開關電路組態

A. 二開三控開關的電路圖，就是說兩個燈泡能分別在三個同樣的地方實現開關

用二個一開多控，加一個二開多控的開關就可以組成三處可分別控制二燈的目的。

B. 簡述電路的三種基本狀態

電路通常有三種狀態：
通路：開關s閉合，電路構成迴路，電路中有電流流過。
開路（斷路）：開關s斷開或電路中某處斷開，電路被切斷，這時電路中沒有電流流過，開路又稱斷路。
短路：若燈泡兩端用導線直接接通，稱為負載短路。若電池兩端用導線直接接通，稱電源短路。

C. 請問製作PWM的開關電源，電路組成有哪些我最近在做畢業設計，不知道如何下手

1 軟開關電路

軟開關可分為零電流開關（ZCS）、零電壓開關（ZVS）和零電壓零電流開關（ZV-ZCS）等三種開關形式,又有軟開通和軟關斷兩種。普通PWM變換器以改變驅動信號的脈沖寬度來調節輸出電壓,且在功率開關管開關期間存在很大損耗,因此,這種硬開關電源的尖峰干擾大,可靠性差,效率低。而移相控制全橋軟開關電源則是通過改變兩臂對角線上下管驅動電壓移相角的大小來調節輸出電壓,這種方式是讓超前臂管柵壓領先於滯後臂管柵壓一個相位,並在IC控制端對同一橋臂的兩個反相驅動電壓設置不同的死區時間,同時巧妙地利用變壓器漏感和功率管的結電容和寄生電容來完成諧振過程以實現零電壓開通,從而錯開了功率器件電流與電壓同時處於較高值的硬開關狀態,並有效克服了感性關斷電壓尖峰和容性開通時管溫過高的缺點,減少了開關損耗與干擾。

這種軟開關電路的特點如下：

（1）移相全橋軟開關電路可以降低開關損耗,提高電路效率。

（2）由於降低了開通過的/dt,消除了寄生振盪,從而降低了電源輸出的紋波,有利於雜訊濾波電路的簡化。

（3）當負載較小時,由於諧振能量不足而不能實現零電壓開關,因此效率將明顯下降。

（4）該軟開關電路存在占空比丟失現象,重載時更加嚴重,為了能達到所要求的最大輸出功率,則必須適當降低變化,而這將導致初級電流的增加並加重開關器件的負擔。

（5）由於諧振電感與輸出整流二極體結電容形成振盪,因此,整流二極體需要承受較高的峰值電壓。

2 工作原理

移相全橋零電壓PWM軟開關的實際電路如圖1所示。它由4隻開關功率管S1、S2、S3、S4(MOSFET或IGBT)、4隻反向並接的高速開關二極體D1、D2、D3、D4以及4隻並聯電容C1、C2、C3、C4（包括開關功率管輸出結電容和外接吸收電容）組成,與硬開關PWM電路相比該電路僅多了一個代表變壓器的漏感與獨立電感之和的諧振電感Lr。零電壓開關的實質,就是在利用諧振過程中對並聯電容的充放電來讓某一橋臂電壓UA或UB快速升到電源電壓或者降到零值,從而使同一橋臂即將開通的並接二極體導通,並把該管的端電壓箝在0,為ZVS創造條件。電路中的4個開關功率管的開關控制波形如圖2所示。

該波形在一個周期內被按時域分成了8個區間,每個區間代表電路工作的一個過程。除死區時間外,電路中總有兩個開關同時導通;共有四種組態：S1和S4、S1和S3、S2和S3、S2和S4,周而復始。由圖2可知,當S1和S4、S2和S3組合時,即T0-T1、T4-T5時間段為工作電路輸出功率狀態,而在S1和S3、S2和S4組合時,即T2-T3、T6-T7時間段為電路續流狀態;T3-T4、T7-T8時間段內為從續流狀態向輸出功率轉換的諧振過程;T1-T2、T5-T4時間段內為從輸出功率狀態向續流狀態轉換的諧振過程,後四個區間稱為死區,諧振過程都發生在死區里,死區時間由控制器來設置。

下面具體分析各個區間的工作原理。

2.1 輸出功率狀態1（T0-T1）

假如初始狀態為T0-T1區間,那麼,此刻的功率開關管S1、S4都處於導通狀態,A、B兩點間的電壓為U,初級電流從初始Ip點線性上升,變壓器次級感應的電壓將使DR2導通,DR1截止,輸出電流經DR2流向輸出電感,並在電容儲能後給負載提供電流,到達T1時刻時,輸出功率狀態1過程結束。

2.2 超前臂諧振過程1（T1-T2）

當T1時刻到來時,開關管S4由導通變為截止,存儲在電感的能量對C4進行充電,同時C3放電以使B點的電壓漸漸升高,當C4的電壓充到U時,D3導通,開關功率S3的源漏電壓為0,從而為開關功率管S3零電壓的開通准備了條件。因為次級輸出電感參與諧振,等效電感為k2L,所以電感儲能充足,很容易使B點達以U值,故超前臂容易實現零電壓開通。

在這一過程中參與諧振的電容量為C3和C4的並聯,電感量為Lr與次級感應的串聯電感量。即：

C=C3+C4,L=Lr+k2L

超前臂諧振過程的微分方程如下：

LC（d2Uc/dt2）+Uc=kU0

其中初始狀態的Uc(0)=U,iLr(0)=I0/k。

2.3 續流狀態1（T2-T3）

由於開關功率管S1、S3都導通,此時A點與B點的電位皆為U,變壓器初始處於短路狀態而不輸出功率。從T2時刻起,輸出電感L兩段端的電壓極性變反,輸出電感由儲能狀態變為放能狀態,負載由輸出電感和輸出電容提供電流,相應的變壓器的初級電流仍按原方向流動,進入續流狀態後,電流略有下降。變壓器初始電流通過開關功率管和二極體使開關功率管的損耗得以減小。

2.4 滯後臂諧振過程1（T3-T4）

當T3時刻到來時,開關管S1由導通變為截止,儲能電感對C1開始充電,同時,電容C2開始放電使A點的電壓逐漸下降,直到C2的電壓為0使D2導通。從而為開關功率管S2的零電壓導通准備了條件。在這一過程中,參與諧振的電容量為C1和C2的並聯,電感僅為Lr,即C=C1+C2,L=Lr

滯後臂諧振過程的微分方程為：

LC（d2Uc/dt2）+Uc=0

其中初始狀態時的Uc(0)=0,iLr(0)=I0/k。

在這一過程中,由於只有Lr參與諧振,而諧振開始時如果Lr的電流Ilr較小,Lr儲能不夠,那麼電容C的諧振電壓Uc的峰值就有可能達不到U,這樣二極體將不能導通,其對應的開關就不能實現零電壓開通。為了使電容的諧振電壓峰值能夠達到U,電感的儲能必須足夠高,因此在諧振開始時,電感Lr的電流Ilr必須滿足：

1/2（Li2Lr）=1/2(CU2)

這一等式就是設計諧振電感Lr的依據。

2.5 輸出功率狀態2（T4-T5）

此過程時,開關功率管S2、S3導通,變壓器初始電流從B流向A,AB兩點電壓為-U,變壓器次級感應電壓使DR1處於導通狀態,並通過DR1為輸出電感、電容儲能。

2.6 超前臂諧振狀態2（T5-T6）

此過程中,開關功率管S3由導通變為截止,電容C3開始充電,電容C4開始放電,B點電壓逐漸下降到0,為開關功率管S4的零電壓開通准備條件。

2.7 續流狀態2（T6-T7）

此時,A、B兩端電壓為0,初級電流按原方向流動,電流強度逐漸減小,變壓器次級的DR2仍處於導通狀態,以維持電感給負載所提供的電流。

2.8 滯後臂諧過程2(T7-T8)

在T7時刻,開關功率管S2從導通變為截止,電容C2開始充電,而電容C1開始放電使A點的電壓逐漸上升到U,從而二極體D1導通,為開關功率管S1的零電壓開通准備了條件。至此,一個周期結束。

3 電路分析

3.1 兩個諧振過程的比較

在輸出功率狀態向續流狀態轉換的諧振過程中,由於其電感大（L=Lr+k2L）,儲能多,因此負載電流在很小時便可以使電容電壓諧振到零,因此,相位超前的兩個橋臂開關S3、S4很容易實現零電壓開通。

而在續流狀態向輸出功率狀態轉換的諧振過程中,其電感較小,只有Lr參與諧振。所以儲能小,負載電流零達到一定值才可以使電容電壓諧振到U,因此,相位滯後的兩個橋臂S1、S2不太容易實現零電壓開通。

為了使後者容易實現零電壓開通,在設計開關功率管控制信號時,應使滯後臂的死區時間大於超前臂的死區時間,並使C1、C2的值小於C3、C4.

3.2 占空比丟失現象

移相全橋零電壓PWM軟開關電路有一個特殊現象就是占空比的丟失。它總是發生在續流狀態向輸出功率狀態轉換結束時。在T4時刻,開關功率管S2剛開通,諧振電感Lr的電流剛剛衰減到零或尚未衰減到零,變壓器初級處於續流狀態,其兩端的電壓為零,諧振電感Lr承受的電壓為U,其電流反向逐漸增大,只有當其電流增大到I0/k時,變壓器才退出續流狀態,兩端的電壓才升到U,電感Lr中的電流才不再增大。這樣,從S2開通到變壓器退出續流狀態,變壓器並不輸出電壓,這一段時間即為丟失的占空比,其占空比為：

ΔD=2LrI0/（kUT）

從式中可以看出,諧振電感Lr越大,負載電流I0越大,占空比丟失也越嚴重。占空比丟失現象將直接導致開關功率管的損耗增大,故必須採取措施加以克服,目前通常採用減小變比來實現。

3.3 能量轉換

該移相全橋零電壓PWM軟開關電路在主變壓器（原邊）初級串聯附加了諧振電感,從而促進了電路中滯後臂實現ZVS。因同一橋臂的兩只並聯電容在開關轉換時的充放電能量將達到Wc=1/2（CU2）,即一充一放的電容儲能變化達CU2,這么大的電場能量需用電感中的磁能來轉換。為了順利完成並聯電容的充放電,使並接二極體導通箝位。電路中設計了足夠大的電感來幫助電容器中電荷實現轉變,電路中的Lr、L的作用就在於此。

D. 三極體集電極不加電阻怎麼判斷是處於開關還是放大狀態

集電極必須接負載，沒有的話從原理上是說不通的；

E. 電路的基本組成,作用及電路的三種狀態

一、電路是由電源、導線、開關和負載等共同構成的閉合迴路。
二、電路中各版元件的作權用
1、電源：提供電能。

2、導線：把電源、負載和其他輔助設備連接成一個閉合迴路，起著傳輸電能的作用。
3、開關：控制電路或負載的接通和斷開。
4、負載：把電能轉變為其他形式能。
三、電路的三種狀態
1、開路（斷路）：斷開的電路，電路中無電流流過。此狀態分兩種情況，一種是用開關斷開電路的正常開路，另一種是故障狀態，從導體處斷路（開關在合閘位置）。
2、通路：連通的電路，電路中有負載電流流過。
3、短路：電流不經過用電器而直接構成迴路，電路中流過短路電流。這是一種故障狀態。

F. 什麼是開關電路

開關電路是指具有「接通」和「斷開」兩種狀態的電路。輸入、輸出信號具有兩種狀態的電路就是一種開關電路.邏輯門電路、雙穩態觸發器也都是開關電路。

G. 三極體開關電路負載應該加在哪裡

三極體放大電路有三種組態，共射極和共基極放大電路的輸出負載是加在集電極上，而共集電極放大電路的輸出負載是加在發射極的上面。另外負載變化影響的是電路交流狀態，而飽和、截止狀態是由其直流狀態決定的。

H. 兩個開關控制一盞燈，其中任意一個開關都能開啟或關閉這盞燈。求電路圖

使用兩個雙控開關實現。

雙控開關就是通過兩個開關來同時控制一個燈或者電器設備，並且無論用哪個開關都能達到控制電器的開或者關的目的。雙控開關接線原理實際上就是將兩個單刀開關串聯起來再接入電器的電路中，進而實現用任何一個開關都能控制電路中的電器的功能。

這種接法開關的是燈泡或者電器接在兩個開關之間，兩個開關通過同時控制火線和零線來實現控制電路的目的，這種做法雖然省線，但是有需要通過控制零線來實現，所以是不太安全的，不建議大家使用這種雙控開關接線電路。

注意：雙控開關接線電路，控制的一定要是火線，不然不安全，如果控制的是零線，那麼等可能會出現閃爍的情況，如果你的雙控開關電路中的電燈出現閃爍這種情況，可以先排查一下開關有沒有問題;如果開關沒問題，那麼再排查下雙控開關電路中是否控制的是零線，那樣問題基本就能解決了。

I. 開關電源電路是怎樣的工作原理

原理簡介
開關電源的工作過程相當容易理解，在線性電源中，讓功率晶體管工作在線性模式，與線性電源不同的是，PWM開關電源是讓功率晶體管工作在導通和關斷的狀態，在這兩種狀態中，加在功率晶體管上的伏-安乘積是很小的（在導通時，電壓低，電流大；關斷時，電壓高，電流小）/功率器件上的伏安乘積就是功率半導體器件上所產生的損耗。 與線性電源相比，PWM開關電源更為有效的工作過程是通過「斬波」，即把輸入的直流電壓斬成幅值等於輸入電壓幅值的脈沖電壓來實現的。脈沖的占空比由開關電源的控制器來調節。一旦輸入電壓被斬成交流方波，其幅值就可以通過變壓器來升高或降低。通過增加變壓器的二次繞組數就可以增加輸出的電壓組數。最後這些交流波形經過整流濾波後就得到直流輸出電壓。 控制器的主要目的是保持輸出電壓穩定，其工作過程與線性形式的控制器很類似。也就是說控制器的功能塊、電壓參考和誤差放大器，可以設計成與線性調節器相同。他們的不同之處在於，誤差放大器的輸出（誤差電壓）在驅動功率管之前要經過一個電壓/脈沖寬度轉換單元。 開關電源有兩種主要的工作方式：正激式變換和升壓式變換。盡管它們各部分的布置差別很小，但是工作過程相差很大，在特定的應用場合下各有優點。
電路原理
所謂開關電源，顧名思義，就是這里有一扇門，一開門電源就通過，一關門電源就停止通過，那麼什麼是門呢，開關電源里有的採用可控硅，有的採用開關管，這兩個元器件性能差不多，都是靠基極、（開關管）控制極（可控硅）上加上脈沖信號來完成導通和截止的，脈沖信號正半周到來，控制極上電壓升高，開關管或可控硅就導通，由220V整流、濾波後輸出的300V電壓就導通，通過開關變壓器傳到次級，再通過變壓比將電壓升高或降低，供各個電路工作。振盪脈沖負半周到來，電源調整管的基極、或可控硅的控制極電壓低於原來的設置電壓，電源調整管截止，300V電源被關斷，開關變壓器次級沒電壓，這時各電路所需的工作電壓，就靠次級本路整流後的濾波電容放電來維持。待到下一個脈沖的周期正半周信號到來時，重復上一個過程。這個開關變壓器就叫高頻變壓器，因為他的工作頻率高於50HZ低頻。那麼推動開關管或可控硅的脈沖如何獲得呢，這就需要有個振盪電路產生，我們知道，晶體三極體有個特性，就是基極對發射極電壓是0.65-0.7V是放大狀態，0.7V以上就是飽和導通狀態， -0.1V- -0.3V就工作在振盪狀態，那麼其工作點調好後，就靠較深的負反饋來產生負壓，使振盪管起振，振盪管的頻率由基極上的電容充放電的時間長短來決定，振盪頻率高輸出脈沖幅度就大，反之就小，這就決定了電源調整管的輸出電壓的大小。那麼變壓器次級輸出的工作電壓如何穩壓呢，一般是在開關變壓器上，單繞一組線圈，在其上端獲得的電壓經過整流濾波後，作為基準電壓，然後通過光電耦合器，將這個基準電壓返回振盪管的基極，來調整震盪頻率的高低，如果變壓器次級電壓升高，本取樣線圈輸出的電壓也升高，通過光電耦合器獲得的正反饋電壓也升高，這個電壓加到振盪管基極上，就使振盪頻率降低，起到了穩定次級輸出電壓的穩定，太細的工作情況就不必細講了，也沒必要了解的那麼細的，這樣大功率的電壓由開關變壓器傳遞，並與後級隔開，返回的取樣電壓由光耦傳遞也與後級隔開，所以前級的市電電壓，是與後級分離的，這就叫冷板，是安全的，變壓器前的電源是獨立的，這就叫開關電源。說到這里吧。
開關條件