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串联稳压电路分串联调整和串联开关两种。
串联调整型稳压电路基极原理是用可调电阻与负载串联,然后接到高压(比负载电压高)电源。根据串联电路原理,可调电阻与负载分担电源电压。当某种原因造成(应该是可能造成)负载电压下降的话,可调电阻的阻值就相应地调小,根据串联电路分压原理,负载电压就要升高(其实就是稳定)。反之也是稳定。当然可调电阻的阻值是不可能用人工调整的,必须是自动调整才行,稳压电路的设计目的就是要得到一个能自动调整的“可调电阻”,三极管是优先器件。
交流稳压电源的分类及特点
能够提供一个稳定的交流电压的电源称为交流稳压电源,市面上的交流稳压电源大致分为以下几种:
3.1参数调整(谐振)型
这类稳压电源,稳压的基本原理是LC串联谐振,早期出现的含有磁饱和型稳压器的稳压电源就属于这一类。它的优点是结构简单,所需元器件较少,稳压范围相当宽,可靠性高,抗干扰和抗过载能力强。缺点是能耗大、噪声大、笨重且造价高。
3.2自耦(变比)调整型
3.2.1机械调压型
以伺服电机带动炭刷在自耦变压器的的绕组滑动面上移动,改变输出电压(Vo)对输入电压(Vi)的比值,以实现稳压电源输出电压的调整和稳定。它的特点是结构简单,造价低,输出波形失真小。但由于炭刷滑动,接点易产生电火花,造成电刷损坏以至烧毁而失效,且电压调整速度慢。此类产品对应于我公司生产的TND、TNS、TSD、DBW、SBW等。
3.2.2改变抽头型(电子式稳压器)
将自耦变压器做成多个固定抽头,通过继电器或可控硅(固态继电器)做为开关器控件,自动改变抽头位置,从而实现输出电压的稳定。这种类型的稳压电源,优点是电路简单,稳压范围宽(130V-280V),效率高(≥95%),价格低。缺点是稳压精度低(±8~10%)工作寿命短,它适用于家庭给空调器供电。
3.2.3大功率补偿型——净化型稳压器(含精密型稳压器)
此种稳压电源用补偿环节实现输出电压的稳定,易实现微机控制。它的优点是抗干扰性能好,稳压精度高(≤±1%)、响应快(40~60ms)、电路简单、工作可靠。缺点是带计算机、程控交换机等非线性负载时有低频振荡现象;输入端电流失真度大,源功率因数较低;输出电压对输入电压有相移。由于具有稳压,抗干扰,响应速度快,价格适中等优点,应用比较广泛。此类产品对应于我公司生产的,JJW、SJJW、DJW—WB、SJW—WB等。
3.3开关型交流稳压电源
它应用于高频脉宽调制技术,与一般开关电源的区别是它的输出量必须是与输入端同上频、同相的交流电压。它的输出电压波形有准方波、梯型波、正弦波等。市场上的不间断电源(UPS)抽掉其中的蓄电源和充电器,就是一台开关型交流稳压电源。开关型交流稳压电源的稳压性好,控制功能强,易于实现智能化,是非常具有前途的交流稳压电源。但因其电路复杂,价格较高,所以推广较慢。此类产品,我公司目前还在计划开发之中。
四、直流稳压电源分类及特点:
直流稳压电源按习惯可分为化学电源、线性稳压电源和开关型稳压电源,下面我们将具体介绍这几类电源。
4.1化学电源
我们平常所用的干电池、铅酸蓄电池、镍镉、镍氢、锂离子电池均属于化学电源,各有其优缺点。随着科学技术的发展,又产生了智能化电池;在充电电池材料方面,美国研制人员发现锰的一种碘化物,用它可以制造出便宜、小巧、放电时间长,多次充电后仍保持性能良好的环保型充电电池。
4.2线性直流稳压电源(LPS)
线性直流稳压电源指调整管工作在线性状态下的直流稳压电源。线性直流稳压电源主要包括工频变压器、输出整流滤波器、控制电路、保护电路等
线性直流稳压电源是先将交流电经过变压器变压,再经过整流电路整流滤波得到未稳定的直流电压,要达到高精度的直流电压,必须经过电压反馈调整输出电压,可以达到很高的稳定度,波纹也很小,而且没有开关稳压电源具有的干扰与噪音。但是它的缺点是需要庞大而笨重的变压器,所需的滤波电容的体积和重量也相当大,而且电压反馈电路是工作在线性状态,调整管上有一定的电压降,在输出较大工作电流时,致使调整管的功耗太大,转换效率低,还要安装很大的散热片。
4.3开关型直流稳压电源
开关型直流稳压电源是利用现代电力电子技术,控制开关晶体管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源。它的电路形式主要有单端反激式,单端正激式、半桥式、推挽式和全桥式等。基本的开关型直流稳压电源主要包括输入电网滤波器、输入整流滤波器、逆变器、输出整流滤波器、控制电路、保护电路
开关型直流稳压电源的优点是体积小,重量轻,稳定可靠。缺点相对于线性直流稳压电源的纹波较大(一般≤1%VP-P)。下面分类介绍几种开关型直流稳压电源:
4.3.1AC/DC电源
该类型电源也称一次电源,它自电网取得能量,经过高压整流滤波得到一个直流高压,供DC/DC变换器在输出端获得一个或几个稳定的直流电压,功率从几瓦~几千瓦均有产品,用于不同场合。
4.3.2DC/DC电源
在通信系统中也称二次电源,它是由一次电源或直流电池组提供一个直流输入电压,经DC/DC变换以后在输出端获得一个或几个直流电压。
4.3.3通信电源
通信电源其实质上就是DC/DC变换器式电源,只是它一般以直流-48V或-24V供电,并用后备电池作DC供电备份,将DC供电电压变换成电路工作电压。一般又分中央供电、分层供电和单板供电三种,单板供电可靠性最高。
4.3.4电台电源
电台电源输入AC220V/110V,输出DC13.8V,功率由所供电台功率而定。为防止AC电网断电影响电台工作,而需要电池组作为备份,所以此类电源除输出一个13.8V直流电压外,还具有对电池充电自动转换功能。
4.3.5模块电源
随着科学技术飞速发展,对电源可靠性、容量、体积比要求越来越高,模块电源越来越显示其优越性,它工作频率高、体积小、可靠性高,便于安装和组合扩容,所以越来越被广泛采用。
4.3.6特种电源
电流电源、400Hz输入的AC/DC电源等,可归于此类,可根据特殊需要选用。
调压器的分类:
调压器按工作方式可分为以下几类:
1、感应调压器:
一种电磁结构与堵转的绕线式异步电机相类似的调压器,当连续改变定子与转子之间的相对角位移时,其输出电压也可连续地改变。
2、接触调压器:
利用变动电刷接触的位置,改变一次绕组和二次绕组的匝数比,以达到调压目的的调压器。
3、移圈调压器:
通过移动一个自身短路的动绕组(线圈)的位置,来改变主绕组和副绕组之间的磁链,以达到调压目的的调压器。
4、磁性调压器:
将饱和电抗器和变压器有机的结合在一起,通过直流控制电流来改变电抗器铁心的磁导率,以达到调压目的的调压器。
5、自动调压器:
自动调压器也就是稳压器,这里就不多说了。
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