什么是直流穩(wěn)壓電源？直流穩(wěn)壓電源的分類及兩種直流穩(wěn)壓電源設計

  文中將關鍵來為各位詳細介紹這類直流電穩(wěn)壓電源，在其中，直流電穩(wěn)壓電源是指可以為負載設備給予直流穩(wěn)壓電源的一種電子系統(tǒng)，文中將關鍵來為各位詳細介紹這類穩(wěn)壓電源，在下面的內(nèi)容中，大家可能從直流電穩(wěn)壓電源的種類及二種主要的直流電穩(wěn)壓電源設計方案來詳細介紹，堅信對我們學習培訓穩(wěn)壓電源的有關知識是很有幫助的!

  直流電穩(wěn)壓電源從工作方式上可分成：

  ①可控性整流器型。用更改可控硅的關斷時間來調(diào)節(jié)輸出電壓。

  ②斬波形。鍵入是不穩(wěn)定的直流電壓，以更改開關電源電路的導通比獲得單邊脈沖直流電，再經(jīng)過濾后獲得平穩(wěn)直流電壓。

  ③逆變電路型。不穩(wěn)定直流電壓先經(jīng)過逆變電源轉(zhuǎn)換成高頻率交流電流，再經(jīng)直流變壓器、整流器、過濾后，從所得的新的直流電輸出電壓抽樣，反饋調(diào)節(jié)逆變電源輸出功率，做到平穩(wěn)輸出直流電壓的目地。

  經(jīng)整流器過濾后導出的直流電壓，盡管光滑程度好，但其可靠性仍較為差。經(jīng)整流器過濾后的直流電壓務必采用一定的穩(wěn)壓管對策才可以合適電子產(chǎn)品的必須。常見的直流電穩(wěn)壓電源電路有并接型和串連型穩(wěn)壓電源電路二種種類。

  下邊詳細介紹硅穩(wěn)壓管并接穩(wěn)壓電源和電子管并接穩(wěn)壓電源的方案設計。

  一、硅穩(wěn)壓管并接穩(wěn)壓電源

  1、電路圖講解剖析

  圖3-1-1是硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電源。在其中D1是穩(wěn)壓二極管，R1是功率電阻，R2是負載。因為D1與R2是并接，因此稱并接穩(wěn)壓電源電路。此電源電路務必接在整流器低通濾波器以后，上方為正下方為負。因為穩(wěn)壓管D1反指導通時兩邊的工作電壓總維持數(shù)值，因此在一定情況下R2兩邊的電流值也能長期保持。

  下邊大家來研究一下實際原理：

  假定設鍵入電流為UI，當種種原因造成UI上升時，UD1相對應上升，有穩(wěn)壓管的特點得知UD1升高不大都是會導致ID1大幅度擴大，那樣穿過R1上的IR1電流也擴大，R1兩邊的工作電壓UR1會升高，R1就分攤了巨大一部分UI上升的值，UD1就可以長期保持，做到負載上工作電壓UR2 長期保持的目地。這一全過程可以用下邊的轉(zhuǎn)變關系圖表明：

  UI↑→UD1↑→ID1↑→IR1↑→UR1↑→UD1↓

  反過來的，假如UI降低時，可以用下邊的轉(zhuǎn)變關系圖表明：

  UI↓→UD1↓→ID1↓→IR1↓→UR1↓→UD1↑

  根據(jù)之前的研究可以看得出，硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電源電路中，D1承擔控制回路的總電流，R1承擔控制回路的輸出電壓，全部穩(wěn)壓管全過程由D1和R1一同功效進行。

  2、元器件挑選

  下邊讓我們一起來看看已經(jīng)知道負載工作電壓UR1和負載電流IR1時怎樣設計方案硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電源。

  (1)初審穩(wěn)壓管D1

  一般情形下，可以依照UD1=UR2和ID1≈(IR2) ** x來基本選中穩(wěn)壓管D1，假如負載有可能引路則應挑選(ID1) ** x≈(2-3)(IR2) ** x，這主要是因為當負載時全部電流所有都是會穿過D1，因此ID1應當適度挑選大一點。。

  (2)選中鍵入工作電壓

  一般可挑選UI=(2-3)UR2

  (3)選中功率電阻R1

  R1=(UI-UR2)/(ID1 IR2)

  可是要考慮到二種極限狀況：

  當UI較大，且負載引路時(即IR2=0)，穿過D1的電流較大。為了更好地不超過D1的最高容許電流(ID1) ** x，必須有非常大的電流電阻器，不然會燒毀D1。則R1必須達到：

  當UI最少，且負載電流較大時，穿過D1的電流最少。為了確保這時D1可以工作在穿透區(qū)具有穩(wěn)壓管的功效，要有一定的電流穿過D1，一般取5mA-10mA。則R1必須達到：

  R1<((UI)min-UR2)/(ID1 (IR2) ** x)

  R1>((UI) ** x-UR2)/ ID1) ** x

  功率電阻R1的值應當在上面2個公式計算的范疇內(nèi)挑選。

  (4)查驗電源電路穩(wěn)定性

  電源電路穩(wěn)定性必須按照具體電源電路的需要來明確，假如穩(wěn)定性不足，可以適度提升R1和UI，還能夠挑選動態(tài)性電阻器r較為小的穩(wěn)壓管。

  二、電子管并接穩(wěn)壓電源

  1、電路圖講解剖析

  圖3-1-2是電子管并接穩(wěn)壓電源。在其中T1是調(diào)節(jié)管、D1是標準穩(wěn)壓管，R1是D1的功率電阻，R2是限流電阻，R3是負載。這一穩(wěn)壓電源電路的輸出電壓等于穩(wěn)壓管D1的降壓值(事實上要再加上T1發(fā)射結(jié)工作電壓，一般鍺管取0.3V，硅管取0.7V)。

  這也是因為開關電源在運行時，T1發(fā)射結(jié)關斷，發(fā)射極工作電壓與基極電壓保持一致，而基極工作電壓被D1平穩(wěn)在一個數(shù)值。這一電源電路可以當作T1將D1的降壓功效變大了β倍，等同于連接一個穩(wěn)壓管數(shù)值D1穩(wěn)壓管值，穩(wěn)壓實際效果為β倍D1穩(wěn)壓管實際效果的穩(wěn)壓管。

  電源電路原理是：

  UI↑→UD1↑→(UT1)EC↑→(IT1)EC↑→IR2↑→UR2↑→(UT1)EC↓

  UI↓→UD1↓→(UT1)EC↓→(IT1)EC↓→IR2↓→UR2↓→(UT1)EC↑

  2、元器件挑選

  這一電源電路挑選元器件的流程與硅穩(wěn)壓管并接穩(wěn)壓電源電路相近，關鍵從下邊這幾個層面考慮到。

  (1)初審調(diào)節(jié)管T1和穩(wěn)壓管D1

  挑選調(diào)節(jié)管T1時，關鍵考慮到其額定值電流ICM要高于輸出電流IO，以確保負載引路時調(diào)節(jié)管不容易由于電流過大而毀壞。此外，為了確保調(diào)節(jié)管有優(yōu)良的調(diào)節(jié)功效，還規(guī)定β值大、漏電流小。

  挑選穩(wěn)壓管D1時，關鍵考慮到其平穩(wěn)工作電壓與T1發(fā)射結(jié)電壓之和要相當于輸出電壓。

  (2)選中鍵入工作電壓

  為確保穩(wěn)壓電源的高效率，鍵入電流一般不能挑選過高，以不超過2 UI為宜。

  (3)選中功率電阻R2

  針對并接穩(wěn)壓電源電路來講，功率電阻R2是全部電源電路工作中優(yōu)劣的重要。R2挑選大，穩(wěn)壓管實際效果不錯，但功能損耗大(由于電阻器功能損耗P=I2R)，與此同時規(guī)定鍵入工作電壓擴大，電源的效率就非常低。實際計算方式可參照硅穩(wěn)壓管并接穩(wěn)壓電源電路元器件挑選的第三步。

  (4)查驗電源電路穩(wěn)定性

  全部電源電路的穩(wěn)定性必須按照具體電源電路的需要來明確，假如穩(wěn)定性不足，可以適度提升R1和UI，還能夠挑選β值比較大、漏電流較小的調(diào)節(jié)管。

  3、應用復合型調(diào)節(jié)管的并接穩(wěn)壓電源

  圖3-1-3是一種應用復合型調(diào)節(jié)管的并接穩(wěn)壓電源，與圖3-1-2電源電路較大的差別是將調(diào)節(jié)管改成合乎管構(gòu)造，那樣既可以獲得很大的β值，又可以有很大的ICM。元器件挑選時可使用與圖3-1-2相近的方式，可是因為這一線路的電流比較大，要留意功率電阻R1挑選時除考慮到電阻值外還需要考量其輸出功率。以防負載短路時燒毀功率電阻。

  4、并接穩(wěn)壓電源的優(yōu)點和缺點

  并接穩(wěn)壓電源的優(yōu)勢：

  ·在負載轉(zhuǎn)變鐘頭，穩(wěn)壓管特性比較好。

  ·對瞬間變動的適應能力不錯。

  ·有負載自維護特性，輸出短路時調(diào)節(jié)管不容易毀壞。

  并接穩(wěn)壓電源電路的缺陷：

  ·輸出電壓調(diào)整范疇不大。

  ·穩(wěn)定性不容易做得很高。

  ·高效率較低，尤其是輕負載時，電磁能幾乎所有耗費在功率電阻和調(diào)節(jié)管上。

  實際上并接穩(wěn)壓電源的那些特點針對串連穩(wěn)壓電源來講，都能夠根據(jù)選用一些獨特的電源電路完成。可是并接穩(wěn)壓電源的那些原有的缺陷卻難以改善，因此如今廣泛采用的全是串連穩(wěn)壓電源。

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