电源重要性：

电源是电路设计中的重要部分，电源的稳定性在很大程度上决定了电路的稳定性。可以毫不客气的说，一个电路的质量在很大程度上取决于其电源的质量。

电源电路的作用：

电源电路的功能基本上是将交流转化为直流或直流转化为交流，也可能是直流间的电压转化。交流转化为直流都是通过整流二极管来完成，直流转化为交流都是通过振荡电路来完成，这两点在任何电源电路中都是一样。电源电路按其原理可分为直流电源、开关电源和相控电源。由于相控电源用在要求不高，电流特大的场合，一般在电子行业中用不到。这里就不介绍了。

线性电源和开关电源：

根据电源电路的工作原理，电源电路主要可分为两类：线性电源和开关电源。不论是线性电源还是开关电源，最终都是生成直流电的。而且在直流转直流的电源中，几乎全部使用开关电源。如果你看到电压转换芯片，那么不用怀疑，其原理肯定是开关电源，因为线性电源做不到那么小。

先看线性电源和开关电源的原理图（实际电路可能要复杂一些）。

线性电源原理：

原理如图1（a）所示，图中所示为串联线性稳压电源，并非代表所有线性稳压电源的

电路拓扑结构。若输入为交流市电，则线性电源的工作原理是：先将220V低频交流市电通过工频变压器（工频为50Hz）转化为低压低频交流电，然后通过整流电路将低压低频交流电转化为低压直流电。其中，在整流过程中必须加入大电容来滤波，如图1（a）所示。晶体管和运放构成的是反馈电路，用来稳定最终的直流输出，因此其中的晶体管也叫调整管。这种技术很成熟，因此，线性电源的输出非常稳定，纹波极小，这是优点。缺点是工频变压器和大电容体积巨大，不能集成，且调整管工作在放大状态，耗能和发热巨大，导致电源效率不高且整体烫手。此外，调整管发热大，需要大的散热片，也是一大缺点。

开关电源原理：

如果要想减小元件的尺寸，同时提高效率，一个容易想到的方法就是将市电的低频交流电变成高频交流电再转化为直流电，因为高频器件会尺寸会小很多（尤其是变压器）。开关电源利用的就是这种思想。开关电源是先把220V的低频市电直接整流成高压直流电（不降压！这和线性电源不同），然后将高压直流电加到变压器初级上，利用高频PWM信号控制开关管将高压直流信号变成高频高压的方波信号。然后，通过高频变压器将高频高压的方波信号转换为高频低压的交流信号。最后，通过整流滤波将高频低压的交流信号变为低压直流信号。由于市电是单相交流电，而这里的整流为单相半波整流（只有一只整流管，图中右边的那只应该是稳压管，用于稳定输出电压的），因此整流后的信号只保留高频低压交流信号的上半部分，即只保留正向电压。记住，在单个周期中，这个正向电压的宽度就是开关管开通的时间。而半波整流后的滤波电路是低通滤波，相当于积分效果。因此，最终的直流输出值就取决于半波整流后正向电压的宽度，也就取决于开关管的开通时间，也就是说实现了PWM调制。输出的直流电压最终会反馈到PWM电路中去稳定输出。图中的PC为光耦合器，起到一个电路前后级隔离的作用。

通过上述分析，可知开关电源的优点是元器件小，易于集成，且晶体管工作在开关状态，发热小，因此电源整体效率高。缺点是开关管和后面的半波整流管、稳压管都会产生噪声，因此输出的信号质量较低，纹波较大。

本部分具体参见X:\My Libaray\Electronics\电源电路\线性电源和开关电源的区别(Elec.No23)和X:\My Libaray\Electronics\电源电路\开关电源与线性电源性能的比较(Elec.No22)。

线性电源和开关电源比较：

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◆ 交变电势的产生：由于电枢绕组与主磁场之间的相对切割运动，电枢绕组中将会感应出大小和方向按周期性变化的三 相 对称交变电势。通过引出线，即可提供交流电源。

◆ 交变性与对称性：由于旋转磁场极性相间，使得感应电势的极性交变；由于电枢绕组的对称性，保证了感应电势的三相对称性。

运行方式

◆同步电机的主要运行方式有三种，即作为发电机、电动机和补偿机运行。 作为发电机运行是同步电机最主要的运行方式，作为电动机运行是同步电机的另一种重要的运行方式。同步电动机的功率因数可以调节，在不要求调速的场合，应用大型同步电动机可以提高运行效率。近年来，小型同步电动机在变频调速系统中开始得到较多地应用。 同步电机还可以接于电网作为同步补偿机。这时电机不带任何机械负载，靠调节转子中的励磁电流向电网发出所需的感性或者容性无功功率，以达到改善电网功率因数或者调节电网电压的目的。

同步发电机和其它类型的旋转电机一样，由固定的定子和可旋转的转子两大部分组成。一般分为转场式同步电机和转枢式同步电机。

最常用的是转场式同步发电机,其定子铁心的内圆均匀散布着定子槽，槽内嵌放着按规律排列的三相对称绕组。这种同步电机的定子又称为电枢，定子铁心和绕组又称为电枢铁心和电枢绕组。

转子铁心上装有制成必定形状的成对磁极，磁极上绕有励磁绕组，通以直流电流时，将会在电机的气隙中形成极性相间的散布磁场，称为励磁磁场(也称主磁场、转子磁场)。 原动机拖动转子旋转（给电机输入机械能），极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组（相当于绕组的导体反向切割励磁磁场）。