海洋儀器提供穩(wěn)壓電源選型方案

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-10-21     來源:[標簽:出處]     作者:[標簽:作者]     瀏覽次數(shù):152
核心提示:

  一、引言

  穩(wěn)壓電源就是其輸出電壓相對穩(wěn)定,它與人們的日常生活密切相關(guān),也稱為穩(wěn)定電源、穩(wěn)壓器等。隨著電子技術(shù)發(fā)展,電子系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛,電子設(shè)備的種類也越來越多,對穩(wěn)壓電源的要求更加靈活多樣。電子設(shè)備的小型化和低成本化,使穩(wěn)壓電源朝輕、薄、小和高效率的方向發(fā)展。設(shè)計上,穩(wěn)壓電源也從傳統(tǒng)的晶體管串聯(lián)調(diào)整穩(wěn)壓電源向高效率、體積小、重量輕的開關(guān)型穩(wěn)壓電源迅速發(fā)展。日常工作中,電子工程師通常根據(jù)穩(wěn)壓電源中穩(wěn)壓器的穩(wěn)定對象,把穩(wěn)壓器分為直流穩(wěn)壓器和交流穩(wěn)壓器兩種,并且直流穩(wěn)壓器輸出電壓是直流,交流穩(wěn)壓器輸出電壓是交流,兩者一般都用市電供電。因此,我們就可以把穩(wěn)壓電源按穩(wěn)壓器的類型可分為直流穩(wěn)壓電源和交流穩(wěn)壓電源兩大類。以下我們對這兩大類穩(wěn)壓電源進行簡要的介紹。

  交流穩(wěn)壓電源自耦調(diào)整型 穩(wěn)壓電源機械調(diào)整型結(jié)構(gòu)簡單,造價低,輸出波形失真小。容易燒毀,電壓調(diào)整速度慢。改變抽頭型電路簡單,穩(wěn)壓范圍寬,價格低。穩(wěn)壓精度低,工作壽命短。大功率補償型抗干擾性能好,穩(wěn)壓精度高、響應(yīng)快電路簡單。輸入電流失真度大,源功率因數(shù)較低;輸出電壓對輸入電壓有相移。 參數(shù)調(diào)整型穩(wěn)壓電源結(jié)構(gòu)簡單,可靠性高,抗干擾能力強。能耗大、噪聲大、笨重、造價高。 開關(guān)型穩(wěn)壓電源穩(wěn)壓性好,控制功能強。電路復(fù)雜,價格較高。直流穩(wěn)壓電源化學(xué)電源小巧,靈活。供電能力不足,污染環(huán)境。 線性電源穩(wěn)定性高,紋波小,可靠性高。體積功耗大,轉(zhuǎn)換效率低。開關(guān)型電源AC/DC電源體積小,重量輕,穩(wěn)定可靠。紋波較大。 DC/DC電源 通信電源 電臺電源 模塊電源 特種電源二、交流穩(wěn)壓電源分類和特點 能夠提供一個穩(wěn)定的交流電壓和頻率的電源稱為交流穩(wěn)壓電源,市面上的交流穩(wěn)壓電源大致分為以下幾種:

   2.1參數(shù)調(diào)整(諧振)型這類穩(wěn)壓電源,穩(wěn)壓的基本原理是LC串聯(lián)諧振,早期出現(xiàn)的含有磁飽和型穩(wěn)壓器的穩(wěn)壓電源就屬于這一類。它的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單,所需元器件較少,穩(wěn)壓范圍相當寬,可靠性高,抗干擾和抗過載能力強。缺點是能耗大、噪聲大、笨重且造價高。

 2.2自耦(變比)調(diào)整型

2.2.1機械調(diào)壓型以伺服電機帶動炭刷在自耦變壓器的的繞組滑動面上移動,改變輸出電壓(Vo)對輸入電壓(Vi)的比值,以實現(xiàn)穩(wěn)壓電源輸出電壓的調(diào)整和穩(wěn)定。它的特點是結(jié)構(gòu)簡單,造價低,輸出波形失真小。但由于炭刷滑動,接點易產(chǎn)生電火花,造成電刷損壞以至燒毀而失效,且電壓調(diào)整速度慢。 2.2.2改變抽頭型將自耦變壓器做成多個固定抽頭,通過繼電器或可控硅(固態(tài)繼電器)做為開關(guān)器控件,自動改變抽頭位置,從而實現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定。這種類型的穩(wěn)壓電源,優(yōu)點是電路簡單,穩(wěn)壓范圍寬(130V-280V),效率高(≥95%),價格低。缺點是穩(wěn)壓精度低(±8~10%)工作壽命短,它適用于家庭給空調(diào)器供電。

2.2.3大功率補償型——凈化型穩(wěn)壓器(含精密型穩(wěn)壓器)此種穩(wěn)壓電源用補償環(huán)節(jié)實現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定,易實現(xiàn)微機控制。它的優(yōu)點是抗干擾性能好,穩(wěn)壓精度高(≤±1%)、響應(yīng)快(40~60ms)、電路簡單、工作可靠。缺點是帶計算機、程控交換機等非線性負載時有低頻振蕩現(xiàn)象;輸入端電流失真度大,源功率因數(shù)較低;輸出電壓對輸入電壓有相移。由于具有穩(wěn)壓,抗干擾,響應(yīng)速度快,價格適中等優(yōu)點,應(yīng)用比較廣泛。
 
2.3開關(guān)型交流穩(wěn)壓電源它應(yīng)用于高頻脈寬調(diào)制技術(shù),與一般開關(guān)電源的區(qū)別是它的輸出量必須是與輸入端同上頻、同相的交流電壓。它的輸出電壓波形有準方波、梯型波、正弦波等。市場上的不間斷電源(UPS)抽掉其中的蓄電源和充電器,就是一臺開關(guān)型交流穩(wěn)壓電源。開關(guān)型交流穩(wěn)壓電源的穩(wěn)壓性好,控制功能強,易于實現(xiàn)智能化,是非常具有前途的交流穩(wěn)壓電源。但因其電路復(fù)雜,價格較高,所以推廣較慢。 三、直流穩(wěn)壓電源分類和特點直流穩(wěn)壓電源按習慣可分為化學(xué)電源、線性穩(wěn)壓電源和開關(guān)型穩(wěn)壓電源,下面我們將具體介紹這幾類電源。
 
3.1化學(xué)電源我們平常所用的干電池、鉛酸蓄電池、鎳鎘、鎳氫、鋰離子電池均屬于化學(xué)電源,各有其優(yōu)缺點。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,又產(chǎn)生了智能化電池;在充電電池材料方面,美國研制人員發(fā)現(xiàn)錳的一種碘化物,用它可以制造出便宜、小巧、放電時間長,多次充電后仍保持性能良好的環(huán)保型充電電池。

3.2線性直流穩(wěn)壓電源(LPS) 線性直流穩(wěn)壓器電源指調(diào)整管工作在線性狀態(tài)下的直流穩(wěn)壓電源。線性直流穩(wěn)壓電源主要包括工頻變壓器、輸出整流濾波器、控制電路、保護電路等。線性直流穩(wěn)壓電源是先將交流電經(jīng)過變壓器變壓,再經(jīng)過整流。

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