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电路参数计算方法:理论与实际的平衡

【摘要】:在电路参数的计算中,精确的理论计算往往是不合实际的,由于元器件的离散性及受多方面因素的影响,只需进行粗略计算,确定电路参数的初选数值范围,而参数的准确数值要借助于计算机仿真实验来调整确定。这是一种设计计算的顺序,也是一种设计计算方法。

1.估算法

理论计算的抽象性往往是有条件的,具有一定的局限性。在电路参数的计算中,精确的理论计算往往是不合实际的,由于元器件的离散性及受多方面因素的影响,只需进行粗略计算,确定电路参数的初选数值范围,而参数的准确数值要借助于计算机仿真实验来调整确定。工程实践和产品开发设计制作的经验可知,电路的分析计算采取“定性分析,定量估算,实验调整”的原则是非常正确的、科学的,也是行之有效的。

2.理论公式计算法

理论公式计算仍是初步估算的基本方法之一,各种电路(交直流电路、电气电路、模电电路、数电电路、控制电路等)的计算,都是给出已知条件,求出未知条件来进行的,最后经实验调整确定参数。如设计一个分立元件的直流稳压电源设计任务书给出技术指标如下:输出电压Uo=6V,输出电流Io=200mA,输出电阻Ro≤0.2Ω,稳压系数Sr≤0.05,最大输出纹波电压≤10mV,最大保护动作电流为300mA。根据已知条件,借助于已学过的计算公式,可计算出整流滤波电路的参数,调整管的有关参数,确定基准电压,确定基准放大级的参数,计算出保护电路的参数,最后计算选择各种元器件的规格、型号,经安装实验确定电路。

3.经验公式计算法

工程经验公式是考虑了各种主观的、客观因素的影响,并在长期的生产实践中总结出来的符合实际的行之有效的计算公式,具有计算简单、方便、准确,省去了一些中间计算环节,有的计算脱口而出,大大加快计算速度。如三相交流异步电动机功率与电流的对应关系是:2A/kW,只要知道这台电机有多大功率,脱口而出可算出电流来。又如:单相移相电容选用经验计算公式:CY=[(2~4)Ie/Ue×103]μF;CΔ=[3×(2~4)Ie/Ue×103]μF。大量的实践证明了它的准确有效性。

4.实验(仿真)参数调整计算法

理论计算的结果,要到实际中去检验。实验计算法是一种理论与实践相结合的方法,用理论计算的结果,初选电路参数,在实验过程中,找出与指标值之间的差值,改变元器件或电源参数,使之与理想值接近。这样边实验,边计算修改参数的方法是一种行之有效的方法。

5.借鉴参考计算法

借鉴参考计算法就是对已经成熟的产品的电路结构和元器件参数,结合自己设计的电路功能进行有益的参考借鉴。这里需要指出的是,借鉴不是抄袭照搬,取其之长,为我所用。即使是同类产品,也是各有特色。

6.分级计算与综合计算法

一个产品由各种不同的部件组成的,一个电路也是由不同部分组合而成的。在计算过程中,根据技术指标要求,分部或分级进行计算,然后把各部分计算的结果,综合平衡修改,来达到预想的目标。

7.根据负载要求计算法

设计计算的依据是根据负载的大小,机械负荷对动力设备的要求,动力设备对控制电路的要求,对电路的要求进行设计计算。先有负载,后有电路。这是一种设计计算的顺序,也是一种设计计算方法。