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線性直流電�
閱讀�4758時間�2017-10-18 10:07:12

    線性模�,是指調(diào)整管工作在線性狀�(tài)下(就是工作在放大區(qū)啊)的直流穩(wěn)壓電�。就比如三極管,有放�,飽和,截止,三種工作狀�(tài)一�,調(diào)整管工作在線性狀�(tài)�,可這么來理解:RW是連續(xù)可變�,亦即是線性的。而在開關(guān)電源中則不一�,開�(guān)管是工作只有�、關(guān)兩種狀�(tài):開——電阻接近很?。魂P(guān)——電阻很大接近于無窮�。工作在開關(guān)狀�(tài)下的管子顯然不是線性狀�(tài)。所以直流穩(wěn)壓電�,會分為線性模式直流電源和開關(guān)模式直流電源�

概述

    線性直流電源(Linear power supply)是先將交流電經(jīng)過變壓器降低電壓幅�,再�(jīng)過整流電路整流后,得到脈沖直流電,后�(jīng)濾波得到帶有微小波紋電壓的直流電壓。要�(dá)到高精度的直流電�,必須經(jīng)過穩(wěn)壓電路�(jìn)行穩(wěn)��
    �(wěn)壓過�
    �(wěn)壓過程,是穩(wěn)壓電源的一個核�,所以對這里大致說明一�。細(xì)�(xì)的講的話會很�(fù)�,不過只要我們知道一個規(guī)律,分析起來就很方便��
    如輸出電壓↑→誤差放大管基極電壓↑→誤差放大管基極電流↑→誤差放大管集電極電流↑→調(diào)整管基極電流↓(減小的那部分基極電流哪去了?被誤差放大管集電極分流了,調(diào)整管等效電阻↑→輸出電壓↓,完成了調(diào)整的目的。反之也一�,↑變↓,掌握了這個規(guī)�,對于理解這個概念會很有幫助�
    由于�(diào)整管相當(dāng)于一個電�,電流流過電阻時會發(fā)�,所以工作在線性狀�(tài)下的�(diào)整管,一般會�(chǎn)生大量的�,導(dǎo)致效率不�。這是線性穩(wěn)壓電源的一個最主要的缺�。但線性穩(wěn)壓電源的�(yōu)點也是開�(guān)電源不可比的:調(diào)整速度�、紋波小、干擾小,正是這些�(yōu)�,使得線性穩(wěn)壓電路在�(shù)字電路、CPU供電(家電中的)、信號處理等對電源質(zhì)量要求較高的電路中得到了廣泛�(yīng)用�

工作原理

    線性直流電源主回路的工作過程是輸入電源先經(jīng)�(yù)�(wěn)壓電路�(jìn)行初步交流穩(wěn)壓后,通過主工作變壓器隔離整流變換成直流電�,再經(jīng)過控制電路和單片微處理控制器的智能控制下對線性調(diào)整元件�(jìn)行精�(xì)�(diào)節(jié),使之輸出高精度的直流電壓��
    1、電源變壓器及整�:�380V的交流電變換成所需的直流電�
    2、預(yù)�(wěn)壓電�:采用繼電器元件或可控硅元件對輸入的交流或直流電壓�(jìn)行預(yù)�(diào)整和初步�(wěn)�,從而降低線性調(diào)整元件的功�,提高工作效率。并確保輸出電壓源高精度和高�(wěn)定�
    3、線性調(diào)整元�:對濾波后的直流電壓�(jìn)行精�(xì)�(diào)�,使輸入電壓達(dá)到所需要的值和精度要求�
    4、濾波電�:對直流電源的脈動�,干擾,噪聲�(jìn)行限度的阻止,和吸�,從而保證直流電源的輸出電壓低紋�、低噪聲、低干擾�
    5、單片機(jī)控制系統(tǒng):單片微處理控制器對檢測到的各種信號�(jìn)行比�、判�、計�、分析等處理�,再發(fā)出相�(yīng)的控制指令使直流�(wěn)壓電源整體穩(wěn)壓系�(tǒng)工作正常、可靠、協(xié)�(diào)�
    6、輔助電源及基準(zhǔn)電壓�:為直流穩(wěn)壓系�(tǒng)提供高精度的基準(zhǔn)電壓源及電子電路工作所需要的電源�
    7、電壓取樣及電壓�(diào)節(jié):檢測直流�(wěn)壓電源輸出電壓值及�(shè)定調(diào)節(jié)直流�(wěn)壓電源的輸出電壓值�
    8、比較放大電�:將直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓值與基準(zhǔn)源的電壓�(jìn)行比較取得誤差電壓信號后,�(jìn)行放大反饋及控制線性調(diào)整元件而保證輸出電壓穩(wěn)��
    9、電流檢測電�:取得直流�(wěn)壓電源輸出電流�,作限流或保護(hù)控制的信��
    10、驅(qū)動電�:為驅(qū)動可�(zhí)行元件而設(shè)置的功率放大電路�
    11、顯示器:直流�(wěn)壓電源輸出電壓值及輸出電流值的顯示�

與開�(guān)電源對比

    線性直流電源的電壓反饋電路是工作在線性狀�(tài),開�(guān)電源是指用于電壓�(diào)整的管子工作在飽和和截至區(qū)即開�(guān)狀�(tài)��
    線性直流電源一般是將輸出電壓取樣然后與參考電壓送入比較電壓放大器,此電壓放大器的輸出作為電壓調(diào)整管的輸�,用以控制調(diào)整管使其�(jié)電壓隨輸入的變化而變化,從而調(diào)整其輸出電壓,但開關(guān)電源是通過改變�(diào)整管的開和關(guān)的時間即占空比來改變輸出電壓��
    從其主要特點上看:線性直流電源技�(shù)很成熟,制作成本較低,可以達(dá)到很高的�(wěn)定度,波紋也很小,而且沒有開關(guān)電源具有的干擾與噪音,但其體積相對開�(guān)電源來說,比較龐�,且輸入電壓范圍要求�;而開�(guān)電源與之相反�
    線性直流電�,可控硅電源,開�(guān)電源電路的簡單比�  �(guān)于電路結(jié)�(gòu),究竟是線性電�,可控硅電源還是開關(guān)電源,要看具體場合,合理采用。這三種電�,國際國�(nèi)都大量使�,各有各的特�??煽毓桦�?,以其強(qiáng)大的輸出功率,使線性電源和開關(guān)電源無法取代。線性電源以其精度高,性能�(yōu)越而被廣泛�(yīng)�。開�(guān)電源因省去了笨重的工頻變壓器而使體積和重量都有不同程度的減少,減�,也被廣泛地�(yīng)用在許多輸出電壓、輸出電流較為穩(wěn)定的場合�
    一、可控硅電源的電路結(jié)�(gòu)如下�
    通俗的說,可控硅是一個控制電壓的器件,由于可控硅的導(dǎo)通角是可以用電路來控制的,固此隨著輸出電壓Uo的大小變化,可控硅的�(dǎo)通角也隨著變�。加在主變壓器初級的電壓Ui也隨之變化�
    就是~220V市電�(jīng)可控硅控制后只有一部分加在主變壓器的初�。當(dāng)輸出電壓Uo較高�,可控硅�(dǎo)通角較大,大部分市電電壓被可控硅“放過來了�,因而加在變壓器初級的電�,即Ui較高,這當(dāng)然經(jīng)整流濾波后輸出電壓也就比較高�。而當(dāng)輸出電壓Uo很低時,可控硅導(dǎo)通角很小,絕大部分市電電壓被可控硅“卡斷了”(如下圖所示),只讓很低的電壓加在變壓器初�,即Ui很低,這當(dāng)然經(jīng)整流濾波后輸出電壓也就很低了�
    二.線性電源的主電路如下:

線性電源的主電路
    線性電源實際上是在可控硅電源的輸出端再串一只大功率三極管(實際是多只并�(lián)),控制電路只要輸出一個小電流到三極管的基極就能控制三極管的輸出大電流,使得電源系�(tǒng)在可控硅電源的基�(chǔ)上又�(wěn)壓一�,因而這種線性穩(wěn)壓電源的�(wěn)壓性能要優(yōu)于開�(guān)電源或可控硅電源1-3個數(shù)量級。但功率三極管(亦稱�(diào)整管)上一般要占用10伏電�,每輸出1安培電流就要在電源內(nèi)部多消�10瓦功率,例如500V 5A電源在功率管上的損耗為50�,占輸出總功率的2%,因而線性電源的效率要比可控硅電源稍��
    三、開�(guān)電源的主電路如下�
    開關(guān)電源的主電路
    由電路可以看�,市電經(jīng)整流濾波后變?yōu)?11V高壓,經(jīng)K1~K4功率開關(guān)管有序工作后,變?yōu)槊}沖信號加至高頻變壓器的初級,脈沖的高度始終為311V。當(dāng)K1,K4開通時,311V高壓電流�(jīng)K1正向流入主變壓器初級,經(jīng)K4流出,在變壓器初級形成一個正向脈�,同�,當(dāng)K2,K3開通時,311V高壓電流�(jīng)K3反向流入主變壓器初級,經(jīng)K2流出,在變壓器初級形成一個反向脈�。這樣,在變壓器次級就形成一系列正反向脈�,經(jīng)整流濾波后形成直流電壓。當(dāng)輸出電壓Uo較高�,脈沖寬度就�,當(dāng)輸出電壓Uo較低�,脈沖寬度就�,因此開�(guān)管實際上是一個控制脈沖寬窄的裝置� 我公司在沒有特別體積要求的情況下,一般向用戶提供線性電�,這主要是�
    1、線性電源精度好(�(yōu)于開�(guān)電源或可控硅電源1�3個數(shù)量級),適用多種場合,一般用戶不會提出性能、精度、技�(shù)指標(biāo)方面的問��
    2、便于維�,因為多�(shù)用戶都有熟悉線性電源的維修人員,也有這方面的備件。維修工�,有一只萬用表即可基本解決問題,較為細(xì)心的電工亦可動手�
    3、維修后一般不留后遺癥,故障能徹底排除,性能可完全恢�(fù),只要正確使�,及時維�,一臺電源使�10年是完全不成問題��

用�

    線性直流電源產(chǎn)品可廣泛�(yīng)用于科研、大專院�、實驗室、工礦企�(yè)、電解、電�、充電設(shè)備等�

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