为何说这个电路是稳压器？

登录 · 发表于 2019-7-27 19:05

看下图，图中左边是个不稳定的直流电压源。
问题如题！

有些好激动的同志，估计立马要恼火了，教课书上现成的东西，还要问为何，你是十万个为什么啊？

登录 · 发表于 2019-7-27 19:11

本帖最后由 xukun977 于 2019-7-27 19:24 编辑

模拟电路之所以难学，难点之一是没有简单又准确的模型。
例如铁芯电感，能完善表征它的模型，时至公元2019年7月27日，还没有人能解决掉这个问题，虽然网上相关**一大把。

静态模型是准确，且可以容易确定的，但动态模型可不是简单地加几个LC就能搞定的事，非常困难了。
所以对策就是【以静制动】，先确定静态，再解决动态难题。

本帖就是想看看如何确定静态曲线。

先看看什么叫稳压器。

如上图所示，u和RL在一定范围内变化，而vL不变，满足这个条件的电路叫稳压器。

我们逆向考虑一下，如何设计个稳压器呢？也就是说，下图中的粉色方框中电路如何设计呢，如果事先不知道的话？

这就是所谓的电路架构设计问题。
【给定电路结构，让你确定限流电阻和稳压管参数，那是比电路架构设计简单多的问题，任何一本模电教材都会说，所以此处省略100个字】

发表于 2019-7-27 19:30

xukun977 发表于 2019-7-27 19:11
模拟电路之所以难学，难点之一是没有简单又准确的模型。
例如铁芯电感，能完善表征它的模型，时至公元2019 ...

你干嘛不写一本书或者几本？这样每天来那么一小段好零散啊。

登录 · 发表于 2019-7-27 19:32

本帖最后由 xukun977 于 2019-7-27 19:34 编辑

考虑问题的思路：

根据RL的变化范围，可以确定出v-i平面上一段直线，对应的电流范围是I1--I2，固定电压为U0

也就是说，粉色框中的电路，只要它能让负载向左看到伏安曲线，包括上图中这么一小段就OK了，其它部分无所谓了。
所以待求的伏安曲线，可能是这样的：

上面曲线，画的跟蚯蚓一样，就夸张了点

登录 · 发表于 2019-7-27 19:40

本帖最后由 xukun977 于 2019-7-27 20:05 编辑

请注意，上面的v-i曲线，是下图中棕色框中所有电路的，而我们的目标是确定N中电路的伏安特征，所以从棕色框中的伏安曲线中，减去蓝色框中的伏安特征，就是待求的N框电路必须满足的。

这个过程是简单的：

上图中两个伏安曲线直接相减，就得到了我们待求的N电路必须满足的伏安特征：

能满足上面曲线的电路，理论上有无穷多，电路实现不唯一，其中最简单的可能是稳压管了：

登录 · 发表于 2019-7-27 19:55

本帖最后由 xukun977 于 2019-7-27 19:57 编辑

这里有必要给个声明：

我所说的很多知识，都不是我发明的，我做的工作，是把我电脑里收集的比较好的模电书（从1940s到2019年），转化为通俗易懂的语言，让大家学起来轻松点。

不然叶先生又说我是抄的了。

创新是非常难的，模电类书籍，能创新的不足1%，像波特的《网络分析与负反馈放大器设计》，创新了那么多东西，数学教授太厉害了，一般人难以做到。
模电领域的领军人物，很多都是数学家，起码是数学功底是超级雄厚的。

登录 · 发表于 2019-7-27 20:08

本帖最后由 xukun977 于 2019-7-27 20:16 编辑

xukun977 发表于 2019-7-27 19:40
请注意，上面的v-i曲线，是下图中棕色框中所有电路的，而我们的目标是确定N中电路的伏安特征，所以从棕色框 ...

至此，我们仅仅考虑了沙发楼层中的RL变化的限制条件
我们还要考虑另一个条件：电源电压U的变化。

这个曲线也是容易画出来的：

最终曲线形状，其中之一满足条件的是下图中的黑线：

登录 · 发表于 2019-7-27 20:23

从这个简单的例子可以看出来，非线性电路综合是非常困难的。
所以下面这本书，从头到尾，几乎没敢碰【非线性】一个手指头，几乎是清一色的线性小信号分析。

读者花了4年时间研究线性小信号，可能毕业后，还要花5年时间研究非线性电路。
不懂非线性电路，几乎寸步难行。不但几乎所有的电路本质上都是非线性的（包括A类功率放大器），几乎所有的保护电路也都非线性的。

登录 · 发表于 2019-7-27 20:48

本帖最后由 xukun977 于 2019-7-27 21:03 编辑

如此简单的电路，分析起来多费劲啊

这个电路的正确分析方法，我在模电讨论小组版块，已经详细说明了，第一步是得到电容看到的驱动点伏安特征：

剩下的事，就是幼儿园小朋友画画玩了：

这个电压波形，和杨教授那个仿真结果一样吧？

（起点不同罢了）

计算周期也简单：

很明显，周期是后面两个之和，根据一阶电路消逝时间公式：tk-tj=tao*ln[xxxxx]，就搞定了。

发表于 2021-1-25 09:01

lz有点钻牛角尖了，这么简单的电路还在想当然，这个电路的前提就是输入电压要比输出电压高，至于最少高多少自己去算吧，稳压管工作原理就是超过电压导通，稳压管开关时对于负载电流有一定要求，就是不能大于输入电压除以限流电阻的电流，超过这个电流，电压就会被拉低，稳压管开关频率极高，对于普通电路影响极小，电路肯定是稳压电路，但是你不满足它的条件肯定就不稳压了

发表于 2021-2-4 17:56

我要是老板早把你开了，研究一些没用的

发表于 2021-2-4 18:31

有空研究一下铁芯线圈接通正弦电压的过渡过程，写一篇论文发sci. 评个高级可能有点用

发表于 2021-2-5 10:18

难为教授了，小学生的教育最难了，看似很简单的题目，基本功扎实的秒懂，基础差的，你讲半天也不懂

发表于 2021-2-5 18:40

电路加上机壳就成了「器」。

[经验知识] 为何说这个电路是稳压器？

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