光伏发电技术及应用专业规划教材·新能源系列:光伏应用产品电子线路分析与设计.pdf

光伏发电技术及应用专业规划教材·新能源系列:光伏应用产品电子线路分析与设计.pdf
 

书籍描述

内容简介
《光伏应用产品电子线路分析与设计》以模拟电子技术为知识载体,以光伏应用产品实际电路为案例,分析了直流稳压电源电路、太阳能草坪灯电路、直流升降压电路、蓄电池充放电保护电路、波形发生电路、光伏逆变器电路、小信号放大电路等内容。
《光伏应用产品电子线路分析与设计》按照项目驱动方式设置教学内容,每个项目包含案例引导、项目任务、预习练习、相关知识、训练与提高、课后思考题等内容。
本书可以作为光伏发电相关专业学生的专业基础课教材以及各类光伏发电技术培训班的教学用书。

编辑推荐
《光伏发电技术及应用专业规划教材·新能源系列:光伏应用产品电子线路分析与设计》可以作为光伏发电相关专业学生的专业基础课教材以及各类光伏发电技术培训班的教学用书。

作者简介
廖东进,衢州职业技术学院,教研室主任 讲师,2003年8月——2008年8月 浙江工业大学浙西分校,教师。
2008年8月——至今 衢州职业技术学院,光伏应用技术教研室主任

目录
项目1常用电子元器件及测量工具使用1
1.1数字万用表的使用2
1.1.1指针式万用表2
1.1.2数字式万用表4
(课后思考题)6
1.2电阻元件的认知及测试6
1.2.1电阻种类及阻值识别7
1.2.2光敏电阻9
(课后思考题)11
1.3电容、电感元件的认知及测试11
1.3.1电容元件的认识及测试12
1.3.2电感元件的认识及测试15
(课后思考题)17
项目2市电直流稳压电源分析与设计18
2.1二极管的单向导电特性19
2.1.1二极管的单向导电特性20
2.1.2二极管电路模型23
(课后思考题)24
2.2特殊二极管及应用25
2.2.1稳压二极管工作原理26
2.2.2稳压二极管稳压电路分析27
2.2.3其他特殊二极管28
(课后思考题)29
2.3三端直流稳压电源制作30
2.3.1市电直流稳压电源组成31
2.3.2整流稳压电路32
(课后思考题)36
2.4LM317连续可调的稳压电路制作36
(课后思考题)38
项目3太阳能草坪灯电路分析与制作39
3.1双极型三极管直流电路及应用40
3.1.1双极型三极管电流放大特性41
3.1.2晶体管伏安特性与开关特性43
(课后思考题)45
3.2太阳能草坪灯控制电路分析46
3.2.1小功率太阳能草坪灯控制电路分析46
3.2.2大功率太阳能草坪灯控制电路分析48
(课后思考题)50
项目4小信号放大电路分析与设计51
4.1单级信号放大电路52
4.1.1基本共射极放大电路分析53
4.1.2共射极放大电路静态分析54
4.1.3共射极放大电路动态分析54
4.1.4分压偏置电路56
(课后思考题)57
4.2多级信号放大电路58
(课后思考题)60
4.3放大电路输入、输出级60
4.3.1共集电极放大电路60
4.3.2共基极放大电路分析62
(课后思考题)63
项目5太阳能充放电控制器电路分析与设计64
5.1集成运算放大器认识与基本应用66
5.1.1集成运算放大器认识66
5.1.2集成运算放大器LM35867
(课后思考题)69
5.2集成运算放大器基本运算电路分析69
5.2.1同相比例运算放大器70
5.2.2加、减运算放大电路71
5.2.3积分、微分运算放大电路73
(课后思考题)74
5.3比较器电路分析75
5.3.1单限比较器76
5.3.2双限比较器78
(课后思考题)79
5.4迟滞比较器电路79
(课后思考题)81
5.5反馈认识及应用82
5.5.1反馈基本概念82
5.5.2负反馈对电路的影响85
(课后思考题)86
5.6太阳能充放电控制器电路分析86
项目6直流升降压电路分析与设计89
6.1Boost升压电路90
(课后思考题)93
6.2Buck电路分析与制作93
(课后思考题)96
6.3BuckBoost电路分析与制作97
(课后思考题)101
6.4太阳能升压草坪灯电路制作101
6.4.1以光敏电阻为光感器件的升压电路102
6.4.2以太阳能电池为光敏器件的升压电路102
(课后思考题)103
项目7波形发生电路分析与设计104
7.1变压馈式LC正弦波振荡电路105
7.1.1振荡电路概述106
7.1.2LC振荡电路工作原理108
7.1.3变压器反馈式振荡电路108
(课后思考题)109
7.2电容三点式LC振荡电路109
7.2.1电容三点式振荡电路110
7.2.2改进型电容三点式电路111
(课后思考题)113
7.3电感三点式LC振荡电路114
(课后思考题)116
7.4RC正弦波振荡电路116
(课后思考题)119
7.5占空比可调的方波振荡电路119
(课后思考题)122
7.6晶体管多谐振荡电路122
(课后思考题)124
7.7555定时器及其应用124
7.7.1555定时器工作原理124
7.7.2555定时器应用126
(课后思考题)129
项目8简易光伏逆变器电路分析与设计131
8.1场效应管电路分析132
8.1.1结型场效应管133
8.1.2绝缘栅场效应管136
(课后思考题)139
8.2逆变器结构及方波逆变器电路分析139
8.2.1逆变器结构140
8.2.2方波逆变器电路分析142
(课后思考题)143
8.3RC滤波电路设计143
(课后思考题)146
8.4正弦波逆变器电路分析146
8.4.1电路组成146
8.4.2电路参数设计147
(课后思考题)148
项目9Multisim在电子线路分析中的应用149
9.1Multisim用户界面及基本操作149
9.1.1Multisim用户界面149
9.1.2Multisim菜单中英对照表151
9.1.3Multisim仿真基本操作153
9.2直流稳压电源电路设计157
9.2.1二极管正向导通特性曲线157
9.2.2正15V直流稳压电源电路分析158
9.3简易太阳能草坪灯电路分析与制作160
9.3.1三极管输出特性曲线分析160
9.3.2光伏电池为光敏器件的太阳能草坪灯电路分析160
9.4小信号放大电路分析与设计162
9.4.1基本共射极放大电路分析162
9.4.2多级放电电路分析164
参考文献166

序言
太阳能资源分布广泛,利用前景广阔。太阳能发电作为太阳能利用的重要方式,已经得到世界各国的普遍关注。近几年,太阳能发电技术进步很快,产业规模持续扩大,发电成本不断下降,在全球已实现较大规模的应用。
本书在编写时既考虑到要使学生获得必要的电子技术基础知识和基本技能,也充分考虑到实际课堂的执行情况,在编写过程中理论以够用为度,加强应用,同时引入EDA仿真技术,提高学生分析和解决问题的能力。
本书的编写思路如下。
①关注电子技术与光伏发电应用的结合,引入相关典型案例,提高学生光伏发电应用能力。
②注重理论与工程实践相结合,重在会用,各项目列举大量应用实例,以加深学生对各个单元电路功能的理解。
③在教材的组织上,按照“行动导向”教学理念,采用任务驱动、项目训练的体例,侧重实践操作技能。
④在项目实施过程中,采用了大量EDA仿真技术,便于项目化课堂的实施和学生技能考核与培养。
本教材以模拟电子技术为知识载体,以光伏应用产品实际电路为案例,分析了直流稳压电源电路、太阳能草坪灯电路、直流升降压电路、蓄电池充放电保护电路、波形发生电路、光伏逆变器电路、小信号放大电路等内容。
本书按照项目驱动方式设置课程教学内容,每个项目包含案例引导、项目任务、预习练习、相关知识、训练与提高、课后思考题等内容,并且每个项目都以Multisim仿真技术为手段,较好地实现了“做中学、学中做”的教学模式,培养学生电子线路的分析与设计能力。
全书分为9个项目,由廖东进、黄建华任主编,张培明、胡建宏任副主编。其中项目1、项目2、项目3、项目4由衢州职业技术学院廖东进编写;项目5、项目6由湖南理工职业技术学院黄建华编写;项目7由武威职业学院胡建宏编写;项目8、项目9由济南工程职业技术学院张培明编写。另外,山东理工职业技术学院静国梁,衢州职业技术学院毛玉清、方晓敏、刘晓龙对本书资料的收集与整理做了很多工作。全书由廖东进统稿,衢州职业技术学院黄云龙教授主审。
由于笔者水平有限,书中若有疏漏之处,诚恳欢迎读者批评指正。

编者
2015年4月

文摘
版权页:



光敏电阻的工作原理是基于内光电效应。在半导体光敏材料两端装上电极引线,将其封装在带有透明窗的管壳里,就构成光敏电阻,为了增加灵敏度,两电极常做成梳状。用于制造光敏电阻的材料主要是金属的硫化物、硒化物和碲化物等半导体。通常采用涂敷、喷涂、烧结等方法在绝缘衬底上制作很薄的光敏电阻体及梳状欧姆电极,接出引线,封装在具有透光镜的密封壳体内,以免受潮,影响其灵敏度。入射光消失后,由光子激发产生的电子一空穴对将复合,光敏电阻的阻值也就恢复原值。在光敏电阻两端的金属电极加上电压,其中便有电流通过,受到一定波长的光线照射时,电流就会随光强的增大而变大,从而实现光电转换。光敏电阻没有极性,纯粹是一个电阻器件,使用时既可加直流电压,也可加交流电压。半导体的导电能力取决于半导体导带内载流子数目的多少。
(2)光敏电阻主要参数
根据光敏电阻的光谱特性,可分为三种光敏电阻器:紫外光敏电阻器、红外光敏电阻器、可见光光敏电阻器。光敏电阻的主要参数如下。
①光电流、亮电阻 光敏电阻在一定的外加电压下,当有光照射时,流过的电流称为光电流。外加电压与光电流之比称为亮电阻,常用“1001x”表示。
②暗电流、暗电阻 光敏电阻在一定的外加电压下,当没有光照射的时候,流过的电流称为暗电流。外加电压与暗电流之比称为暗电阻,常用“01x”表示。
③灵敏度 灵敏度是指光敏电阻不受光照射时的电阻值(暗电阻)与受光照射时的电阻值(亮电阻)的相对变化值。
④光谱响应 光谱响应又称光谱灵敏度,是指光敏电阻在不同波长的单色光照射下的灵敏度。若将不同波长下的灵敏度画成曲线,就可以得到光谱响应的曲线。
⑤光照特性 光照特性指光敏电阻输出的电信号随光照度而变化的特性。从光敏电阻的光照特性曲线可以看出,随着光照强度的增加,光敏电阻的阻值开始迅速下降。若进一步增大光照强度,则电阻值变化减小,然后逐渐趋向平缓。在大多数情况下,该特性为非线性。
⑥伏安特性曲线 伏安特性曲线用来描述光敏电阻的外加电压与光电流的关系。对于光敏器件来说,其光电流随外加电压的增大而增大。
⑦温度系数 光敏电阻的光电效应受温度影响较大,部分光敏电阻在低温下的光电灵敏度较高,而在高温下的灵敏度则较低。

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