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可控硅直流稳压电源和开关电源原理简介

  • 型号:LDX-K3050
  • 输出电压:0-30V 输出电流:0-50A
  • 来源:BOB.COM
  • 发布时间:2024-01-12 17:26:16
  • 关于稳压电源电路结构,究竟是晶体管线性直流电源,可控硅直流稳压电源还是开关电源更好,要根据具体场
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  关于稳压电源电路结构,究竟是晶体管线性直流电源,可控硅直流稳压电源还是开关电源更好,要根据具体场合,合理采用。这三种电路,国际国内都大量使用,各有各的特点。

  可控硅直流稳压电源,以其强大的输出功率,晶体管线性直流电源和开关电源没有任何办法取代。晶体管线性直流电源以其精度高,性能优越而被大范围的应用。开关电源因省去了笨重的低频变压器而使体积和重量都有不同程度的减少,减轻,也被广泛地应用在许多输出电压、输出电流较为稳定的场合。

  可控硅是一个控制电压的器件,由于可控硅的导通角是可以用电路来控制的,固此随着输出电压Uo的大小变化,可控硅的导通角也随着变化。加在主变压器初级的电压Ui也随之变化。

  也就是交流220V市电经可控硅控制后只有一部分加在主变压器的初级。当输出电压Uo较高时,可控硅导通角较大,大部分市电电压被可控硅“放过来了”(如上图所示),因而加在变压器初级的电压,即Ui较高,这当然经整流滤波后输出电压也就比较高了。

  而当输出电压Uo很低时,可控硅导通角很小,绝大部分市电电压被可控硅“卡断了”(如下图所示),只让很低的电压加在变压器初级,即Ui很低,这当然经整流滤波后输出电压也就很低了。

  晶体管线性直流电源其实就是在可控硅直流稳压电源的输出端再串一只大功率三极管(实际是多只并联),控制电路只要输出一个小电流到三极管的基极,就能控制三极管的输出大电流,使得电源系统在可控硅电源的基础上又稳压一次,因而这种晶体管线性直流电源的稳压性能要优于开关电源或可控硅直流电源1-3个数量级。

  但功率三极管(亦称调整管)上一般要占用10伏电压,每输出1安培电流就要在电源内部多消耗10瓦功率,例如500V5A电源在功率管上的损耗为50瓦,占输出总功率的2%,因而晶体管线性直流电源的效率要比可控硅直流稳压电源稍低。

  由电路能够准确的看出,市电经整流滤波后变为311V高压,经K1~K4功率开关管有序工作后,变为脉冲信号加至高频变压器的初级,脉冲的高度始终为311V。当K1,K4开通时,311V高压电流经K1正向流入主变压器初级,经K4流出,在变压器初级形成一个正向脉冲。

  同理,当K2,K3开通时,311V高压电流经K3反向流入主变压器初级,经K2流出,在变压器初级形成一个反向脉冲。这样,在变压器次级就形成一系列正反向脉冲,经整流滤波后形成直流电压。当输出电压Uo较高时,脉冲宽度就宽,当输出电压Uo较低时,脉冲宽度就窄,因此开关管其实就是一个控制脉冲宽窄的装置。

  在没有特别体积要求的情况下,一般向用户更好的提供晶体管线性直流电源,这主要是:

  1、晶体管线性直流电源精度好(优于开关电源或可控硅电源13个数量级),适用多种场合,一般用户不会提出性能、精度、技术指标方面的问题。

  2、便于维修,因为多数用户都有熟悉晶体管线性直流电源的修东西的人,也有这方面的备件。维修工具,有一只万用表即可基本处理问题,较为细心的电工亦可动手。

  3、维修后一般不留后遗症,故障能彻底排除,性能可完全恢复,只要正确使用,及时维修,一台电源使用10年是完全不成问题的。

  1、目前制作开关电源所采用的各种PWM集成芯片,主要是从输出电压变化范围小,输出电流较为稳定的角度来设计的。但所谓PWM芯片,是一种脉宽调制器,当输出电压较高,输出电流比较大时,电源内部的开关管开通时间比较久而关断时间较短:

  但这种脉冲宽度不是可以无限制的变窄的,脉冲宽度的变化范围,即调节范围仅是10%90%。这一特点决定了这种PWM芯片,并不适用于一个从0电压起调的所谓连续可调的电源。例如一台500V5A的开关电源,当它输出达500V5A时,控制脉冲最宽,形如:

  而当输出电压降至50V5A时,控制脉冲的宽度降到最宽脉冲的10%,形如:

  如果输出电压电流继续下降,要求控制脉冲继续变窄,但PWM电路已不足以满足,这时电路变为间歇工作,形如:

  脉冲时有时无,一阵一阵的,电源内会发出噪音,纹波等也会变大,电性能变差,所谓“低端不稳定”,事实上慢慢的变成了不合格品。未解决这一问题,采取新的技术措施,才能较好地解决

  2、开关电源具有污染电网和幅射干扰。在大功率开关电源附近插上一台收音机,收音机是无法收音的,对电视信号也会有干扰。有些单位的仪器仪表出现莫明其妙的干扰,和这种电网污染不无关系。对这种干扰和幅射,国家标准中都有严格规定。

  开关电源由于在高频下运行,频率越高,主变压器越小,但随频率的升高,各种分布参数负面作用也明显的显露出来。因此要求分布参数越小越好,工艺设计精湛,引线尽量短,元器件尽量靠近。由于元件密集,给维修带来一定难度。另外,由于电路与线性电源截然不同,修东西的人的技术素质要求比较高,万用表已无济于事,要用示波器才能观察到电路各点的工作状态。

  更为重要的是,由于开关功率管处在高压下工作,一旦损坏一般都是4只,即全部坏光,发出响亮的爆炸声,而且进一步烧坏产生控制信号的脉冲变压器,因而又波及到印制板,几乎是烧了一片,只要有一如果这样,整个电源报废的风险就大了。

  4、由于目前国内外市场上能够买到的用于开关电源的主要元器件,如开关管,整流二结管,磁芯变压器等,其输出功率都极其有限,一般制作电压在300伏以下,功率在2KW3KW之间的开关电源尚能应付,否则对如开关管,整流二结管,磁芯变压器等就要采取多个并联的办法来解决,这就大大地降低了整机的可靠性。一些厂家试图生产1000A的开关电源,其结果是损坏率高得惊人。因此开关电源在特种电源的行业内并无多大的用武之地。

  1.引言 LED照明经过发展后,由于本身就具有绿色、节能、高效的特点,已逐渐开始替代白炽灯荧光灯等传统照明光源,成为21世纪的新一代照明光源。现阶段市场上存在的LED调光方案有可控硅调光、脉宽调制调光、分段式开关调光等。由于可控硅调光与白炽灯荧光灯的紧密结合性,使其在市场上占据主要地位。脉宽调制由于无法兼容可控硅引线,通常只能应用于调光型台灯,而分段式开关调光没办法实现连续调光。综上所述,本文结合 DU8608的特点和可控硅的优点完成可控硅调光的LED驱动。 2.可控硅的简介 可控硅又称晶闸管。自从20世纪50年代问世以来已发展成了一个大的家族,它的主要成员有单向晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管、逆导晶闸

  调光LED驱动方案 /

  1 引言 直流稳压电源是电子技术常用的设备之一,广泛的应用于教学、科研等领域。传统的多 功能直流稳压电源功能简单、难控制、可靠性低、干扰大、精度低且体积大、复杂度高。普 通直流稳压电源品种很多.但均存在以下问题:输出电压是通过粗调(波段开关)及细调(电 位器)来调节。这样,当输出电压需要精确输出,或需要在一个小范围内改变时(如 1.02~1.03V),困难就较大。另外,随着使用时间的增加,波段开关及电位器难免接触不良, 对输出会有影响。常常通过硬件对过载进行限流或截流型保护,电路构成复杂,稳压精度也 不高。本文设计了一种以单片机为核心的智能化高精度简易直流电源,克服了传统直流电压 源的缺点,具备极高的应用价值。 2

  本例介绍一款采用发光二极管制作的电流指示的可调直流稳压电源电路,其输出功率为50W,输出电压范围为1.25-28V。 电路工作原理 该可调直流稳压电源电路由电源输入电路、稳压输出电路和电流指示电路组成,如图所示。 电源输入电路由电源开关认熔断器FUl、FU2、电源变压器T、整流二极管VDl、VD2和滤波电容器Cl组成。 稳压输出电路由三端可调稳压集成电路ICl、电容器C2,C4、二极管VD3、VD4、电阻器Rl和电位器RPl组成。 电流指示电路由电阻器R2。R4、稳压二极管VS、LED驱动集成电路IC2和发光二极管VLl,VLlO组成。 接通电源开关S后,交流220V电

  电源 /

  判别管脚:万用表置于(×10或×1)档,测量晶闸管任意两脚间的电阻,当指示为低阻值时,黑表笔所接的是控制极,红表笔所接的是阴极,余下的一脚为阳极,其它情况下阻值均应为无穷大,否则该管可能是坏的。 触发检测:万用表置于(×10或×1)档,将黑表笔接阳极,红表笔接阴极,万用表指示为不通(零偏),此时如果让控制极接触一下黑表笔,万用表应指示导通(接近满偏),即使断开控制极,只要阳极与阴极保持与表笔接触,就能一直维持导通状态,如果上述测量过程必能顺顺利利地进行,说明管子坏啦。 二极管的测量方法 万用表置于(×100或×1k)档,两表笔分别接二极管的两个电极,测量一个结果后,对调两表笔再测量一个结果。两次测量的结果中,一次的阻值较大(为反向

  1 引言     直流稳压电源是各种电子设备不可缺少的组成部分,大范围的使用在教学、科研、各种终端设备和通信设施中,其作用是把交流电转换成满足一定性能的直流电供给电子设备的其他部件使用。某电子设备不仅要求其供电电源拥有非常良好的性能,还要求运行时电源的输出电压值由程序可控。这种情况下,用模拟电路方法没办法实现。针对此种应用需求,可采用可编程逻辑器件FPGA(Field Programmable Gate Array)来实现这一功能:以32位嵌入式NiosⅡ软核为处理器,将其嵌入FPGA中运行相应的控制程序,以此来实现一个基于Nios II的高精度数控直流稳压电源。与传统的数控直流稳压电源相比.该设计不仅结构紧密相连、精度高,而且硬件容易升级。

  荧光灯交流电子镇流器自上一个世纪80 年代初期问世以来,几乎全部采用半桥式DC-AC 逆变器拓朴结构,如图1 所示。其中,半桥输出端的电感器(相当于工频荧光灯镇流器)与灯管是串联的。C1 是耦合电容器,超隔直流作用。控制器IC 的振荡器频率,通常与单个电阻RT(有时由RT 和电容CT)设定。改变RT 电阻值,则可以使开关频率发生明显的变化,据此能轻松实现对荧光灯的调光。当开关频率降低时,L的阻抗(ZL =2 πfL) 减小,灯电流增加,灯光变亮;当频率升高时,L的阻抗增加,灯电流变小,灯光变暗。因此,通过调频能轻松实现调光。调光的最大亮度电平是灯管的额定功率(即100%),亮度调节不能超过最大亮度电平。     事实上,利用

  调光器的节能灯电子镇流器 /

  本例介绍的固定直流稳压电源电路,采用七只发光二极管 (LED)组成的数字显示器来显示输出电压 (有3V和6V两档),具有电路简单实用,制作容易等特点。 电路工作原理 该固定直流稳压电源电路由稳压电路和显示电路组成,如图5-4所示。     稳压电源电路由电源变压器T、整流二极管VDl-VD4、滤波电容器Cl、C2、三端稳压集成电路IC、电阻器Rl-R3和电压选择开关S(Sa、Sb)组成。 显示电路由电阻器R4、发光二极管VLl-VL7和Sa组成。 220V交流电压经T降压、VDl-VD4整流及Cl滤波后分成两路:一路经R4限流降压后,作为显示电路的工作电源;另一经IC稳压及C2滤波后输出。 将S置于6V位置时,R3接入稳压控

  电源 (三) /

  在实际生产应用中,在许多场合都要求有长期稳定的高压直流电源,并且有时希望输出电压是可凋的。—般的稳压电路很难达到这样的要求,即使做到,其输出的动态范围也不高.笔者在一次设计中,将一般稳压电路中引入一差分电路作稳压电源的取样比较电路.并对电路的参数作了适当的调整,使得整个电源的输出动态范围大大改善,其值可达100V左右。做好的样机经使用后表明,效果甚佳。其指标为: 输入交流150V~250V,输出直流150V一250V上各个值均可稳定,且稳定度很高。 该电源具有受环境和温度的影响小,功耗低的特点,适合长期工作。其电原理图见附图.下面对其工作原理作简单的说明。 220V左右的交流电压经桥堆VDl一VD4整流

  电源 /

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