直流稳压电源

合集下载

直流稳压电源的分类及原理

直流稳压电源的分类及原理

直流稳压电源的分类及原理直流稳压电源是一种能够将交流电转换为稳定的直流电并提供给各种电器设备使用的装置。

它主要由变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路等组成。

根据其输出方式和输出电压特点,可以将直流稳压电源分为线性稳压电源和开关稳压电源。

一、线性稳压电源线性稳压电源是利用线性元件(如二极管、三极管、场效应管等)将交流电转换为直流电,并通过稳压电路将输出电压维持在稳定的水平。

线性稳压电源的原理如下:1.变压器:将输入电源的电压变换为适合的电压,通常会降低电压。

2.整流电路:通过二极管或三极管将交流电转换为半波或全波的脉动直流电。

3.滤波电路:使用电容器对脉动电流进行滤波,使得输出电流平滑化。

4.稳压电路:通过负反馈机制控制输出电压,使其保持在稳定值。

线性稳压电源具有输出电压稳定性高、噪声和纹波小等优点,适用于对电压稳定性要求较高的场合,如科研实验、仪器设备等。

但由于采用了线性元件,效率较低,体积较大,无法满足高功率需求。

二、开关稳压电源开关稳压电源是利用开关管(如MOSFET、IGBT等)进行高频开关操作,实现输入交流电转换为稳定的直流电的一种电源。

开关稳压电源的原理如下:1.变压器:将输入电源的电压变换为适合的电压,通常会升降电压。

2.整流电路:通过开关管的高频开关操作,将输入电源转换为高频脉冲信号。

3.滤波电路:使用电感和电容对高频脉冲信号进行过滤,使输出电流平滑化。

4.稳压电路:通过负反馈机制控制开关管的开关频率和占空比,使输出电压稳定。

开关稳压电源具有体积小、效率高、功率大等优点,适用于工业控制、通信设备、变频器等大功率、高效率的应用场合。

但开关频率较高,容易产生高频噪声,需要进行精确的电磁干扰控制。

总结来说,直流稳压电源主要分为线性稳压电源和开关稳压电源两种类型。

线性稳压电源适用于对电压稳定性要求较高的场合,而开关稳压电源适用于功率较大、效率要求高的场合。

不同类型的稳压电源具有各自的特点和适用范围,根据实际需求选择合适的类型和规格的电源是非常重要的。

简述直流稳压电源的组成和工作原理。

简述直流稳压电源的组成和工作原理。

直流稳压电源是一种将交流电源转换为直流电源的装置,其组成和工作原理如下:
组成:
直流稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成。

电源变压器:将电网的交流电压转换成所需等级的交流电压,以满足整流电路和输出直流电压的要求。

整流电路:利用整流元件(如硅整流二极管)的单向导电性,将交流电转换为脉动的直流电。

滤波电路:利用电容元件的储能作用,将脉动的直流电平滑化,得到比较平滑的直流电压。

稳压电路:利用稳压元件(如硅稳压管)的电压调整作用,通过调节与稳压管串联的限流电阻上的压降来稳定输出直流电压。

工作原理:
第一步,变压器:是直流稳压电源中最重要的组成部分之一。

其主要作用是将电网提供的交流电压转换为适合整流电路使用的交流电压。

通过调整变压器的变比,可以得到满足要求的交流电压。

第二步,整流滤波:利用整流二极管的单向导电性,将交流电转换为脉动的直流电。

同时,通过滤波电容将脉动的直流电中的交流成分滤除,得到比较平滑的直流电压。

第三步,稳压:利用稳压管两端的电压稍有变化就会引起其电流有较大变化的特性,通过调节与稳压管串联的限流电阻上的压降来达到稳定输出直流电压的目的。

《直流稳压电源》PPT课件可编辑全文

《直流稳压电源》PPT课件可编辑全文

第18章 直流稳压电源
5.并联扩流的稳压电路
第18章 直流稳压电源
+ u
-
+ u
-
L
+
+
C1 C2
+
RL uo
-
(a)
R
+
+
C1 C2
+
RL uo
-
(b)
第18章 直流稳压电源
18.3 直流稳压电路
串联反馈式稳压电路以稳压管电路为基础,利 用晶体管的电流放大作用,增大负载电流;在电路 中引入深度电压负反馈使输出电压稳定;并且,通 过改变反馈网络参数使输出电压可调。
18.3.1稳压二极管稳压电源
• 最简单的直流稳压电路是采用稳压二极管来稳定 电压的。下图是一种稳压二极管稳压电路。 • 引起电压不稳定的原因是交流电压的波动和负载 电流的变化。
第18章 直流稳压电源
稳压二极管稳压电路
选择稳压二极管时,一般取
第18章 直流稳压电源
18.3.2 恒 压 源
• 由稳压二极管稳压电路和运算放大器组成的恒压源, 有下图所示的两种。
1. 整流变压器:是将交流电源电压变换为符合整流 需要的电压。
第18章 直流稳压电源
2. 整流电路:是将交流电压变换单向脉动电压。其中的整 流元件(晶体二极管、电子二极管或晶闸管)所以能整 流,是因为它们都具有单向导电的共同特性。
3. 滤波器:是将脉动直流中的交流成分滤除,减少整流电 压的脉动程度,以适合负载的需要。
第18章 直流稳压电源
3.π形滤波器
• 如果要求输出电压的脉动更小,可以在LC滤波器的前 面再并联一个滤波电容C1,便构成了π形LC滤波器。它的 滤波效果比LC滤波器更好,但整流二极管的冲击电流较大。 如图(a)所示。

直流稳压电源原理和使用方法

直流稳压电源原理和使用方法

直流稳压电源原理和使用方法1. 直流稳压电源的基本概念你有没有过这种经历?你那台心爱的电子设备,正在愉快地工作,突然一声“嘶——”,它就像被按了暂停键似的停止了。

这时候,你可能就要感谢直流稳压电源了。

简单来说,直流稳压电源就像是电子设备的“营养师”,它负责为设备提供稳定的电流,确保设备能够健康地工作,不会因为电压波动而出问题。

我们常见的手机充电器、笔记本电脑适配器,其实背后都有一个稳压电源在默默地发挥作用。

就好像你早晨必喝的那杯咖啡一样,稳压电源让设备的电力供应稳定可靠。

没有它,设备就像没了电池的遥控器,动不了!2. 直流稳压电源的工作原理2.1 电压的稳定性:如何保持平衡直流稳压电源的工作原理,其实有点像是调酒师调配鸡尾酒一样讲究。

想象一下,你的电子设备需要的是一种非常稳定的电压,像是一杯无糖咖啡,哪怕加点奶也要准确到位。

直流稳压电源就是通过各种方法保持电压的稳定,不让它出现大起大落。

这个过程中,内部会用到一些像是电感、电容这样的“材料”,它们的工作就像是鸡尾酒中的配料,负责调节和控制电压,让最终的电压值保持在你需要的那个水平。

2.2 调节和保护:把控细节的“高手”另外,稳压电源还会有调节功能,就像是你在厨房里调味道一样,需要一点盐、点儿糖,才能达到最佳的口感。

它会根据设备的需求来调节输出电压。

还有一个重要的功能就是保护,避免电流过大或者电压过高对设备造成伤害。

就像家里的保险丝,出事了会自动断电保护你,这个稳压电源也是如此,确保一切安全,避免电路烧坏。

3. 直流稳压电源的使用方法3.1 选择合适的电源:挑对合适的“营养师”使用直流稳压电源时,首先得挑对合适的型号。

不同的设备需要不同的电压和电流,就像不同的人群对咖啡的需求不同一样。

有些设备需要5伏特的电压,就像你早晨的浓缩咖啡一样提神;有些需要12伏特的电压,像是晚上的拿铁,提供持续的能量。

在选择电源时,你需要仔细查看设备的要求,确保选择一个能满足这些需求的电源。

什么是直流稳压电源?

什么是直流稳压电源?

什么是直流稳压电源?
上节我们知道稳压电源是一种能够为负载设备提供稳定的交流电源或者直流电源的电子装置,由此我们知道稳压电源的两大分类分别是交流稳压电源跟直流稳压电源。

其中,直流稳压电源就是指能够为负载装置提供直流电源的一种电子装置,本文将重点来为大家介绍这种稳压电源,其中,直流稳压电源就是指能够为负载装置提供直流电源的一种电子装置,本文将重点来为大家介绍这种稳压电源,在接下来的文章中,我们将会从直流稳压电源的分类及两种具体的直流稳压电源设计来介绍,相信对大家学习稳压电源的相关知识是很有帮助的!
 直流稳压电源从工作方式上可分为:
 ①可控整流型。

用改变晶闸管的导通时间来调整输出电压。

 ②斩波型。

输入是不稳定的直流电压,以改变开关电路的通断比得到单向脉动直流,再经滤波后得到稳定直流电压。

 ③变换器型。

不稳定直流电压先经逆变器变换成高频交流电,再经变压、整流、滤波后,从所得新的直流输出电压取样,反馈控制逆变器工作频率,达到稳定输出直流电压的目的。

 经整流滤波后输出的直流电压,虽然平滑程度较好,但其稳定性仍比较差。

经整流滤波后的直流电压必须采取一定的稳压措施才能适合电子设备的需要。

直流稳压电源原理和使用方法

直流稳压电源原理和使用方法

直流稳压电源原理和使用方法大家好,今天咱们来聊聊直流稳压电源,听起来是不是有点高大上?其实它就是一个很实用的电子小伙伴,让我们在各种电气设备上如鱼得水。

就像我们日常生活中有很多工具一样,直流稳压电源就是为了给特定的应用场合提供稳定的电压,保证设备能够正常运转,不至于“掉链子”。

1. 直流稳压电源的基础知识1.1 什么是直流稳压电源?简单来说,直流稳压电源可以把输入的电流变成稳定的直流电压,确保输出电压不受输入波动的影响,好比你开车的时候,有个方向盘帮你保持稳定,不让车子左摇右摆。

这种电源通常用在各种电器,比如我们的电脑、电视,甚至小玩意儿如手机充电器,都是靠这个稳定的电压来保证工作的。

1.2 为什么需要稳压?说到稳压,很多人可能会问:“我家的插座不是就给电吗?还需要稳压干啥?”您说得没错,一般的插座是有电的,但电压不一定稳定。

就像您早上喝的咖啡,浓稠的和淡淡的口感是不一样的,电压也是一样,太高或者太低都会导致设备性能下降,甚至损坏。

所以,稳压电源就像咖啡店的老手,会把每杯咖啡调配得刚刚好,让你一口下去,幸福感满满!2. 直流稳压电源的工作原理2.1 稳压原理这就要提到它的“秘密武器”——稳压芯片。

这些芯片就像是电源里的小管家,时刻监控着输出电压,只要一有波动,它们就会立马“行动”,调节电流,保持电压稳定。

就像一个勤奋的学生,在考试前认真复习,才不会让“偏科”影响整体结果。

因此,我们的设备无论是工作还是休息,都能达到“心灵的平和”。

2.2 常见类型说到直流稳压电源,它的类型可谓是五花八门,常见的有线性稳压电源和开关稳压电源。

线性稳压电源就好比是古典钢琴,声音柔和细腻,但效率相对较低;而开关稳压电源就像现代电子乐,效率高,适用范围广。

各有各的优劣,选什么得看你的使用需求。

3. 使用直流稳压电源的注意事项3.1 选对参数使用直流稳压电源的时候,最重要的一点就是要挑对参数。

你得瞅准输入和输出的电压、电流,选对合适的设备。

直流稳压电源实验报告

一、实验目的1. 了解直流稳压电源的工作原理,掌握其基本组成和结构。

2. 学会使用变压器、整流二极管、滤波电容和集成稳压器设计直流稳压电源。

3. 掌握直流稳压电源的调试方法及主要技术指标的测量方法。

4. 培养实验操作技能和严谨的科学态度。

二、实验原理直流稳压电源是将交流电源电压通过变压器降压、整流、滤波和稳压等环节,最终输出稳定直流电压的设备。

其基本组成包括变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路。

1. 变压器:将市电220V交流电压转换为所需的交流电压。

2. 整流电路:利用二极管的单向导电性,将交流电压转换为脉动直流电压。

3. 滤波电路:利用电容和电感等元件,滤除脉动直流电压中的纹波,使输出电压更加平滑。

4. 稳压电路:利用稳压元件(如稳压二极管、集成稳压器等),使输出电压稳定。

三、实验器材1. 220V交流电源2. 变压器(输入电压220V,输出电压15V)3. 整流桥(4只整流二极管)4. 滤波电容(2200μF/25V)5. 集成稳压器(LM7812)6. 万用表(直流电压档)7. 电阻(100Ω、1kΩ)8. 连接线9. 电烙铁10. 电工刀四、实验步骤1. 按照电路图连接电路,确保连接正确。

2. 将220V交流电源接入变压器,输出电压调整至15V。

3. 接通整流电路,使用万用表测量输出电压,应为约20V左右。

4. 添加滤波电容,测量输出电压,应为约12V左右。

5. 将集成稳压器LM7812接入电路,输出电压应稳定在12V。

6. 调整负载,观察输出电压变化,确保电压稳定。

五、实验结果与分析1. 实验过程中,输出电压稳定在12V,符合设计要求。

2. 在调整负载时,输出电压无明显波动,说明稳压效果良好。

3. 通过实验,掌握了直流稳压电源的设计、调试和测试方法。

六、实验总结1. 通过本次实验,了解了直流稳压电源的工作原理和基本组成。

2. 学会了使用变压器、整流二极管、滤波电容和集成稳压器设计直流稳压电源。

直流稳压电源

140 第7章 直流稳压电源在各种电子电路中,通常需要直流电源。

前面各章节介绍的晶体管放大器、集成运算放大器以及功率放大器等等,都用的是直流电源供电,而发电厂、变电站输送的是交流电.这就需要将交流电变成直流电。

直流稳压电源能够将电网提供的交流电转换成稳定的直流电,作为各种电子电路的直流电源。

对直流电源的主要要求是:一是输出电压的幅值稳定,即当电网电压或负载电流波动时输出电压能基本保持不变;二是输出电压纹波要小;三是交流电变换成直流电时的转换效率要高;四是要具有保护功能,若输出电流过大,或输入交流电压过高,都会使整流管或电路中的晶体管受到损坏,因此电路应具有必要的自我保护功能。

本章首先介绍常用的整流、滤波和稳压电路,再着重介绍线性稳压电源和开关稳压电源。

7.1 直流稳压电源的基本组成及工作原理这里所讨论的直流稳压电源实际是一种单相小功率电源,它将频率为50赫兹、有效值为220伏的单相交流电压转换为幅值稳定、输出电流较小的直流电压。

7.1.1 直流稳压电源的基本组成一个性能良好的单相小功率直流稳压电源通常由四部分组成:电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路。

如图7-1所示为直流稳压电源的组成框图。

由于大多数电子设备所需的直流电压一般为几至几十伏,而交流电网提供的220伏(有效值)电压相对较大,变压器的作用是将电网提供的220伏、50赫兹的交流电压降压,以适合直流稳压电源的需要。

另外,变压器还可以起到将直流电源与电网隔离的作用。

图7-1 直流稳压电源的组成框图将交流电变为脉动的直流电的过程叫做整流。

整流电路的作用是将降压后的交流电压转换为单极性的脉动电压。

整流电路的输出是脉动电压,这种脉动电压中虽然包含有较大的直流电压成分,但它也含有丰富的交流成分(称为纹波)。

这种脉动电压不能作为电子电路的直流电源。

需要对脉动电压进行平滑处理,也就是对脉动电压进行滤波。

直流稳压电源常用电容或电感来进行滤波,属于无源滤波电路。

第九章 直流稳压电源

(1) 二极管允许的最大反向电压应大于承受的最高反向峰值电压; (2) 二极管允许的最大整流电流应大于流过二极管的实际工作电流。
第九章
直流稳压电源
第一节
单相整流电路
一、单相半波整流电路 4.电路的特点 由图可见,负载上得到单方向的脉动电压,由 于电路只在正半周有输出,所以称为半波整流电 路。半波整流电路结构简单,使用元件少,但整 流效率低,输出电压脉动大,因此,它只使用于 要求不高的场合。整流二极管参数的选择
第九章
直流稳压电源
第一节
单相整流电路
二、单向桥式整流电路 1.电路组成和工作原理
u2 T
a
V1
V2
0
uL
2
3
4
u1 u2 b
V3 V4 RL uL
t
0

2
3
4
t
IL
T
IL + T
+
a
V4 V1 V3 V2 RL
a V4 u2 b
V1 V3 V2 RL
+ uL
+ u1 -
u2
uL -
第九章
直流稳压电源
第一节
单相整流电路
二、单向桥式整流电路
[例9-1] 有一直流负载,需要直流电压UL = 60 V,直流电流IL = 4 A。若采用 桥式整流电路,求电源变压器次级电压U2,并选择整流二极管。 解
因为 U L 0.9U 2
U 所以 2
U L 60 V 66.7 U 0.9 0.9

(2)输出电压的平均值有所提高。 当满足RLC≥(3~5)T/2时 ,
UL≈
U2
(半波带负载)
UL≈ 1.2

直流稳压电源


4.稳压过程:
当 VO 由于某种原因偏高时,V4 基极电位升高,IC4 增大, C1 放电速度增加,使 V3 截止时间缩短,V1、V2 饱和时间缩 短,使 VO 降低,从而稳定 VO。
优点 是电源效率高,稳压效果好。缺点是纹波较大, 电路复杂,对元器件要求较高。被广泛应用在彩色电视机、 计算机等设备中。
CW317 为三端可调式正压输出稳压器,其引脚排列请查 阅手册。
CW337 为三端可调 式负压输出稳压器,其 引脚排列请查阅手册。
CW317 和 CW337 的基本应用电路
应用特点是外接两个电阻(R1和 RP)就可得到所需的输出 电压。为了使电路正常工件,一般输出电流不小于 5 mA。输 入电压范围在 3 ~ 40 V之间,输出电压可调范围为 1.25 ~ 37 V, 器件最大输出电流约 1.5 A。
综上所述,带有放大环节 的串联型晶体管稳压电路,一 般由四部分组成,即采样电路、 基准电压、比较放大电路和调 整元件。
电路的优点是输出电流较大,输出电压可调;缺点是电源 效率低,大功率电源需设散热装置。
[例 8.2.1] 设图中的稳压管为 2 CW14,VZ = 7 V。采样 电阻 R1 = 1 k,RP = 200 ,R2 = 680 ,试估算输出电压的 调节范围。
2.稳压过程
设 RL 恒定,当 VI→VO →VB2 →VBE2 →VC2 →VBE1 →VCE1 →VO
3.输出电压调节范围
由于
VB 2
VBE2
VZ
RP R2 R1 RP R2
VO

VO
R1 RP R2 RP R2
(VBE2
VZ )
当 RP 的滑动臂移到最上端时,RP = 0,RP = Rp ,Vo 达到 最小值。即
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

直流稳压电源年级专业:学生:指导教师:摘要直流稳压电源由于具有效率高、体积小、重量轻的特点,近年来获得了飞速发展。

直流稳压电源高频化是其发展的方向,高频化使开关电源小型化,并使直流稳压电源进入更广泛的应用领域,特别是在高新技术领域的应用,推动了高新技术产品的小型化、轻便化。

本文主要以半桥变换电路为开关电源的主电路,设计一台品质优良的直流开关稳压电源。

直流开关稳压器中所使用的大功率开关器件价格较贵,其控制电路亦比较复杂,另外,开关稳压器的负载一般都是用大量的集成化程度很高的器件安装的电子系统。

晶体管和集成器件耐受电、热冲击的能力较差。

因而开关稳压器的保护应该兼顾稳压器本身和负载的安全。

保护电路的种类很多,这里介绍极性保护、程序保护、过电流保护、过电压保护、欠电压保护以及过热保护等电路。

通常选用几种保护方式加以组合,构成完善的保护系统。

直流高压稳压电源的长期稳定性主要受温度的影响,文中分析了直流高压稳压电源的构成原理,建立了温度稳定性的数学模型,给出了精确和可行的定量计算方法,并应用到具体的实例中加以验证,说明了该模型的应用价值,对直流高压稳压电源的设计具有理论指导作用。

关键词:稳压器半桥变换电路数学模型应用价值目录第一章直流稳压器原理 (3)第二章直流稳压电源简介 (6)§2.1 直流稳压电源的构成 (6)§2.2 直流稳压电源的分类 (6)§2.3 直流稳压电源的技术指标 (7)第三章直流稳压电源的设计 (8)§3.1设计目的及要求 (8)§3.2设计步骤及思路 (9)§3.2.1直流稳压电源设计思路 (10)§3.2.2直流稳压电源原理 (8)§3.2.3总体电路图 (8)§3.3单元电路设计与原理说明 (9)3.3.1电源变压器 (10)3.3.2整流电路 (12)3.3.3滤波电路 (12)3.3.4稳压电路 (13)3.3.5元器件选择和电路参数计算说明 (14)§3.4 电路板的设计 (16)第四章电路仿真 (18)§4.1 测试要求 (18)§4.2 测试结果和计算结果分析 (18)§4.3 电路的误差分析与改进 (19)参考文献 (19)第一章直流稳压器原理直流开关稳压器的输入一般都是未稳压直流电源。

由于操作失误或者意外情况会将其极性接错,将损坏开关稳压电源。

极性保护的目的,就是使开关稳压器仅当以正确的极性接上未稳压直流电源时才能工作。

利用单向导通的器件可以实现电源的极性保护。

最简单的极性保护电路如图1所示。

由于二极管D要流过开关稳压器的输入总电流,因这种电路应用在小功率的开关稳压器上比较合适。

在较大功率的场合,则把极性保护电路作为程序保护中的一个环节,可以省去极性保护所需的大功率二极管,功耗也将减小。

为了操作方便,便于识别极性正确与否。

一、极性保护直流开关稳压器的输入一般都是未稳压直流电源。

由于操作失误或者意外情况会将其极性接错,将损坏开关稳压电源。

极性保护的目的,就是使开关稳压器仅当以正确的极性接上未稳压直流电源时才能工作。

利用单向导通的器件可以实现电源的极性保护。

简单的极性保护电路如图1所示。

由于二极管D要流过开关稳压器的输入总电流,因此这种电路应用在小功率的开关稳压器上比较合适。

在较大功率的场合,则把极性保护电路作为程序保护中的一个环节,可以省去极性保护所需的大功率二极管,功耗也将减小。

为了操作方便,便于识别极性正确与否,在图1中的二极管之后,接指示灯。

二、程序保护开关稳压电源的电路比较复杂,基本上可以分为小功率的控制部分和大功的开关部分。

开关晶体管则属大功率,为保护开关晶体管在开启或关断电源时的安全,必须先让调制器、放大器等小功率的控制电路工作。

为此,要保证正确的开机程序。

开关稳压器的输入端一般接有小电感、大电容的输入滤波器在开机瞬间,滤波电容器会流过。

很大的浪涌电流,这个浪涌电流可以为正常输入电流的数倍。

这样大的浪涌电流会使普通电源开关的触点或继电器的触点熔化,并使输入保险丝熔断。

另外,浪涌电流也会损害电容器,使之寿命缩短,近年来,随着微机、中小型计算机的普及和航空航天数据通信,交通邮电等事业的讯速发展,以及为了各种自动化仪器、仪表和设备配套的需要,当代对电源的需要不仅日益增大,而且对电源的性能、效率、重量、尺寸和可靠性以及诸如程序控制、电源通/断、远距离操作和信息保护等功能提出了更高的要求。

对于这些要求,传统的线性稳压电源无法实现,和线性稳压电源相比,开关稳压电源具有以下的一些优越性:1)效率高开关稳压电源的调整开关管工作在开关状态,截止期间,开关元件漏电流极小,因此功率消耗小而效率高,通常可达到80%-90%以上。

功耗小使得机内温升亦低,周围元件不会因长期工作在高温环境下而损坏,有利于提高整机的可靠性和稳定性。

而传统的线性稳压电源的晶体管一直工作在放大区,全部负载电流都通过调整管,因而损耗大,效率低,一般只在50%左右,功率等级也比较低。

2)稳压范围宽从本质上说,线性稳压电源的电压调整作用是靠调整管的“变阻”作用实现的,因而调压范围小。

开关稳压电源的电压调整作用是通过对直流电压进行脉宽调制而实现的,因而线性控制区域大,调压范围宽,在交流电压变化较大时,开关稳压电源仍能达到很好的稳压效果。

3)体积小重量轻开关电源可将电网输入的交流电压直接整流再进行PWM控制,这样可省去笨重的电源变压器(为了和高频变压器相区别,电源变压器又称为工频变压器),使电源的体积大大缩小,重量减轻。

在隔离式开关电源中,高频隔离变压器由于频率高而可以使体积小、重量轻。

4)安全可靠开关稳压电源一般都有辅助电路,以提供自动保护功能。

正因为直流稳压电源有着这多方面的优点,所以对它的研究有着重要的意义,这不仅是对自己所学知识的总结,而且对自己以后从事电力方面的工作有着很大的帮助作用。

稳压电源原理图如图1.1所示。

其中,核心元件是LM338,它是一片大电流可调稳压集成电路,。

该集成电路在采用一般接法时,其输出电压范围是1.2~37V。

为了进一步拓宽其输出电压的范围,本电路对其传统应用电路进行了一些改进。

现简单介绍如下:LM338要求输入、输出端最大电压差不能超过40V,这就限制了它的最高输出电压。

当电源输出电压较低、电流比较大时,功耗全部消耗在LM338上,造成集成电路发热严重。

为了解决这个问题,在本电源的设计中,将LM338输入端电压改为分段可调型。

由开关K1-2控制JI~J9这九个继电器,将不同的交流电压切换到整流桥的输入端,整流后得到高低不同的直流电压输入到LM338中,这样就降低了稳压块的输入电压,同时开关K1—1同步切换LM338调整端的分压电阻,使调整端的基准电压不断改变,输出端电压就以每档5V的规律变化。

这样一来LM338的输入、输出电压差就被限制在一个较小的范围内。

不但降低了稳压集成电路的损耗,而且提高了最大输出电压。

图1.1稳压电源主电路LM338在内部设有1.2V的基准电压,而输出电压要比调整端电压高,这样就使LM338的输出电压最低只能是1.2V。

为使其输出电压能从零开始,本电源设计用R10、DW2等元件组成-1.2V的基准电压,使LM338的调整端电压降至-1.2V,这样既保证了输出端比调整端高的要求,又能使输出电压从零伏开始。

如果稳压集成电路的输入端接入较高的电压,而输出端恰好是空载,此时开机,LM338很容易由于过电压而在瞬间损坏。

为了解决这个问题,在LM338的输入端加入了由VT1组成的输入电压限制电路,实际上就是一个射极跟随器,用这个电路保证LM338的输入输出电压差最高为5V,从而避免了因过电压损坏集成电路。

在图1.1中,DW1主要是用来保护LM338不被击穿,选27V、1W 的稳压管即可,DW2稳压值为1.2V,可选用2CW100或2CW50,也可以用两只2CK2串联起来代替,但要注意接入的极性(正好与图1。

1中相反)。

D1~D4使用参数大于6A耐压100V的整流二极管或全桥。

电源变压器T的功率要大于300V。

稳压集成电路的型号LM338K,要用金封的。

J1~J9选用优质6V小型继电器,触点电流要大于5A。

输出电压微调电位器W选用WXD3-13精密多圈线绕电位器。

电压档位选择开关K1选用2X9的小型波段开关。

R*为电流表取样电阻,可根据所选用的表头灵敏度不同,截取一定长度的导线绕制,如果要提高输出电压显示精度,可将电压表V换成市售成品数字式直流电压表图1.2管脚分布该电源的技术参数:直流稳压输出范围 DC 0~45V:最大输出电流 5A;电压调整率≤0.001%/V;纹波系数≤0.002%:等效内阻≤0.15Ω;稳压系数≤0.005%。

第二章直流稳压电源简介§2.1 直流稳压电源的构成许多电子产品如电视机、电子计算机、音响设备等都需要直流电源,电子仪器也需要直流电源,实验室更需要独立的直流电源。

为了提高电子设备的精度及稳定性,在直流电源中还要加入稳压电路,因此称为直流稳压电源。

典型的直流稳压电源主要由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路等几部分构成。

电源变压器把50Hz的交流电网电压变成所需要的交流电压;整流电路用来将交流电变换为单向脉动直流电;滤波电路用来滤除整流后单向脉动电流中的交流成分(即波纹电压),是指成为平滑的直流电;稳压电路的作用是当输入交流电网电压波动、负载及温度变化时,维持输出直流电压的稳定。

§2.2 直流稳压电源的分类直流稳压电源的发展已有几十年的历史,已从分立器件发展到集成电路。

集成稳压电路具有体积小、重量轻、耗电少、寿命长等优点,随着功率集成电路的发展,集成稳压电路已有多个品种、多种型号问世,按输出电压、输出电流形成系列产品,已成为直流稳压电源的主流产品,特别适用于小型电子设备使用。

目前生产直流稳压电源种类很多,可以从不同的角度分类:1、按稳定方式分,有参数型稳压器和反馈调整型稳压器。

参数型稳压器电路简单,主要是利用电子组件的非线性实现稳压,例如,1只电阻和1只稳压管即可构成参数型稳压器。

反馈调整型稳压器具有负反馈,是闭环调整系统,利用输出电压的变化,经取样、比较、放大得到控制电压,去控制调整元件,从而达到稳定输出电压的目的。

2、按调整元件和负载连接方式分,有并联式稳压器和串联式稳压器。

调整元件与负载并联的称为并联式稳压器,调整元件与负载串联的称为串联式稳压器。

3、按作用器件分,有电子管稳压器、稳压管稳压器、晶体管稳压器、可控硅稳压器等。

4、按调整器件的工作状态分,有线性稳压器和开关稳压器。

调整器件工作在线性放大状态的为线性稳压器,调整器件工作在开关状态的称为串联式稳压器。

相关文档
最新文档