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线性直流稳压电源的工作原理及电路方案设计-电路图讲解-电子技术方案

6 月 21, 2019

线性稳压电源是指调整管工作在线性状态下时的直流稳压电源,它是一种电源变换电路,也是电子系统的重要组成部分,其功能主要是为电子电路提供它所需要的电能。电子设备通常需要电压稳定的直流电源对负载进行供电。线性稳压电源被广泛的应用于电子电路中,虽然各种新型的稳压电路结构层出不穷,但线性稳压电源却始终是无法代替的。  


一、线性直流稳压电源的工作原理1、普通电源的工作原理 

 现在随着电子技术的高速发展,电子系统的应用领域也变得越来越广泛,电子设备的种类也在逐渐的不断更新、不断增多,电子设备与人们日常的工作、生活的关系也是日益密切。任何的电子设备都离不开安全有效的电源,电源是一切电力电子设备的动力源,因此它被形象地称之为“电路的心脏”。现在的生活中,各种高科技产品对电源的技术性能指标的要求更是越来越高。   电源通常可以分为交流电源和直流电源,它是任何电子设备都不可缺少的组成部分。直流电源又可分为两类[8],即:一类是能直接供给直流电流或电压的,如电池、蓄电池、太阳能电池、硅光电池、生物电池等,;另一类是能将交流电变换成所需要的稳定的直流电流或电压的,这类变换电路统称为直流稳压电源。

       

 现代电子设备的电路中使用了大量的半导体器件,这些半导体一般需要几伏到几十伏的直流供电电源,以便于得到其正常工作时所必需的能源。现代电子设备中使用的直流稳压电源主要分为两大类:线性稳压电源和开关性稳压电源。   

 线性稳压电源亦称为直流线性稳压电源,它的稳压性能很好,而且输出纹波很小,其缺点是需要使用体积和重量都比较大的工频变压器,而且稳定效率也比较低。

开关型稳压电源按照不同分类方式可以分成多种类型。按照其输出是否调整元(开关元件)等构成的其他部分隔离,这种隔离可以分为非隔离型和隔离型两类;按照开关元件的激励方式,又可以将其分成自激励和他激励两种类型;而按照电源的输入,又可分为AC/DC和DC/DC两种类型;按照开关元件的连接形式,可分成串联型和并列型两种类型。

它的优点是效率高,体积小,重量轻,但却存在着线路结构复杂、维修技术难度大等的一系列的缺点。   开关电源和线性电源的成本都随着其输出功率的增加而增长,但二者的增长速率各异。一般,当输出功率较小时,线性电源的成本相对较低。但是,当线性电源成本在某一输出功率点上时,反而高于开关电源,这一点称为成本反转点。   

 直流稳压电源的发展方向:智能化 、数字化、模块化、绿色化[11]。20世纪末,各种有源滤波器和有源补偿器的诞生也为21世纪批量生产各种绿色直流稳压电源产品奠定了基础。  


线性直流稳压电源的工作原理 线性稳压电源是指调整管工作在线性状态下的直流稳压电源,是一种电源变换电路,是电子系统的重要组成部分,其功能是为电子电路提供它所需要的电能。   

 当接入220V/50Hz的市电后,先经过变压器,将220V的交流高电压转换为低电压输出到整流桥,经过整流桥的整流作用输出脉动较大的直流电,接入到滤波电路中,再利用储能元件电容两端的电压不能突变的特性, 滤掉整流电路输出电压中的交流成份,保留其直流成份,最后得到平滑的输出电压。 

    

  线性直流稳压电源设计指标 (1) 电网调整率   它表示输入电网电压由额定值变化±10%时,稳压电源输出电压的相对变化量,有时也以绝对值表示。一般稳压电源的电网调整率等于或小于1%、0.1%,甚至0.01%。   (2) 稳压系数   稳压系数有绝对稳压系数和相对稳压系数两种。绝对稳压系数表示负载不变时,线性直流稳压电源电路设计方案详解     

 (4) 纹波电压   1)最大纹波电压   在额定输出电压和负载电流下,输出电压的纹波(包括噪声)的绝对值大小,通常以峰—峰值或有效值表示。   2)纹波系数γ 

                                            

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