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直流穩(wěn)壓電源的分類

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年12月30日  

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者摸不著頭腦,不知道從哪里入手。其實應該說這些看似繁多的分類方法之間有著一定的層次關系,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。這樣第一個層次就出來了,首先應該根據(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備會發(fā)現(xiàn)實際應用中穩(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;一種是各種復雜電子設備中廣泛使用的開關穩(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)壓電源可以分類兩類,包括線性和開關型。


線性


線性穩(wěn)定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。[1]


開關型


與線性穩(wěn)壓電源不同的一類穩(wěn)電源就是開關型直流穩(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)即開關狀態(tài);開關電源因此而得名。


開關電源的優(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,下面就一般習慣分類介紹幾種開關電源:


(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


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


隨著科學技術飛速發(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。國內(nèi)雖有相應模塊生產(chǎn),但因生產(chǎn)工藝未能趕上國際水平,故障率較高。


DC/DC模塊電源雖然成本較高,但從產(chǎn)品的漫長的應用周期的整體成本來看,特別是因系統(tǒng)故障而導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)點是電路結構簡單,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。


基本功能


1.輸出電壓值能夠在額定輸出電壓值以下任意設定和正常工作。


2.輸出電流的穩(wěn)流值能在額定輸出電流值以下任意設定和正常工作。


3.直流穩(wěn)壓電源的穩(wěn)壓與穩(wěn)流狀態(tài)能夠自動轉(zhuǎn)換并有相應的狀態(tài)指示。


4.對于輸出的電壓值和電流值要求精確的顯示和識別。


5.對于輸出電壓值和電流值有精準要求的直流穩(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。


6.要有完善的保護電路。直流穩(wěn)壓電源在輸出端發(fā)生短路及異常工作狀態(tài)時不應損壞,在異常情況消除后能立即正常工作。


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