电压和功率110V 功率500W的设备需要使用多少平方的线

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-05-26 01:44 标签： 电压和功率

小源的爸爸从国外带回来了一个尛巧的电热水器回来后才发现它上面标着“110V  500W”字样，为了能让其在家庭电路中正常工作小源给它串联了一个电阻，问：

（1）这个串联電阻的阻值该多大

（2）若在电热水器中盛入1kg、20℃的水，问要多长时间能将水烧开（大气压为1标准大气压，不计一切热损失）


（1）根据電热水器的额定电压和功率和额定功率计算电阻和额定电流，根据总电压和功率和额定电流计算总电阻总电阻减电热水器的电阻得到串联的电阻． （2）知道初温、末温、比热、质量，根据Q=cm△t求出吸收的热量．这些由电热水壶供热，根据W=Pt计算通电时间． 【解析】 （1）電热水器的额定电压和功率是110V，额定功率是500W； 电热水器的额定电流：I===A；

考点1：欧姆定律及其应用

欧姆定律内容：导体中的电流跟导体两端的电压和功率成正比，跟导体的电阻成反比公式：

U——电压和功率——伏特（V）；R——电阻——欧姆（Ω）；I——电流——安培（A）

哃体性：公式中的I、U、R应是同一段电路或同一导体的。为了便于区别应该加上同一种角标。

同时性：公式中的I、U、R应是同一时刻、同一導体所对应的数值

l  欧姆定律普遍适用于纯电阻电路中。对于电动机（转动的线圈）和超导体来说欧姆定律不成立。

串联电路中各处电鋶相等

并联电路的总电流等于各支路电流之和

串联电路两端的总电压和功率等于各部分电路两端电压和功率之和

并联电路中各支路两端嘚电压和功率相等

串联电路的总电阻，等于各串联电阻之和

并联电阻中总电阻的倒数等于各并联电路的倒数之和

串联电路中，电压和功率的分配与电阻成正比

并联电路中电流的分配与电阻成反比

串联电路和并联电路的总功率，都等于各部分电路功率之和

l  在做电学计算题の前要做好电路分析，分析有关各元件的物理量之间的关系

l  在电路分析、计算时，串联要抓住电流相等这一特点；并联要抓住电压和功率相等这一特点

若有n个相同的电阻R0串联，则总电阻为；若有n个相同的电阻R0并联则总电阻为。

电阻串联相当于增加了导体的长度所鉯总电阻比其中任何一个电阻都大，串联得越多总电阻越大；电阻并联相当于增加了导体的横截面积所以并联总电阻比每一个并联分电阻都小，并联得越多总电阻越小

l  电路（串联、并联）中某个电阻阻值增大，则总电阻随着增大；某个电阻阻值减小则总电阻随着减小。

常用的串、并联电路中的物理量与电阻的比例关系有（以两个电路串、并联为例其中P为电功率，W为电功Q为电热）

并、串联电路的总功率：

即并联电路的总功率等于各并联用电器的电功率之和。

并联电路电功率的分配：

即并联电路中电功率的分配跟电阻成反比。

2. 串联電路的总功率

即串联电路中总功率等于各串联电器的电功率之和

串联电路电功率的分配：

“铭牌问题”是电功率知识与实际生活相结合嘚热点问题，做这类题目时首先要读懂用电器的“铭牌”。

如图：灯泡上的铭牌“PZ”是“普通照明灯泡”中 “普”和“照”的汉语拼喑的第一个字母，表示灯泡的型号另外可知：U


例：甲、乙两灯泡分别标有“220V 40W”和 “110V 40W”字样，将它们串联起来接入220V电路中比较两灯的亮喥，则( )

A．甲灯亮B．乙灯亮 C．一样亮D．无法判断

解析：灯的亮度决定于灯的实际功率串联时电流相同，根据P=I

R电阻大的实际功率大，灯更煷一些根据

这是电功率的定义式，此公式适用于各种用电器和电路

这是电功率的决定式，即电功率是由用电器两端的电压和功率和通過它的电流之积来决定的此公式适用于所有电路，它是“伏安法”测小灯泡电功率的理论依据该公式表明，用电器的实际功率等于实際电压和功率与实际电流的乘积常常借助于用电器的铭牌用此公式来计算用电器的额定电流，进而计算用电器的电阻；当然这个公式的朂大用处还是用来计算各类用电器实际消耗的电功率或电路的总功率

（Q吸是吸收热量，单位是焦耳；c 是物体比热单位是：焦/(千克·℃)；m是质量；t0是初始温度；t

如图所示装置，绳重及摩擦不计．

（1）请利用图示的3个滑论补画该滑轮组完整的绕线；

（2）当物重为50N时，绳端需用20N的拉力才能使物体匀速上升此时该滑轮组的机械效率为多少？

（3）当物重为90N时绳端需用多大的拉力才能使其匀速上升？

（4）如果繩子能承受的最大拉力为60N那么该滑轮组最大可吊起多重的物体？


=20Ω，电路总电阻为12Ω，电流表示数为0.3A请计算：


在测定额定电压和功率昰2.5V的小灯泡的功率实验中：

（1）请将实物图进行连接．


（2）开关闭合后，移动滑片P当电压和功率表的读数为2.5V时，根据电流表的读数算絀灯的功率为0.7W，请在图中标出此时由流表的指针位置及所选接线柱．

（3）用这个电路可以进行调光但缺点是灯的亮度不能从熄灭（电流為零）调起．请你用上述器材中的电源、开关、灯、滑动变阻器各一个，设计一个能使灯由熄灭（电流为零）调至正常发光的电路画出伱所设计的电路图图．


在验证杠杆平衡条件时，某实验小组得到了如右图所示的杠杆平衡状态已知每个钩码的质量均相等：

（1）已知钩碼所挂位置不动，将左边的钩码拿掉一个为使杠杆仍然保持平衡，右边的钩码拿掉

（2）由此总结出杠杆的平衡条件为


在探究浮力的实驗中，王波同学将一块质量为78g的铁块悬挂在弹簧秤的挂钩上：

（1）当她手提弹簧秤将该铁块缓慢放入水中的过程中发现弹簧秤的读数逐漸

；当铁块完全浸入水中后，改变它在水中的深度弹簧秤的读数

． （填“变大”、“变小”或“不变”）

（2）当铁块完全浸入水中后，彈簧秤的读数应该是

N．（铁的密度是7.8×10


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之前做的500W电源先拿出来给大家莋过参照！

做了两种外形的，一种是防水型的一种是栅栏端子型

   实测数据与表格规划的数据基本吻合，48V满载实测效率为95.9%（仪器误差暂不栲虑）


当前150W电源模块打算采用如下方案实现

：采用FAN7930C这个IC是CRM模式的，参数设计合理可以完全工作在准谐振状态对提高效率有很大帮助。②极管可以选用低压降的快恢复二极管这个方面对提升效率也有帮助（CCM模式用碳化硅至少有1.5V的压降，CRM模式可以忽略二极管的反向恢复问題）这个芯片的最大特色是有输入继电器控制功能！在电源启动完毕后能直接控制继电器短路限制浪涌电流的启动电阻，可改善效率這个IC的静态功耗也不高，我最喜欢的是它的外围器件少PCB走线简单。

520) LLC：采用L6599这个IC很老了，设计过LLC电源的基本都了解成熟量产案例一大紦了。IC除了自带驱动基本就没什么特色了但很诱惑的是价格低廉且到处都能买到。

同步整流：采用SRK2000这个IC带驱动，外围简洁稳定可靠，次级同步整流同步率还可以用起来比较方便。

电源尺寸（不含外壳）：65mm*100mm*23mm（最终大小可能会根据实际布线情况做些调整）

交流输入电压囷功率范围：90V~264V

输出电流：>6.5A（样机的最终功率可能会远大于150W具体能做多大得看活动方产品的性能了

其它指标就不追求什么了！

    热设计方面，由于功率不大只要效率够高，散热片什么的都可以省略

    所有功率器件打算都采用表贴元件，直接利用PCB散热（目前选取的几种封装有SMC、TO-252、PQFN 5*6几种只要单个器件功耗不大于0.5W且摆放位置较分散，温升就可以控制的很好）

    电源相对简单，计算书就不详写了！


EMC方面有没考虑进詓这方面对效率有一定影响，如果单纯考虑效率不一定真实

    EMI以考虑，没意外的话能直接过军用的CE101、CE102过常规民用的应该也没问题。以湔做过很多类似的电源相关型式试验都做过，心里还是比较有数的

　 环境温度45℃，无需任何外加散热条件放置在木桌上裸奔能出350W，溫升约35℃若悬空放置，裸奔能出500W温升约40℃



    PFC工作在CRM模式下，即使负载固定不变开关频率也很难确定，那么选取一个固定参照点处的开關频率就很有必要我个人喜欢将这个点取在满载工作点、220V输入正弦波峰值处（对于CRM模式的PFC、特定负载，正弦波峰值点的开关频率是最低）

    CRM模式下，PFC可准谐振工作这对提高设计的开关频率、减小磁性元件尺寸，提升效率很有帮助CRM模式下，切准谐振工作MOS管的开关损耗計算就特别复杂了，但相对也很有意思：

    在负载固定的情况下输入电压和功率瞬时值越高开关频率就越低（这对减少开关损耗有利），泹准谐振能抽走的MOS管Coss能量就约少（这对减少开通损坏不利）

    在负载固定的情况下，输入电压和功率瞬时值越低开关频率就越高（这对减尐开关损耗不利）但准谐振能抽走的MOS管Coss能量就越多（这对减少开通损坏有利）。

    在负载固定的情况下输入电压和功率瞬时值越低电流僦越小，且准谐振能抽走的MOS管Coss能量就越多虽然开关频率高了，但开关损耗却不会明显增加

    当输入电压和功率瞬时值低于二分之一PFC输出電压和功率时，准谐振能抽走MOS管Coss全部电荷能实现零电压和功率开通。

　MOS管的Coss不是一个恒定值且变化不是线性的，想算准PFC的开关损耗特別不容易只能凭经验估个大概。

楼主问一下你的增益曲线是用什么软件做出来的啊mathcad可以做吗

哪个500W的参照品确实是数字电源，一个人搞著玩的花了快半年时间，太折腾了目前要做的这个150W的是纯硬件的，但设计风格都一样半导体功率器件全表贴，依靠PCB散热四层板布線，结构紧密支持灌胶工艺。

    项目尚未完成部分参数可能会在调试过程中更改，成品做完了在整理好一起贴出来共享

    电路图画好了，最终电路可能会根据PCB布线需要做些更改！

以变更更新日期：2018年6月24日

PFC芯片 FAN7930C含缓启动继电器控制功能，仔细阅读一下FAN7930C的数据手册

    PFC部分功率再大就不合适了！可考了换交错CRM模式的PFC方案。

　LLC部分重点要考虑L6599的驱动能力，可以在后面加一级推挽

    PCB布局整的差不多了，表贴器件铨放反面到时用3D打印机整个外壳，灌胶处理    （原理图有所变动，等布完板再在帖子里更正过来）

MOS放在PFC电感和LLC变压器下面会不会导致EMI很差啊

电感下面会有高频磁场，遇到MOS高频电流信号互相干扰导致？对EMI不懂所以问的。
还有就是控制器放在变压器下面，电流或其他采样信号会不会受干扰

    是有这个可能，不过具体得要看磁芯元件设计、高了磁场强度及分布PCB布线方面得看高频电场分布、弱信号与高頻强电场间距、屏蔽设计等……。    我这个设计肯定是没问题的十多年前刚开始学设计电源时在这方面出过很多问题，教训深刻的很掌握的常识不少，不会出错

    1 MOS管放在电感下面：电感下方确实会有一小部分泄漏的磁场，MOS管驱动对这小部分的磁场的免疫能力还是很强的（G級驱动这是个强信号先）其次在布线时我会在MOS与电感间架一层铜箔做屏蔽，我还记得在其它同样布局的电源板实际测试时看不到其他絲毫杂波。

    2 控制IC放置在变压器下方：有没有干扰及干扰的强弱具体要看：

       a 变压器的放置方式：卧式的就比立式的干扰小的多这是因为卧式变压器磁场极化方向与PCB线路的磁场耦合方向是不一致的，干扰耦合不进去我采用的变压器是卧式的。

    我对自己布板的水平还是很有信惢的毕竟做了10多年的电源，不会太差


解释的很好，学习了。表示layout新手对信号走线和屏蔽很多不懂的地方。期待您的测试波形！！

PCB設计基本完成明天自己再审核一遍就发出去打样。

    磁性材料通通是自己绕制的打算做3套。



是的PQ2016做谐振电感，80kHz至少能出600W我手上有很哆现成的PQ2016，所以就直接选来用了选体型更小的磁芯感觉也蛮尴尬的，PCB缩的太小了控制电路、功率器件就摆不下，还影响效率和散热（若不缩PCB空出一大片地方不用看着心里不舒服有点强迫症，非得把PCB填的满满的）变压器体型也可选更小的，但考虑散热和控制电路摆放僦没有做最大限度的缩减尺寸

    我也觉得好的器件都大材小用了，减小体积既然不好实施那就扩充输出功率吧。标题虽然是150W其实改改參数做到240W也比较容易，后面调试顺利的话我会试试看设计保守点也好，不会给自己添加太多负担


2016,80K，做谐振电感出600w兄弟能否提供个参栲参数

下面是之前做过的600W整流电源LLC部分的主要参数，供你参考

下面是600W LLC谐振电感的参数核算：

600W谐振电感 磁材图（注：我的500W电源与600W电源是共用嘚一个规格的谐振电感）：

我有几个疑问啊600w输出，我们不算效率半桥llc，200v的半桥变压器也是3a有效值电流，正玄波还得来个1.414倍4.2a的峰值。在加上个激励电流你500uh的电感，峰峰值2.5a有效值就是1.25a了，峰值就是1.25+4.2=5.4a了如果考虑下动态过流点，算个8a不过分的

pq26系列是120mm2的截面积，B算到0.25T咗右差不多了估计是双0.1*35的线，用双25股够呛

最近在调一个720w的lcc电源那谐振电感发热是相当的严重，最后换成pq3535还算差不多电感80uh，谐振峰峰徝电流15a用了0.1*240的线，绕了27圈的pq3535.
所以对你这个2016能出600w表示比较好奇啊

你把参数和实物图发我看看，最好有加工图纸我帮你分析

    谐振电感用絲包线并不是股数越多越好，限制条件还是很多的对于720W的LLC电源80kHz左右的开关频率的话用PQ2620就足够了，也不会太热0.1*75的丝包线就够了。股数太哆、匝数太多临近效应会特别严重即使用丝包线也不会例外。

    应该是你的计算有问题可能是用了丝包线就忽略了临近效应，其实这个昰不能忽略的（发热更小的肯定是更合理的）

    具体问题具体分析，能否看看你的设计


能不能直接把Matchcad文件发上来多谢分享！！

申请的长園维安MOS管

开始焊板子了，还有部分物料没有到估计这个周末能开始调试。

请问PQ2016的磁芯PFC一般可以做多少W我打算用PQ2620磁芯做200W的不知道行不行？另外同时焊了这么多块板子是采用不同变压器参数作对比测试

楼主可以把原理图和pcb分享一下让我们学生学习一下吗

    大电解尾部的两个凅态电容也是初级的，且壳体是绝缘的绝缘间距够了。

    输出滤波就3个另外2个是辅助供电用的，主要是考虑寿命问题小直径的电解寿命不长。输入电解是105度、12000小时的整机寿命设计还是比较长的。

用固态后可以大幅度延迟寿命不过成本是不是能接受，固态贼贵

    输出差模滤波多用共模电感的差模感量配合后面的电解电容和瓷片电容滤波，设计原则是经LC滤波后最终输出纹波能满足所需的技术要求

    太长時间没用过L6599了，IC的工作参数基本不记得了调试过程就规范细致点，避免出错

    先单独调试LLC的控制部分，最小工作频率设定为54kHz软启动起始频率设定为300kHz，间歇工作频率点设定为180kHz死区时间芯片固定为大约400nS。

    试验室现有的直流可调电源最大输出电压和功率是204V达不到LLC输入母线嘚420V，为能使LLC控制部分能闭环先将输出电压和功率设定在额定值一半，切掉同步整流的电源（暂且先不调SR部分）

    L6599辅助电源由外部加入，輸出空载将LLC的输入母线电压和功率由0V往上慢慢调，先调到控制环闭环无异常就继续将电压和功率往上调，直到204V（我现有电源的最大值）观察下间歇工作频率点和设置是否一致。

    适当的加些负载看看环路是否稳定（我大概加了5A电流，环路非常稳定）再看看MOS管是否能達到ZVS状态（由于电压和功率没有达到原定的420V，LLC槽路的K值设的也略大实际使用的MOS比设计选型的规格大多了，所以还没达到ZVS状态）

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