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蘇州銘電電氣有限公司
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直流穩(wěn)壓電源是什么?

時間:2022/4/27閱讀:2610
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什么是直流穩(wěn)壓電源?

  穩(wěn)壓電源將不穩(wěn)壓的AC(交流電)轉換為恒定的DC(直流電)。穩(wěn)壓電源用于確保即使輸入發(fā)生變化,輸出仍保持恒定。

  穩(wěn)壓直流電源也稱為線性電源,它是一種嵌入式電路,由各種模塊組成。

  穩(wěn)壓電源將接受交流輸入,并提供恒定的直流輸出。下圖顯示了典型穩(wěn)壓直流電源的電路圖。

穩(wěn)壓直流電源的基本組成部分如下:

  降壓變壓器

  整流器

  直流濾波器

  調節(jié)器

  穩(wěn)壓電源的運行

  降壓變壓器

  降壓變壓器將把交流電源的電壓降壓到所需的電壓水平,調整變壓器的匝數(shù)比,以獲得所需的電壓值,變壓器的輸出作為整流器電路的輸入。

  整改

  整流器是一種由二極管組成的電子電路,用于執(zhí)行整流過程。整流是將交流電壓或電流轉換為相應直流量的過程。整流器的輸入為交流,而其輸出為單向脈動直流。

  雖然半波整流器在技術上可以使用,但與全波整流器相比,它的功率損耗是顯著的。因此,全波整流器或橋式整流器用于整流交流電源的兩個半周期(全波整流)。下圖顯示了全波橋式整流器。

橋式整流器由四個p-n結二極管組成,以上述方式連接。在電源的正半周期內(nèi),通過變壓器二次側(即VMN)感應的電壓為正。因此,點E相對于F為正。因此,二極管D3和D2反向偏置,二極管D1和D4正向偏置。二極管D3和D2將充當開路開關(實際上存在一些電壓降),二極管D1和D4將充當閉合開關并開始導電。因此,整流器的輸出端出現(xiàn)整流波形,如第一幅圖所示。當次級電路(即VMN)中感應的電壓為負時,D3和D2正向偏置,其他兩個反向偏置,濾波器的輸入端出現(xiàn)正電壓。

  直流濾波

  整流器的整流電壓是脈動直流電壓,具有很高的紋波含量。但這不是我們想要的,我們想要一個純無紋波的直流波形。因此使用了一個過濾器。使用不同類型的濾波器,如電容濾波器、LC濾波器、扼流圈輸入濾波器、π型濾波器。下圖顯示了沿整流器輸出端連接的電容濾波器和產(chǎn)生的輸出波形。

當瞬時電壓開始增加電容器電荷時,電容器會充電,直到波形達到峰值。當瞬時值開始減小時,電容器開始以指數(shù)形式緩慢地通過負載放電(在這種情況下為調節(jié)器輸入)。因此,獲得了紋波含量非常小的幾乎恒定的DC值。

  章程

  這是穩(wěn)壓直流電源中的最后一個模塊。當交流電源的輸入發(fā)生變化時,或由于調節(jié)電源輸出處的負載電流變化,或由于溫度變化等其他因素,輸出電壓或電流將發(fā)生變化或波動,使用調節(jié)器可以消除此問題,即使在輸入發(fā)生變化或任何其他變化時,調節(jié)器也將保持輸出恒定,晶體管串聯(lián)穩(wěn)壓器、固定和可變IC穩(wěn)壓器或在齊納區(qū)工作的齊納二極管可根據(jù)其應用而使用,IC的78XX和79XX(如IC7805)用于獲得輸出電壓的固定值。

  使用像LM317和723這樣的集成電路,我們可以將輸出電壓調整到所需的恒定值,下圖顯示了LM317電壓調節(jié)器。可以通過調整電阻R1和R2的值來調整輸出電壓。通常,需要在輸出和輸入端連接值約為0.01µF至10µF的耦合電容器,以解決輸入噪聲和輸出瞬態(tài)問題。理想情況下,輸出電壓由下述公式得出:

上圖顯示了穩(wěn)壓+5V直流電源的完整電路。

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