一、直流穩壓電源的組成
直流穩壓電源主要由四部分組成:電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩壓電路。
1.電源變壓器
電源變壓器是一種軟磁電磁元件,功能是功率傳送、電壓變換和絕緣隔離,在電源技術中和電力電子技術中得到廣泛的應用。
2.整流電路
“整流電路”(recTIfying circuit)是把交流電能轉換為直流電能的電路。大多數整流電路由變壓器、整流主電路和濾波器等組成。它在直流電動機的調速、發電機的勵磁調節、電解、電鍍等領域得到廣泛應用。整流電路通常由主電路、濾波器和變壓器組成。20世紀70年代以后,主電路多用硅整流二極管和晶閘管組成。濾波器接在主電路與負載之間,用于濾除脈動直流電壓中的交流成分。變壓器設置與否視具體情況而定。變壓器的作用是實現交流輸入電壓與直流輸出電壓間的匹配以及交流電網與整流電路之間的電隔離。
整流電路的作用是將交流降壓電路輸出的電壓較低的交流電轉換成單向脈動性直流電,這就是交流電的整流過程,整流電路主要由整流二極管組成。經過整流電路之后的電壓已經不是交流電壓,而是一種含有直流電壓和交流電壓的混合電壓。習慣上稱單向脈動性直流電壓。
3.濾波電路
濾波電路常用于濾去整流輸出電壓中的紋波,一般由電抗元件組成,如在負載電阻兩端并聯電容器C,或與負載串聯電感器L,以及由電容,電感組成而成的各種復式濾波電路。
4.穩壓電路
穩壓電路是指在輸入電壓、負載、環境溫度、電路參數等發生變化時仍能保持輸出電壓恒定的電路。這種電路能提供穩定的直流電源,廣為各種電子設備所采用。
二、直流穩壓電源主要技術指標
直流穩壓電源的技術指標可分為兩類:一是特性指標,它反映了直流穩壓電源的固有特性,例如輸入電壓,輸出電壓,輸出電流和輸出電壓調節范圍。 ;另一個是質量指標,反映了直流穩壓電源的優缺點,包括穩定性,等效內阻(輸出電阻),紋波電壓和溫度系數。
1.特點
(1)輸出電壓范圍
在直流穩定電源的工作條件下可以正常工作的輸出電壓范圍。指標的上限由最大輸入電壓和最小輸入-輸出電壓差定義,而下限由直流穩壓電源內部的參考電壓值確定。
(2)最大輸入輸出電壓差
該指數表征直流穩定電源在正常工作條件下的最大允許輸入輸出電壓差,其值主要取決于直流穩定電源的內部調節晶體管的耐壓指數。
(3)最小輸入輸出電壓差
該指標表示確保直流電源正常工作條件所需的輸入和輸出之間的最小電壓差。
(4)輸出負載電流范圍
輸出負載電流范圍也稱為輸出電流范圍。在此電流范圍內,直流穩定電源應確保其符合規格中給出的規格。
2.質量指標
(1)電壓調整率SV
電壓調節率是表征直流穩壓電源穩定性的重要指標。也稱為穩定因數或穩定因數。它表示當輸入電壓VI改變時,直流穩壓電源的輸出電壓VO的穩定度。輸入和輸出電壓在單位輸出電壓下的相對變化百分比。穩壓率公式如圖2-1所示。
(2)電流調整率SI
電流調節率是反映直流穩壓電源的負載能力的主要自指數,也稱為電流穩定因數。它表征了當輸入電壓恒定時,DC穩定電源抑制由于負載電流(輸出電流)的變化而引起的輸出電壓波動的能力。在指定負載電流變化的條件下,輸出電壓通常為。輸出電壓變化值的百分比表示直流穩壓電源的電流調節率。當前調整率公式如圖2-2-2所示。
(3)紋波抑制比SR
紋波抑制比反映了直流穩壓電源抑制輸入電壓的能力。當直流穩壓電源的輸入和輸出條件保持不變時,紋波抑制比通常使用輸入紋波電壓峰峰值和輸出紋波電壓峰峰值比,通常以分貝表示,但有時也可以表示為百分比,或直接表示為兩者的比例。
(4)溫度穩定性K
集成直流穩壓電源的溫度穩定性是直流穩壓電源的輸出電壓在直流穩壓電源的指定工作溫度Ti的最大變化范圍內的相對變化的百分比值(Tmin≤Ti≤ Tmax)。溫度穩定性公式如圖2-3所示。
3.極限指標
(1)最大輸入電壓
它是確保直流穩定電源安全運行的最大輸入電壓。
(2)最大輸出電流
它是確保調節器安全運行所允許的最大輸出電流。
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