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直流穩(wěn)壓電源的分類(lèi)

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2019年12月30日  

穩(wěn)壓電源的分類(lèi)方法繁多,按輸出電源的類(lèi)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(lèi)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(lèi)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(lèi)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(lèi)了。


既然我們談的是穩(wěn)壓電源的分類(lèi),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(lèi)型來(lái)分類(lèi)。接下來(lái)的分類(lèi)就要麻煩一些,是按穩(wěn)壓電路與負(fù)載的連接方式分類(lèi)還是按調(diào)整管的工作狀態(tài)分類(lèi)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(lèi),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(lèi)我們可以根據(jù)調(diào)整管的工作狀態(tài)來(lái)分類(lèi)。接下來(lái)的第三個(gè)層次的分類(lèi)就是根據(jù)穩(wěn)壓電路與負(fù)載的連接方式來(lái)分類(lèi)。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(lèi)別的特性進(jìn)行分類(lèi)區(qū)分了。


直流穩(wěn)壓電源可以分類(lèi)兩類(lèi),包括線性和開(kāi)關(guān)型。


線性


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(lèi)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(lèi)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。[1]


開(kāi)關(guān)型


與線性穩(wěn)壓電源不同的一類(lèi)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。


開(kāi)關(guān)電源的優(yōu)點(diǎn)是體積小,重量輕,穩(wěn)定可靠;缺點(diǎn)相對(duì)于線性電源來(lái)說(shuō)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(jià)位為3元-十幾萬(wàn)元/瓦,下面就一般習(xí)慣分類(lèi)介紹幾種開(kāi)關(guān)電源:


(1)AC/DC


該類(lèi)電源也稱(chēng)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(lèi)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(lèi)。


(2)DC/DC


在通信系統(tǒng)中也稱(chēng)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(lèi)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(lèi),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。


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(shè)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(shè)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(dòng)轉(zhuǎn)換并有相應(yīng)的狀態(tài)指示。


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。


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。


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。


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