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直流稳压电源是什么?

 发布时间:2022-04-27 点击量:439

什么是直流稳压电源?

  稳压电源将不稳压的AC(交流电)转换为恒定的DC(直流电)。稳压电源用于确保即使输入发生变化,输出仍保持恒定。

  稳压直流电源也称为线性电源,它是一种嵌入式电路,由各种模块组成。

  稳压电源将接受交流输入,并提供恒定的直流输出。下图显示了典型稳压直流电源的电路图。

稳压直流电源的基本组成部分如下:

  降压变压器

  整流器

  直流滤波器

  调节器

  稳压电源的运行

  降压变压器

  降压变压器将把交流电源的电压降压到所需的电压水平,调整变压器的匝数比,以获得所需的电压值,变压器的输出作为整流器电路的输入。

  整改

  整流器是一种由二极管组成的电子电路,用于执行整流过程。整流是将交流电压或电流转换为相应直流量的过程。整流器的输入为交流,而其输出为单向脉动直流。

  虽然半波整流器在技术上可以使用,但与全波整流器相比,它的功率损耗是显著的。因此,全波整流器或桥式整流器用于整流交流电源的两个半周期(全波整流)。下图显示了全波桥式整流器。

桥式整流器由四个p-n结二极管组成,以上述方式连接。在电源的正半周期内,通过变压器二次侧(即VMN)感应的电压为正。因此,点E相对于F为正。因此,二极管D3和D2反向偏置,二极管D1和D4正向偏置。二极管D3和D2将充当开路开关(实际上存在一些电压降),二极管D1和D4将充当闭合开关并开始导电。因此,整流器的输出端出现整流波形,如第一幅图所示。当次级电路(即VMN)中感应的电压为负时,D3和D2正向偏置,其他两个反向偏置,滤波器的输入端出现正电压。

  直流滤波

  整流器的整流电压是脉动直流电压,具有很高的纹波含量。但这不是我们想要的,我们想要一个纯无纹波的直流波形。因此使用了一个过滤器。使用不同类型的滤波器,如电容滤波器、LC滤波器、扼流圈输入滤波器、π型滤波器。下图显示了沿整流器输出端连接的电容滤波器和产生的输出波形。

当瞬时电压开始增加电容器电荷时,电容器会充电,直到波形达到峰值。当瞬时值开始减小时,电容器开始以指数形式缓慢地通过负载放电(在这种情况下为调节器输入)。因此,获得了纹波含量非常小的几乎恒定的DC值。

  章程

  这是稳压直流电源中的最后一个模块。当交流电源的输入发生变化时,或由于调节电源输出处的负载电流变化,或由于温度变化等其他因素,输出电压或电流将发生变化或波动,使用调节器可以消除此问题,即使在输入发生变化或任何其他变化时,调节器也将保持输出恒定,晶体管串联稳压器、固定和可变IC稳压器或在齐纳区工作的齐纳二极管可根据其应用而使用,IC的78XX和79XX(如IC7805)用于获得输出电压的固定值。

  使用像LM317和723这样的集成电路,我们可以将输出电压调整到所需的恒定值,下图显示了LM317电压调节器。可以通过调整电阻R1和R2的值来调整输出电压。通常,需要在输出和输入端连接值约为0.01µF至10µF的耦合电容器,以解决输入噪声和输出瞬态问题。理想情况下,输出电压由下述公式得出:

上图显示了稳压+5V直流电源的完整电路。