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穩(wěn)壓電源的種類很多,串聯(lián)型穩(wěn)壓電源由電源變壓器、整流元器件、濾波電容、調(diào)整元件(調(diào)整管或三瑞穩(wěn)壓器等)、基準(zhǔn)電壓、取樣網(wǎng)絡(luò)、比較放大以及過載或短路保護等組合而成。由于串聯(lián)型穩(wěn)壓電源屬線性穩(wěn)壓電路,且調(diào)整管在穩(wěn)壓便。其缺點是功耗大、效率低和允許電網(wǎng)波動范圍小。一般串聯(lián)穩(wěn)壓電源允許電網(wǎng)波動范圍為(220±22)V。 為了降低功耗,提高效率,引入了開關(guān)型穩(wěn)壓電源。
開關(guān)型穩(wěn)壓電源通常稱之為開關(guān)電源。它有以下:
1、開關(guān)電源是直接對電網(wǎng)電壓進(jìn)行整流濾波調(diào)整,然后由開關(guān)調(diào)整管進(jìn)行穩(wěn)壓。所以不需要變壓器的。
2、開關(guān)電源一般采用功率半導(dǎo)體器件作為開關(guān),通過控制開關(guān)的占空比調(diào)整輸出電壓。以功率晶體管(GTR)為例,當(dāng)開關(guān)管飽和導(dǎo)通時,集電極和發(fā)射極兩端的壓降接近零,在開關(guān)管截止時,其集電極電流為零,所以功耗小,效率高。效率可高達(dá)70%~95%。而功耗小,散熱器也隨之減小。
3、開關(guān)工作頻率在幾十千赫,所用濾波電容器和電感的容量值較小。因此開關(guān)電源具有重量輕,體積小等特點。
4、由于功耗小,機內(nèi)溫升低,從而提高了整機的穩(wěn)定性和可靠性。
電源有分開關(guān)電源與穩(wěn)壓電源,這兩種電源是有區(qū)別的,但也存在著相似之處。
開關(guān)電源是近代普遍推廣的穩(wěn)壓電源,具有效率高、電壓范圍寬,輸出電壓穩(wěn)定等特點,現(xiàn)在應(yīng)用比較廣。
比如現(xiàn)在電腦的ATX電源、筆記本電腦電源適配器、打印機電源、手機充電器等等。穩(wěn)壓電源是在負(fù)載功率變化時,輸出電壓仍然保持固定的電壓值。開關(guān)電源也是穩(wěn)壓電源,但穩(wěn)壓電源不能直接稱為開關(guān)電源。
穩(wěn)壓電源是使用電子電路輸出電壓達(dá)到穩(wěn)定目的的電源,有串聯(lián)型穩(wěn)壓電源、并聯(lián)型穩(wěn)壓電源、開關(guān)穩(wěn)壓電源。
普通的串聯(lián)穩(wěn)壓電源都安裝電源變壓器,具有輸出電壓穩(wěn)定、波紋小等優(yōu)點,但是電壓范圍小,效率低。
并聯(lián)穩(wěn)壓電源輸出電壓特別穩(wěn)定,但是負(fù)載能力很差,只在儀表內(nèi)部做基準(zhǔn)用。
開關(guān)電源的調(diào)整管工作在飽和和截止?fàn)顟B(tài),因而發(fā)熱量小,效率高(75%以上)而且省掉了大體積的變壓器。但開關(guān)直流穩(wěn)壓的輸出的直流上面會疊加較大的紋波(50mv),在輸出端并接穩(wěn)壓二極管可以改善,另外由于開關(guān)管工作是會產(chǎn)生很大的尖峰脈沖干擾,也需要在電路中串連磁珠加以改善。
相對而言直流穩(wěn)壓電源就沒有以上缺陷,它的紋波可以做的很?。?5mv以下)。對于電源效率和安裝體積有要求的地方用開關(guān)直流穩(wěn)壓電源好,對于電磁干擾和電源純凈性有要求的地方(例如電容漏電檢測)多選用線性直流穩(wěn)壓電源。另外當(dāng)電路中需要做隔離的時候現(xiàn)在多數(shù)用DC-DC來做對隔離部分供電(DC-DC從其工作原理上來說就是開關(guān)直流穩(wěn)壓電源)。開關(guān)直流穩(wěn)壓電源中用到的高頻變壓器可能繞制起來較麻煩。
開關(guān)電源相對質(zhì)量較輕,體積較小。開關(guān)電源是通過開關(guān)管的打開與關(guān)閉的次數(shù)或時間,來調(diào)節(jié)輸出功率,效率比線性穩(wěn)壓電源要高,發(fā)熱量相對要小很多,但是動態(tài)響應(yīng)較差,適宜較穩(wěn)定負(fù)載場所。 開關(guān)電源的濾波電容由于工作頻率很高,故對電網(wǎng)的干擾很大。
直流線性穩(wěn)壓電源相對較重,濾波電容個頭大,整體體積大。直流線性穩(wěn)壓電源是調(diào)整管分壓使輸出電壓降低,所以調(diào)整管的負(fù)擔(dān)很重,發(fā)熱量大且效率較低。但是動態(tài)響應(yīng)很好,適宜負(fù)載變化較頻繁場所,例如音頻功放機。