电路原理
对于这门课程,想要真正理解和掌握,秘诀就在于不停地思考。我认为这是最重要的一点。我以蒋继光的电路原理为例,来说明我为什么不能停止思考。
《电路》几乎是第一本培养你工程师思维的书。它不同于数学物理,很多都是可以从理论上推导出来的。而电路更多的是你的思考和积累的经验。
在江的书中,前四章讲解了电阻电路的基础知识,包括参考方向、代换定理、支路法、节点电压、回路电流、戴维宁、特勒根、互易定理。这些基本内容一定要背熟,才能在后面的章节中灵活运用。怎么才能背下来?我总是提醒自己继续思考。这本教材的课后练习是激发你大脑思维能力的最佳宝库。可以说里面的每一道题都针对性很强,题目也不难。
一个合格的工程师应该花更多的时间去思考如何最合理的解决问题,而不是花大量的时间去计算。电路的计算量很大,一个节点电压方程组可能是一个四次方程。显然,这些事情应该留给计算器去做。为了学好电路,你应该买一个卡西欧991,节省不必要的时间,思考问题本身。
前四章的基础一定要非常扎实,不只是会用,学不好电路。你要仔细研究每个定理是怎么来的,最好自己去证明。要知道戴维宁是由叠加推导出来的,当电阻电路是线性时叠加定理是不变的,互易定理是由特勒根推导出来的。这些知识都是一点点积累起来的。刚开始看到他们会觉得很迷茫,但是你要相信这是一个过程,渐渐的你会觉得电路很奇妙,甚至爱上它。当你找到一个一页纸就能解决的答案,只用五六行就能解决,然后你会觉得好像电路从身体里流了出来。这是一直追求的境界。
然后就是非线性。这一章在很多学校要求不是很高,也不难考。如果你最感兴趣,学习是很有趣的。
然后是一阶和二阶动态电路。学好高数微分方程,高中的电路知识都可以解。这部分的本质是解微分方程。
说白了,你需要电路知识才能根据电路列出微分方程,剩下的怎么解就看你的数学功底了。但是电路老师为了减轻我们的压力,把一阶电路拿出来做了一个专题,用一个简单的结论概括了它上面每一个支路的电流或者电压的一切,也就是三要素法。
学三元件一阶电路甚至不用列方程。只要知道电路的初态、终态和时间常数,就可以得到结果。如果你愿意思考,其实二阶电路也可以与之相比。在二阶电路中,只要找到时间常数,初值,终值,也可以求出通解。
在这一部分的最后,介绍了一个很好的积分-卷积。很多人会被他的名字忽悠,提起来就显得很高科技。其实真的是高科技,但是只要你掌握了它的精髓,用好了,会大大提高你的电路思维。知乎和百度上有很多关于卷积的很好的讲解和生动的例子,我也借鉴了。在这里只能提醒你,不要因为老师没有重点讲解而忽略卷积,否则无异于失去一把利剑。我记得我在学习Duamel积分(卷积的一种)的时候,觉得自己是个宝,虽然书上只有一句话描述。但是对于那句话,我久久不能平静,因为太好用了。
接下来是正弦电路,这里主要是从时域来理解电路的变换,这里是电路的第一次升华,伟大的人类用自己的智慧在通讯头上打了一个点,然后一切又归于平静,接着就是前四章的知识。我觉得他用的是所有量都在以一个频率变化的原理,效果和静止时几乎一样,但是对电容和电感有了新的影响,因为它们的电流和电压之间存在微分和积分的关系。在新的思路下,你可以把电感换成jwl,电容换成1/jwc,然后你就可以想为什么可以这样换了。
这是极坐标中电流和电压的关系可以推导出来的。你要回到源头说,为什么可以用复数代替正弦?那是因为欧拉公式把正弦转化成了复杂的表达式。欧拉公式是什么?它是由麦克劳克林公式推导出来的。你必须不断思考和提问,才能明白这是怎么回事。
但是,这是基础。正弦稳态,这里的本质是画矢量图。只有正确画出矢量图,才能真正理解它。矢量图不是乱涂乱画。并不是随便找个树枝横着放就能得到正确的图。有时候走错了也不能得到正确的答案,反而可能会陷入思考的漩涡。矢量图一般要以电阻分支或含有电阻的分支为水平矢量,然后根据其电流和电压逐步推进。而且很多难题在图中隐藏了很多信息,你不画好图是解决不了的。这个也需要自己想清楚。
跟张飞老师学习。
如何设计1(功率因数校正)
2如何快速理解一个陌生元件的数据手册
3详细讲解NCP1654 PFC控制芯片的内部电路设计。
4 D触发组,RS触发组,与门和或门的详细讲解。
详细讲解了各种保护(OUP、BO、UVLO、OPL、UVP、OCP)电路及其在5 NCP芯片中的实现方法。
如何利用数字电路和逻辑控制实现软启动的功能,深入讲解软启动的作用。
7 V/I转换、I/V转换、V/F转换和F/V转换。
如何在放大区操作三极管,如何精确控制电流。
如何设计镜像电流源,如何间接控制电流,如何使用N、P晶体管作为镜像恒流源。
如何对10 PFC电阻的电流进行全周期采样,无论是在MOSFET导通和关断之间,都可以实现电流采样。为什么对负电源进行采样?
背后是相互的感受。相信很多人都是被同一个名字折磨死的。事实上,电感是一个描述线圈建立磁场能力的量。电感越大,产生的磁场越大。所以同名端意味着从同名端流入的电流和磁场相加,在方程中表现为电感相加。只要记住这一点,列出有互感的方程就不会错。不要偏执,有时候你会被水流的方向迷惑。别管它。图为参考方向。即使你的假设方向与实际方向相反,它仍然对真实结果没有影响。这其实是考察你对参考方向的理解。
然后是共振,这是一个很有意思很有用的板块,对于电、通信、模电、高压都是不可或缺的。这是电厂能量和站场能量在奇妙状态下的完美交替。通过谐振,可以实现滤波、升压等实用电路。但就电路内容而言,这里并不难。综上所述,阻抗虚部为零表示串联谐振,导纳虚部为零表示并联谐振。有时候用导纳求解共振频率更方便,在于多做题开阔思路。
接下来是三相电路。对我来说,三相电路是最简单的部分。很多人觉得很难(当然一开始我觉得很晕)仅仅是因为我们总是害怕恐惧本身。其实你看,它有三个地方,但是一点都不难。这就需要你头脑清醒,不要被他的外表吓到。三相电路和普通电路没什么区别。你不会害怕实现五六个电源,因为你知道,一个所有元件都知情的电路,绝对可以通过节点电压或者回路电流找到。为什么到了第三阶段就吓得屁滚尿流?是不了解线电压和相电流的关系,还是一相断线对零线电流的影响?你关心这个干什么?什么图片,台词等。只是代号。你把它当成一个普通的电路解,它只是一个普通的电路。很多同学总喜欢纠结在线和相的关系。其实可以用一句话概括:线量是向量的三倍平方根。其实这一切你都不需要记住。需要的时候画个图就行了。最重要的是要明白,三相电只是三个电源的普通电路。只要知道节点电压法,不用学三相的知识也能很好的解决。当你用一个正常的电路来看,你已经了解了三个阶段。三相唯一的难点就是计算。只要你是个细心的人,以后很难发现更多的问题去计算。
接着是拉普拉斯变换。这是电路思维的又一次飞跃。人们发现高阶电路真的很难求解,如果电源发生变化,除了卷积没有更好的办法了。因此,为了方便使用卷积,前人将拉普拉斯变换引入到电路中。如果用泰勒公式逐步推导出正弦稳态时域到频域。那么这就是高数的最后一章——傅立叶变换。关于傅立叶支胡也有很多精彩的解释。自己找吧。傅立叶变换有两种形式,一种是时域形式,一种是频域形式。拉普拉斯变换是将傅里叶变换从频域形态学扩展到复频域形态学。其基本变换公式也是由傅里叶变换公式推广而来。本章你要从变换公式开始,自己推导几个基本变换。还要了解终值定理和初值定理,这是检验结果正确与否的有力证据。学电路只知道思路是一回事,做对了又是另一回事。只有不断培养自己开阔的视野和强大的计算能力,才能学好这门课。学电路靠的是努力。看着老师解题,你觉得得心应手,却又百思不得其解。那功夫不够。考研的时候看了100天左右的电路,新书都烂了。我的旧书都快散架了,至少做了1500的习题,没有重复。做电路的时候,感觉时间都停止了,感觉不到自习室里还有别人。你苦苦思索后终于解决了一个问题的那种快乐,足以让你开怀大笑。是陪伴我最好的药。每天走在月光下,我想,如果做不了科学家,那就做点别的吧。
所以,要学好电路,还是要发自内心地爱上它。
如何在1芯片中实现低功耗
NCP1654中如何用数字电路实现电压电流相位跟踪?
3电压源给电容充电和电流源给电容充电的区别和波形?
4单周控制电压公式的详细推导
如何有效地推导公式,推导公式的原理和方法?如何将电流检测电阻引入公式推导?
6推导我们的公式时,如何将公式转化为电路。如何自己搭建电路,实现公式推导的结果?这也是这个视频讲解的核心。
7如何用分立元件构建OCC单周控制的PFC
基于NCP1654构建PFC电路
详细讲解PFC PCB板的整个调试过程。包括用示波器测试波形,分析波形,优化波形,最后调试PFC电源板。