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電子電路 - 電源
本章從二極體電路的另一個部分開始，提供了一個新的起點。它介紹了我們在日常生活中遇到的電源電路。任何電子裝置都包含一個電源單元，該單元為電子裝置的各個部分提供所需的交流或直流電源。
電源的必要性
電子裝置（如計算機、電視、陰極射線示波器等）包含許多小的部分，但所有這些部分都不需要我們獲得的 230V 交流電源。
相反，一個或多個部分可能需要 12V 直流電，而其他一些部分可能需要 30V 直流電。為了提供所需的直流電壓，必須將輸入的 230V 交流電源轉換為純直流電以供使用。**電源單元**正是為此目的而設計的。
一個實際的電源單元如下圖所示。
現在讓我們瞭解構成電源單元的不同部分。
電源的組成部分
一個典型的電源單元包含以下部分。
變壓器 - 一個輸入變壓器，用於降低 230V 交流電源的電壓。
整流器 - 一個整流電路，用於將訊號中存在的交流分量轉換為直流分量。
平滑 - 一個濾波電路，用於平滑整流輸出中存在的波動。
穩壓器 - 一個穩壓電路，用於將電壓控制到所需的輸出電平。
負載 - 使用穩壓輸出提供的純直流輸出的負載。
電源單元的框圖
穩壓電源單元的框圖如下所示。
從上圖可以看出，變壓器位於初始階段。儘管我們已經在《電子學基礎》教程中學習了有關變壓器的概念，但讓我們再回顧一下。
變壓器
變壓器有一個初級線圈，輸入訊號施加在其上，還有一個次級線圈，從中收集輸出訊號。這兩個線圈都繞在一個鐵芯材料上。通常，絕緣體構成變壓器的鐵芯。
下圖顯示了一個實際的變壓器。
從上圖可以看出，一些符號是通用的。它們如下所示 -
$N_{p}$ = 初級繞組的匝數
$N_{s}$ = 次級繞組的匝數
$I_{p}$ = 流過變壓器初級的電流
$I_{s}$ = 流過變壓器次級的電流
$V_{p}$ = 變壓器初級兩端的電壓
$V_{s}$ = 變壓器次級兩端的電壓
$\phi$ = 變壓器鐵芯周圍存在的磁通量
電路中的變壓器
下圖顯示了變壓器在電路中的表示方式。變壓器的初級繞組、次級繞組和鐵芯也在下圖中表示。
因此，當變壓器連線到電路中時，輸入電源施加到初級線圈，使其產生隨電源變化的磁通量，該磁通量感應到變壓器的次級線圈中，從而產生隨磁通量變化的電動勢。由於磁通量必須變化，為了將電動勢從初級傳遞到次級，變壓器始終在交流電（AC）下工作。
根據次級繞組的匝數，變壓器可以分為升壓或降壓變壓器。
升壓變壓器
當次級繞組的匝數多於初級繞組時，則該變壓器稱為升壓變壓器。此處，感應電動勢大於輸入訊號。
下圖顯示了升壓變壓器的符號。
降壓變壓器
當次級繞組的匝數少於初級繞組時，則該變壓器稱為降壓變壓器。此處，感應電動勢小於輸入訊號。
下圖顯示了降壓變壓器的符號。
在我們的電源電路中，我們使用降壓變壓器，因為我們需要將交流電降低到直流電。此降壓變壓器的輸出功率較低，並將作為下一個部分（稱為整流器）的輸入。我們將在下一章討論整流器。