原理图捕获和电路仿真中的电源

2019年4月24日

来源:commons.wikipedia

从机器人到电动汽车再到数据中心物联网设备每个电路都有一个共同点，那就是需要一个电源。不同的电路会有不同的功率需求，所以掌握电力电子的基础知识是成为设计师的关键途径。在这篇文章中，我们将介绍电源设计的基础知识，原理图捕获,电路仿真．

什么是电源?

电源就是为电路提供电力的任何设备。但是，电源的定义并不能真正体现它在电路中的作用。还记得电流有两种:交流电(AC)和直流电(DC)吗?

交流电源和直流电源之间的区别是电力电子学的一个重要部分。交流在电路中转换方向，当用示波器测量时，作为波形(通常是正弦)绘制，并用于为大多数建筑物和家庭供电。直流电在电路中只沿一个方向传播，绘制成一条直线，并为大多数电子电路(如您设计的pcb)提供恒定的电压和电流。交流和直流之间的差异是你的笔记本电脑在自身和墙壁插座之间有一个庞大的外部电源的原因。

大部分电力电子技术都是关于将电力从一种形式转换成另一种可以被电路中的元件安全使用的形式。有时它从墙上的交流电变成电路里的直流电。其他时候，它是降低电压从一个高功率组件到一个低功率组件在同一板。与将功率从一种形式转换为另一种形式有关的电力电子学的子领域称为转换电子学。

以下是一些转换电子产品中使用的电子元件示例:

逆变器:将直流电流转换为交流电流
整流器:将交流电流变为直流电流
变压器:提高或降低交流电压
变换器:提高或降低直流电压

请注意，有时转换器这个词通常指的是将电源从一种形式转换为另一种形式的任何设备，无论是AC到DC，还是升压或降压。还有更具体的术语，如循环转换器，用于将一个交流波形改为较低频率的交流波形。如果你想做一些独特的事情来处理电流，很有可能有一个组件会为你做这件事。

原理图捕获中的电源

如果你想设计一个电源，从哪里开始呢?电气原理图通常是一个很好的开始。它是一个带有符号的接线图，说明电路中的各种组件应该如何连接在一起。你不需要担心物理足迹，尺寸，或材料，这一阶段都是关于电压，电流，电阻和电容。这是关于创建一个网络列表，它将以你期望的方式运行。

在原理图编辑器中，您可以创建平面静态设计或智能分层设计。下面是用OrCAD Capture创建的原理图示例:

如您所见，原理图可能非常复杂。将整个原理图放在一页上并不总是可行的。捕获原理图的传统方法称为平面图，它涉及到使用离页连接器将一个大图分割成多个页，以跟踪页之间的连接。一种更现代的方法是采用分层设计，允许设计师单击块符号来展开更详细的原理图。在电源设计的背景下，您将很好地熟悉与电力电子相关的组件的符号(例如Vcc表示电压源)。