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什么是直流穩(wěn)壓電源?直流穩(wěn)壓電源的分類(lèi)及兩種直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)
時(shí)間:2022-05-02 人氣: 來(lái)源:山東合運(yùn)電氣有限公司
文中將關(guān)鍵來(lái)為各位詳細(xì)介紹這類(lèi)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(lái)為各位詳細(xì)介紹這類(lèi)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(lèi)及二種主要的直流電穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)方案來(lái)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(lái)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(kāi)關(guān)電源電路的導(dǎo)通比獲得單邊脈沖直流電,再經(jīng)過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(jiàn)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(lèi)。
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(chēng)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(lái)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(guò)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(guò)程可以用下邊的轉(zhuǎn)變關(guān)系圖表明:
UI↑→UD1↑→ID1↑→IR1↑→UR1↑→UD1↓
反過(guò)來(lái)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(guò)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(lái)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(lái)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(guò)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(guò)D1的電流較大。為了更好地不超過(guò)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(guò)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(guò)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(lái)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_(kāi)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(guò)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(guò)高,以不超過(guò)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(lái)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(lái)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(lái)講,都能夠根據(jù)選用一些獨(dú)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。
關(guān)于什么是直流穩(wěn)壓電源?直流穩(wěn)壓電源的分類(lèi)及兩種直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì),小編為大家就分享這些。歡迎聯(lián)系我們合運(yùn)電氣有限公司,以獲取更多相關(guān)知識(shí)。