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直流穩(wěn)壓電源
來(lái)源:作者:日期:2017-12-13 11:39:41點(diǎn)擊:6583次
能為負(fù)載提供穩(wěn)定直流電源的電子裝置。直流穩(wěn)壓電源的供電電源大都是交流電源,當(dāng)交流供電電源的電壓或負(fù)載電阻變化時(shí),穩(wěn)壓器的直流輸出電壓都會(huì)保持穩(wěn)定。 直流穩(wěn)壓電源隨著電子設(shè)備向高精度、高穩(wěn)定性和高可靠性的方向發(fā)展,對(duì)電子設(shè)備的供電電源提出了高的要求。
中文名 | 外文名 | 分類 |
直流穩(wěn)壓電源 | DCRegulated Power Supply | 線性、開(kāi)關(guān)型 |
目錄
1、直流穩(wěn)壓電源的簡(jiǎn)介
2、直流穩(wěn)壓電源的分類
3、直流穩(wěn)壓電源的基本功能
4、直流穩(wěn)壓電源的技術(shù)指標(biāo)
5、直流穩(wěn)壓電源的新款特性
6、直流穩(wěn)壓電源的用途
7、直流穩(wěn)壓電源的生產(chǎn)廠家
8、直流穩(wěn)壓電源的注意事項(xiàng)
9、直流穩(wěn)壓電源的工作原理
直流穩(wěn)壓電源的簡(jiǎn)介:
1.1.人們極大的享受著電子設(shè)備帶來(lái)的便利,但是任何電子設(shè)備都有一個(gè)共同的電路--電源電路。大到超級(jí)計(jì)算機(jī)、小到袖珍計(jì)算器,所有的電子設(shè)備都必須在電源電路的支持下才能正常工作。當(dāng)然這些電源電路的樣式、復(fù)雜程度千差萬(wàn)別。超級(jí)計(jì)算機(jī)的電源電路本身就是一套復(fù)雜的電源系統(tǒng)。通過(guò)這套電源系統(tǒng),超級(jí)計(jì)算機(jī)各部分都能夠得到持續(xù)穩(wěn)定、符合各種復(fù)雜規(guī)范的電源供應(yīng)。袖珍計(jì)算器則是簡(jiǎn)單多的電池電源電路。不過(guò)你可不要小看了這個(gè)電池電源電路,比較新型的電路完全具備電池能量提醒、掉電保護(hù)等高級(jí)功能??梢哉f(shuō)電源電路是一切電子設(shè)備的基礎(chǔ),沒(méi)有電源電路就不會(huì)有如此種類繁多的電子設(shè)備。
1.2.技術(shù)的特性,電子設(shè)備對(duì)電源電路的要求就是能夠提供持續(xù)穩(wěn)定、滿足負(fù)載要求的電能,而且通常情況下都要求提供穩(wěn)定的直流電能。提供這種穩(wěn)定的直流電能的電源就是直流穩(wěn)壓電源。直流穩(wěn)壓電源在電源技術(shù)中占有十分重要的地位。另外,很多電子愛(ài)好者初學(xué)階段首先遇到的就是要解決電源問(wèn)題,否則電路無(wú)法工作、電子制作無(wú)法進(jìn)行,學(xué)習(xí)就無(wú)從談起。
直流穩(wěn)壓電源的分類:
2.1.穩(wěn)壓電源的分類方法繁多,按輸出電源的類型分有直流穩(wěn)壓電源和交流穩(wěn)壓電源;按穩(wěn)壓電路與負(fù)載直流穩(wěn)壓電源的連接方式分有串聯(lián)穩(wěn)壓電源和并聯(lián)穩(wěn)壓電源;按調(diào)整管的工作狀態(tài)分有線性穩(wěn)壓電源和開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源;按電路類型分有簡(jiǎn)單穩(wěn)壓電源和反饋型穩(wěn)壓電源,等等。如此繁多的分類方式往往讓初學(xué)者摸不著頭腦,不知道從哪里入手。其實(shí)應(yīng)該說(shuō)這些看似繁多的分類方法之間有著一定的層次關(guān)系,只要理清了這個(gè)層次自然可以分清楚電源的種類了。
2.2.既然我們談的是穩(wěn)壓電源的分類,那么首先就應(yīng)該清楚電源的輸出是什么,是輸出直流電還是輸出交流電。這樣第一個(gè)層次就出來(lái)了,首先應(yīng)該根據(jù)電源的輸出類型來(lái)分類。接下來(lái)的分類就要麻煩一些,是按穩(wěn)壓電路與負(fù)載的連接方式分類還是按調(diào)整管的工作狀態(tài)分類呢?其實(shí)了解一下我們身邊的電子設(shè)備會(huì)發(fā)現(xiàn)實(shí)際應(yīng)用中穩(wěn)壓電源有兩個(gè)區(qū)別很大的種類,一種是各種比較簡(jiǎn)單的電子設(shè)備中廣泛使用的線性穩(wěn)壓電源,比如收音機(jī)、小型音響等;一種是各種復(fù)雜電子設(shè)備中廣泛使用的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源,比如大屏幕彩電、微型計(jì)算機(jī)等。這樣看來(lái)第二個(gè)層次的分類我們可以根據(jù)調(diào)整管的工作狀態(tài)來(lái)分類。接下來(lái)的第三個(gè)層次的分類就是根據(jù)穩(wěn)壓電路與負(fù)載的連接方式來(lái)分類。再往下面細(xì)分由于各種不同的電路特性相差太大,就不好一概而論,應(yīng)該根據(jù)每一個(gè)具體類別的特性進(jìn)行分類區(qū)分了。
2.3.線性穩(wěn)定電源有一個(gè)共同的特點(diǎn)就是它的功率器件調(diào)整管工作在線性區(qū),靠調(diào)整管之間的電壓降來(lái)穩(wěn)定輸出。由于調(diào)整管靜態(tài)損耗大,需要安裝一個(gè)很大的散熱器給它散熱。而且由于變壓器工作在工頻(50Hz)上,所以重量較大。該類電源優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定性高,紋波小,可靠性高,易做成多路,輸出連續(xù)可調(diào)的成品。缺點(diǎn)是體積大、較笨重、效率相對(duì)較低。這類穩(wěn)定電源又有很多種,從輸出性質(zhì)可分為穩(wěn)壓電源和穩(wěn)流電源及集穩(wěn)壓、穩(wěn)流于一身的穩(wěn)壓穩(wěn)流(雙穩(wěn))電源。從輸出值來(lái)看可分定點(diǎn)輸出電源、波段開(kāi)關(guān)調(diào)整式和電位器連續(xù)可調(diào)式幾種。從輸出指示上可分指針指示型和數(shù)字顯示式型等等。
2.4.與線性穩(wěn)壓電源不同的一類穩(wěn)電源就是開(kāi)關(guān)型直流穩(wěn)壓電源,它的電路型式主要有單端反激式,單端正激式、半橋式、推挽式和全橋式。它和線性電源的根本區(qū)別在于它變壓器不工作在工頻而是工作在幾十千赫茲到幾兆赫茲。功能管不是工作在飽和及截止區(qū)即開(kāi)關(guān)狀態(tài);開(kāi)關(guān)電源因此而得名。價(jià)位為3元-十幾萬(wàn)元/瓦,下面就一般習(xí)慣分類介紹幾種開(kāi)關(guān)電源:
(1)AC/DC
該類電源也稱一次電源,它自電網(wǎng)取得能量,經(jīng)過(guò)高壓整流濾波得到一個(gè)直流高壓,供DC/DC變換器在輸出端獲得一個(gè)或幾個(gè)穩(wěn)定的直流電壓,功率從幾瓦-幾千瓦均有產(chǎn)品,用于不同場(chǎng)合。屬此類產(chǎn)品的規(guī)格型號(hào)繁多,據(jù)用戶需要而定通信電源中的一次電源(AC220輸入,DC48V或24V輸出)也屬此類。
(2)DC/DC
在通信系統(tǒng)中也稱二次電源,它是由一次電源或直流電池組提供一個(gè)直流輸入電壓,經(jīng)DC/DC變換以后在輸出端獲一個(gè)或幾個(gè)直流電壓。
(3)通信電源
通信電源其實(shí)質(zhì)上就是DC/DC變換器式電源,只是它一般以直流-48V或-24V供電,并用后備電池作DC供電的備份,將DC的供電電壓變換成電路的工作電壓,一般它又分中央供電、分層供電和單板供電三種,以后者可靠性最高。
(4)電臺(tái)電源
電臺(tái)電源輸入AC220V/110V,輸出DC13.8V,功率由所供電臺(tái)功率而定,幾安幾百安均有產(chǎn)品。為防止AC電網(wǎng)斷電影響電臺(tái)工作,而需要有電池組作為備份,所以此類電源除輸出一個(gè)13.8V直流電壓外,還具有對(duì)電池充電自動(dòng)轉(zhuǎn)換功能。
(5)模塊電源
隨著科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展,對(duì)電源可靠性、容量/體積比要求越來(lái)越高,模塊電源越來(lái)越顯示其優(yōu)越性,它工作頻率高、體積小、可靠性高,便于安裝和組合擴(kuò)容,所以越來(lái)越被廣泛采用。國(guó)內(nèi)雖有相應(yīng)模塊生產(chǎn),但因生產(chǎn)工藝未能趕上國(guó)際水平,故障率較高。
DC/DC模塊電源雖然成本較高,但從產(chǎn)品的漫長(zhǎng)的應(yīng)用周期的整體成本來(lái)看,特別是因系統(tǒng)故障而導(dǎo)致的高昂的維修成本及商譽(yù)損失來(lái)看,選用該電源模塊還是合算合算的,在此還值得一提的是羅氏變換器電路,它的突出優(yōu)點(diǎn)是電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,效率高和輸出電壓、電流的紋波值接近于零。
(6)特種電源
高電壓小電流電源、大電流電源、400Hz輸入的AC/DC電源等,可歸于此類,可根據(jù)特殊需要選用。開(kāi)關(guān)電源的價(jià)位一般在2-8元/瓦特殊小功率和大功率電源價(jià)格稍高,可達(dá)11-13元/瓦。
直流穩(wěn)壓電源的基本功能:
3.1.輸出電壓值能夠在額定輸出電壓值以下任意設(shè)定和正常工作。
3.2.輸出電流的穩(wěn)流值能在額定輸出電流值以下任意設(shè)定和正常工作。
3.3.直流穩(wěn)壓電源的穩(wěn)壓與穩(wěn)流狀態(tài)能夠自動(dòng)轉(zhuǎn)換并有相應(yīng)的狀態(tài)指示。
3.4.對(duì)于輸出的電壓值和電流值要求精確的顯示和識(shí)別。
3.5.對(duì)于輸出電壓值和電流值有精準(zhǔn)要求的直流穩(wěn)壓電源,一般要用多圈電位器和電壓電流微調(diào)電位器,或者直接數(shù)字輸入。
3.6.要有完善的保護(hù)電路。直流穩(wěn)壓電源在輸出端發(fā)生短路及異常工作狀態(tài)時(shí)不應(yīng)損壞,在異常情況消除后能立即正常工作。
直流穩(wěn)壓電源的技術(shù)指標(biāo):
直流穩(wěn)壓電源的技術(shù)指標(biāo)可以分為兩大類:一類是特性指標(biāo),反映直流穩(wěn)壓電源的固有特性,如輸入電壓、輸出電壓、輸出電流、輸出電壓調(diào)節(jié)范圍;另一類是質(zhì)量指標(biāo),反映直流穩(wěn)壓電源的優(yōu)劣,包括穩(wěn)定度、等效內(nèi)阻(輸出電阻)、紋波電壓及溫度系數(shù)等。
直流穩(wěn)壓電源的新款特性:
數(shù)字直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源內(nèi)部采用IGBT模塊調(diào)整模式,具體高效能、高精度、高穩(wěn)定性等特性,主要應(yīng)用于科研單位、實(shí)驗(yàn)室和電子產(chǎn)線等需要高效電源測(cè)試時(shí)使用。
6.1.輸出顯示:輸出電壓電流LED顯示;
6.2.采用19英寸標(biāo)準(zhǔn)化尺寸,可組合放置于各種工作臺(tái)面及機(jī)架;
6.3.體積小、重量輕、節(jié)能高效;
6.4.恒壓恒流:輸出恒壓恒流自動(dòng)切換,電壓電流值連續(xù)線性調(diào)節(jié);
6.5.保護(hù)功能:過(guò)壓保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、過(guò)溫保護(hù)、欠壓保護(hù)、過(guò)載保護(hù);
6.6.短路特性:本機(jī)工作狀態(tài)下長(zhǎng)時(shí)間短路;
6.7.外接補(bǔ)償:本機(jī)可選外接補(bǔ)償,可降低因輸出回路較長(zhǎng)等造成的壓降;
6.8.過(guò)壓保護(hù)值:輸出過(guò)壓佑護(hù)值可調(diào),保護(hù)后切斷輸出并鎖定,重新開(kāi)機(jī)恢復(fù);
6.9.通信功能:可選特殊數(shù)據(jù)接口,與其他設(shè)備數(shù)據(jù)連接控制,或與PLC連接;(選配)
6.10.外控功能:可選0-5V或4-20mA信號(hào)控制電源的輸出電壓和電流;(選配)
6.11.定時(shí)功能:可選定時(shí)開(kāi)關(guān)機(jī)功能。選配)
直流穩(wěn)壓電源的用途:
7.1.直流穩(wěn)壓電源引可廣泛應(yīng)用于國(guó)防、科研、大專院校、實(shí)驗(yàn)室、工礦企業(yè)、電解、電鍍、直流電機(jī)、充電設(shè)備等。
7.2.可用于各種電子設(shè)備老化,如PCB板老化,家電老化,各類IT產(chǎn)品老化,CCFL老化,燈管老化。
7.3.適用于需要自動(dòng)定時(shí)通、斷電,自動(dòng)記周期數(shù)的電子元件的老化、測(cè)試。
7.4.電解電容器脈沖老練。
7.5.電阻器,繼電器,馬達(dá)等測(cè)試?yán)暇殹?/div>
7.6.整機(jī)老練;電子元器件性能測(cè)試,例行試驗(yàn)。
直流穩(wěn)壓電源的注意事項(xiàng):
8.1.為防止漏磁干擾,穩(wěn)壓器與使用設(shè)備之間放置距離不應(yīng)少于2米.各種磁性記錄,碟,卡等應(yīng)遠(yuǎn)離本機(jī)2米之外,以防意外磁化。
8.2.穩(wěn)壓器一般包括輸入端子(A,B,C),輸出端子(a,b,c,n),屏蔽,鐵芯殼接地端子。這些端子在穩(wěn)壓系統(tǒng)已正確聯(lián)接。
8.3.如負(fù)載不平衡度超過(guò)20%時(shí)在輕載的一相并聯(lián)一個(gè)電阻性負(fù)載使之平衡。同樣,如果輸入端的線電壓的不平衡度大于10%時(shí)也會(huì)影響本機(jī)的穩(wěn)壓性能,這時(shí)也應(yīng)從輸入端設(shè)置單相調(diào)壓器使輸入端的線電壓基本平衡.輸入電壓及負(fù)荷兩平衡度不超過(guò)上述范圍,輸出線電壓不平衡≤5%。
8.4.當(dāng)負(fù)載設(shè)備有短路時(shí),用戶需關(guān)機(jī)檢查,消除短路故障后再另行開(kāi)機(jī)。
8.5.連續(xù)工作時(shí)間較長(zhǎng)時(shí),機(jī)器有一定的溫升,其指示值會(huì)稍為下降,略低于實(shí)際電壓值。
8.6.應(yīng)放在通風(fēng)較好的位置,若通風(fēng)條件較差的,請(qǐng)?jiān)谑覂?nèi)裝上換氣扇。
直流穩(wěn)壓電源的工作原理:
9.1.直流穩(wěn)壓電源是一種將220V工頻交流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)壓輸出的直流電壓的裝置,它需要經(jīng)過(guò)變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓四個(gè)環(huán)節(jié)才能完成。四個(gè)環(huán)節(jié)的工作原理如下:
9.2.電源變壓器:是降壓變壓器,它將電網(wǎng)220V交流電壓變換成符合需要的交流電壓,并送給整流電路,變壓器的變比由變壓器的副邊電壓確定。
9.3.整流濾波電路:整流電路將交流電壓Ui變換成脈動(dòng)的直流電壓。再經(jīng)濾波電路濾除較大的紋波成分,輸出紋波較小的直流電壓U1。
9.4.濾波電路:可以將整流電路輸出電壓中的交流成分大部分加以濾除,從而得到比較平滑的直流電壓各濾波電容C滿足RL-C=(3~5)T/2。
9.5.穩(wěn)壓電路:穩(wěn)壓電路的功能是使輸出的直流電壓穩(wěn)定,不隨交流電網(wǎng)電壓和負(fù)載的變化而變化。