电工电子技术下册课程期末复习课稿ppt课件.ppt

第一部份课程考核说明 1 考核目的 考核学生对电工技术的基本理论 基本计算方法的理解和实际的计算分析能力 2 考核方式 闭卷 考题类型及比重 考题类型及分数比重大致为 选择题 填空题 20 30 计算题 50 60 设计题 10 第二部份期末复习重点范围 第一章 电路的基本概念和基本定律 一 重点名词 电流 电压 功率 能量 电阻 电容电感元件 二 重点掌握 熟练掌握 1 掌握电流与电压的参考方向 3 掌握电源 负载及其判别 2 各元件的伏安特性 4 牢固掌握基尔霍夫定律 5 电位及计算 例题 例1 4 1 1 5 1 1 5 2 1 6 1 1 6 2 1 7 1 习题 1 5 1 1 5 2 1 5 10 1 5 11 1 7 1 1 7 3 1 7 4 第二章 电路的分析方法 一 重点名词 等效变换 支路电流法 节点电位法 迭加定理 戴维南定理与诺顿定理 二 重点掌握 熟练掌握 1 电压源与电流源及其等效变换 3 节点电位法 n 3 2 支路电流法 b 4 4 迭加定理 三 一般掌握1 掌握受控源的特点 会计算含受控源的电路 5 戴维南定理与诺顿定理及其关系 例题 例2 3 1 2 3 2 2 3 4 2 4 1 2 4 2 电桥 2 4 3 2 5 1 2 5 2 2 5 3 2 6 1 2 6 2 2 6 3 2 7 1 2 7 2 2 7 3 2 7 4 2 8 3 习题 2 1 3 2 3 2 2 3 3 2 3 4 2 3 5 2 4 2 2 5 1 2 6 1 2 6 2 2 7 4 2 7 6 2 7 5 2 7 8 2 7 11 第三章 电路的暂态方法 一 重点名词 简单电路换路概念 换路定律 零状态 零输入 零输入响应 零状态响应 全响应 二 重点掌握 熟练掌握 1 R L C元件 电流与电压关系 能量的计算 4 用三要素法求解RC和RL电路的过渡过程 3 掌握列写简单电路过渡过程的微分方程式 2 换路定理及初始值的确定 三 一般掌握1 一般掌握其求解过程 例题 例3 2 1 3 3 1 3 3 2 3 3 3 3 4 2 3 4 3 3 6 1 习题 3 2 2 3 3 2 3 3 3 3 4 3 3 6 3 3 6 4 第四章 正弦交流电路 一 重点名词 正弦交流电路 辐值 频率 相位 相位差 相量 有功功率 无功功率 视在功率 阻抗 电抗 谐振 品质因数 功率因数 二 重点掌握 熟练掌握 1 正弦量的三要素 频率 幅值和初相位 3 R L C单一参数的正弦交流电路 2 正弦量的相量表示方法及相互转化 7 谐振电路 6 复杂正弦交流电路分析 5 阻抗的串联和并联 4 R L C串联交流电路 8 功率因数的提高 三 一般掌握1 频率特性 非正弦 例题 例4 1 3 4 2 1 4 3 3 4 4 1 4 4 2 4 4 3 4 5 2 4 6 1 4 7 1 4 7 2 4 7 3 4 7 4 4 8 1 习题 4 2 1 4 3 2 4 4 3 4 5 1 4 5 2 4 5 4 4 5 6 4 5 7 4 5 12 4 6 1 4 7 6 4 8 3 第五章 三相交流电路 一 重点名词 相电压 线电压 三相电路 Y接 接电路 相电流 线电流 对称 二 重点掌握 熟练掌握 1 三相交流电源 相电压 线电压关系 3 三相负载 接的计算 2 三相负载Y接的计算 4 三相电路的功率 例题 例5 2 1 5 2 2 5 4 1 习题 5 2 1 5 2 2 5 2 4 5 4 2 5 3 1 5 4 3 第六章 磁路与铁心线圈电路 一 重点名词 磁路中B H几个物理量 变压比 变流比 二 重点掌握 熟练掌握 1 交流铁心线圈电路 2 变压器 例题 例6 2 1 6 2 2 6 3 1 6 3 2 6 3 3 习题 6 2 1 6 2 3 6 3 3 掌握变压器额定数据及计算 掌握变压器的几个公式 第七章 交流电动机 一 重点名词 旋转磁场的极对数P 旋转磁场的转速 转差率 转矩 起动 二 重点掌握 熟练掌握 1 转动原理 2 电磁转矩计算 3 转差率 4 起动方法 例题 例7 2 1 7 5 1 7 5 2 7 6 3 习题 7 3 1 7 4 1 7 4 4 7 4 6 第十章 继电接触控制系统 一 重点名词 短路保护 失压 欠压保护 过载保护 联锁 互锁 二 重点掌握 熟练掌握 1 常用控制电器 按钮 组合开关 接触器 热继电器 熔断器图形 文字符号及工作原理 2 鼠笼式电动机直接起动的控制线路 点动 长期工作 顺序控制 正反转的控制 习题 10 2 2 10 2 1 10 2 4 第十一章 可编程控制器 PLC 一 重点掌握 熟练掌握 1 可编程控制器的结构和工作方式 2 可编程控制器的工作方式 顺序扫描 不断循环 3 可编程控制器的程序编制 习题 10 2 2 10 2 1 10 2 4 2 P型半导体 晶体点阵中的某些半导体原子被杂质取代 硼原子的最外层有三个价电子 与相临的半导体原子形成共价键时 产生一个空穴 这个空穴可能吸引束缚电子来填补 硼原子成为不能移动的带负电的离子 方法 在硅或锗晶体中掺入少量的三价元素 如硼 或铟 多子 空穴 少子 电子 导电性能强 空穴 P型半导体 硼原子 杂质半导体的示意表示法 14 2PN结及其单向导电性 1 PN结的形成 P型半导体 N型半导体 空间电荷区 PN结处载流子的运动 2PN结的单向导电性 1 加正向电压 简称正偏 P区 N区 结论 PN结导通 呈低阻性 所以电流大 PN结具有的单向导电性 PN结加正向电压时的导电情况 外加的正向电压有一部分降落在PN结区 方向与PN结内电场方向相反 削弱了内电场 于是 内电场对多子扩散运动的阻碍减弱 扩散电流加大 扩散电流远大于漂移电流 可忽略漂移电流的影响 形成较大的扩散电流 PN结呈现低阻性 PN结加正向电压时的导电情况如图所示 2 加反向电压 简称反偏 P区 N区 结论 PN结截止 呈高阻性 所以电流小 PN结加反向电压时的导电情况 外加的反向电压有一部分降落在PN结区 方向与PN结内电场方向相同 加强了内电场 内电场对多子扩散运动的阻碍增强 扩散电流大大减小 此时PN结区的少子在内电场的作用下形成的漂移电流大于扩散电流 可忽略扩散电流 形成较小的漂移电流 PN结呈现高阻性 在一定的温度条件下 由本征激发决定的少子浓度是一定的 故少子形成的漂移电流是恒定的 基本上与所加反向电压的大小无关 这个电流也称为反向饱和电流 PN结加反向电压时的导电情况如图所示 1 结构 PN结 引线 外壳 14 3半导体二极管 15 3 1基本结构 基本结构 二极管按结构分有点接触型 面接触型和平面型三大类 它们的结构示意图如图01 11所示 1 点接触型二极管 PN结面积小 结电容小 用于检波和变频等高频电路 3 平面型二极管 往往用于集成电路制造工艺中 PN结面积可大可小 用于高频整流和开关电路中 2 面接触型二极管 PN结面积大 用于工频大电流整流电路 b 面接触型 2 符号 3 型号见附录A 2AP 2CZ11D 阳极 阴极 14 3 2伏安特性 死区电压硅管0 5V 锗管0 1V 导通压降 硅管0 6 0 7V 锗管0 2 0 3V 反向击穿电压U BR 死区电压 正向 反向 15 3 2伏安特性 当外加电压大于死区电压内电场被大大减削弱 电流增加很快 14 3 2伏安特性 由于少子的漂移运动形成很小的反向流 且U U BR 在内 其大小基恒定 称反响饱和电流 其随温度变化很大 14 3 3主要参数 1 最大整流电流IOM 二极管长期使用时 允许流过二极管的最大正向平均电流 2 反向击穿电压URWM 二极管反向击穿时的电压值 击穿时反向电流剧增 二极管的单向导电性被破坏 甚至过热而烧坏 手册上给出的最高反向工作电压URWM一般是UBR的一半 3 反向电流IRM 指二极管加反向峰值工作电压时的反向电流 反向电流大 说明管子的单向导电性差 因此反向电流越小越好 反向电流受温度的影响 温度越高反向电流越大 硅管的反向电流较小 锗管的反向电流要大几十到几百倍 以上均是二极管的直流参数 二极管的应用主要利用它的单向导电性 包括整流 限幅 保护等 例 二极管的应用 uo 应用 整流 检波 1 4稳压二极管 一 作用与电阻配合使用起稳压作用 二 符号 稳压管是特殊的面接触型半导体硅二极管 其反向击穿是可逆的 且反向电压较稳定 稳压管 三 伏安特性曲线与工作区 U UZ IZ 稳压误差 曲线越陡 电压越稳定 1 正向 与普通二极管一样 2 反向1 工作区IZMin I IZMax2 电击穿3 曲线陡 IZ变化大而 UZ变化小 二稳压过程 RL UO IZ UR UO 稳压二极管的参数 1 稳定电压UZ 范围 温度 分散性 3 动态电阻 4 稳定电流IZ 5 最大允许功耗 14 5半导体三极管 晶体管 14 5 1基本结构 基极 发射极 集电极 NPN型 PNP型 1 类型NPN PNP 基区 较薄 掺杂浓度低 集电区 面积较大 发射区 掺杂浓度较高 1 三个区 特点 E区 掺杂浓度最高B区 掺杂浓度最低 较薄C区 掺杂浓度较大 C结面积较大 发射结 集电结 2 三个极 E B C 3 两个结 E结C结面大 4 符号 IC 1 实验分析 14 5 2电流分配和放大原理 IC IB IE 实验数据 1 IE IB IC 2 IC 或IE IB 这就是晶体管的电流放大作用 四个结论 3 当IB 0时 IC ICEO 0 001mA 1uA 4 要是晶体管起放大作用 其外部必要条件 发射结正偏 集电结反偏 EB RB Ec 发射结正偏 发射区电子不断向基区扩散 形成发射极电流IE 进入P区的电子少部分与基区的空穴复合 形成电流IBE 多数扩散到集电结 2 微观 内部载流子运动规律 EB RB Ec 集电结反偏 有少子形成的反向电流ICBO 从基区扩散来的电子作为集电结的少子 漂移进入集电结而被收集 形成ICE IC ICE ICBO ICE IB IBE ICBO IBE IB 动画3 EB RB Ec IC ICE ICBO ICE 晶体管内部载流子运动规律 ICE与IBE之比称为电流放大倍数 要使三极管能放大电流 必须使发射结正偏 集电结反偏 NPN型三极管 PNP型三极管 IC 测量电路 14 5 3特性曲线 1 输入特性 死区电压 硅管0 5V 锗管0 1V 工作压降 硅管UBE 0 6 0 7V 锗管UBE 0 2 0 3V 2 输出特性 IC mA 此区域满足IC IB称为线性区 放大区 当UCE大于一定的数值时 IC只与IB有关 IC IB 此区域中UCE UBE 集电结正偏 IB IC UCE 0 3V称为饱和区 此区域中 IB 0 IC ICEO UBE 死区电压 称为截止区 输出特性 1 恒流 特性 UCE 1V 2 D电流放大作用 IC IB 输出特性 3 三个工作区 b 饱和区 a 截止区 IB 0 UBE 死区电压 UBE 0 特点 E结反偏 C结反偏 判别 UBE 0 UCE UCC或IB 0 特点 E结正偏 C结正偏 IC IB 判别 IB UCC RC UCE 0V c 放大区 特点 E结正偏 C结反偏 IC IB 判别 0 IB UCC RC 14 5 4主要参数 前面的电路中 三极管的发射极是输入输出的公共点 称为共射接法 相应地还有共基 共集接法 共射直流电流放大倍数 工作于动态的三极管 真正的信号是叠加在直流上的交流信号 基极电流的变化量为 IB 相应的集电极电流变化为 IC 则交流电流放大倍数为 例 UCE 6V时 IB 40 A IC 1 5mA IB 60 A IC 2 3mA 在以后的计算中 一般作近似处理 2 集 基极反向截止电流ICBO ICBO是集电结反偏由少子的漂移形成的反向电流 受温度的变化影响 3 集 射极反向截止电流ICEO Ec 集电结反偏有ICBO 根据放大关系 由于ICBO的存在 必有电流 ICBO ICBO B E C N N P 4 集电极最大电流ICM 集电极电流IC上升会导致三极管的 值的下降 当 值下降到正常值的三分之二时的集电极电流即为ICM 所以集电极电流应为 IC IB ICEO 而ICEO受温度影响很大 当温度上升时 ICEO增加很快 所以IC也相应增加 三极管的温度特性较差 5 集 射极反向击穿电压U BR CE