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(shè)計(jì)

  文中將關(guān)鍵來為各位詳細(xì)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(fù)載設(shè)備給予直流穩(wěn)壓電源的一種電子系統(tǒng)，文中將關(guān)鍵來為各位詳細(xì)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(shè)計(jì)方案來詳細(xì)介紹，堅(jiān)信對(duì)我們學(xué)習(xí)培訓(xùn)穩(wěn)壓電源的有關(guān)知識(shí)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(guān)斷時(shí)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(guān)電源電路的導(dǎo)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(dǎo)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(wù)必采用一定的穩(wěn)壓管對(duì)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(xì)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(shè)計(jì)。

  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(fù)載。因?yàn)镈1與R2是并接，因此稱并接穩(wěn)壓電源電路。此電源電路務(wù)必接在整流器低通濾波器以后，上方為正下方為負(fù)。因?yàn)榉€(wěn)壓管D1反指導(dǎo)通時(shí)兩邊的工作電壓總維持?jǐn)?shù)值，因此在一定情況下R2兩邊的電流值也能長(zhǎng)期保持。

  下邊大家來研究一下實(shí)際原理：

  假定設(shè)鍵入電流為UI，當(dāng)種種原因造成UI上升時(shí)，UD1相對(duì)應(yīng)上升，有穩(wěn)壓管的特點(diǎn)得知UD1升高不大都是會(huì)導(dǎo)致ID1大幅度擴(kuò)大，那樣穿過R1上的IR1電流也擴(kuò)大，R1兩邊的工作電壓UR1會(huì)升高，R1就分?jǐn)偭司薮笠徊糠諹I上升的值，UD1就可以長(zhǎng)期保持，做到負(fù)載上工作電壓UR2 長(zhǎng)期保持的目地。這一全過程可以用下邊的轉(zhuǎn)變關(guān)系圖表明：

  UI↑→UD1↑→ID1↑→IR1↑→UR1↑→UD1↓

  反過來的，假如UI降低時(shí)，可以用下邊的轉(zhuǎn)變關(guān)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(dān)控制回路的總電流，R1承擔(dān)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(jìn)行。

  2、元器件挑選

  下邊讓我們一起來看看已經(jīng)知道負(fù)載工作電壓UR1和負(fù)載電流IR1時(shí)怎樣設(shè)計(jì)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(fù)載有可能引路則應(yīng)挑選(ID1) ** x≈(2-3)(IR2) ** x，這主要是因?yàn)楫?dāng)負(fù)載時(shí)全部電流所有都是會(huì)穿過D1，因此ID1應(yīng)當(dāng)適度挑選大一點(diǎn)。。

  (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(dāng)UI較大，且負(fù)載引路時(shí)(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(huì)燒毀D1。則R1必須達(dá)到：

  當(dāng)UI最少，且負(fù)載電流較大時(shí)，穿過D1的電流最少。為了確保這時(shí)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(dá)到：

  R1<((UI)min-UR2)/(ID1 (IR2) ** x)

  R1>((UI) ** x-UR2)/ ID1) ** x

  功率電阻R1的值應(yīng)當(dāng)在上面2個(gè)公式計(jì)算的范疇內(nèi)挑選。

  (4)查驗(yàn)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(dòng)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(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)壓管，R1是D1的功率電阻，R2是限流電阻，R3是負(fù)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(shí)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?yàn)殚_關(guān)電源在運(yùn)行時(shí)，T1發(fā)射結(jié)關(guān)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(gè)數(shù)值。這一電源電路可以當(dāng)作T1將D1的降壓功效變大了β倍，等同于連接一個(gè)穩(wěn)壓管數(shù)值D1穩(wěn)壓管值，穩(wěn)壓實(shí)際效果為β倍D1穩(wěn)壓管實(shí)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(guān)鍵從下邊這幾個(gè)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(shí)，關(guān)鍵考慮到其額定值電流ICM要高于輸出電流IO，以確保負(fù)載引路時(shí)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(shí)，關(guān)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(dāng)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(duì)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(shí)際效果不錯(cuò)，但功能損耗大(由于電阻器功能損耗P=I2R)，與此同時(shí)規(guī)定鍵入工作電壓擴(kuò)大，電源的效率就非常低。實(shí)際計(jì)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(yàn)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(yīng)用復(fù)合型調(diào)節(jié)管的并接穩(wěn)壓電源

  圖3-1-3是一種應(yīng)用復(fù)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(shí)可使用與圖3-1-2相近的方式，可是因?yàn)檫@一線路的電流比較大，要留意功率電阻R1挑選時(shí)除考慮到電阻值外還需要考量其輸出功率。以防負(fù)載短路時(shí)燒毀功率電阻。

  4、并接穩(wěn)壓電源的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

  并接穩(wěn)壓電源的優(yōu)勢(shì)：

  ·在負(fù)載轉(zhuǎn)變鐘頭，穩(wěn)壓管特性比較好。

  ·對(duì)瞬間變動(dòng)的適應(yīng)能力不錯(cuò)。

  ·有負(fù)載自維護(hù)特性，輸出短路時(shí)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(fù)載時(shí)，電磁能幾乎所有耗費(fèi)在功率電阻和調(diào)節(jié)管上。

  實(shí)際上并接穩(wěn)壓電源的那些特點(diǎn)針對(duì)串連穩(wěn)壓電源來講，都能夠根據(jù)選用一些獨(dú)特的電源電路完成?？墒遣⒔臃€(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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