直流稳压电源
开关电源的优点是体积小,重量轻,稳定可靠;缺点相对于线性电源来说纹波较大(一般≤1%VO(P-P),好的可做到十几mV(P-P)或更小)
(1)AC/DC
该类电源也称一次电源,它自电网取得能量,经过高压整流滤波得到一个直流高压,供DC/DC变换器在输出端获得一个或几个稳定的直流电压,功率从几瓦-几千瓦均有产品,测试电源,用于不同场合。属此类产品的规格型号繁多,据用户需要而定通信电源中的一次电源(AC220输入,电源,DC48V或24V输出)也属此类。
(2)DC/DC
在通信系统中也称二次电源,它是由一次电源或直流电池组提供一个直流输入电压,经DC/DC变换以后在输出端获一个或几个直流电压。
(3)通信电源
通信电源其实质上就是DC/DC变换器式电源,只是它一般以直流-48V或-24V供电,并用后备电池作DC供电的备份,将DC的供电电压变换成电路的工作电压,一般它又分*供电、分层供电和单板供电三种,以后者可靠性居高。。它的功率可自几瓦-几千瓦均有产品。
直流稳压电源的设计
三相整流变压器的设计包括:
一、二次绕组的联结方式,二次侧电压的计算,一、二次侧电流的计算,容量的计算与确定,结构形式的选择等环节。其中一、二次绕组的联结方式及二次侧电压的确定是我们重点分析的内容.
1、二次侧电压的确定
二次电压不仅与负载电压(即要设计的直流稳压电源电压)和整流电路有关,而且与稳压器件有关。对于要求高的选桥式整流电路,用电容滤波稳压和稳压器稳压,对于要求低的则可以不稳压或用电容稳压。如在图1中,+7V低压驱动,主要是用来锁相,其电流小、电压低,电压波动对驱动电源的工作状态影响不大,不用稳压;+110V用以高压驱动,断续式供电且频率很高,大的电流和电流变化率会产生很高过电压,因此要用电解电容稳压,电阻限流;+12V用于计算机和集成电路的电源,电流小、电压低,但要求电压稳定、纹波系数小,因此用电容和三端稳压器两级稳压。对于不同的稳压手段,24V开关电源,二次电压有着不同的确定方法,理论上这3个电压的计算式相同,即U2=Ud/2.34 或UL=Ud/1.35,计算的3个二次电压分别为:5.2V、81.5V和8.9V,但这样计算的结果在实际中不和适,因此,有些量必须用工程估算式来确定,如三相不可逆整流系统一般用公式UL=(0.9~1.0)·Ud估算,如果直流侧用电解电容滤波时、输出平均值会升高,一般用公式UL=Ud/2?估算;如果直流侧用电容和三端稳压器稳压,为了扩大稳压范围,Ud一般应升高3~6V,再用公式UL=(0.9~1.0)·Ud估算。这样确定的3个二次电压分别为:UL7=0.9×7=6.3V,UL110=110/2?=78V,UL12=16×0.9=14.4V
2、一、二次例电流计算及容量确定
二次电流要根据负载电流的大小和整流电路来定,在图1中采用三相桥式整流电路,用式I2=(2/3)?Id求出3个二次电流有效值分别为:3.26A、6.5A、1.63A,就得到3个二次电压和电流。根据变压器一、二次功率近似相等原则,可求得一次电流I1=1.45A,变压器的容量为S=953VA,按1.5kVA选变压器型号。
3、一、二次例绕组联结方式的确定
三相交压器绕组可以根据需要接成星形或Δ形。三相整流电路一般用于大功率(即负载功率在4kW以上)整流,变压器通常接成Y/Δ、 Δ/Y 2种。Δ/Y接法可使电源线电流有2个阶梯,更接近正弦波,谐波影响小,可控整流电路用得比较多;Y/Δ接法可以提供单相交流电源,减小二次绕组电流,一般用于大功率二极管整流电路;对于小功率三相变压器有时也接成Y/Y型,虽然这种接法会给电网引入谐波.但毕竟其功率小,影响也较小。总之,选的时候既要考虑对电网的影响,又要尽量减小绕组电流,降低绕组绝缘等级。在图1中,7V和12V电流比较小,电压低,选星形接法;110V电流大,电压不是太高,可编程电源,选Δ形接法,可大大降低绕组中电流,减小绕组线径,延长使用寿命;一次绕组的线电压虽然高(380V),但变压器容量只有2kW,一次电流为1.45A,所以选星形接法,可降低绕组的电压和绕组的绝缘等。
电源的选择和使用中需要注意的问题
问: 高频数字直流稳压电源适合哪些类型的负载?
答:高频数字直流稳压电源适合带阻容性(如电脑)阻性、微感性负载。
问:高频数字直流稳压电源不适合哪些类型的负载?
答:高频数字直流稳压电源不推荐带纯感性、纯容性负载。例如电动机、空调复印机等。而且也不能接半波整流型负载。
问::高频数字直流稳压电源是否能使用加水电池?
答:可以使用,但是建议用户使用铅酸免维护蓄电池。因为在使用中可能发生使用者遗忘加水、电池酸水流出或电池气体排放不好等等因素,造成电池坏死或影响高频数字直流稳压电源负载正常运行。另外高频数字直流稳压电源的充电器是针对铅酸电池的特性而设计的故不太适合其他类型的蓄电池,现在配置高频数字直流稳压电源应全部使用免维护蓄电池。
问:高频数字直流稳压电源使用场合
答:1、电机类:电动车电机、电动车控制器、直流马达测试老化等
2、电具类:LED测试及老化、节能灯泡测试及老化、灯具测试、钨丝气化等
3、汽车类:汽车电子、大功率直流电机、汽车电机控制器、车用灯光、点烟器、汽车影音测试及老化等
4、电子器件类:电容器、电阻、继电器、晶体管、传感器等
5、显示器类:显示屏、液器屏、触摸屏、车载DVD、手机显示器等
6、电化学类:电解、电镀、阳极氧化、有色金属研究等
7、其他需要直流电源供应的产品测试及研发,如磁控管等。。
问:电池怎样颐养及使用寿命?
答:1、正常时,电池每隔3-6个月带载充、放电一次,放电后标准机的连续充电时间应不少于10小时。
2、高频数字直流稳压电源临时闲置不必,应每隔3-6个月充放电一次。
3、电池使用环境要求温度在0-40摄氏度之间,防止阳光直射并保持清洁。
4、一般在室温条件下,正常使用时铅酸蓄电池的使用寿命为3-5年。