回差電壓

為了便于說明問題和突出施密特觸發(fā)器的工作特點，假設其輸入信號u_i為三 角波，而且設定等于和大于1.4 V以上為高電平“1”，小于1.4 V為低電平“0”，二 極管VD的導通電壓為0.7 V。 另外，

在0～t₁期間，輸入電壓u_i由0V慢慢上升至0.7V，由于u_i低于1.4 V，故電 路的輸入電平為“0”，非門G₁輸出“1”。在u_i由0V上升到0.7 V時，RS觸發(fā)器 的S端由電壓始終低于1.4 V(端電壓比u_i電壓高0.7V)，即

在t₁～t₂期間，輸入電壓u_i由0.7 V慢慢上升但尚未達到1.4 V時，由于u_i低于1.4 V，故非門G₁的輸入電平為“0”，其輸出為“1”，即

在t₂～t₃期間，從t₂開始，輸入電壓u_i將高于1.4 V，非門G₁的輸入電平始終 為“1”，其輸出為“0”，即

t₄時刻后，從t₄開始輸入電壓u_i低于0.7 V，非門G₁的輸入電平始終為“0”， 其輸出保持為“1”，即

顯然，利用施密特觸發(fā)器的這些特性，還可以 將升降變化緩慢的波形轉化成上升沿、下降沿都很 陡峭的矩形波。另外，利用施密特觸發(fā)器具有上門 限電壓U_K的特性，可以使低于U_K的無用電壓對 電路不起作用，從而起到抗干擾的作用。由于施密 特觸發(fā)器的這些特點，在數字電路中尤其在脈沖產生和整形電路中得到了廣泛應用。

實際使用中的集成施密特觸發(fā)器由多個門電 路組成，例如，74LS13（74HC13）、74LS14 （74HC14）、74LS18（74HC18）、74LS24、CD4093、CD40106等。

以四輸入雙與非施 密特觸發(fā)器74LS13為例。

該集成電路的邏輯功能是：只有當A、B、C、D四個輸入端電平都大于上門限電壓U_K時，Y 才輸出低電平，屬“與非”邏輯關系;若其中一個輸入端電平降到下門限電壓U_T，Y 便輸出高電平。

與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器相比，施密特觸發(fā)器的最大特點是不僅具有兩個穩(wěn)定狀態(tài)A 和B，而且使其從穩(wěn)定狀態(tài)A轉換到穩(wěn)定狀態(tài)B和使其從穩(wěn)定狀態(tài)B轉換到穩(wěn)定狀態(tài)A時需要的觸發(fā)電平不一樣。

施密物觸發(fā)器可由分立元件構成，也可用門電路、運算放大器或電壓比較器構成。不同性能的專用集成施密特觸發(fā)器也很多。

在基本RS觸發(fā)器的基礎上，增加一個非門G₁和一個二極管VD組成的施密特觸發(fā)器。

利用電路的翻轉性,可以將邊沿變化緩慢的信號，整形成邊沿很陡的矩形波。

如果電路中不存在回差現象，則輸出波形就會出現頂部受干擾而輸出開口的波形。

可以看出，輸入信號兩次觸發(fā)電壓是存在差距的，這種情況稱為回差現象，這兩個電壓的差值稱為回差電壓 △U。

由上可見，施密特觸發(fā)器將輸入的三角波轉變?yōu)榫匦尾?。不難推知，如果施密 特觸發(fā)器輸入信號為一個正弦電壓，其輸出將是一個矩形波，這就是它的波形變換作用；如果其輸入信號是不規(guī)則的矩形波，則其輸出將是比較規(guī)則矩形波，這就是施密特觸發(fā)器的脈沖整形作用。

1．系統(tǒng)的供電電壓允許偏差。國家標準《電能質量供電電壓允許偏差》GB 12325-2008規(guī)定：

（1）35kV及以上供電電壓正、負偏差的絕對值之和不超過額定電壓的10%。若供電電壓上下偏差同號（均為正或負）時，按較大的偏差絕對值作為衡量依據。

（2）10kV及以下供電電壓允許偏差為額定電壓的±7%。

（3）0.22kV單相供電電壓允許偏差為 7%、-10%。

2．用電設備端電壓允許偏差。國家標準《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》GB50052-95規(guī)定：

（1）電動機允許電壓偏差為額定電壓的±5%。

（2）照明時，允許電壓偏差在一般工作場所為額定電壓的±5%；對于遠離變電所的小面積一般工作場所，難以滿足上述要求時，可為額定電壓的 5%、－10%：應急照明、道路照明和警衛(wèi)照明等為額定電壓的 5%、－10%。

3．其他用電設備當無特殊規(guī)定時允許電壓偏差為額定電壓的±5%。

產生電壓偏差的根本原因是電流通過系統(tǒng)元件時造成的電壓損失。對于供配電系統(tǒng)來說。如果系統(tǒng)中用電負荷不變，區(qū)域變電站提供的母線電壓也不變，則系統(tǒng)沿線的電壓損失小變，這時沿線各點電壓偏差就不會改變。但事實上系統(tǒng)中的實際負荷是在最大負荷和最小負荷之間不斷變化的，因此沿線某點電壓偏差也就在電壓偏蔗最大值和電壓偏差最小值之間變動。

（一）供配電系統(tǒng)供電端的高壓方式

供配電系統(tǒng)要將電壓限制在規(guī)定的范圍內．必須進行電壓調節(jié)。對于電力系統(tǒng)來說，應采取合適的調壓方式保證向用戶供應電壓合格的電能。常用的調壓方式有：

1．逆調壓。逆調壓就是負荷大時電網電壓向高調，負荷小時電網電壓向低調。以恰當地補償電網的損失。110/35/10kV變壓器為調壓變壓器，變壓器二次側母線電壓，利用變壓器的有載調壓分接頭，隨著負荷的大小進行調節(jié)。當負荷大時，線路電壓損失大，為保證用戶端的電壓偏差不超過規(guī)定值，將母線電壓調高；當負荷小時，線路電壓損失小，為保證用戶端的電壓不超過規(guī)定值。將母線電壓調低。

2．穩(wěn)壓（常調壓）。無論負荷如何變化，均保持調壓的樞紐點的電壓不變。這種方法既很困難，也不經濟，只有在線路長度、負荷配置到比較理想的情況下，才易達到。

3．不調壓。不作有載調壓處理，這時，對于相同的系統(tǒng)。負荷大時，由于線路上電壓損失大，電壓負偏差就大；負荷小時，由于線路上電壓損失小，電壓正偏差就大。因此電壓偏差不易滿足要求．

（二）中低壓系統(tǒng)電壓偏差的改善措施

中低壓系統(tǒng)限制和減少電壓偏差的系統(tǒng)措施有：正確選擇變壓器的電壓分接頭；降低系統(tǒng)阻抗；采用無功功率補償措施；平衡三相負荷等。

1．正確選擇變壓器的電壓分接頭．系統(tǒng)中各點電壓水平高低不一，合理選擇變壓器的分接頭，可對電壓水平進行調整，將實際電壓與額定電壓的偏差限制在一定的范圍。

2．降低系統(tǒng)阻抗。電壓偏差與電壓損失有極大的相關性，電壓損失越大，電壓偏差的限制越困難。而供電元件的電壓損失又與阻抗大小成正比，因此，在經濟技術合理時，采用如下措施，可減少電壓損失。

（1）減少變壓級數，可降低變壓器產生的電壓損失。

（2）增加線路截面，可減小線路阻抗，減少線路電壓損失。

（3）因為電纜線路的電抗值比相同截面的架空線路和普通絕緣導線小得多，用電纜線路替代架空線路或普通絕緣導線，可有效減少電壓損失。

3．采取無功功率補償措施。從電壓損失的計算公式可知，電壓損失的大小取決于元件阻抗和有功功率、無功功率的大小。有功功率大小不能改變，而無功功率可以通過補償措施減小。因此，合理采用無功功率補償措施，使用以高壓為主要目的自動無功補償裝置，當負荷變化時，相應調整電容器的接入容量，可有效降低系統(tǒng)電壓損失，從而在一定程度上縮小電壓偏差的范圍。

4．平衡三相負荷。在三相四線制時，如三相相負荷分布不均，將產生零序電壓，使零點移位，一相電壓降低，另一相電壓升高，增大了電壓偏差。同樣，線間負荷不平衡，則引起線間電壓不平衡，增大電壓偏差。所以，在分配單相負荷時，應盡量做到三相平衡。 2100433B

供配電系統(tǒng)改變運行方式和負荷緩慢地變化會使供配電系統(tǒng)各點的電壓也隨之變化，這時各點的實際電壓與系統(tǒng)標稱電壓之差△U稱為電壓偏差。電壓偏差△U也常用與系統(tǒng)標稱電壓的百分比表示。即：

式中：△U--電壓偏差百分比；U一實際電壓：U_N電網標稱電壓。