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直流稳压电源的分类,数控直流稳压电源中MOS管解决方案

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一、直流稳压电源的分类

1、稳定性分类

-较低稳定性:此类直流稳压电源的输出电压会随负载和输入电压的变化而波动,稳定性不足,适合对电压稳定性要求不高的简单电子设备。

-较高稳定性:这类电源的输出电压精度高,即便在负载和输入电压变化时,输出电压的波动也较小,适合对电压稳定性要求较高的电子设备,如通信设备和计算机等。

2、调整方式分类

-不调整型:输出电压固定不变,无法进行调整,适用于对电压有明确要求的设备。

-可调整型:输出电压可进行调整,以适应不同电压需求,适用于实验室和测试设备等。

3、电路结构分类

-分立元件型:由独立的电阻、电容、二极管等元件组成,电路简单,适用于要求不高的电子设备。

-集成电路型:采用集成电路设计,体积小、可靠性高、使用便捷,适合各种电子设备。

4、功率分类

-小功率型:输出功率通常在10W以下,适用于小型电子设备和低功率应用场景。

-中等功率型:输出功率在10W至100W之间,适用于大多数电子设备和中等功率应用。

-大功率型:输出功率通常在100W以上,适用于高功率应用,如通信设备和工业设备等。

直流稳压电源的应用领域包括:

1、电子设备电源

-直流稳压电源常用于为手机、电脑、平板电脑等电子设备提供稳定的电力。

-它也可用于电子测量仪器和实验室设备中,确保实验和测量的准确性。

2、工业和自动化领域

-在电力系统中,直流电源用作继电保护、自动控制、电力传动等系统的控制电源。

-直流稳压电源广泛应用于数控机床、机器人、自动化生产线等自动化设备中。

3、新能源领域

-直流稳压电源在太阳能电池板和风能发电系统中用于将太阳能和风能转换为电能。

二、哪些场合需要逆变器

需要逆变器的场合主要有以下几种

1.电力系统中的交流电源转换。在电力系统中,逆变器被广泛应用于将直流电转换为交流电,以满足许多设备对交流电源的需求。特别是在太阳能发电系统中,逆变器将太阳能电池板产生的直流电转换为标准的交流电供家庭或企业使用。

2.工业自动化设备中的电源控制。很多工业设备如数控机床、自动化生产线等都需要进行稳定的电源供应,由于电池通常为直流电供电,在这些设备内部通常会用到逆变器进行直流电和交流电的转换。这样的设计既提高了电力系统的灵活性和可靠性,又能保证设备正常运转的需求。

尤其在无人自动化设备领域,其运转时的安全至关重要,逆变器可以确保电源的稳定转换,避免因电源问题导致的设备故障或停机。此外,逆变器还可以提供稳定的电压和频率输出,这对于对电源要求严格的高端制造业尤为关键。

除此之外还有以下几个场合需要使用逆变器

首先是工业控制系统,某些需要稳定电源支持的控制系统和仪表也需要逆变器来保证稳定运行。其次是数据中心应用,逆变器能够确保数据中心在各种电源供应情况下都能稳定运行。最后是在医疗设备领域也有广泛应用,因为许多医疗设备如呼吸机、医疗影像设备等都需要精确的电压控制来保证设备功能稳定和工作效率,此时逆变器就起到了关键作用。此外,在电动汽车充电站的建设中,也需要使用逆变器进行电力转换和分配。这些场合都需要逆变器来确保电力系统的稳定运行和设备的正常工作。

总之,逆变器的应用领域非常广泛,几乎涵盖了所有需要电力转换的场合。无论是在日常生活还是在工业生产中,逆变器的存在都起到了不可或缺的作用。

数控直流稳压电源中MOS管解决方案

2020-12-25 15:29·微碧半导体数控直流稳压电源中MOS解决方案

数控直流稳压电源

直流稳压电源是能为负压提供稳定直流电源的电子装置。交流电作为它的供电电源,当供电电源的电压产生变化时,稳压器都会保持稳定的输出地电压。当直流稳压电源随着电子设备向高精度、高稳定度、高可靠性发展时,对电子设备的供电电源提出更高的要求。

传统的直流稳压电源有功能简单、不易控制、输出信号精度低、体积大、抗干扰性差等缺点,所以人们将研究目光投向了基于单片机的数控直流稳压电源,它具有更好的操作便捷性、结构简单、电压稳定度高,且由于电压信号是数字显示,更易读取

2017年,GaoXiaoHong等人设计了一种以AT89C52为主控电路、键盘和1602为显示模块,采用TLV5618完成D/A转换,调压和稳压功能由μA741及MOS管IRF630MF电路实现的数字显示直流稳压电源。该稳压电源比传统稳压电源结构更为简单,提高了电压稳定度,扩大了电压调节范围

【数控直流稳压电源硬件组成框图】


主电路硬件设计

【数控直流稳压电源硬件设计原理图】


主要参数信息

控制器:AT89C52芯片D/A转换器:TLV5618AJ运算放大器:μA741MOS管:NMOS管IRF630MF

按键及显示模块


【按键及显示模块】


调压及稳压模块


【μA741运算放大器封装图】

滑动端接负电源,将一至千欧的电位器连接入两个调零端之间,通过调电位器可以达到使失调电压值为0的目的。TLV5618AJ的输出模拟量(0~5V)经过μA741运算放大器模块进行隔离放大,使其输出端脚6输出电压0~15V。


MOS管IRF630MFP稳压模块

【IRF630稳压模块】

前面运算放大器的输出电压可控制NMOS管IRF630MFP的导通和关闭,源极输出电压信号经过RC滤波电路后可以大大减少输出端的波纹电压,是输出端电压稳定。

这里选用了IRF630MFP做此电路的MOS管,VDS=200V,ID=10A,Rdon=0.265Ω内阻较小,关断延迟时间短,是优质的场效应管选择。

可用的VBsemi微碧MOSFET型号:

①IRF630MFP

②IRF630P

③VBM1203M

④VBMB1203M

⑤VBZM630


【适用的VBsemi微碧公司MOS管型号】

加上软件设计,最终设计的数控直流稳压电源可以保证开机输出电压为0~10V任意值,步进值为0.1V;纹波电压不大于80mVp-p;由“+”“-”两键分别控制输出电压步进值的增减;输出电压大小由1602液晶屏显示;系统可稳定安全的进行工作。


微碧半导体MOS管封装及应用微碧半导体企业主要产品的封装有:SOP-8、TO-220(F)、TO-263、TO-247、TO-252、TO-251、SOT-23、SOT-223、SOT-89、QFN、AO3400、IRF540、IRF540N等系列封装产线。


【微碧部分MOS管产品封装】

广泛应用于3C数码、安防设备、测量仪器、广电教育、家用电器、军工/航天、可穿戴设备、汽车电子、网络通信、物联网IoT、新能源、医疗电子、照明电子、智能家居、电脑主板显卡、MID\UMPC、GPS、蓝牙耳机、PDVD、车载DVD、汽车音响、液晶显示器、移动电源、手机电池(锂电池保护板)、LED电源等产品。微碧半导体有限公司以饱满的激情,拼搏务实的干劲,不断创新进取,致力于为客户群体打造出一座高效、便捷、直通、优质的服务桥梁。


参考文献

[1]高晓红,段彦丰.数控直流稳压电源的设计与实现[J].陇东学院学报,2018,29(01):44-46.

[2]赵新宇,胡建成,杨九如.实用稳压电源电路设计[J].自动化技术与应用,2011,30(02):107-110.

[3]王春梅.实验室简易数控直流稳压电源的设计[J].化工自动化及仪表,2011,38(01):102-104+109.

[4]冯燕.直流稳压电源保护电路的分析[J].微计算机信息,2009,25(20):272-274.


往期部分MOS管产品应用方案

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数控机床直流电源怎么设计
发布人:yy434259 发布时间:2025-01-04