直流穩(wěn)壓電源打造出超凡均衡的設(shè)計(jì)
更新時(shí)間:2017-10-30 點(diǎn)擊次數(shù):1932次
直流穩(wěn)壓電源打造出超凡均衡的設(shè)計(jì)
直流穩(wěn)壓電源交流輸入經(jīng)“輸入陷波”電路后到“整流濾波”電路,得到高壓直流電壓,“功率轉(zhuǎn)換”將高壓直流逆變成約35kHz的高頻交流,經(jīng)高頻變壓器變換到輸出所需的電壓,再經(jīng)高頻整流濾波得到輸出電壓??刂齐娐穼?duì)輸出電壓和輸出電流取樣,閉環(huán)反饋后產(chǎn)生脈寬調(diào)制(PWM)信號(hào)控制“功率轉(zhuǎn)換”電路,使輸出電壓或電流保持穩(wěn)定。
直流穩(wěn)壓電源都是直流電按要求不同使用不同,線性電源,輸出的是線性直流電,可以用在要求高的場(chǎng)合,開(kāi)關(guān)電源次之,是由很高的開(kāi)關(guān)速度的變壓器和開(kāi)關(guān)管,特點(diǎn)是重量小,容量大,輸出質(zhì)量高,相控電原用在要求不高,電流特大的場(chǎng)合。直流穩(wěn)壓電源的調(diào)整管工作在放大狀態(tài),因而發(fā)熱量大,效率低(35%左右),需要加體積龐大的散熱片,而且還需要同樣也是大體積的工頻變壓器,當(dāng)要制作多組電壓輸出時(shí)變壓器會(huì)更龐大。
對(duì)于直流穩(wěn)壓電源效率和安裝體積有要求的地方用開(kāi)關(guān)電源為佳,對(duì)于電磁干擾和電源純凈性有要求的地方(例如電容漏電檢測(cè))多選用線性電源。另外當(dāng)電路中需要作隔離的時(shí)候現(xiàn)在多數(shù)用直流穩(wěn)壓電源來(lái)做對(duì)隔離部分供電,還有,開(kāi)關(guān)電源中用到的高頻變壓器可能繞制起來(lái)比較麻煩。
開(kāi)關(guān)電源和線性電源在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上是*不一樣的,開(kāi)關(guān)電源顧名思義有開(kāi)關(guān)動(dòng)作,它利用變占空比或變頻的方法實(shí)現(xiàn)不同的電壓,實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜,zui大的優(yōu)點(diǎn)是率,一般在90%以上,缺點(diǎn)是文波和開(kāi)關(guān)噪聲較大,適用于對(duì)文波和噪聲要求不高的場(chǎng)合;而線性電源沒(méi)有開(kāi)關(guān)動(dòng)作,屬于連續(xù)模擬控制,內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,芯片面積也較小,成本較低,優(yōu)點(diǎn)是成本低,文波噪聲小,zui大的缺點(diǎn)是效率低。它們各有有缺點(diǎn)在應(yīng)用上互補(bǔ)共存。
直流穩(wěn)壓電源主要包括工頻變壓器、輸出整流濾波器、控制電路、保護(hù)電路等。 線性電源是先將交流電經(jīng)過(guò)變壓器變壓,再經(jīng)過(guò)整流電路整流濾波得到未穩(wěn)定的直流電壓,要達(dá)到高精度的直流電壓,必須經(jīng)過(guò)電壓反饋調(diào)整輸出電壓,這種電源技術(shù)很成熟,可以達(dá)到很高的穩(wěn)定度,波紋也很小,而且沒(méi)有開(kāi)關(guān)電源具有的干擾與噪音。但是它的缺點(diǎn)是需要龐大而笨重的變壓器,所需的濾波電容的體積和重量也相當(dāng)大,而且電壓反饋電路是工作在線性狀態(tài),調(diào)整管上有一定的電壓降,在輸出較大工作電流時(shí),致使調(diào)整管的功耗太大,轉(zhuǎn)換效率低,還要安裝很大的散熱片。
直流穩(wěn)壓電源主要包括輸入電網(wǎng)濾波器、輸入整流濾波器、逆變器、輸出整流濾波器、控制電路、保護(hù)電路。它們的功能是輸入電網(wǎng)濾波器,消除來(lái)自電網(wǎng),如電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、電器的開(kāi)關(guān)、雷擊等產(chǎn)生的干擾,同時(shí)也防止開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生的高頻噪聲向電網(wǎng)擴(kuò)散。將電網(wǎng)輸入電壓進(jìn)行整流濾波,為變換器提供直流電壓。逆變器是直流穩(wěn)壓電源的關(guān)鍵部分。它把直流電壓變換成高頻交流電壓,并且起到將輸出部分與輸入電網(wǎng)隔離的作用。
將變換器輸出的高頻交流電壓整流濾波得到需要的直流電壓,同時(shí)還防止高頻噪聲對(duì)負(fù)載的干擾,檢測(cè)輸出直流電壓,并將其與基準(zhǔn)電壓比較,進(jìn)行放大。調(diào)制振蕩器的脈沖寬度,從而控制變換器以保持輸出電壓的穩(wěn)定。當(dāng)直流穩(wěn)壓電源發(fā)生過(guò)電壓、過(guò)電流短路時(shí),保護(hù)電路使開(kāi)關(guān)電源停止工作以保護(hù)負(fù)載和電源本身。直流穩(wěn)壓電源是將交流電先整流成直流電,在將直流逆變成交流電,在整流輸出成所需要的直流電壓。這樣開(kāi)關(guān)電源省去下線性電源中的變壓器,以及電壓反饋電路。