的角度来看，电池更换站模式属于能源新物流模式，有利于电池生产企业的规模化、标准化生产，有利于能源供给企业的规模化采购与集约化管理，理论上是一种比较理想的商业模式。但是这种模式目前存在管理、技术和商业上的困难，短期内
32、难以大规模推广。当我国电动汽车工业发展到较为成熟的阶段，电池更换站模式将可能成为更成熟、更高效的商业模式，而近期可在个别具备条件的城市开展电池更换站模式的试点。5积极推动充电设施建设是电网企业义不容辞的责任 5.1积极推动电动汽车充电设施建设是电网企业义不容辞的社会责任 实现电动汽车的产业化是我国维护国家能源安全、实现节能减排、振兴汽车工业的战略选择。建设电动汽车充电网络是实现产业化的前提，电动汽车作为我国具有战略性的新兴产业和未来的支柱产,即将进入快速成长期。目前电动汽车充电设施建设的相对滞后已经成为制约电动汽车发展的瓶颈，加快充电配套设施建设刻不容缓。在电动汽车普及的初期，建设充电设施的短
33、期经济效益并不明显一般社会资金大多不愿意投资建设充电设施。电网企业作为国有特大型能源企业，有义务承担起自己的社会责任，积极推动各类充电设施建设，支持、促进新兴产业的发展，为我国实现经济增长方式的转变做出应有的贡献。 5.2电网企业在充电设施建设领域具有明显优势 与其他充电设施潜在的投资者相比，电网企业在充电站建设的技术领域更具有优势，充电站应该采用多大的变压器、电压等级多少、如何与配电网协调优化等，电网企业最为了解，做起来轻车熟路。实际上由于所有的充电设施都必须依托现有供电网络来建设，因此电网企业来完成城市充电站、停车场和路边充电桩的建设规划是最合适的。 5.3电动汽车产业化也为加快电网发展提
34、供了历史机遇电动汽车产业化也为电力 行业和电网企业的发展带来了良好机遇。首先，电动汽车的普及可以改变我国的能源消费结构，显著提高电能在能源消费中的比重，有利于提高售电量，拓展用电市场。其次，电网企业大规模建设电动汽车充电设施，探索创新业务模式，可以拓展电网公司的服务领域，有利于电网公司向下游产业延伸。再次，随着电动汽车蓄电池技术的发展，电动汽车未来将成为移动的储能设备，因此，建设电动汽车充电设施对于电网公司推动坚强智能电网建设也有着积极的意义。总之，积极推动电动汽车充电设施建设不仅有利于国家经济发展，也有利于电网发展，因此电网公司应该积极承担起自己的社会责任，继续加快推进电动汽车充电设施建设。
35、第二章 电动汽车充电系统及其控制器的总体设计2.1电动汽车充电系统的功能需求（1）充电保护：在充电过程中，能够自行调节输出电流及电压，保证充电电电压在44V左右。（2）充电显示：通过LED灯的闪烁，能够显示当前的充电状态。（3）电压参数：22V交流转换成44V直流。2.2电动汽车充电系统的功能需求根据课题的要求和技术指标，能实现对充电过程的保护、充电状态显示等的方案可谓很多。但要对方案的性能、成本、体积、难易程度等进行分析与比较，本着以满足功能要求为前提，综合考虑，确定方案。本次充电器的设计包含四部分，即电源电路、振荡电路、保护电路及充电状态指示电路。结构图如图2.1.1所示。 根据图2.2.
36、1，显然需要运算放大器、光电耦合器、场效应管等功能部件，其中的每一个功能部件又都有多种选择的余地，当我们对每一个功能部件进行分析、比较、选择和确定后，总体方案便确定下来了。下面将讲述设计中一些重要器件的应用特性及其选择原因。第三章 充电系统及其控制器的硬件设计3.1控制系统的构成 电动汽车充电桩控制系统硬件设计包括：主充电电路单元、主控制电路单元、计费单元、人机交互 单元、刷卡单元；控制系统的组成结构图见图13.1.2控制系统硬件电路核心元件的选择 为实现智能充电功能，保证计量准确，采用At-mel公司的ARM9处理器为核心控制单元。其主要功能特点是：具有5个串口，两个从USB接口，一个主US
37、B接口，一个以太网接口，动态SDRAM控制器，NAND控制器，以及多路IO口，工业级的温度范围，完全符合本系统设计的要求。充电电量的计量直接采用多功能单相表计量，采用RS485对电表进行数据传输，其组成电路图如图2所示。 其控制电路原理图如下：3.1.2.1稳压二极管的选择及作用 稳压二极管(又叫齐纳二极管)是一种硅材料制成的面接触型晶体二极管，简称稳压管。此二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件。稳压管在反向击穿时，在一定的电流范围内（或者说在一定功率损耗范围内）端电压几乎不变，表现出稳压特性，因而广泛应用于稳压电源与限幅电路之中。稳压二极管是根据击穿电压来分档的。(1
38、)稳压管工作原理 稳压管也是一种晶体二极管，它是利用PN结的击穿区具有稳定电压的特性来工作的。稳压管在稳压设备和一些电子电路中获得广泛的应用。把这种类型的二极管称为稳压管，以区别用在整流、检波和其他单向导电场合的二极管。稳压二极管的特点就是击穿后，其两端的电压基本保持不变。这样，当把稳压管接入电路以后，若由于电源电压发生波动，或其它原因造成电路中各点电压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。如图2.3.2画出了稳压管的伏安特性及其符号。 稳压管反向击穿后，电流虽然在很大范围内变化，但稳压管两端的电压变化很小。利用这一特性，稳压管在电路中能起稳压作用。因为这种特性，稳压管主要被作为稳压器或电压基
39、准元件使用。其伏安特性见稳压二极管可以串联起来以便在较高的电压上使用，通过串联就可获得更多的稳定电压。2.3.2稳压管的主要参数 1)稳定电压UzUz就是PN结的击穿电压，它随工作电流和温度的不同而略有变化。对于同一型号的稳压管来说，稳压值有一定的离散性。 2)稳定电流Iz稳压管工作时的参考电流值。它通常有一定的范围，即IzminIzmax。 3)动态电阻rz它是稳压管两端电压变化与电流变化的比值，如上图所示，即这个数值随工作电流的不同而改变。通常工作电流越大，动态电阻越小，稳压性能越好。 (3)稳压二极管的选用稳压二极管一般用在稳压电源中作为基准电压源或用在过电压保护电路中作为保护二极管。选
40、用的稳压二极管，应满足应用电路中主要参数的要求。稳压二极管的稳定电压值应与应用电路的基准电压值相同，稳压二极管的最大稳定电流应高于应用电路的最大负载电流50%左右。 由上述内容可知，稳压管具有稳定电压的作用，它能使输出电压在一定范围内变化，从而为负载电路提供稳定的电压。故选择稳压二极管维持电路的正常运行。3.1.2.2变压器的选择及作用 变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。如图2.3.3
41、所示。(1)变压器的分类按冷却方式分类：干式（自冷）变压器、油浸（自冷）变压器、氟化物（蒸发冷却）变压器。按防潮方式分类：开放式变压器、灌封式变压器、密封式变压器。按铁芯或线圈结构分类：芯式变压器（插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯）、壳式变压器（插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯）、环型变压器、金属箔变压器。按电源相数分类：单相变压器、三相变压器、多相变压器。按用途分类：电源变压器、调压变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器、脉冲变压器。 (2) 电源变压器的特性参数1)工作频率 变压器铁芯损耗与频率关系很大，故应根据使用频率来设计和使用，这种频率称工作频率。2)额定功率在规定的频率和电压下，变
42、压器能长期工作，而不超过规定温升的输出功率。3)额定电压 指在变压器的线圈上所允许施加的电压，工作时不得大于规定值。4)电压比指变压器初级电压和次级电压的比值，有空载电压比和负载电压比的区别。5)效率 指次级功率P2与初级功率P1比值的百分比。通常变压器的额定功率愈大，效率就愈高。设计中所采用的变压器由初线圈、上次级线圈、下次级线圈组成，如图2.2.4所示。通过变压器振荡频率的改变，输出电压改变，经负载电路的控制，输出可供充电的电压。3.1.2.3场效应管的选择及作用 场效应晶体管（FieldEffectTransistor缩写(FET)）简称场效应管.由多数载流子参与导电,也称为单极型晶体管.它属于电压控制型半导体器件。(1)场效应管的特点具有输入电阻高（100M1000M）、噪声小、功耗低动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽、热稳定性好等优点,现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者。(2)场效应管的作用场效应管可应用于放大由于场效应管放大器的输入阻抗很高,因此耦合电容可以容量较小,不必使用电解电容器。场效应管可以用作电子开关。场效应管很高的输入阻抗非常适合作阻抗变.常用于多级放大器的输入级作阻抗变换.场效应管可以用作可变电阻.场效应管可以方便地用作恒流源。(3)场效应管的分类