【穩(wěn)壓電源分類】穩(wěn)壓電源分類有哪些?穩(wěn)壓電源的種類
穩(wěn)壓電源就是其輸出電壓相對穩(wěn)定,,它與人們的日常生活密切相關(guān),也稱為穩(wěn)定電源,、穩(wěn)壓器等。隨著電子技術(shù)發(fā)展,,電子系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛,,電子設(shè)備的種類也越來越多,對穩(wěn)壓電源的要求更加靈活多樣,。電子設(shè)備的小型化和低成本化,,使穩(wěn)壓電源朝輕、薄,、小和高效率的方向發(fā)展,。設(shè)計上,穩(wěn)壓電源也從傳統(tǒng)的晶體管串聯(lián)調(diào)整穩(wěn)壓電源向高效率,、體積小,、重量輕的開關(guān)型穩(wěn)壓電源迅速發(fā)展。
日常工作中,,電子工程師通常根據(jù)穩(wěn)壓電源中穩(wěn)壓器的穩(wěn)定對象,,把穩(wěn)壓器分為直流穩(wěn)壓器和交流穩(wěn)壓器兩種,并且直流穩(wěn)壓器輸出電壓是直流,,交流穩(wěn)壓器輸出電壓是交流,,兩者一般都用市電供電。因此,,我們就可以把穩(wěn)壓電源按穩(wěn)壓器的類型可分為直流穩(wěn)壓電源和交流穩(wěn)壓電源兩大類,。以下我們對這兩大類穩(wěn)壓電源進行簡要的介紹(見表1)。
一,、穩(wěn)壓電源的分類
二,、交流穩(wěn)壓電源分類和特點
能夠提供一個穩(wěn)定的交流電壓和頻率的電源稱為交流穩(wěn)壓電源,市面上的交流穩(wěn)壓電源大致分為以下幾種:
2.1.參數(shù)調(diào)整(諧振)型
這類穩(wěn)壓電源,,穩(wěn)壓的基本原理是LC串聯(lián)諧振,,早期出現(xiàn)的含有磁飽和型穩(wěn)壓器的穩(wěn)壓電源就屬于這一類。它的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單,所需元器件較少,,穩(wěn)壓范圍相當(dāng)寬,,可靠性高,抗干擾和抗過載能力強,。缺點是能耗大,、噪聲大、笨重且造價高,。
2.2.自耦(變比)調(diào)整型
2.2.1.機械調(diào)壓型
以伺服電機帶動炭刷在自耦變壓器的的繞組滑動面上移動,,改變輸出電壓(Vo)對輸入電壓(Vi)的比值,以實現(xiàn)穩(wěn)壓電源輸出電壓的調(diào)整和穩(wěn)定,。它的特點是結(jié)構(gòu)簡單,造價低,,輸出波形失真小,。但由于炭刷滑動,接點易產(chǎn)生電火花,,造成電刷損壞以至燒毀而失效,,且電壓調(diào)整速度慢。
2.2.2.改變抽頭型
將自耦變壓器做成多個固定抽頭,,通過繼電器或可控硅(固態(tài)繼電器)做為開關(guān)器控件,,自動改變抽頭位置,從而實現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定,。這種類型的穩(wěn)壓電源,,優(yōu)點是電路簡單,穩(wěn)壓范圍寬(130V-280V),,效率高(≥95%),,價格低。缺點是穩(wěn)壓精度低(±8~10%)工作壽命短,,它適用于家庭給空調(diào)器供電,。
2.2.3.大功率補償型——凈化型穩(wěn)壓器(含精密型穩(wěn)壓器)
此種穩(wěn)壓電源用補償環(huán)節(jié)實現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定,易實現(xiàn)微機控制,。它的優(yōu)點是抗干擾性能好,,穩(wěn)壓精度高(≤±1%)、響應(yīng)快(40~60ms),、電路簡單,、工作可靠。缺點是帶計算機,、程控交換機等非線性負載時有低頻振蕩現(xiàn)象,;輸入端電流失真度大,源功率因數(shù)較低;輸出電壓對輸入電壓有相移,。由于具有穩(wěn)壓,,抗干擾,響應(yīng)速度快,,價格適中等優(yōu)點,,應(yīng)用比較廣泛。
2.3.開關(guān)型交流穩(wěn)壓電源
它應(yīng)用于高頻脈寬調(diào)制技術(shù),,與一般開關(guān)電源的區(qū)別是它的輸出量必須是與輸入端同上頻,、同相的交流電壓。它的輸出電壓波形有準(zhǔn)方波,、梯型波,、正弦波等。市場上的不間斷電源(UPS)抽掉其中的蓄電源和充電器,,就是一臺開關(guān)型交流穩(wěn)壓電源,。開關(guān)型交流穩(wěn)壓電源的穩(wěn)壓性好,控制功能強,,易于實現(xiàn)智能化,,是非常具有前途的交流穩(wěn)壓電源。但因其電路復(fù)雜,,價格較高,,所以推廣較慢。
三,、直流穩(wěn)壓電源分類和特點 直流穩(wěn)壓電源按習(xí)慣可分為化學(xué)電源,、線性穩(wěn)壓電源和開關(guān)型穩(wěn)壓電源,下面我們將具體介紹這幾類電源,。 3.1.化學(xué)電源 我們平常所用的干電池,、鉛酸蓄電池、鎳鎘,、鎳氫,、鋰離子電池均屬于化學(xué)電源,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,,美國研制人員發(fā)現(xiàn)錳的一種碘化物,,用它可以制造出便宜、小巧,、放電時間長,,多次充電后仍保持性能良好的環(huán)保型充電電池,。 3.2.線性直流穩(wěn)壓電源(LPS) 線性直流穩(wěn)壓電源指調(diào)整管工作在線性狀態(tài)下的直流穩(wěn)壓電源。線性直流穩(wěn)壓電源主要包括工頻變壓器,、輸出整流濾波器,、控制電路、保護電路等,。 線性直流穩(wěn)壓電源是先將交流電經(jīng)過變壓器變壓,,再經(jīng)過整流電路整流濾波得到未穩(wěn)定的直流電壓,要達到高精度的直流電壓,,必須經(jīng)過電壓反饋調(diào)整輸出電壓,,可以達到很高的。穩(wěn)定度,,波紋也很小,,而且沒有開關(guān)穩(wěn)壓電源具有的干擾與噪音。但是它的缺點是需要龐大而笨重的變壓器,,所需的濾波電容的體積和重量也相當(dāng)大,,而且電壓反饋電路是工作在線性狀態(tài),調(diào)整管上有一定的電壓降,,在輸出較大工作電流時,致使調(diào)整管的功耗太大,,轉(zhuǎn)換效率低,,還要安裝很大的散熱片。 3. 3.開關(guān)型直流穩(wěn)壓電源 開關(guān)型直流穩(wěn)壓電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù),,控制開關(guān)晶體管開通和關(guān)斷的時間比率,,維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源。它的電路形式主要有單端反激式,,單端正激式,、半橋式、推挽式和全橋式等,?;镜拈_關(guān)型直流穩(wěn)壓電源主要包括輸入電網(wǎng)濾波器、輸入整流濾波器,、逆變器,、輸出整流濾波器、控制電路,、保護電路,。開關(guān)型直流穩(wěn)壓電源的優(yōu)點是體積小,重量輕,,穩(wěn)定可靠,。缺點相對于線性直流穩(wěn)壓電源的紋波較大(一般≤1%VP-P),。下面分類介紹幾種開關(guān)型直流穩(wěn)壓電源: 3. 3.1. AC/DC 電源 該類型電源也稱一次電源,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,。 3. 3.2. 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得一個或幾個直流電壓,。 3. 3.3. 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 供電備份,,將 DC 供電電壓變換成電路工作電壓。一般又分中央供電,、分層供電和單板供電三種,,單板供電可靠性最高。 3. 3.4. 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。為防止 AC電網(wǎng)斷電影響電臺工作,,而需要電池組作為備份,,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,。 3. 3.5. 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,。 3. 3.6. 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,。 四 選擇合適的電源 穩(wěn)壓電源的分類并沒有明確的含義和界限,,我們還可以根據(jù)電源穩(wěn)壓器的其他特點對電源進行分類,。面對種類繁多的電源產(chǎn)品,,如何選擇一款合適的穩(wěn)壓電源十分重要,。我們選擇穩(wěn)壓電源,,除了要確定電源的型號、種類,,還要考慮所選穩(wěn)壓電源的電氣特性是否可以滿足工作的需要。一塊理想的穩(wěn)壓電源,,除了電源的功率和輸出電壓等基本指標(biāo)符合工作需要以外,,對于交流穩(wěn)壓電源,,我們還要確定穩(wěn)壓電源相數(shù)、穩(wěn)壓范圍和穩(wěn)壓精度,,也需要滿足工作需要,。對于直流穩(wěn)壓電源來講,需要考慮穩(wěn)壓電源的電源調(diào)整率,、輸出功率,、負載調(diào)整率和紋波等指標(biāo)。 五,、名詞解釋 1.電源調(diào)整率:輸入發(fā)生變化時輸出端的穩(wěn)壓精度。 2.負載調(diào)整率:負載發(fā)生變化時輸出端的穩(wěn)壓精度,。 3.濾 波 器:用來消除干擾雜訊的器件,,將輸入或輸出經(jīng)過過濾而得到純凈的交流電,。 4.最大紋波電壓:在額定輸出電壓和負載電流下,,輸出電壓紋波(包括噪聲)的絕對值大小,。通常以峰-峰值或有效值表示。 5.市電:即交流電(AC),,交流電的成份包含:電壓,、電流,、頻率三種,。頻率可分為 50HZ(赫茲)與 60HZ(赫茲)兩種;電壓范圍是 100V~240V;正常的交流電的波形為正弦波,。 6.電池串聯(lián)/并聯(lián):多個性能,、容量相同的電池按一定極性串行連接疊加即為串聯(lián),,形成電池組,;多個電壓相同的電池或電池組在其末端按同極性連接,形成并行輸出即為并聯(lián),。 7.常用縮寫:CC-定電流 CV-定電壓 CR-定電阻