穩壓電源的分類
常用的穩壓電源有:①鐵磁諧振式交流穩壓器。由飽和扼流圈與相應的電容器組成,具有恒壓伏安特性。②磁放大器式交流穩壓器。將磁放大器和自耦變壓器串聯而成,利用電子線路改變磁放大器的阻抗以穩定輸出電壓。③滑動式交流穩壓器。通過改變變壓器滑動接點位置穩定輸出電壓。④感應式交流穩壓器。靠改變變壓器次、初級電壓的相位差,使輸出交流電壓穩定。⑤晶閘管交流穩壓器。用晶閘管作功率調整元件。穩定度高、反應快且無噪聲。但對通信設備和電子設備造成幹擾。20世紀80年代以後,又出現3種新型交流穩壓電源:補償式交流穩壓器。數控式和步進式交流穩壓器。凈化式交流穩壓器。具有良好隔離作用,可消除來自電網的尖峰幹擾。 又稱交流穩壓器。隨著電子技術的發展,特別是電子計算機技術應用到各工業、科研領域後,各種電子設備都要求穩定的交流電源供電,電網直接供電已不能滿足需要,交流穩壓電源的出現解決了這壹問題。常用的交流穩壓電源有:
①鐵磁諧振式交流穩壓器。由飽和扼流圈與相應的電容器組成,具有恒壓伏安特性。
②磁放大器式交流穩壓器。將磁放大器和自耦變壓器串聯而成,利用電子線路改變磁放大器的阻抗以穩定輸出電壓。
③滑動式交流穩壓器。通過改變變壓器滑動接點位置穩定輸出電壓。
④感應式交流穩壓器。靠改變變壓器次、初級電壓的相位差,使輸出交流電壓穩定。
⑤晶閘管交流穩壓器。用晶閘管作功率調整元件。穩定度高、反應快且無噪聲。但對通信設備和電子設備造成幹擾。20世紀80年代以後,又出現3種新型交流穩壓電源:補償式交流穩壓器。數控式和步進式交流穩壓器。凈化式交流穩壓器。具有良好隔離作用,可消除來自電網的尖峰幹擾。
數控穩壓電源:是通過觀察區在設備輸出端取樣,對現時電壓跟額定電壓作出比較、核對,如比較為負值,則發送數據到中央處理器(CPU),由中央處理器作出電壓加的命令。同時,檢測區檢測半導體是否已開、關。確認無誤後,中央處理器做出電壓加的命令控制半導體工作,從而達到額定電壓的標準。如果正值,中央處理器則做出電壓減的命令,整個過程全部數字化只需0.048秒時間。
本設備將瞬間反復變化的電壓通過數字控制回路穩定來確保輸出電壓始終為額定電壓。
采用數碼式控制原理監控電壓的變化,通過電子晶閘開關調整變壓器的TAP來始終保持穩定的輸出電壓的數碼式電源穩壓器(DIGITAL TAPCHANGING METHOD) 又稱直流穩壓器。它的供電電壓大都是交流電壓,當交流供電電壓的電壓或輸出負載電阻變化時,穩壓器的直接輸出電壓都能保持穩定。穩壓器的參數有電壓穩定度、紋波系數和響應速度等。前者表示輸入電壓的變化對輸出電壓的影響。紋波系數表示在額定工作情況下,輸出電壓中交流分量的大小;後者表示輸入電壓或負載急劇變化時,電壓回到正常值所需時間。直流穩壓電源分連續導電式與開關式兩類。前者由工頻變壓器把單相或三相交流電壓變到適當值,然後經整流、濾波,獲得不穩定的直流電源,再經穩壓電路得到穩定電壓(或電流)。這種電源線路簡單、紋波小、相互幹擾小,但體積大、耗材多,效率低(常低於40%~60%)。後者以改變調整元件(或開關)的通斷時間比來調節輸出電壓,從而達到穩壓。這類電源功耗小,效率可達85%左右,但缺點是紋波大、相互幹擾大。所以,80年代以來發展迅速。從工作方式上可分為:
①可控整流型。用改變晶閘管的導通時間來調整輸出電壓。
②斬波型。輸入是不穩定的直流電壓,以改變開關電路的通斷比得到單向脈動直流,再經濾波後得到穩定直流電壓。
③變換器型。不穩定直流電壓先經逆變器變換成高頻交流電,再經變壓、整流、濾波後,從所得新的直流輸出電壓取樣,反饋控制逆變器工作頻率,達到穩定輸出直流電壓的目的。
電器用途
交流穩壓電源應用於計算機及其周邊裝置、醫療電子儀器、通訊廣播設備、工業電子設備、自動生產線等現代高科技產品的穩壓和保護。 直流穩壓電源廣泛應用於國防、科研、大專院校、實驗室、工礦企業、電解、電鍍、充電設備等的直流供電。
(1)可用於各種電子設備老化,如PCB板老化,家電老化,各類IT產品老化,CCFL老化,燈管老化
(2)適用於需要自動定時通、斷電,自動記周期數的電子元件的老化、測試
(3)電解電容器脈沖老練
(4)電阻器,繼電器,馬達等測試老練
(5)整機老練;電子元器件性能測試,例行試驗 所謂逆變式穩壓電源也叫變頻電源, 本變頻電源采用16位摩托羅拉處理器控制、高頻PWM設計、原裝進口三菱1GBT推動.效率達85%以上。反應快速,對100%除載/加載,穩壓反應時間在 2ms以內。本變頻電源超載能力強,瞬間電流能承受額定電流的300%。波形純正,頻率高穩定,不產生幹擾磁波(EMI、EMC)。變頻電源不但是研發和實驗室,計量室的最佳電源,也是EM/EMC/安規測試的標準電源。
◇該變頻電源具有負載適應性強、效率高,穩定度佳,輸出波形品質好、操作簡便、體積小、重量輕的特點。本變頻電源針對世界各地不同電源種類,使用者不僅可以模擬其電壓和頻率(47~63Hz)作測試應用;其中按國家軍標特制的中頻電源還可以支援400Hz頻率的國防軍事偵測、航空電子及航海、通訊等應用設備。
◇本變頻電源不管是純阻性,容性,電感性或非線性負載均可長期正常使用。三相可單相使用。可帶負載調節電壓和頻率。其中部分機型可設置開機密碼,方便生產車間安全使用。 結構
圖1畫出了開關穩壓電源的原理圖及等效原理框圖,它是由全波整流器,開關管V,激勵信號,續流二極管Vp,儲能電感和濾波電容C組成。實際上,開關穩壓電源的核心部分是壹個直流變壓器。
逆變器,它是把直流轉變為交流的裝置。逆變器通常被廣泛地應用在采用電平或電池組成的備用電源中。
直流變換器,它是把直流轉換成交流,然後又把交流轉換成直流的裝置。這種裝置被廣泛地應用在開關穩壓電源中。采用直流變換器可以把壹種直流供電電壓變換成極性、數值各不同的多種直流供電電壓。
常見種類
全自動補償式電力穩壓器
基本結構:采用電機帶動碳刷在自藕變壓器繞組匝間滑動而直接調節輸出電壓或通過補償變壓器調節輸出電壓.
優點:帶負載能力強、工作效率高、波形失真小、電源自身抗幹擾能力強.
缺點:響應時間慢(≥1S)、有機械磨損、需定期維護、在穩壓過程中交流接觸器及電機產生較大的噪聲.
應用:工業、農業、交通、郵電、軍事、鐵路、科研文化等領域的大型機電設備、金屬加工設備、生產流水線、建築工程設備、電梯、醫療器械、刺繡輕紡設備、空調、廣播電視及家用電順、照明等需要穩壓的場所。
特點:
1、響應速度快: 少於30ms (優於兩個電源周期)
2、凈化功能強: 即可以濾除電網對負載的幹擾,又可以濾除負載對電網的幹擾
3、穩壓精度高: 額定輸出電壓±0.5%
4、抗幹擾能力強:能吸收外電路的高能量脈沖幹擾
5、效率高:可達到98.5%
6、功率因素高: 能有效提高線路的功率因素
7、體積小:只有傳統機型的25%
8、過載能力強: 5倍額定電流1秒鐘
9、失真度底:特設的LC濾波電路能降低輸出電壓波形的失真度
10、防雷擊:具有壹定的防雷能力
交流凈化穩壓器
基本結構:采用正弦波能量分配與濾波器相結合的方法,通過調節初級回路可控矽的導通角來調節輸出電壓.
優點:穩壓精度高≤±1%,響應時間快≤40ms,有尖鋒脈沖濾波作用。
缺點:輸出與輸入電壓之間有移相、有少許波形失真(附加≤3.5%)帶某些特殊負載(如可控矽負載)不理想.
應用:精密電子設備、醫療設備、計算機房、實驗室、產品老化及測試。
無觸點交流穩壓器
基本結構:通過電壓或電流過零時切換壹組或多組可控矽而使而使補償變壓器組中的某壹個或多個變壓器的補償繞組升壓,降壓,初級短路,或切換自藕變壓器的抽頭來調節輸出電壓.
優點:帶負載能力強、工作效率高、波形失真小、響應時間快、噪音低。
缺點:穩壓精度不高
應用:壹切需要穩壓的場所。
參數穩壓器基本結構
利用鐵芯材料飽和特性來突現輸出電壓基本穩定.
優點:工作可靠、過載能力強、輸出短路時能自動保護、結構簡單、穩壓範圍大.抗幹擾能力強.
缺點:重量大、體積大、價格高、噪音大、鐵芯溫升高、對輸入電源工作頻率要求高.
應用:電腦相關產品、醫療監控系統、程序控制系統、自動測試設備、廣播電視設備、郵電通訊設備、自動插件機、生產線、印刷設備、塑膠註射設備、自動取款機、SMT設備、科研試驗等。
磁放大式交流穩壓器基本結構
通過改變串聯在自藕變壓器的初級回路的磁放大變壓器的磁阻來穩定輸出電壓.
優點:穩壓精度高、響應時間快
缺點:重量大、體積大、價格高.
應用:精密電子設備、醫療設備、計算機房、實驗室、產品老化及測試。