三体
但叶文洁最终还是没有把报告交上去，她想到，如果研究结束，基地资料室为这个课题进行的资料调集和外文期刊订阅就会停止，她就再也不可能接触到这么丰富的天体物理学资料了。于是她在名义上还是将研究进行下去，实际上潜心搞自己的太阳数学模型。
这天夜里，资料室寒冷的阅览室照例只有叶文洁一人，她面前的长桌上摊开了一堆期刊和文献，完成一段繁琐的矩阵计算后，她呵呵冻的手，合起了一本最新一期《天体物理学》杂志，仅仅是作为休息，随便翻了翻，一篇关于木星研究的论文引起了她的注意。
但叶文洁最终还是没有把报告交上去，她想到，如果研究结束，基地资料室为这个课题进行的资料调集和外文期刊订阅就会停止，她就再也不可能接触到这么丰富的天体物理学资料了。于是她在名义上还是将研究进行下去，实际上潜心搞自己的太阳数学模型。
这天夜里，资料室寒冷的阅览室照例只有叶文洁一人，她面前的长桌上摊开了一堆期刊和文献，完成一段繁琐的矩阵计算后，她呵呵冻的手，合起了一本最新一期《天体物理学》杂志，仅仅是作为休息，随便翻了翻，一篇关于木星研究的论文引起了她的注意。
你对物理学家的想象，是否是那种潜心做研究、性格古怪的科学怪人？一位来自意大利的物理学家则彻底打破了人们对科学天才的刻板印象——卡洛·罗韦利被人称为“下一个霍金”“让物理变得性感的男人”和“物理界的摇滚明星”，他是一个科普作家，作品在全球销量超过百万；他也是一个具有强烈社会责任感的知识分子，关心政治与时事。他的新书《物理学家的智性冒险》中文版近期出版，硬核读书会和这位“出圈”的物理学家聊了聊。采写 ... https://t.cn/A6XitLdt
不同类型的电源供应
现代电子学的真正乐趣始于半导体和数字电子学。电子学全部是关于信号(以电压或电流的形式)和通过元件和电路处理信号。半导体电子学是通过将电子信号处理为二进制值(0和1，或者低和高)来实现的。半导体电子学将信号作为二进制值进行处理的这种应用导致了布尔逻辑以数字电子学的形式实现。从此，电子技术开始应用于计算机技术。很快，工程师和研究人员设计了一些方法来测量各种物理量，方法是将它们转换成模拟电信号，并将这些模拟信号数字化为数字值。他们还设计了将数字信号转换为等效模拟电信号的方法。现在，计算机也可以与物理世界互动和作出反应。
大多数现代电子学是关于“电子计算”及其在现实世界中的应用。电子计算与显示技术和输入/输出电子设备相结合，导致了通用计算机的发展。电子计算与各种通信技术相结合，导致了电信、电视和互联网技术的发展。电子计算与无线通信、传感器相结合，促进了移动电子和可穿戴设备的发展。电子计算与传感器和执行器的结合导致了嵌入式系统、机器人和自动化等应用的发展。
但是，在我们开始永无止境的半导体和数字电子学之旅之前，最好对电源有一些基本的了解。它是给任何电子电路或设备提供生命的电源。每一个电子电路或设备基本上需要有一个电源部分或可能需要连接作为负载与外部电源电路。
电力的来源可以是电力传输线路(市电) ，机电系统(交流发电机和发电机) ，太阳能，或者像电池和电池这样的存储设备。电源是电力转换器，它将电力从一个电源转换成适合负载电路的电压、电流和频率。电源可以是交流电或直流电。像发电机和电源，电力提供交流电力，而电池和太阳能设备来源直流电力。电源电路可以从交流或直流电源输入电源，并且输出交流或直流电源转换成适合负载的电源。因此，电源电路可以分为交流到交流、交流到直流、直流到直流和直流到交流电源。
各种交流到交流电源包括可变交流电源、隔离变压器和变频器。交流到直流电源是最常见的。一些交直流电源包括非稳态线性直流电源、线性稳压直流电源(台式电源)、开关稳压电源和纹波稳压电源。基于电池的电源、太阳能电源和 dc-dc 转换器都是 dc-dc 电源的例子。电池电源和太阳能电源用于直接为电子电路供电，而直流-直流转换器一般用于将输入的直流电转换为不同电平，为同一设备中的不同电路供电，而不是使用不同的交流-直流电源获得不同的电压/电流水平。逆变器、发电机和 UPS 是常用的直流-交流电源。
可变交流电源
可变交流电源采用变压器或可调式自耦变压器。这些是用来转换交流电压水平。可以采用多绕组或分接头的变压器来设计这种电源，也可以采用可调的自耦变压器。这些电源转换交流电压和电流水平，而源电源的频率保持不变。
变频器
用于变换交流电源的频率。这些可以设计使用机电设备，如马达发电机组或与整流器-逆变器组的帮助。整流器首先将交流转换为直流，然后逆变器将直流转换为不同频率的交流。
隔离变压器
隔离变压器用于交流到交流电源，在电源和负载电路之间需要隔离阻抗匹配。隔离变压器通常不转换电源电压水平或频率。这些电路在连接平衡和不平衡电路时很有用。
这些隔离变压器用于提高或降低电压，同时保持电源和输出电路隔离通过 CE 认证加强绝缘。(图片: 信号变压器)
非调节线性
电源非调节线性电源是简单的交直流电源。这些设计使用降压变压器，整流器，滤波电容器，和放电电阻。首先，变压器将线电压转换为交流电中所需的电压水平。然后使用半波或全波整流器将降压的交流电压转换为直流电压。整流器采用二极管结构。脉动直流从整流器是平滑使用滤波电容器。可以在滤波电容器上并联一个放电电阻器以起到保护作用。
不受管制的电源供应简单而耐用。然而，它们的输出电压可能会因输入电压或负载电流的变化而发生变化。所以，这些都不是很可靠。此外，这些只能设计为输出一个固定的电压和电流。
线性稳压电源
线性稳压电源是交直流电源。这些是相同的非调节(蛮力)电源，除了他们使用晶体管电路工作在有源或线性区域代替放电电阻。这个有源晶体管级可以输出不同的精确直流电压水平。有几个电压调节器集成电路内集成有源晶体管电路可用。线性稳压电源稳定，安全，可靠，无噪音。有稳压器集成电路可用于广泛的输入和输出电压，并输出固定的直流电压。这些供应品的主要缺点是成本、大小和能源效率。这些供应失去了大量的能源，由于功耗和可能需要与调节集成电路散热器的使用。
开关稳压电源
开关稳压电源是一种复杂的交直流电源，往往结合了无管制和稳压电源的优点。在开关电源中，线电压被整流为直流电压，然后在开关管的帮助下再转换为方波交流电压。这个高频方波然后下降或加强，然后再次整流。整流后的直流电压被过滤后再提供给负载。
线性电源比类似开关电源(下)要大10倍，但线性电源具有开关电源无法匹配的有益属性。
开关稳压电源开关稳压电源是一种复杂的交直流电源，往往结合了无管制和稳压电源的优点。在开关电源中，线电压被整流为直流电压，然后在开关管的帮助下再转换为方波交流电压。这个高频方波然后下降或加强，然后再次整流。整流后的直流电压被过滤后再提供给负载。
纹波稳压电源
纹波稳压电源是对非稳态交直流电源的一种改进。它是通过将非稳态电源与在饱和区工作的晶体管电路相结合而设计的。晶体管电路将直流电力传输到电容器以维持电压水平。波纹调节电源的主要优点是它的能量效率。
可调整稳压电源线性稳压
电源可以改进，以提供一个可调整的电压范围使用可变电阻器在末端。该可变电阻器可将输出电压降至可调值。这种可调电源可以提供从零到电源调节的最大电压范围。对称线性稳压电源也可以改造成负极性电压。
电池和太阳能电源
提供电池，电池，太阳能电池板提供直流电源。来自存储设备或太阳能电池板的电力需要首先过滤，以消除脉动的波纹。然后可以使用稳压器集成电路将其调节到所需的直流电压水平。如果需要提高电池或太阳能电池板的供电电压，可以使用晶体管作为放大器。
DC-DC 变换器
用于升压或降压 DC 电压。Dc-dc 转换器可以是半导体、机电或电化学转换器。推挽变换器、降压变换器、升压变换器、降压升压变换器等开关电源是半导体型 dc-dc 变换器的典型例子。这些电源一般用于转换直流电(从市电或其他交流电源校正) ，以提供不同的直流电平，而不是在一个设备中使用许多交流到直流电源。
2w 直流-直流电源的一个例子
直流-交流电源
这些类型的电源一般用于电源备份。逆变器、 UPS 和发电机就是这种电源系统的例子。
电子爱好者和工程师最常用的是线性稳压电源和电池电源。其他类型的电源一般是为特定的应用或电路而设计和生产的。有些电路可能需要使用太阳能电池板设计电源。
对于初学者来说，使用线性稳压电源是非常方便的，这种电源可以提供常用的直流电压，如12v，9V，5V 和3v。对于便携式电路，同样的电压可以通过使用基于电池的稳压电源实现。以电池为基础的稳压电源可能需要定期更换电池。因此，线性稳压电源提供常用的直流电压水平是最好的原型和测试电子电路。如果需要的话，生产电路可以通过电池或基于太阳能电池板的电路提供电力。
白纪龙老师从事电子行业已经有15个年头， 到目前为止已开发过的产品超上百款，目前大部分都已经量产上市， 从2018年开始花了5年的时间， 潜心录制了上千集的实战级电子工程师系列课程， 该课程从元器件到核心模块到完整产品 老白的初心是“愿天下工程师 不走弯路” 其中， 就有详细讲解MOS管和IGBT的课程！
现代电子学的真正乐趣始于半导体和数字电子学。电子学全部是关于信号(以电压或电流的形式)和通过元件和电路处理信号。半导体电子学是通过将电子信号处理为二进制值(0和1，或者低和高)来实现的。半导体电子学将信号作为二进制值进行处理的这种应用导致了布尔逻辑以数字电子学的形式实现。从此，电子技术开始应用于计算机技术。很快，工程师和研究人员设计了一些方法来测量各种物理量，方法是将它们转换成模拟电信号，并将这些模拟信号数字化为数字值。他们还设计了将数字信号转换为等效模拟电信号的方法。现在，计算机也可以与物理世界互动和作出反应。
大多数现代电子学是关于“电子计算”及其在现实世界中的应用。电子计算与显示技术和输入/输出电子设备相结合，导致了通用计算机的发展。电子计算与各种通信技术相结合，导致了电信、电视和互联网技术的发展。电子计算与无线通信、传感器相结合，促进了移动电子和可穿戴设备的发展。电子计算与传感器和执行器的结合导致了嵌入式系统、机器人和自动化等应用的发展。
但是，在我们开始永无止境的半导体和数字电子学之旅之前，最好对电源有一些基本的了解。它是给任何电子电路或设备提供生命的电源。每一个电子电路或设备基本上需要有一个电源部分或可能需要连接作为负载与外部电源电路。
电力的来源可以是电力传输线路(市电) ，机电系统(交流发电机和发电机) ，太阳能，或者像电池和电池这样的存储设备。电源是电力转换器，它将电力从一个电源转换成适合负载电路的电压、电流和频率。电源可以是交流电或直流电。像发电机和电源，电力提供交流电力，而电池和太阳能设备来源直流电力。电源电路可以从交流或直流电源输入电源，并且输出交流或直流电源转换成适合负载的电源。因此，电源电路可以分为交流到交流、交流到直流、直流到直流和直流到交流电源。
各种交流到交流电源包括可变交流电源、隔离变压器和变频器。交流到直流电源是最常见的。一些交直流电源包括非稳态线性直流电源、线性稳压直流电源(台式电源)、开关稳压电源和纹波稳压电源。基于电池的电源、太阳能电源和 dc-dc 转换器都是 dc-dc 电源的例子。电池电源和太阳能电源用于直接为电子电路供电，而直流-直流转换器一般用于将输入的直流电转换为不同电平，为同一设备中的不同电路供电，而不是使用不同的交流-直流电源获得不同的电压/电流水平。逆变器、发电机和 UPS 是常用的直流-交流电源。
可变交流电源
可变交流电源采用变压器或可调式自耦变压器。这些是用来转换交流电压水平。可以采用多绕组或分接头的变压器来设计这种电源，也可以采用可调的自耦变压器。这些电源转换交流电压和电流水平，而源电源的频率保持不变。
变频器
用于变换交流电源的频率。这些可以设计使用机电设备，如马达发电机组或与整流器-逆变器组的帮助。整流器首先将交流转换为直流，然后逆变器将直流转换为不同频率的交流。
隔离变压器
隔离变压器用于交流到交流电源，在电源和负载电路之间需要隔离阻抗匹配。隔离变压器通常不转换电源电压水平或频率。这些电路在连接平衡和不平衡电路时很有用。
这些隔离变压器用于提高或降低电压，同时保持电源和输出电路隔离通过 CE 认证加强绝缘。(图片: 信号变压器)
非调节线性
电源非调节线性电源是简单的交直流电源。这些设计使用降压变压器，整流器，滤波电容器，和放电电阻。首先，变压器将线电压转换为交流电中所需的电压水平。然后使用半波或全波整流器将降压的交流电压转换为直流电压。整流器采用二极管结构。脉动直流从整流器是平滑使用滤波电容器。可以在滤波电容器上并联一个放电电阻器以起到保护作用。
不受管制的电源供应简单而耐用。然而，它们的输出电压可能会因输入电压或负载电流的变化而发生变化。所以，这些都不是很可靠。此外，这些只能设计为输出一个固定的电压和电流。
线性稳压电源
线性稳压电源是交直流电源。这些是相同的非调节(蛮力)电源，除了他们使用晶体管电路工作在有源或线性区域代替放电电阻。这个有源晶体管级可以输出不同的精确直流电压水平。有几个电压调节器集成电路内集成有源晶体管电路可用。线性稳压电源稳定，安全，可靠，无噪音。有稳压器集成电路可用于广泛的输入和输出电压，并输出固定的直流电压。这些供应品的主要缺点是成本、大小和能源效率。这些供应失去了大量的能源，由于功耗和可能需要与调节集成电路散热器的使用。
开关稳压电源
开关稳压电源是一种复杂的交直流电源，往往结合了无管制和稳压电源的优点。在开关电源中，线电压被整流为直流电压，然后在开关管的帮助下再转换为方波交流电压。这个高频方波然后下降或加强，然后再次整流。整流后的直流电压被过滤后再提供给负载。
线性电源比类似开关电源(下)要大10倍，但线性电源具有开关电源无法匹配的有益属性。
开关稳压电源开关稳压电源是一种复杂的交直流电源，往往结合了无管制和稳压电源的优点。在开关电源中，线电压被整流为直流电压，然后在开关管的帮助下再转换为方波交流电压。这个高频方波然后下降或加强，然后再次整流。整流后的直流电压被过滤后再提供给负载。
纹波稳压电源
纹波稳压电源是对非稳态交直流电源的一种改进。它是通过将非稳态电源与在饱和区工作的晶体管电路相结合而设计的。晶体管电路将直流电力传输到电容器以维持电压水平。波纹调节电源的主要优点是它的能量效率。
可调整稳压电源线性稳压
电源可以改进，以提供一个可调整的电压范围使用可变电阻器在末端。该可变电阻器可将输出电压降至可调值。这种可调电源可以提供从零到电源调节的最大电压范围。对称线性稳压电源也可以改造成负极性电压。
电池和太阳能电源
提供电池，电池，太阳能电池板提供直流电源。来自存储设备或太阳能电池板的电力需要首先过滤，以消除脉动的波纹。然后可以使用稳压器集成电路将其调节到所需的直流电压水平。如果需要提高电池或太阳能电池板的供电电压，可以使用晶体管作为放大器。
DC-DC 变换器
用于升压或降压 DC 电压。Dc-dc 转换器可以是半导体、机电或电化学转换器。推挽变换器、降压变换器、升压变换器、降压升压变换器等开关电源是半导体型 dc-dc 变换器的典型例子。这些电源一般用于转换直流电(从市电或其他交流电源校正) ，以提供不同的直流电平，而不是在一个设备中使用许多交流到直流电源。
2w 直流-直流电源的一个例子
直流-交流电源
这些类型的电源一般用于电源备份。逆变器、 UPS 和发电机就是这种电源系统的例子。
电子爱好者和工程师最常用的是线性稳压电源和电池电源。其他类型的电源一般是为特定的应用或电路而设计和生产的。有些电路可能需要使用太阳能电池板设计电源。
对于初学者来说，使用线性稳压电源是非常方便的，这种电源可以提供常用的直流电压，如12v，9V，5V 和3v。对于便携式电路，同样的电压可以通过使用基于电池的稳压电源实现。以电池为基础的稳压电源可能需要定期更换电池。因此，线性稳压电源提供常用的直流电压水平是最好的原型和测试电子电路。如果需要的话，生产电路可以通过电池或基于太阳能电池板的电路提供电力。
白纪龙老师从事电子行业已经有15个年头， 到目前为止已开发过的产品超上百款，目前大部分都已经量产上市， 从2018年开始花了5年的时间， 潜心录制了上千集的实战级电子工程师系列课程， 该课程从元器件到核心模块到完整产品 老白的初心是“愿天下工程师 不走弯路” 其中， 就有详细讲解MOS管和IGBT的课程！
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