直流電源
Download
1 / 18

直流電源 - PowerPoint PPT Presentation


  • 82 Views
  • Uploaded on

直流電源. 組員 : 4980J014 張登翔 4980J034 蔡岳城 4980J038 郭順昱 4980J039 劉佳賢. 直流電的簡述 直流電源發展簡史 直流電與交 流電 直流電源應用及測量儀器 電源供應器種類簡介 自製 5V 直流電源供應器. 目錄. 直流電的簡述. 直流電 ( Direct Current ,簡稱 DC ,又稱 恆定電流 ) 是指方向不隨時間發生改變的電流,但電流大小可能不固定,而產生波形。

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about '直流電源' - aimee-trevino


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

直流電源

組員: 4980J014 張登翔

4980J034 蔡岳城

4980J038 郭順昱

4980J039 劉佳賢


直流電的簡述

直流電源發展簡史

直流電與交流電

直流電源應用及測量儀器

電源供應器種類簡介

自製5V直流電源供應器

目錄


直流電的簡述

  • 直流電(Direct Current,簡稱DC,又稱恆定電流)

    是指方向不隨時間發生改變的電流,但電流大小可能不固定,而產生波形。

    直流電的電荷在一個電路中沿著單一方向流動,所通過的電路稱直流電路,它是由直流電源和電阻構成的閉合導電迴路,在該電路中,形成恆定的電場。

    在電源外,正電荷經電阻從高電勢處流向低電勢處,而在電源內,靠電源的非靜電力的作用克服靜電力,再從低電勢處到達高電勢處,如此迴圈構成閉合的電流線。

    所以,在直流電路中,電源的作用是提供不隨時間變化的恆定電動勢,為在電阻上消耗的焦耳熱補充能量。


直流電源發展簡史

  • 早期工程師們致力於研究直流電,而發電站的供電範圍也很有限,而且主要用於照明,還未用作工業動力。

    1882年,愛迪生電氣照明公司 在倫敦建立了第一座的發電站,安裝了三台110伏的「巨漢」號直流發電機,這是愛迪生於1880年研製的,這種發電機可以為1500個16瓦的白熾燈供電。

    但是隨著科學技術和工業生產發展的需要,電力技術在通信、運輸、動力等方面逐漸得到廣泛的應用,社會對電力的需求也急劇的增大。

    由於使用者的電壓不能太高,因此要輸送一定的功率,就要加大電流(P=IU)。


然而電流愈大,輸電的線路發熱就愈厲害,損失的功率就愈多,損失在輸電導線上的電壓也大,離發電站愈遠的使用者,得到的電壓也就相對愈低,這些弊端,限制了電力的應用,促使人們探討用交流輸電的問題。然而電流愈大,輸電的線路發熱就愈厲害,損失的功率就愈多,損失在輸電導線上的電壓也大,離發電站愈遠的使用者,得到的電壓也就相對愈低,這些弊端,限制了電力的應用,促使人們探討用交流輸電的問題。

愛迪生雖是個偉大的發明家,但他並未受過正規教育,缺乏理論知識,阻礙了他對交流電的理解,所以在交、直流輸電的爭論中,成了保守勢力的代表,認為交流電的危險,不如直流電來的安全。

他打比方說,沿街道敷設交流電纜,簡直是埋下地雷,並還作了用高壓交流電擊死野狗、野貓的實驗,而當時紐約州法院一項法令,用通以高壓交流電的電椅之電刑來執行死刑,剛好幫了愛迪生佐證,在他的反對之下,交流輸電遇到了很大的阻礙。


但為了減少輸電線路中電能損失,只能在發電站將電壓升高,到了使用者地區時再把電壓降下來,這樣就能在低損耗的情況下,達到遠距離送電,而要改變電壓只有採用交流輸電才行。但為了減少輸電線路中電能損失,只能在發電站將電壓升高,到了使用者地區時再把電壓降下來,這樣就能在低損耗的情況下,達到遠距離送電,而要改變電壓只有採用交流輸電才行。

1888年,費朗蒂 設計的大型交流電站開始輸電,他用鋼皮銅心電纜將1萬伏的交流電,送往相距10公里外的市區變電站,並降為2500伏後,再分送到各街區的二級變壓器,降為100伏供用戶照明,之後,俄國的多利沃 多布羅沃斯基 又於1889年,最先製出了功率100瓦的三相交流發電機,並被德、美推廣應用,高壓交流輸電的優越性在全世界迅速發展。

20世紀50年代後,由於遠距離大容量的輸電線路、電網增大,交流輸電所受到同步運行穩定性的限制,在技術經濟比較結果下表明,直流輸電有較好的經濟效益以及優越的運行特性,因此直流輸電又重新被人們所重視。


直流電與交但為了減少輸電線路中電能損失,只能在發電站將電壓升高,到了使用者地區時再把電壓降下來,這樣就能在低損耗的情況下,達到遠距離送電,而要改變電壓只有採用交流輸電才行。流電

  • 直流電 是方向不隨時間變化的一種電,通常又可分為脈動直流電和穩恆電流。脈動直流電中有交流的成分,可通過電容來去除。 穩恆電流則是比較理想的,大小和方向都不會有變化。

    交流電 是大小和方向都隨時間變化的一種電,它是用交流發電機發出的,在發電過程中多對磁極是按一定的角度均勻分佈在一個圓周上,使得發電過程中各個線圈切割磁力線,由於具多對磁極,每對磁極產生的磁力線被切割產生的電壓、電流都是按弦規律變化,所以能夠不斷的產生穩定的電流。交流電有許多的頻率,但是有些波形的交流電不是導體切割磁力線產生的,而是電容充放電、開關電晶體工作 等等所產生的。


直流電源應用及測量儀器但為了減少輸電線路中電能損失,只能在發電站將電壓升高,到了使用者地區時再把電壓降下來,這樣就能在低損耗的情況下,達到遠距離送電,而要改變電壓只有採用交流輸電才行。

  • 日常生活中,電池提供的電流就是直流電。

    直流電源有化學電池,燃料電池,溫差電池,太陽能電池,直流發電機等。

    直流電主要應用於各種的電子儀器,電解,電鍍,直流電力拖動等方面。

    利用直流電,將正、負極插入水中,進行水的電解,在負極使水電解為氫氣,正極則使水電解為氧氣。

  • 要測量直流電路中的電流、電壓、電阻、電源電動勢等物理量的儀錶稱為直流儀錶。 常用的儀表有 電流計,安培計,伏特計,電橋,電勢差計 等。


電源供應器種類簡介但為了減少輸電線路中電能損失,只能在發電站將電壓升高,到了使用者地區時再把電壓降下來,這樣就能在低損耗的情況下,達到遠距離送電,而要改變電壓只有採用交流輸電才行。

  • 電源供應器種類非常多,常見的有雙電源供應器、鐵盒電源供應器、整流變壓器、自製電源供應器。

  • 下圖所示為一般實驗室最常使用這類的雙電源供應器,擁有兩個電源輸出,每個電源輸出最高為30伏特,彼此可以互相串、並聯使用,輸出電壓的穩定效果佳,但是價格偏高,攜帶不易。




自製 5V直流電源供應器

  • 大多數的感測器及訊號處理都需要使用直流電源,我們將介紹如何自製設計簡易的5V電源供應器。

  • 5V電源供應器基本電路原理為變壓器T1將110伏特降壓到12伏特交流電,經過橋氏整流器D1到D4變為直流電壓,電解電容作為調整濾波用途,IC 7805的內部線路將輸入的電壓調整為5V的輸出電壓。(電路圖如下)


  • 下表所示為自製 5V電源供應器所需要的電子零件名稱與數目,這些電子零件的價格非常便宜,總花費在150元以下,而變壓器零件可重複使用,可說是一個相當便宜與實惠的自製電源供應器。


  • 自製 5V電源供應器中T1變壓器主要功能,是將110伏特交流電壓降為12伏特交流電壓。 如下圖所示,輸入端連接110伏特,對於三插頭電源而言,綠色接地線必須連接到金屬的機殼; 而輸出端有三個接點,分別為12V、0、12V,將12V的接點互相與橋氏整流器的a、b 連接即可。


  • 橋氏整流器是由四個 1N5404矽二極體組合而成,二極體的功用就是電流只能從單一方向流過,下圖是1N5404的矽二極體的外型與表示符號,在焊接電路時,必須特別注意其正負方向性。



  • IC 7805電容器是用來儲存與釋放電能,一般電容器會將電容值直接標示於外殼,若有極性也會標示出來,不然就是用長短腳來表示。下圖所示為是一種穩壓IC,經由內部線路處理,將輸入的電壓調整為5伏特的輸出電壓。 下圖所示,Input連接5V電源電路圖的1號位置,Output連接2號,Gnd連接3號地線共接點。


  • 下圖為自製的電容器是用來儲存與釋放電能,一般電容器會將電容值直接標示於外殼,若有極性也會標示出來,不然就是用長短腳來表示。下圖所示為5V電源供應器成品圖,可以加裝散熱片在IC 7805上來幫助散熱。注意要妥善處理高壓與本線路連接的部份,此外如要有良好的隔離設施,可將整體電路裝在一控制盒裡。


ad