【穩(wěn)壓電源百科】穩(wěn)壓電源的用途 穩(wěn)壓電源知識大全
穩(wěn)壓電源發(fā)展歷史
1955年美國的科學(xué)家羅那(G.H.Royer)首先研制成功了利用磁芯的飽和來進(jìn)行自激振蕩的晶體管直流變換器。此后,,利用這一技術(shù)的各種形式的精益求精直流變換器不斷地被研制和涌現(xiàn)出來,,從而取代了早期采用的壽命短、可靠性差,、轉(zhuǎn)換效率低的旋轉(zhuǎn)和機(jī)械振子示換流設(shè)備,。由于晶體管直流變換器中的功率晶體管工作在開關(guān)狀態(tài),所以由此而制成的穩(wěn)壓電源輸出的組數(shù)多,、極性可變,、效率高,、體積小、重量輕,,因而當(dāng)時被廣泛地應(yīng)用于航天及軍事電子設(shè)備,。由于那時的微電子設(shè)備及技術(shù)十分落后,不能制作出耐壓高,、開關(guān)速度較高,、功率較大的晶體管,所以這個時期的直流變換器只能采用低電壓輸入,,并且轉(zhuǎn)換的速度也不能太高,。
60年代,由于微電子技術(shù)的快速發(fā)展,,高反壓的晶體管出現(xiàn)了,,從此直流變換器就可以直接由市電經(jīng)整流、濾波后輸入,,不再需要工頻變壓器降壓了,,從而極大地擴(kuò)大了它的應(yīng)用范圍,并在此基礎(chǔ)上誕生了無工頻降壓變壓器的開關(guān)電源,。省掉了工頻變壓器,,又使開關(guān)穩(wěn)壓電源的體積和重量大為減小,開關(guān)穩(wěn)壓電源才真正做到了效率高,、體積小,、重量輕。
70年代以后,,與這種技術(shù)有關(guān)的高頻,,高反壓的功率晶體管、高頻電容,、開關(guān)二極管,、開關(guān)變壓器的鐵芯等元件也不斷地研制和生產(chǎn)出來,使無工頻變壓器開關(guān)穩(wěn)壓電源得到了飛速的發(fā)展,,并且被廣泛地應(yīng)用于電子計(jì)算機(jī),、通信、航天,、彩色電視機(jī)等領(lǐng)域,,從而使無工頻變壓器開關(guān)穩(wěn)壓電源成為各種電源的佼佼者。
使用穩(wěn)壓電源的必要性
隨著社會飛速前進(jìn),,用電設(shè)備與日俱增,。但電力輸配設(shè)施的老化和發(fā)展滯后,以及設(shè)計(jì)不良和供電不足等原因造成末端用戶電壓的過低,,而線頭用戶則經(jīng)常電壓偏高,。對用電設(shè)備特別是對電壓要求嚴(yán)格的高新科技和精密設(shè)備,,猶如沒有上保險。
不穩(wěn)定的電壓會給設(shè)備造成致命傷害或誤動作,,影響生產(chǎn),,造成交貨期延誤、質(zhì)量不穩(wěn)定等多方面損失,。同時加速設(shè)備的老化,、影響使用壽命甚至燒毀配件,使業(yè)主面臨需要維修的困擾或短期內(nèi)就要更新設(shè)備,,浪費(fèi)資源,;嚴(yán)重者甚至發(fā)生安全事故,造成不可估量的損失,。
穩(wěn)壓電源主要功能
穩(wěn)定電壓
當(dāng)電網(wǎng)電壓出現(xiàn)瞬間波動時,,穩(wěn)壓電源會以10-30ms的響應(yīng)速度對電壓幅值進(jìn)行補(bǔ)償,使其穩(wěn)定在±2%以內(nèi),。
多功能綜合保護(hù)
穩(wěn)壓器除了最基本的穩(wěn)定電壓功能以外,,還應(yīng)具有過壓保護(hù)(超過輸出電壓的 10%)、欠壓保護(hù)(低于輸出電壓的-10%),、缺相保護(hù),、短路過載保護(hù)最基本的保護(hù)功能。
尖脈沖抑制(可選):
電網(wǎng)有時會出現(xiàn)幅值很高,,脈寬很窄的尖脈沖,它會擊穿耐壓較低的電子元件,。穩(wěn)壓電源的抗浪涌組件能夠?qū)@樣的尖脈沖起到很好的抑制作用,。
隔離傳導(dǎo)性EMI電磁干擾(可選):
數(shù)控設(shè)備多采用AC/DC整流 PFC高頻功率因數(shù)校正,自身有一定的干擾性同時對干擾源也有嚴(yán)格要求,。穩(wěn)壓電源的濾波組件能夠有效隔離電網(wǎng)對設(shè)備的干擾同時也能有效隔離設(shè)備對電網(wǎng)的干擾,。
防雷
應(yīng)具有的防雷擊能力。
穩(wěn)壓電源工作原理
工頻交流電源經(jīng)過變壓器降壓,、整流,、濾波后成為一穩(wěn)定的直流電。圖中其余部分是起電壓調(diào)節(jié),,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓作用的控制部分,。電源接上負(fù)載后,通過采樣電路獲得輸出電壓,,將此輸出電壓和基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較,。如果輸出電壓小于基準(zhǔn)電壓,則將誤差值經(jīng)過放大電路放大后送入調(diào)節(jié)器的輸入端,,通過調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)使輸出電壓增加,,直到和基準(zhǔn)值相等,;如果輸出電壓大于基準(zhǔn)電壓,則通過調(diào)節(jié)器使輸出減小,。
穩(wěn)壓器電路由=l2V電源電路,、電壓檢測控制電路、過電壓保護(hù)組成,,l2V電源電路由調(diào)壓變壓器T的W4,、W5繞組和整流二極管VDl-VD4、濾波電容器Cl,、C2組成,。電壓檢測控制電路由電阻器R-R7、電位器RPl,、Rm,、穩(wěn)壓二極管VS、電容器C3,、C4和運(yùn)算放大器集成電路IC(Nl-N3)組成,。過電壓保護(hù)電路由IC內(nèi)部的N3、晶體管V3,、電阻器Rl2和繼電器K組成,。自動調(diào)壓電路由電阻器R8-Rll、晶體管Vl,、V2,、直流電動機(jī)M、滑動觸頭和T的Wl-W3繞組組成,。將交流穩(wěn)壓器的輸大端與市電相接后,,在T的W4、W5繞組上產(chǎn)生了感應(yīng)電壓,。該電壓經(jīng)VDl-VD4整流及Cl,、C2濾波后,為IC和Vl,、V2等提供士l2V不穩(wěn)定工作電壓,。 l2V電壓還有其他作用。經(jīng)Rl-R3分壓,、VS穩(wěn)壓后,,分別為Nl-N3的反相輸入端提供基準(zhǔn)電壓;為過電壓保護(hù)電路申的K和V3提供工作電源,;經(jīng)R4,、RP2、R6分壓后,,為Nl和N2的正相輸入端提供檢測電壓,;經(jīng)R7,、RPl、R5分壓后,,為N3的正相輸入端提供檢測電壓,。
Nl-N3將正相輸大端的檢測電壓與反相輸大端的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較,用產(chǎn)生的誤差電壓去控制自動調(diào)壓電路,。
當(dāng)市電電壓正常時,,Nl和N2的輸出端電壓為OV,Vl和V2均處于截止?fàn)顟B(tài),,電動機(jī)M不工作,。
當(dāng)市電電壓偏低時,Nl和N2輸出低電平,,使V2導(dǎo)通,,Vl截止,M逆時針旋轉(zhuǎn),,通過滑壁臂驅(qū)動滑動觸頭移動,,與T相應(yīng)的電壓抽頭接觸(T的Wl、W2繞組共設(shè)置了21個電壓抽頭,,每一檔的電壓調(diào)節(jié)范圍為5V),,通過T的W2繞組來提升輸出電壓。當(dāng)輸出交流電壓升至220V時,,V2截止,,M停轉(zhuǎn)。當(dāng)市電電壓偏高時,,Nl和N2均輸出高電平,,使Vl導(dǎo)通,V2截止,,M順時針旋轉(zhuǎn),通過滑臂驅(qū)動滑動觸頭移動,,與T相應(yīng)的電壓抽頭接觸,,通過T的Wl繞組來降低輸出電壓。當(dāng)輸出交流電壓降至220V時,,Vl截止,,M停轉(zhuǎn)。當(dāng)市電電壓偏高超過260V時,,N3因正相輸入端電壓高于反相輸入端電壓而輸出低電平,,使V3截止,,,K釋放,,其常閉觸頭接通交流電壓的輸出回路,。當(dāng)市電電壓為160-260V時,N3因正相輸入端電壓低于反相輸入端電壓而輸出高電平,,使V3導(dǎo)通,,K吸合,其常閉觸頭斷開,,從而保證負(fù)載(用電器)不會因過電壓而損壞,。
穩(wěn)壓電源電路圖
穩(wěn)壓電源電路分為線性穩(wěn)壓電源,集成穩(wěn)壓電源,,晶體管穩(wěn)壓電源,,交流穩(wěn)壓電源
一、由7805,,7905,,7812組成的特殊的線性穩(wěn)壓電源
如圖所示為一種特殊的電源電路。該電路雖然簡單,,但可以從兩個相同的次級繞組中產(chǎn)生出三組直流電壓: 5V,、-5V和 12V。其特點(diǎn)是:D2,、D3跨接在E2,、E3這兩組交流電源之間,起著全波整流的作用,。
二,、利用TL431作大功率可調(diào)穩(wěn)壓電源
精密電壓基準(zhǔn)ICTL431是T0—92封裝如圖1所示。其性能是輸出壓連續(xù)可調(diào)達(dá)36V,,工作電流范圍寬達(dá)0.1,。100mA,動態(tài)電阻典型值為0.22歐,,輸出雜波低,。圖2是TL431的典型應(yīng)用,其中③,、②腳兩端輸出電壓V=2.5(R2十R3)V/R3,。如果改變R2的阻值大小,就可以改變輸出基準(zhǔn)電壓大小,。圖3是利用它作電壓基準(zhǔn)和驅(qū)動外加場效應(yīng)管K790作調(diào)整管構(gòu)成的輸出電流大(約6A),、電路簡單、安全的穩(wěn)壓電源,。
工作原理
如圖3所示,,220v電壓經(jīng)變壓器B降壓、D1-D4整流、C1濾波,。此外D5,、D6、C2,、C3組成倍壓電路(使得Vdc=60V),,Rw、R3組成分壓電路,,T1431,、R1組成取樣放大電路,9013,、R2組成限流保護(hù)電路,,場效應(yīng)管K790作調(diào)整管(可直接并聯(lián)使用)以及C5是輸出濾波器電路等。穩(wěn)壓過程是:當(dāng)輸出電壓降低時,,f點(diǎn)電位降低,,經(jīng)T1431內(nèi)部放大使e點(diǎn)電壓增高,經(jīng)K790調(diào)整后,,b點(diǎn)電位升高,;反之,當(dāng)輸出電壓增高時,,f點(diǎn)電位升高,,e點(diǎn)電位降低,經(jīng)K790調(diào)整后,,b點(diǎn)電位降低,。從而使輸出電壓穩(wěn)定。當(dāng)輸出電流大于6A時,,三極管9013處于截止,,使輸出電流被限制在6A以內(nèi),從而達(dá)到限流的目的,。本電路除電阻R1選用2W,、R2選用5W外,其它元件無特殊要求,,其元件參數(shù)如圖3所示,。
三、具有過電流保護(hù)的晶體管穩(wěn)壓電路
穩(wěn)壓電源選購
元器件選擇
R8和R9均選用lW金屬膜電阻器,,其余各電阻器選用1/4W或l/2W金屬膜電阻器。
RPl和RP2均選用精密可變電阻器,。
Cl-C4均選用耐壓值為16V的鋁電解電容器,。
VDl-VD4均選用lN5404型硅整流二極管。
VS選用1/2W,、6V的硅穩(wěn)壓二極管,,例如lN5233A或lN5995B等型號,。
Vl選用DSl5或2SC2073型硅NPN晶體管;V2選用CSl5或2SA940型硅PNP晶體管,;V3選用S805O或C8050型硅NPN晶體管,。
IC選用LM324型運(yùn)算放大集成電路。
M選用l2V直流電動機(jī),。
K選用JRX-l3F型l2V直流繼電器,,使用時將其兩組常閉觸頭并聯(lián),以增大電流負(fù)荷,。
采用300-500W的電源變壓器改制,。先計(jì)算出匝/伏比等有關(guān)數(shù)據(jù)后再進(jìn)行繞制,每5V處取出一抽頭并作好標(biāo)記,。先繞Wl-W3繞組,,后繞W4和W5繞組。將T各抽頭的外接點(diǎn)與滑臂的滑動觸頭分別裝在兩塊完全一樣的印制板上,,粘合后對應(yīng)連接,。滑臂為上,、下兩片型式,,印制板夾在其中間,使其在滑動時接觸良好,?;凵晷难b上齒輪,電動機(jī)M通過齒輪變速后驅(qū)動滑臂移動,。
電路調(diào)試
調(diào)試時,,先將RPl和R陀的動觸頭調(diào)至中間位置,在交流穩(wěn)壓器的輸入端接上一臺手動調(diào)壓器,,在輸出端接上電壓表,,調(diào)整調(diào)壓器使輸入交流電壓為220V,然后調(diào)節(jié)R陀的阻值,,使M在輸出電壓為220V時停轉(zhuǎn),。
斷開M的引線(滑動觸頭應(yīng)接在-220V處),調(diào)整RPl,,使輸人電壓調(diào)至230V時,,K立即吸合即可。
穩(wěn)壓電源特點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)
[1]功耗小,,效率高,。在圖1中的開關(guān)穩(wěn)壓電源電路中,晶體管V在激勵信號的激勵下,它交替地工作在導(dǎo)通—截止和截止—導(dǎo)通的開關(guān)狀態(tài),,轉(zhuǎn)換速度很快,,頻率一般為50kHz左右,在一些技術(shù)先進(jìn)的國家,,可以做到幾百或者近1000kHz,。這使得開關(guān)晶體管V的功耗很小,電源的效率可以大幅度地提高,,其效率可達(dá)到80%,。
[2]體積小,重量輕,。從開關(guān)穩(wěn)壓電源的原理框圖可以清楚地看到這里沒有采用笨重的工頻變壓器,。由于調(diào)整管V上的耗散功率大幅度降低后,又省去了較大的散熱片,。由于這兩方面原因,,所以開關(guān)穩(wěn)壓電源的體積小,重量輕,。
[3]穩(wěn)壓范圍寬,。從開關(guān)穩(wěn)壓電源的輸出電壓是由激勵信號的占空比來調(diào)節(jié)的,輸入信號電壓的變化可以通過調(diào)頻或調(diào)寬來進(jìn)行補(bǔ)償,,這樣,,在工頻電網(wǎng)電壓變化較大時,它仍能夠保證有較穩(wěn)定的輸出電壓,。所以開關(guān)電源的穩(wěn)壓范圍很寬,,穩(wěn)壓效果很好。此外,,改變占空比的方法有脈寬調(diào)制型和頻率調(diào)制型兩種,。這樣,開關(guān)穩(wěn)壓電源不僅具有穩(wěn)壓范圍寬的優(yōu)點(diǎn),,而且實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓的方法也較多,,設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的要求,靈活地選用各種類型的開關(guān)穩(wěn)壓電源,。
[4]濾波的效率大為提高,,使濾波電容的容量和體積大為減少。開關(guān)穩(wěn)壓電源的工作頻率目前基本上是工作在50kHz,,是線性穩(wěn)壓電源的1000倍,,這使整流后的濾波效率幾乎也提高了1000倍。就是采用半波整流后加電容濾波,,效率也提高了500b倍,。在相同的紋波輸出電壓下,,采用開關(guān)穩(wěn)壓電源時,濾波電容的容量只是線性穩(wěn)壓電源中濾波電容的1/500—1/1000,。
[5]電路形式靈活多樣。例如,,有自激式和他激式,,有調(diào)寬型和調(diào)頻型,有單端式和雙端式等等,,設(shè)計(jì)者可以發(fā)揮各種類型電路的特長,,設(shè)計(jì)出能滿足不同應(yīng)用場合的開關(guān)穩(wěn)壓電源。
缺點(diǎn)
開關(guān)穩(wěn)壓電源的缺點(diǎn)是存在較為嚴(yán)重的開關(guān)干擾,。開關(guān)穩(wěn)壓電源中,,功率調(diào)整開關(guān)晶體管V工作在開關(guān)狀態(tài),它產(chǎn)生的交流電壓和電流通過電路中的其他元器件產(chǎn)生尖峰干擾和諧振干擾,,這些干擾如果不采取一定的措施進(jìn)行抑制,、消除和屏蔽,就會嚴(yán)重地影響整機(jī)的正常工作,。此外由于開關(guān)穩(wěn)壓電源振蕩器沒有工頻變壓器的隔離,,這些干擾就會串入工頻電網(wǎng),使附近的其他電子儀器,、設(shè)備和家用電器受到嚴(yán)重的干擾,。
目前,由于國內(nèi)微電子技術(shù),、阻容器件生產(chǎn)技術(shù)以及磁性材料技術(shù)與一些技術(shù)先進(jìn)國家還有一定的差距,,因而造價不能進(jìn)一步降低,也影響到可靠性的進(jìn)一步提高,。所以在中國的電子儀器以及機(jī)電一體化儀器中,,開關(guān)穩(wěn)壓電源還不能得到十分廣泛的普及及使用。特別是對于無工頻變壓器開關(guān)穩(wěn)壓電源中的高壓電解電容器,、高反壓大功率開關(guān)管,、開關(guān)變壓器的磁芯材料等器件,在中國還處于研究,、開發(fā)階段,。在一些技術(shù)先進(jìn)國家,開關(guān)穩(wěn)壓電源雖然有了一定的發(fā)展,,但在實(shí)際應(yīng)用中也還存在一些問題,,不能十分令人滿意。這暴露出開關(guān)穩(wěn)壓電源的又一個缺點(diǎn),,那就是電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜,,故障率高,,維修麻煩。對此,,如果設(shè)計(jì)者和制造者不予以充分重視,,則它將直接影響到開關(guān)穩(wěn)壓電源的推廣應(yīng)用。當(dāng)今,,開關(guān)穩(wěn)壓電源推廣應(yīng)用比較困難的主要原因就是它的制作技術(shù)難度大,、維修麻煩和造價成本較高。
穩(wěn)壓電源分類
常用的穩(wěn)壓電源有:
①鐵磁諧振式交流穩(wěn)壓器,。由飽和扼流圈與相應(yīng)的電容器組成,,具有恒壓伏安特性。
②磁放大器式交流穩(wěn)壓器,。將磁放大器和自耦變壓器串聯(lián)而成,,利用電子線路改變磁放大器的阻抗以穩(wěn)定輸出電壓。
③滑動式交流穩(wěn)壓器,。通過改變變壓器滑動接點(diǎn)位置穩(wěn)定輸出電壓,。
④感應(yīng)式交流穩(wěn)壓器??扛淖冏儔浩鞔?、初級電壓的相位差,使輸出交流電壓穩(wěn)定,。
⑤晶閘管交流穩(wěn)壓器,。用晶閘管作功率調(diào)整元件。穩(wěn)定度高,、反應(yīng)快且無噪聲,。但對通信設(shè)備和電子設(shè)備造成干擾。
20世紀(jì)80年代以后,,又出現(xiàn)3種新型交流穩(wěn)壓電源:補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓器,。數(shù)控式和步進(jìn)式交流穩(wěn)壓器。凈化式交流穩(wěn)壓器,。具有良好隔離作用,,可消除來自電網(wǎng)的尖峰干擾。
交流電源
又稱交流穩(wěn)壓器,。隨著電子技術(shù)的發(fā)展,,特別是電子計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到各工業(yè)、科研領(lǐng)域后,,各種電子設(shè)備都要求穩(wěn)定的交流電源供電,,電網(wǎng)直接供電已不能滿足需要,交流穩(wěn)壓電源的出現(xiàn)解決了這一問題,。常用的交流穩(wěn)壓電源有:
①鐵磁諧振式交流穩(wěn)壓器,。由飽和扼流圈與相應(yīng)的電容器組成,,具有恒壓伏安特性。
②磁放大器式交流穩(wěn)壓器,。將磁放大器和自耦變壓器串聯(lián)而成,,利用電子線路改變磁放大器的阻抗以穩(wěn)定輸出電壓。
③滑動式交流穩(wěn)壓器,。通過改變變壓器滑動接點(diǎn)位置穩(wěn)定輸出電壓,。
④感應(yīng)式交流穩(wěn)壓器??扛淖冏儔浩鞔巍⒊跫夒妷旱南辔徊?,使輸出交流電壓穩(wěn)定,。
⑤晶閘管交流穩(wěn)壓器。用晶閘管作功率調(diào)整元件,。穩(wěn)定度高,、反應(yīng)快且無噪聲。但對通信設(shè)備和電子設(shè)備造成干擾,。
20世紀(jì)80年代以后,,又出現(xiàn)3種新型交流穩(wěn)壓電源:補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓器。數(shù)控式和步進(jìn)式交流穩(wěn)壓器,。凈化式交流穩(wěn)壓器,。具有良好隔離作用,可消除來自電網(wǎng)的尖峰干擾,。
數(shù)控穩(wěn)壓電源:是通過觀察區(qū)在設(shè)備輸出端取樣,,對現(xiàn)時電壓跟額定電壓作出比較、核對,,如比較為負(fù)值,,則發(fā)送數(shù)據(jù)到中央處理器(CPU),由中央處理器作出電壓加的命令,。同時,,檢測區(qū)檢測半導(dǎo)體是否已開、關(guān),。確認(rèn)無誤后,,中央處理器做出電壓加的命令控制半導(dǎo)體工作,從而達(dá)到額定電壓的標(biāo)準(zhǔn),。如果正值,,中央處理器則做出電壓減的命令,整個過程全部數(shù)字化只需0.048秒時間,。
本設(shè)備將瞬間反復(fù)變化的電壓通過數(shù)字控制回路穩(wěn)定來確保輸出電壓始終為額定電壓,。
采用數(shù)碼式控制原理監(jiān)控電壓的變化,,通過電子晶閘開關(guān)調(diào)整變壓器的TAP來始終保持穩(wěn)定的輸出電壓的數(shù)碼式電源穩(wěn)壓器(DIGITAL TAPCHANGING METHOD)
直流電源
又稱直流穩(wěn)壓器。它的供電電壓大都是交流電壓,,當(dāng)交流供電電壓的電壓或輸出負(fù)載電阻變化時,,穩(wěn)壓器的直接輸出電壓都能保持穩(wěn)定。穩(wěn)壓器的參數(shù)有電壓穩(wěn)定度,、紋波系數(shù)和響應(yīng)速度等,。前者表示輸入電壓的變化對輸出電壓的影響。紋波系數(shù)表示在額定工作情況下,,輸出電壓中交流分量的大?。缓笳弑硎据斎腚妷夯蜇?fù)載急劇變化時,,電壓回到正常值所需時間,。直流穩(wěn)壓電源分連續(xù)導(dǎo)電式與開關(guān)式兩類。前者由工頻變壓器把單相或三相交流電壓變到適當(dāng)值,,然后經(jīng)整流,、濾波,獲得不穩(wěn)定的直流電源,,再經(jīng)穩(wěn)壓電路得到穩(wěn)定電壓(或電流),。這種電源線路簡單、紋波小,、相互干擾小,,但體積大、耗材多,,效率低(常低于40%~60%),。后者以改變調(diào)整元件(或開關(guān))的通斷時間比來調(diào)節(jié)輸出電壓,從而達(dá)到穩(wěn)壓,。這類電源功耗小,,效率可達(dá)85%左右,但缺點(diǎn)是紋波大,、相互干擾大,。所以,80年代以來發(fā)展迅速,。從工作方式上可分為:
①可控整流型,。用改變晶閘管的導(dǎo)通時間來調(diào)整輸出電壓。
②斬波型,。輸入是不穩(wěn)定的直流電壓,,以改變開關(guān)電路的通斷比得到單向脈動直流,再經(jīng)濾波后得到穩(wěn)定直流電壓,。
③變換器型,。不穩(wěn)定直流電壓先經(jīng)逆變器變換成高頻交流電,,再經(jīng)變壓、整流,、濾波后,,從所得新的直流輸出電壓取樣,反饋控制逆變器工作頻率,,達(dá)到穩(wěn)定輸出直流電壓的目的,。
電器用途
交流穩(wěn)壓電源應(yīng)用于計(jì)算機(jī)及其周邊裝置、醫(yī)療電子儀器,、通訊廣播設(shè)備,、工業(yè)電子設(shè)備、自動生產(chǎn)線等現(xiàn)代高科技產(chǎn)品的穩(wěn)壓和保護(hù),。直流穩(wěn)壓電源廣泛應(yīng)用于國防,、科研、大專院校,、實(shí)驗(yàn)室、工礦企業(yè),、電解,、電鍍、充電設(shè)備等的直流供電,。
(1)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
(2)適用于需要自動定時通,、斷電,,自動記周期數(shù)的電子元件的老化、測試
(3)電解電容器脈沖老練
(4)電阻器,,繼電器,,馬達(dá)等測試?yán)暇?/p>
(5)整機(jī)老練;電子元器件性能測試,,例行試驗(yàn)
逆變電源
所謂逆變式穩(wěn)壓電源也叫變頻電源,,本變頻電源采用16位摩托羅拉處理器控制、高頻PWM設(shè)計(jì),、原裝進(jìn)口三菱1GBT推動.效率達(dá)85%以上,。反應(yīng)快速,對100%除載/加載,,穩(wěn)壓反應(yīng)時間在2ms以內(nèi),。本變頻電源超載能力強(qiáng),,瞬間電流能承受額定電流的300%。波形純正,,頻率高穩(wěn)定,,不產(chǎn)生干擾磁波(EMI、EMC),。變頻電源不但是研發(fā)和實(shí)驗(yàn)室,,計(jì)量室的最佳電源,也是EM/EMC/安規(guī)測試的標(biāo)準(zhǔn)電源,。
◇該變頻電源具有負(fù)載適應(yīng)性強(qiáng),、效率高,穩(wěn)定度佳,,輸出波形品質(zhì)好,、操作簡便、體積小,、重量輕的特點(diǎn),。本變頻電源針對世界各地不同電源種類,使用者不僅可以模擬其電壓和頻率(47~63Hz)作測試應(yīng)用,;其中按國家軍標(biāo)特制的中頻電源還可以支援400Hz頻率的國防軍事偵測,、航空電子及航海、通訊等應(yīng)用設(shè)備,。
◇本變頻電源不管是純阻性,,容性,電感性或非線性負(fù)載均可長期正常使用,。三相可單相使用,。可帶負(fù)載調(diào)節(jié)電壓和頻率,。其中部分機(jī)型可設(shè)置開機(jī)密碼,,方便生產(chǎn)車間安全使用。
開關(guān)電源
結(jié)構(gòu)
圖1畫出了開關(guān)穩(wěn)壓電源的原理圖及等效原理框圖,,它是由全波整流器,,開關(guān)管V,激勵信號,,續(xù)流二極管Vp,,儲能電感和濾波電容C組成。實(shí)際上,,開關(guān)穩(wěn)壓電源的核心部分是一個直流變壓器,。
逆變器,它是把直流轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣鞯难b置。逆變器通常被廣泛地應(yīng)用在采用電平或電池組成的備用電源中,。
直流變換器,,它是把直流轉(zhuǎn)換成交流,然后又把交流轉(zhuǎn)換成直流的裝置,。這種裝置被廣泛地應(yīng)用在開關(guān)穩(wěn)壓電源中,。采用直流變換器可以把一種直流供電電壓變換成極性、數(shù)值各不同的多種直流供電電壓,。
常見種類
全自動補(bǔ)償式電力穩(wěn)壓器
基本結(jié)構(gòu):采用電機(jī)帶動碳刷在自藕變壓器繞組匝間滑動而直接調(diào)節(jié)輸出電壓或通過補(bǔ)償變壓器調(diào)節(jié)輸出電壓,。
優(yōu)點(diǎn):帶負(fù)載能力強(qiáng)、工作效率高,、波形失真小,、電源自身抗干擾能力強(qiáng)。
缺點(diǎn):響應(yīng)時間慢(≥1S),、有機(jī)械磨損,、需定期維護(hù)、在穩(wěn)壓過程中交流接觸器及電機(jī)產(chǎn)生較大的噪聲,。
應(yīng)用:工業(yè),、農(nóng)業(yè)、交通,、郵電,、軍事、鐵路,、科研文化等領(lǐng)域的大型機(jī)電設(shè)備、金屬加工設(shè)備,、生產(chǎn)流水線,、建筑工程設(shè)備、電梯,、醫(yī)療器械,、刺繡輕紡設(shè)備、空調(diào),、廣播電視及家用電順,、照明等需要穩(wěn)壓的場所。
特點(diǎn):
1,、響應(yīng)速度快:少于30ms(優(yōu)于兩個電源周期)
2,、凈化功能強(qiáng):即可以濾除電網(wǎng)對負(fù)載的干擾,又可以濾除負(fù)載對電網(wǎng)的干擾
3,、穩(wěn)壓精度高:額定輸出電壓±0.5%
4,、抗干擾能力強(qiáng):能吸收外電路的高能量脈沖干擾
5、效率高:可達(dá)到98.5%
6、功率因素高:能有效提高線路的功率因素
7,、體積小:只有傳統(tǒng)機(jī)型的25%
8,、過載能力強(qiáng):5倍額定電流1秒鐘
9、失真度底:特設(shè)的LC濾波電路能降低輸出電壓波形的失真度
10,、防雷擊:具有一定的防雷能力
交流凈化穩(wěn)壓器
基本結(jié)構(gòu):采用正弦波能量分配與濾波器相結(jié)合的方法,,通過調(diào)節(jié)初級回路可控硅的導(dǎo)通角來調(diào)節(jié)輸出電壓。
優(yōu)點(diǎn):穩(wěn)壓精度高≤±1%,,響應(yīng)時間快≤40ms,,有尖鋒脈沖濾波作用。
缺點(diǎn):輸出與輸入電壓之間有移相,、有少許波形失真(附加≤3.5%)帶某些特殊負(fù)載(如可控硅負(fù)載)不理想,。
應(yīng)用:精密電子設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備,、計(jì)算機(jī)房,、實(shí)驗(yàn)室、產(chǎn)品老化及測試,。
無觸點(diǎn)交流穩(wěn)壓器
基本結(jié)構(gòu):通過電壓或電流過零時切換一組或多組可控硅而使而使補(bǔ)償變壓器組中的某一個或多個變壓器的補(bǔ)償繞組升壓,,降壓,初級短路,,或切換自藕變壓器的抽頭來調(diào)節(jié)輸出電壓,。
優(yōu)點(diǎn):帶負(fù)載能力強(qiáng)、工作效率高,、波形失真小,、響應(yīng)時間快、噪音低,。
缺點(diǎn):穩(wěn)壓精度不高
應(yīng)用:一切需要穩(wěn)壓的場所,。
參數(shù)穩(wěn)壓器基本結(jié)構(gòu)
利用鐵芯材料飽和特性來突現(xiàn)輸出電壓基本穩(wěn)定。
優(yōu)點(diǎn):工作可靠,、過載能力強(qiáng),、輸出短路時能自動保護(hù)、結(jié)構(gòu)簡單,、穩(wěn)壓范圍大,、抗干擾能力強(qiáng)。
缺點(diǎn):重量大,、體積大,、價格高、噪音大,、鐵芯溫升高,、對輸入電源工作頻率要求高。
應(yīng)用:電腦相關(guān)產(chǎn)品、醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng),、程序控制系統(tǒng),、自動測試設(shè)備、廣播電視設(shè)備,、郵電通訊設(shè)備,、自動插件機(jī)、生產(chǎn)線,、印刷設(shè)備,、塑膠注射設(shè)備、自動取款機(jī),、SMT設(shè)備,、科研試驗(yàn)等。
磁放大式交流穩(wěn)壓器基本結(jié)構(gòu)
通過改變串聯(lián)在自藕變壓器的初級回路的磁放大變壓器的磁阻來穩(wěn)定輸出電壓,。
優(yōu)點(diǎn):穩(wěn)壓精度高,、響應(yīng)時間快
缺點(diǎn):重量大、體積大,、價格高,。
應(yīng)用:精密電子設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備,、計(jì)算機(jī)房,、實(shí)驗(yàn)室、產(chǎn)品老化及測試,。
穩(wěn)壓電源故障排除
(1)出現(xiàn)壓敏電阻爆裂
①壓敏電阻壞,;
②其對應(yīng)相的光電耦合器損壞;
③其對應(yīng)相的可控硅模塊損壞,;
④其對應(yīng)相的變壓器損壞,。
(2)出現(xiàn)熔斷體燒斷,引起故障聲光報警
①熔斷體壞,;
②其對應(yīng)相的光電耦合器損壞;
③其對應(yīng)相的可控硅模塊損壞,;
④其對相的變壓器損壞,。
(3)出現(xiàn)斷相聲光報警
①其輸入電源缺相;
②機(jī)器線路開關(guān)缺相輸送,;
③采樣變壓器損壞,;
④調(diào)壓電位器損壞。
(4)出現(xiàn)某一相穩(wěn)壓指示燈閃爍
①其對應(yīng)輸入電壓超出穩(wěn)壓范圍,;
②其對應(yīng)相的排線插件可否插緊,;
③其模塊板接線端子的線頭可有斷裂。
穩(wěn)壓電源安裝環(huán)境
穩(wěn)壓電源應(yīng)在室內(nèi)通風(fēng)干燥處使用,其使用條件要求較嚴(yán),,安裝場所應(yīng)無嚴(yán)重影響穩(wěn)壓器絕緣性能的氣體,、蒸汽、化學(xué)性沉積,、灰塵,、油膩污垢及其它爆炸性和腐蝕性介質(zhì),應(yīng)無嚴(yán)重振動顛簸,。
穩(wěn)壓電源在到達(dá)安裝場所過程中,,應(yīng)輕裝輕放,穩(wěn)壓器應(yīng)始終處于垂直向上狀態(tài),,不得經(jīng)受風(fēng),、雪、冰,、雹,。
穩(wěn)壓電源在調(diào)試安裝前,必須先檢查設(shè)備各部件應(yīng)完好無損,,固定件應(yīng)牢固可靠,,再次確認(rèn),使用場合電壓與穩(wěn)壓器電壓是否相符,,本設(shè)備為三相四線制,,分相調(diào)節(jié)方式,其系統(tǒng)中線(零線)聯(lián)結(jié)的可靠性要求較高,,應(yīng)盡可的減少中線(零線)聯(lián)結(jié)的接觸電阻,。本設(shè)備必須良好接通大地,地線不能與電力系統(tǒng)重復(fù)接地線(中線和與地線相邊)共同使用,,以保證安全和提高抗干擾性能,。
穩(wěn)壓電源注意事項(xiàng)
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。
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,。
3,、如負(fù)載不平衡度超過20%時在輕載的一相并聯(lián)一個電阻性負(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%時也會影響本機(jī)的穩(wěn)壓性能,,這時也應(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)荷兩平衡度不超過上述范圍,,輸出線電壓不平衡≤5%,。
4、當(dāng)負(fù)載設(shè)備有短路時,,用戶需關(guān)機(jī)檢查,,消除短路故障后再另行開機(jī)。
5,、連續(xù)工作時間較長時,,機(jī)器有一定的溫升,其指示值會稍為下降,,略低于實(shí)際電壓值,。
6、應(yīng)放在通風(fēng)較好的位置,,若通風(fēng)條件較差的,,請?jiān)谑覂?nèi)裝上換氣扇
精密凈化
精密凈化交流穩(wěn)壓電源
精密凈化交流穩(wěn)壓電源,采用了國際上先進(jìn)的正弦能量分配程式的電源調(diào)節(jié)技術(shù),,代表了交流穩(wěn)壓技術(shù)的最新發(fā)展水平,。其電路由正弦能量分配器和大功率濾波器并聯(lián)組成。具有穩(wěn)壓精度高,、過載能力強(qiáng),,可靠性好、抗干擾能力強(qiáng),、效率高,,可長期連續(xù)工作,使用壽命長等優(yōu)點(diǎn),,是取代614系列電子式穩(wěn)壓器和磁飽和穩(wěn)壓器的理想代換產(chǎn)品。它能提供一個安靜無聲,、安全可靠的良好工作環(huán)境,。
使用注意事項(xiàng)
使用條件
系列穩(wěn)壓器應(yīng)在室內(nèi)使用,,正常使用條件為:
①環(huán)境溫度:0℃~45℃
②海拔高度不超過1000m
③相對濕度:≤90%
④安裝場所應(yīng)無嚴(yán)重影響穩(wěn)壓器絕緣的氣體,蒸汽,,化學(xué)沉積,,灰塵,污垢及其他爆炸性和侵侵[1]蝕性介質(zhì),;
⑤安裝場所應(yīng)無嚴(yán)重振動或顛簸,。