直流穩(wěn)壓電源的種類及其選用 點擊次數(shù): 更新時間:2020-06-06能為負載提供穩(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載電阻變化時,穩(wěn)壓器的直流輸出電壓都會保持穩(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,對電子設(shè)備的供電電源提出了高的要求。
當(dāng)今社會人們極大的享受著電子設(shè)備帶來的便利,但是任何電子設(shè)備都有一個共同的電路--電源電路。大到超級計算機、小到袖珍計算器,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)雜程度千差萬別。超級計算機的電源電路本身就是一套復(fù)雜的電源系統(tǒng)。通過這套電源系統(tǒng),超級計算機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)。袖珍計算器則是簡單多的電池電源電路。不過你可不要小看了這個電池電源電路,比較新型的電路具備電池能量提醒、掉電保護等高級功能。可以說電源電路是一切電子設(shè)備的基礎(chǔ),沒有電源電路就不會有如此種類繁多的電子設(shè)備。
由于電子技術(shù)的特性,電子設(shè)備對電源電路的要求就是能夠提供持續(xù)穩(wěn)定、滿足負載要求的電能,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,很多電子愛好者初學(xué)階段首先遇到的就是要解決電源問題,否則電路無法工作、電子制作無法進行,學(xué)習(xí)就無從談起。
直流穩(wěn)壓電源的種類及其選用:
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)壓電源和開關(guān)穩(wěn)壓電源;按電路類型分有簡單穩(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。其實應(yīng)該說這些看似繁多的分類方法之間有著一定的層次關(guān)系,只要理清了這個層次自然可以分清楚電源的種類了。
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。這樣個層次就出來了,首先應(yīng)該根據(jù)電源的輸出類型來分類。接下來的分類就要麻煩一些,是按穩(wěn)壓電路與負載的連接方式分類還是按調(diào)整管的工作狀態(tài)分類呢?其實了解一下我們身邊的電子設(shè)備會發(fā)現(xiàn)實際應(yīng)用中穩(wěn)壓電源有兩個區(qū)別很大的種類,一種是各種比較簡單的電子設(shè)備中廣泛使用的線性穩(wěn)壓電源,比如收音機、小型音響等;一種是各種復(fù)雜電子設(shè)備中廣泛使用的開關(guān)穩(wěn)壓電源,比如大屏幕彩電、微型計算機等。這樣看來第二個層次的分類我們可以根據(jù)調(diào)整管的工作狀態(tài)來分類。接下來的第三個層次的分類就是根據(jù)穩(wěn)壓電路與負載的連接方式來分類。再往下面細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)每一個具體類別的特性進行分類區(qū)分了。
直流穩(wěn)壓電源按習(xí)慣可分為化學(xué)電源,線性穩(wěn)定電源和開關(guān)型穩(wěn)定電源,它們又分別具有各種不同類型:
化學(xué)電源
我們平常所用的干電池、鉛酸蓄電池、鎳鎘、鎳氫、鋰離子電池均屬于這一類,各有其優(yōu)缺點。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,又產(chǎn)生了智能化電池;在充電電池材料方面,美國研制 員發(fā)現(xiàn)錳的一種碘化物,用它可以制造出便宜、小巧、放電時間 ,多次充電后仍保持性能良好的環(huán)保型充電電池。
線性穩(wěn)壓電源
線性穩(wěn)壓電源有一個共同的特點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穩(wěn)定輸出。由于調(diào)整管靜態(tài)損耗大,需要安裝一個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。缺點是體積大、較笨重、效率相對較低。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。從輸出值來看可分定點輸出電源、波段開關(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。
開關(guān)型直流穩(wěn)壓電源
與線性穩(wěn)壓電源不同的一類穩(wěn)電源就是開關(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)即開關(guān)狀態(tài);開關(guān)電源因此而得名。
開關(guān)電源的優(yōu)點是體積小,重量輕,穩(wěn)定可靠;缺點相對于線性電源來說紋波較大(一般≤1%vo(p-p),好的可做到十幾mv(p-p)或更小)。它的功率可自幾瓦-幾千瓦均有產(chǎn)品。價位為3元-十幾萬元/瓦,下面就一般習(xí)慣分類介紹幾種開關(guān)電源:
①ac/dc電源
該類電源也稱一次電源,它自電網(wǎng)取得能量,經(jīng)過高壓整流濾波得到一個直流高壓,供dc/dc變換器在輸出端獲得一個或幾個穩(wěn)定的直流電壓,功率從幾瓦-幾千瓦均有產(chǎn)品,用于不同場合。屬此類產(chǎn)品的規(guī)格型號繁多,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電源
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直流輸入電壓,經(jīng)dc/dc變換以后在輸出端獲一個或幾個直流電壓。
③ 通信電源
通信電源其實質(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,一般它又分供電、分層供電和單板供電三種,以后者可靠性。
④ 電臺電源
電臺電源輸入ac220v/110v,輸出dc13.8v,功率由所供電臺功率而定,幾安幾百安均有產(chǎn)品。為防止ac電網(wǎng)斷電影響電臺工作,而需要有電池組作為備份,所以此類電源除輸出一個13.8v直流電壓外,還具有對電池充電自動轉(zhuǎn)換功能。
⑤ 模塊電源
隨著科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展,對電源可靠性、容量/體積比要求越來越高,模塊電源越來越顯示其優(yōu)越性,它工作頻率高、體積小、可靠性高,便于安裝和組合擴容,所以越來越被廣泛采用。目前,目前國內(nèi)雖有相應(yīng)模塊生產(chǎn),但因生產(chǎn)工藝未能趕上國際水平,故障率較高。
dc/dc模塊電源目前雖然成本較高,但從產(chǎn)品的漫長的應(yīng)用周期的整體成本來看,特別是因系統(tǒng)故障而導(dǎo)致的高昂的維修成本及商譽損失來看,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)點是電路結(jié)構(gòu)簡單,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。開關(guān)電源的價位一般在2-8元/瓦特殊小功率和大功率電源價格稍高,可達11-13元/瓦。