電路識圖38-直流電壓供給電路分析方法

老馬識途單片機 老馬識途單片機 2017-11-07

電子電路使用直流工作電壓,採用電池可以直接供電,採用交流電源供電時則需要通過電源電路轉換成直流電源。

電路工作原理的分析重點之一是直流電路分析,電路故障檢修中的重點是檢查直流電壓供給電路,所以掌握直流電壓供給電路工作原理十分有意義。

一、直流電壓供給電路分析基礎知識

瞭解下列幾點直流電壓供給電路的作用,對分析電路工作原理有益:

1)直流電壓供給電路是一節節的RC電路串接起來的電路,具有降低直流工作電壓的特點,串接在電路後級的RC電路越多其直流輸出電壓越低。

2)直流電壓供給電路對直流工作電壓具有進一步濾波的作用。

3)直流電壓供給電路在多級放大器中還具有即間退耦的作用。

1、直流電壓是電子電路正常工作的基礎

在一個整機電路中,直流電壓供給電路無處不在,往往需要進行直流電壓供給電路的分析。

1)電子電路的工作電壓是直流電壓,所以電路中只要存在有源器件(如三極管、集成電路)的地方就存在直流電壓供給電路,直流電壓是這些有源器件正常工作的保證,當直流工作電壓大小或其他方面不正常時,必將影響整個電路的正常工作。

2)從濾波整流電路輸出端之後的電路中都存在直流電壓供給電路,這一直流電壓通過串聯、並聯電路形式,向每一級放大器、每一個有源器件提供直流工作電壓。

3)在電子電路的故障檢修中,最為有效的方法是測量電路中關鍵測試點上的直流電壓大小,根據這些測量的電壓數據進行故障部位的邏輯判斷。這是因為電路正常工作時,在電路的關鍵測試點上存在一個確定的直流電壓值,當電路發生故障時,這些直流電壓值將發生大小的改變,電路故障檢修中就是要抓住這些直流電壓變異情況,進行正確的邏輯性電路故障分析。

2、認識整機直流電壓供給電路

如下圖所示是直流電壓供給電路示意圖,R1,R2,R3作用相同,都是直流電壓供給電阻(退耦電阻),C1,C2,C3都是濾波、退耦電容。

電路識圖38-直流電壓供給電路分析方法

1)整機的直流電壓供給電路有許多條,這些電路採用並聯和串聯的形式向外發散,有時這些並聯、串聯直流電壓供給電路十分複雜。

2)整機電路中的直流工作電壓等級(大小)有許多,如這一電路中有四級。越是靠近整流濾波電路輸出端,直流電壓越高,越向外電壓越低。

3)單獨一路直流電壓供給電路非常簡單,主要由電阻和電容構成,每一條直流電壓供給電路的結構都是相同的。

4)直流電壓供給電路中的電阻比較小,電容比較大,見電路中的標稱參數,這時直流電壓供給電路的特徵,必須牢記。

3、直流電壓供給電路分析方法

1)在直流電壓供給電路中,採用電阻串聯或是並聯的形式向整機各部分電路供電,在部分直流電壓供給電路中也會採用電感或電子濾波器的電路,如下圖所示。

電路識圖38-直流電壓供給電路分析方法

2)濾波和退耦電容直流電壓供給線路與地線之間,絕不會串聯在直流電壓供給電路中,因為電容具有隔直的作用。

3)直流電壓供給電路按照直流電壓的極性不同有兩種:一種是正極性的直流電壓供給電路,另一種是負極性的直流電壓供給電路。這兩種直流電壓供給電路的結構一樣,識別方法:如果濾波、退耦電容的負極接地,則是正極性的直流電壓供給電路;如果濾波、退耦電容的正極接地,則是負極性的直流電壓供給電路。

二、整機直流電壓供給電路分析方法

1、找出整流濾波電路輸出端的方法

在分析整機直流電壓供給電路時,第一步是在整機電路圖中找出整流濾波電路的輸出端,因為這一端點是整機直流電壓供給電路的起點。

在整機電路圖中,整流濾波電路一般畫在右下方或左上方(也有例外),更為準確的方法是找出整機電路圖中有許多二極管的地方,這很可能是整流電路。根據濾波電容容量在整機電路中容量最大(通常大於1000微法)、體積最大的特點,找出整機的濾波電容,它接在整流電路輸出端與地線之間,這樣可以確定整流濾波電路的輸出端,如下圖所示是找出整流濾波電路輸出端的方法示意圖。

電路識圖38-直流電壓供給電路分析方法

根據整機濾波電容接地引腳來確定是什麼極性的直流電壓供給電路,如下圖所示,一般採用正極性直流電壓供給電路。

電路識圖38-直流電壓供給電路分析方法

2、分析直流電壓供給電路的方法

從直流電壓供給電路起點出發,沿電壓供給電路向整機電路分析,這一分析過程中方法如下:

1)分析直流電壓供給電路的主要目的是查清楚直流電壓是如何供給整機中各部分主要電路的。例如,如何供給功率放大器,如何供給集成電路的電源引腳,如何供給各三極管的集電極和基極。如下圖所示。

電路識圖38-直流電壓供給電路分析方法

2)如果供給電路有支路,那是並聯供給電路的連接形式,此時要分兩路分別進行分析。通常在整流濾波電路輸出端就分成兩路,一路加到整機功率消耗最大的電路中,如功率放大器電路,另一路通過RC濾波電路向前級電路供電,如上圖所示。

3)在整機電路中,整流濾波電路輸出端的直流電壓最高,通過一節節RC串接電路後直流電壓下降,因為濾波、退耦電阻上的電壓降去了直流電壓,同時直流電壓中的交流成分越來越少,濾波、退耦電容濾除了直流電壓中的交流成分。

4)在部分直流電壓供給電路,整流濾波電路輸出端迴路串聯了保險絲,起過電流保護作用。有的電路中還設置了直流電源開關,以控制整機的直流電壓,如下圖所示是直流電壓輸出電路中保險絲、電源開關位置示意圖。

電路識圖38-直流電壓供給電路分析方法

5)直流電壓供給電路中每一個節點(線路上接有濾波、退耦電容的點)都是要特別注意的關鍵點,在故障檢修中需要測量這些點上的直流電壓有還是沒有,大還是小,以便對供電電路的工作狀態進行正確的判斷。

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