线性稳压电源
直流稳压电源的分类及原理
直流稳压电源的分类及原理直流稳压电源是一种能够将交流电转换为稳定的直流电并提供给各种电器设备使用的装置。
它主要由变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路等组成。
根据其输出方式和输出电压特点,可以将直流稳压电源分为线性稳压电源和开关稳压电源。
一、线性稳压电源线性稳压电源是利用线性元件(如二极管、三极管、场效应管等)将交流电转换为直流电,并通过稳压电路将输出电压维持在稳定的水平。
线性稳压电源的原理如下:1.变压器:将输入电源的电压变换为适合的电压,通常会降低电压。
2.整流电路:通过二极管或三极管将交流电转换为半波或全波的脉动直流电。
3.滤波电路:使用电容器对脉动电流进行滤波,使得输出电流平滑化。
4.稳压电路:通过负反馈机制控制输出电压,使其保持在稳定值。
线性稳压电源具有输出电压稳定性高、噪声和纹波小等优点,适用于对电压稳定性要求较高的场合,如科研实验、仪器设备等。
但由于采用了线性元件,效率较低,体积较大,无法满足高功率需求。
二、开关稳压电源开关稳压电源是利用开关管(如MOSFET、IGBT等)进行高频开关操作,实现输入交流电转换为稳定的直流电的一种电源。
开关稳压电源的原理如下:1.变压器:将输入电源的电压变换为适合的电压,通常会升降电压。
2.整流电路:通过开关管的高频开关操作,将输入电源转换为高频脉冲信号。
3.滤波电路:使用电感和电容对高频脉冲信号进行过滤,使输出电流平滑化。
4.稳压电路:通过负反馈机制控制开关管的开关频率和占空比,使输出电压稳定。
开关稳压电源具有体积小、效率高、功率大等优点,适用于工业控制、通信设备、变频器等大功率、高效率的应用场合。
但开关频率较高,容易产生高频噪声,需要进行精确的电磁干扰控制。
总结来说,直流稳压电源主要分为线性稳压电源和开关稳压电源两种类型。
线性稳压电源适用于对电压稳定性要求较高的场合,而开关稳压电源适用于功率较大、效率要求高的场合。
不同类型的稳压电源具有各自的特点和适用范围,根据实际需求选择合适的类型和规格的电源是非常重要的。
线性直流稳压电源详解之线性直流稳压电源设计电路图分析
线性直流稳压电源详解之线性直流稳压电源设计电路图分析线性直流电源线性模式,是指调整管工作在线性状态下(就是工作在放大区啊)的直流稳压电源。
就比如三极管,有放大、饱和、截止三种工作状态一样,调整管工作在线性状态下,可这么来理解:RW是连续可变的,亦即是线性的。
而在开关电源中则不一样,开关管是工作只有开、关两种状态:开电阻接近很小;关电阻很大接近于无穷大。
工作在开关状态下的管子显然不是线性状态。
所以直流稳压电源,会分为线性模式直流电源和开关模式直流电源。
线性直流电源(Linearpowersupply)是先将交流电经过变压器降低电压幅值,再经过整流电路整流后,得到脉冲直流电,后经滤波得到带有微小波纹电压的直流电压。
要达到高精度的直流电压,必须经过稳压电路进行稳压。
稳压过程稳压过程,是稳压电源的一个核心,所以对这里大致说明一下。
细细的讲的话会很复杂,不过只要我们知道一个规律,分析起来就很方便了。
稳压过程如输出电压误差放大管基极电压误差放大管基极电流误差放大管集电极电流调整管基极电流(减小的那部分基极电流哪去了?被误差放大管集电极分流了,调整管等效电阻输出电压,完成了调整的目的。
反之也一样,变,掌握了这个规律,对于理解这个概念会很有帮助。
由于调整管相当于一个电阻,电流流过电阻时会发热,所以工作在线性状态下的调整管,一般会产生大量的热,导致效率不高。
这是线性稳压电源的一个最主要的缺点。
但线性稳压电源的优点也是开关电源不可比的:调整速度快、纹波小、干扰小,正是这些优点,使得线性稳压电路在数字电路、CPU供电(家电中的)、信号处理等对电源质量要求较高的电路中得到了广泛应用。
基本工作原理线性直流电源主回路的工作过程是输入电源先经预稳压电路进行初步交流稳压后,通过主。
PMU(PMIC)线性电源,开关电源
PMU(power management unit)就是电源管理单元,一种高集成的、针对便携式应用的电源管理方案,即将传统分立的若干类电源管理芯片,如低压差线性稳压器(LDO)、直流直流转换器(DC/DC),但现在它们都被集成到手机的电源管理单元(PMU)中,这样可实现更高的电源转换效率和更低功耗,及更少的组件数以适应缩小的板级空间,成本更低。
PMU作为消费电子(手机、MP4、GPS、PDA等)特定主芯片配套的电源管理集成单元,能提供主芯片所需要的、所有的、多档次而各不相同电压的电源,同电压的能源供给不同的手机工作单元,像处理器、射频器件、相机模块等,使这些单元能够正常工作。
按主芯片需要而集成了电源管理,充电控制,开关机控制电路。
包括自适应的USB-Compatible的PWM充电器,多路直流直流转换器(BuckDC-DCConverter),多路线性稳压器(LDO),Charge Pump,RTC电路,马达驱动电路,LCD背光灯驱动电路,键盘背光灯驱动电路,键盘控制器,电压/电流/温度等多路12-BitADC,以及多路可配置的GPIO。
此外还整合了过/欠压(OVP/UVP)、过温(OTP)、过流(OCP)等保护电路。
高级的PMU可以在USB以及外部交流适配器、锂电池和应用系统负载之间安全透明的分配电能。
动态电源路径管理(DPPM)在系统和电池充电之间共享交流适配器电流,并在系统负载上升时自动减少充电电流。
调整充电电流和系统电流分配关系,最大程度保证系统的正常工作,当通过USB 端口充电时,如果输入电压降至防止USB 端口崩溃的阈值以下,则基于输入电压的动态电源管理(IDPM) 便减少输入电流。
当适配器无法提供峰值系统电流时,电源路径架构还允许电池补偿这类系统电流要求。
LDO是利用较低的工作压差,通过负反馈调整输出电压使之保持不变的稳压器件。
压差小的话用LDO,带可关断功能便于电源管理。
压差大的还是用DC-DC效率高。
稳压电源设计
稳压电源设计1. 引言稳定的电源是电子设备正常运行的关键,稳压电源设计是电子电路设计中非常重要的一环。
本文将介绍稳压电源的基本原理、设计方法以及常见的稳压电源类型。
2. 稳压电源的基本原理稳压电源的主要目的是提供一个稳定的直流电压输出。
它可以通过控制电源输入端的输入电压或调整电路的工作方式来实现。
稳压电源的基本原理是通过负反馈控制来实现稳定的输出。
稳压电源电路通常由三个主要部分组成:输入部分、稳压控制部分和输出部分。
输入部分用于接受电源输入,稳压控制部分负责检测输出电压并作出相应调整,输出部分则提供稳定的输出电压。
3. 稳压电源的设计方法稳压电源的设计需要考虑多个因素,如输出电压范围、负载能力、效率、稳定性等。
下面是一些常用的稳压电源设计方法:3.1. 线性稳压电源线性稳压电源是最简单和常见的稳压电源类型之一。
它使用线性元件(如二极管、晶体管)来控制输出电压,具有较低的噪声和较高的稳定性。
但由于线性元件的特性,线性稳压电源的效率较低。
3.2. 开关稳压电源开关稳压电源通过开关元件(如开关管、MOS管)对输入电源进行开关调制,从而实现对输出电压的控制。
开关稳压电源具有较高的效率和较低的体积。
但由于开关元件的开关动作会产生噪声和干扰,对于某些应用场景可能不适用。
3.3. 切换稳压电源切换稳压电源是一种结合了线性稳压和开关稳压的设计方法。
它通过在低负载时使用线性稳压模式,在高负载时自动切换到开关稳压模式。
这样既可以提供较高效率,又能保持输出电压的稳定性。
4. 常见的稳压电源类型根据用途和应用场景的不同,稳压电源有多种类型。
以下是其中一些常见的稳压电源类型:4.1. 低压差稳压电源低压差稳压电源是一种能够在输入电压和输出电压之间产生较小压降的稳压电源。
它适用于对输入电压要求较高或供电线路较长的应用。
4.2. 可调稳压电源可调稳压电源是一种可以根据需要调整输出电压的稳压电源。
它通常由一个可调节电阻和稳压控制电路组成,可以用于满足不同的应用需求。
稳压电源工作原理
稳压电源工作原理稳压电源是一种能够提供稳定电压输出的电子设备,它在电子设备中起着至关重要的作用。
在许多电子设备中,如计算机、手机、电视等,稳压电源都是必不可少的部分。
稳压电源的工作原理是通过一系列电子元件和电路来确保输出电压稳定在设定的数值范围内,以满足电子设备对稳定电压的需求。
稳压电源的工作原理可以分为线性稳压和开关稳压两种类型。
线性稳压电源是通过调节电源输入端和输出端之间的电压差来实现稳压的。
其基本原理是利用稳压器件(如晶体管、二极管等)来消耗多余的电压,从而使输出电压保持在稳定的水平。
当输入电压发生波动时,稳压器件会自动调整以保持输出电压不变。
线性稳压电源的优点是输出电压稳定性高,但效率较低,适用于对输出电流要求不高的场合。
开关稳压电源则是通过开关管来控制输入电压的占空比,从而实现稳压。
其基本原理是将输入电压转换成高频脉冲信号,经过滤波和调节后形成稳定的输出电压。
开关稳压电源的优点是效率高,适用于对输出电流要求较高的场合。
但其缺点是输出电压稳定性不如线性稳压电源。
无论是线性稳压还是开关稳压,稳压电源的核心部分都是稳压器件和控制电路。
稳压器件是用来消耗多余电压或者控制输入电压的占空比,以保持输出电压稳定。
控制电路则是用来监测输出电压,并根据需要调节稳压器件的工作状态,以使输出电压保持在设定的范围内。
这些稳压器件和控制电路通常由集成电路来实现,以确保稳压电源的稳定性和可靠性。
除了稳压器件和控制电路,稳压电源还包括输入滤波电路、输出滤波电路和保护电路等部分。
输入滤波电路用来滤除输入电压中的杂波和干扰,以保证稳压器件和控制电路的正常工作。
输出滤波电路则用来滤除输出电压中的纹波和杂波,以确保输出电压的稳定性和纯净度。
保护电路则用来保护稳压电源和被供电设备不受过压、过流、短路等异常情况的影响,以确保稳压电源的安全可靠。
总的来说,稳压电源的工作原理是通过稳压器件和控制电路来确保输出电压稳定在设定的范围内,以满足电子设备对稳定电压的需求。
稳压电源的设计与制作
一、线性稳压电源的优缺点
优点: 电源稳定度及负载稳定度较高; 输出纹波电压小; 瞬态响应速度快; 线路结构简单,便于维修; 没有开关干扰。 缺点: 功耗大、效率低,其效率一般只有45%; 体积大、重量重,不能微小化; 将变换后的交流电压转换为单方向的脉动 电压。(AC→DC) 电路形式: 半波整流 全波整流 桥式整流
对整流电路输出的脉动直流进行平滑,使之 成为含交变成份很小的直流电压。 常用的滤波电路: 电容滤波 电感滤波 L型滤波 π型滤波
三、滤波电路(电容滤波电路)
1、电路组成如图所示: C并在RL两 T 端,为滤波电容器 ui 2、工作波形:设C初始电压uc=0 u2 (1)u2正半周: VD1、VD3导通, C充电, uo=uc=u2 (2)当 u2达到峰值a点后,开始下降 u2 ∵u2↓→uc>u2 ∴VD1,VD3截止 , C向RL放电, uo 0 2 (uc)按指数规律下降,四个二极管 uo 仍然截止。 a b (3)当uo(uc)↓→ b点时,|u2|=|uo|, u2↓→ 过了b点 →VD2、VD4导通 → C再 0 次充电 → uo=|u2| iD (4)当u2达到峰值后→VD2、VD4截止 → C向RL充放电, 电容如此反复充放电, 0 输出波形如图所示
u2 VD 1导通 RL VD 3导通 u2
VD 3 VD 2
t
2
3 4
0
(2)u2负半周: VD2、VD4导通, VD1、VD3截止
u2 VD 2导通 RL VD 4导通 u2
uo
2U 2
t
0
io
0
t
三、滤波电路
作用:
线性稳压电源
线性稳压电源设计摘要:直流稳压电源一般由电源变压器,整流电路,滤波电路及稳压电路所组成。
变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电,整流器把交流电变为直流电,经滤波后,稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。
本设计主要采用直流稳压构成集成稳压电路,通过变压,整流,滤波,稳压过程将220V交流电,变为稳定的直流电,并稳定输出直流电压。
关键词:直流稳压电路;整流;滤波;稳压;正文:现有线性稳压电源综述1.1 原理采用线性稳压电源的稳压电源电路中的调整功率管工作在线性放大区。
线性稳压电源的工作过程可简述为:将220V、50HZ的工频电网电压经过线性变压器降压以后,再经过整流、滤波和线性稳压,最后输出一个纹波电压和稳定性均能符合要求的直流电压。
如图所示,可变电阻RW跟负载电阻RL组成一个分压电路,输出电压为:Uo=Ui×R L/(R W+R L),因此通过调节R W的大小,即可改变输出电压的大小。
请注意,在这个式子里,如果只看可调电阻R W的值变化,Uo的输出并不是线性的,但如果把R W和R L一起看,则是线性的。
还要注意,这个图并没有将R W的引出端画成连到左边,而画在右边。
虽然这从公式上看并没有什么区别,但画在右边,却正好反映了“采样”和“反馈”的概念----实际中的电源,绝大部分都是工作在采样和反馈的模式下的,使用前馈方法很少,或就是用了,也只是辅助方法而已。
如果用一个三极管或者场效应管,来代替图中的可变阻器,并通过检测输出电压的大小,来控制这个“变阻器”阻值的大小,使输出电压保持恒定,就实现了稳压的目的。
这个三极管或者场效应管是用来调整电压输出大小的,所以叫做调整管。
由于调整管相当于一个电阻,电流流过电阻时会发热,所以工作在线性状态下的调整管,一般会产生大量的热,导致效率不高。
这是线性稳压电源的一个最主要的一个缺点。
1.2 线性稳压电源的优缺点优点有如下几点:电源稳定度较高;输出纹波电压较小;瞬态响应速度较快;线路结构简单,便于理解和维修;无高频开关噪声;成本低;工作可靠性较高。
线性稳压电源和开关稳压电源详解
线性稳压电源和开关稳压电源详解根据调整管的工作状态,我们常把稳压电源分成两类:线性稳压电源和开关稳压电源。
线性稳压电源,是指调整管工作在线性状态下的稳压电源。
而在开关电源中则不一样,开关管(在开关电源中,我们一般把调整管叫做开关管)是工作在开、关两种状态下的:开——电阻很小;关——电阻很大。
开关电源是一种比较新型的电源。
它具有效率高,重量轻,可升、降压,输出功率大等优点。
但是由于电路工作在开关状态,所以噪声比较大。
?通过下图,我们来简单的说说降压型开关电源的工作原理。
如图所示,电路由开关K(实际电路中为三极管或者场效应管),续流二极管D,储能电感L,滤波电容C等构成。
当开关闭合时,电源通过开关K、电感L给负载供电,并将部分电能储存在电感L以及电容C中。
由于电感L的自感,在开关接通后,电流增大得比较缓慢,即输出不能立刻达到电源电压值。
一定时间后,开关断开,由于电感L的自感作用(可以比较形象的认为电感中的电流有惯性作用),将保持电路中的电流不变,即从左往右继续流。
这电流流过负载,从地线返回,流到续流二极管D的正极,经过二极管D,返回电感L的左端,从而形成了一个回路。
通过控制开关闭合跟断开的时间(即PWM——脉冲宽度调制),就可以控制输出电压。
如果通过检测输出电压来控制开、关的时间,以保持输出电压不变,这就实现了稳压的目的。
在开关闭合期间,电感存储能量;在开关断开期间,电感释放能量,所以电感L叫做储能电感。
二极管D在开关断开期间,负责给电感L提供电流通路,所以二极管D叫做续流二极管。
在实际的开关电源中,开关K由三极管或场效应管代替。
当开关断开时,电流很小;当开关闭合时,电压很小,所以发热功率U×I就会很小。
这就是开关电源效率高的原因。
什么是线性电源?线性电源(Linear power supply)是先将交流电经过变压器降低电压幅值,再经过整流电路整流后,得到脉冲直流电,后经滤波得到带有微小波纹电压的直流电压。
直流稳压电源的种类及选用
直流稳压电源的种类及选用一、线性稳压电源:线性稳压电源是最基本、最常见的一种直流稳压电源。
其工作原理是通过调节电源输出级的放大倍数,使输入电压经过放大后得到稳定的输出电压。
线性稳压电源具有输出纹波小、响应速度快等特点,可以提供较为精确的稳定电压输出。
但是线性稳压电源的效率一般较低,而且对输入电压波动较敏感,适用于对电流精度要求较高的场合。
二、开关稳压电源:开关稳压电源是一种采用开关电源技术的稳压电源。
开关稳压电源通过将输入电压通过开关进行高频开关控制,进而输出稳定的直流电压。
相比于线性稳压电源,开关稳压电源具有体积小、效率高、稳压精度高等优点,适用于对功率密度要求较高的场合。
不过开关稳压电源的输出纹波较大,输出电流负载能力一般较差。
三、开关调谐稳压电源:开关调谐稳压电源是一种结合了开关稳压电源和线性稳压电源的特点的稳压电源。
开关调谐稳压电源在线性稳压电源的基础上增加了开关电源的调谐电路,能够通过调谐电路实现线性和开关两种工作状态的切换,从而在保持稳压性能的同时提高电源的效率。
开关调谐稳压电源适用于对电源效率和稳压性能要求兼顾的场合。
四、直流稳压电源选用的要点:在选择直流稳压电源时,需要根据具体的应用需求和电源参数来进行选择。
1.输出电压范围:根据实际需求确定所需的输出电压范围,选择具备输出范围符合要求的稳压电源。
2.输出电流能力:根据所需的最大输出电流来选择电源的输出电流能力。
一般来说,电源的额定输出电流要大于所需的最大输出电流,以保证电源正常工作。
3.稳压性能:稳压电源的稳压性能是选择的关键指标之一、要求电源能够在额定负载下保持较低的输出纹波和较高的稳压精度。
4.效率:效率是衡量电源能量转换效率的指标,一般来说,效率越高,能耗越低。
选择效率较高的电源可以减少能耗和热量散失。
5.其他特性:根据实际需要,还可以考虑电源的保护功能、响应速度、稳定性等特性。
综上所述,直流稳压电源的种类包括线性稳压电源、开关稳压电源和开关调谐稳压电源,根据实际需求和电源参数来选择适合的电源。
线性稳压器和开关稳压器的比较 稳压器知识介绍
线性稳压器和开关稳压器的比较稳压器知识介绍根据调整管的工作状态,我们常把稳压电源分成两类:线性稳压电源和开关稳压电源。
此外,还有一种使用稳压管的小电源。
LDO(低压降)稳压器LDO 是一种线性稳压器,(V oltageRegulators/Stabilizers)。
线性稳压器,使用在其线性区域内运行的晶体管或FET,从应用的输入电压中减去超额的电压,产生经过调节的输出电压。
所谓压降电压,是指稳压器,将输出电压维持在其额定值上下100mV 之内所需的输入电压与输出电压差额的最小值。
正输出电压的LDO(低压降)稳压器,通常使用功率晶体管(也称为传递设备)作为PNP。
这种晶体管允许饱和,所以稳压器,可以有一个非常低的压降电压,通常为200mV左右;与之相比,使用NPN 复合电源晶体管的传统线性稳压器,的压降为2V 左右。
负输出LDO 使用NPN 作为它的传递设备,其运行模式与正输出LDO 的PNP设备类似。
更新的发展使用CMOS 功率晶体管,它能够提供最低的压降电压。
使用CMOS,通过稳压器,的唯一电压压降是电源设备负载电流的ON 电阻造成的。
如果负载较小,这种方式产生的压降只有几十毫伏。
开关稳压器开关稳压器,使用输出级,重复切换“开”和“关”状态,与能量存贮部件(电容器和感应器)一起产生输出电压。
它的调整是通过根据输出电压的反馈样本来调整切换定时来实现的。
在固定频率的稳压器,中,通过调节开关电压的脉冲宽度来调节切换定时? 这就是所谓的PWM 控制。
在门控振荡器或脉冲模式稳压器中,开关脉冲的宽度和频率保持恒定,但是,输出开关的“开”或“关”由反馈控制。
根据开关和能量存贮部件的排列,产生的输出电压可以大于或小于输入电压,并且可以用一个稳压器产生多个输出电压。
在大多数情况下,在同样的输入电压和输出电压要求下,脉冲(降压)开关稳压器比线性稳压器转换电源的效率更高。
线性稳压器与开关稳压器的比较线性电压稳压器的优点:简单输出纹波电压低出色的line 和负载稳压;对负载和line 的变化响应迅速;电磁干扰(EMI) 低。
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安泰信TPR 系列大功率恒压恒流线性直流稳压电源远端补偿接口可以保证其输出电压不受输出线压降的影响,从而保证产品精度。
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线性稳压电源原理图
线性稳压电源原理图线性稳压电源是一种常见的电子电路,用于将不稳定的输入电压转换为稳定的输出电压。
它在各种电子设备中都有广泛的应用,例如电脑、手机、电视等。
本文将介绍线性稳压电源的原理图及其工作原理。
首先,线性稳压电源的原理图包括输入端、变压器、整流桥、滤波电容、稳压管、电流限制电阻和输出端。
输入端接收交流输入电压,变压器将输入电压转换为所需的电压等级,整流桥将交流电转换为直流电,滤波电容用于平滑输出电压,稳压管用于稳定输出电压,电流限制电阻用于限制输出电流,输出端为最终输出稳定电压的地方。
其次,线性稳压电源的工作原理是通过稳压管来实现的。
稳压管是一种特殊的二极管,它能够在一定的电压范围内保持稳定的输出电压。
当输入电压发生变化时,稳压管会自动调节其导通电阻,以保持输出电压的稳定。
这样就能够确保输出端所需的稳定电压不受输入电压波动的影响。
另外,线性稳压电源还需要考虑输出电流的限制。
电流限制电阻的作用是限制输出电流,防止电路过载损坏。
当输出电流超过电流限制电阻所设定的数值时,电路会自动切断输出电压,以保护电路和设备的安全。
总的来说,线性稳压电源的原理图及其工作原理是通过一系列的电子元件和电路来实现的。
它能够将不稳定的输入电压转换为稳定的输出电压,并且能够限制输出电流,保护电路和设备的安全。
在实际的电子设备中,线性稳压电源扮演着非常重要的角色,确保设备正常、稳定地工作。
总的来说,线性稳压电源的原理图及其工作原理是通过一系列的电子元件和电路来实现的。
它能够将不稳定的输入电压转换为稳定的输出电压,并且能够限制输出电流,保护电路和设备的安全。
在实际的电子设备中,线性稳压电源扮演着非常重要的角色,确保设备正常、稳定地工作。
开关电源基础知识介绍
开关电源基础知识介绍开关电源基础知识介绍现在电器化中常用的稳压电源有两大类:线性稳压电源和形状型稳压电源。
线性稳压电源亦称串联调整式稳压电源。
它的优点是成本较低、稳压性能好、输出纹波小,它的缺点是工作效率较低,在中小功率应用场合用得较多。
形状型稳压电源是指开关电源中的调整管工作在截止区和饱和区。
它的工作状态就象普通机械开关一样,当调整管截止时相当开关断开,而调整管饱和导通时相当于开关接通。
这种起着开关作用的三极管我们就把它称为开关管,用开关管来稳定输出电源,我们就把它称为开关型稳压电源。
开关型稳压电源具有体积小、抗干扰能力强、损耗小、效率高、具有保护能力等优点。
计算机及其外部设备中,如计算机、打印机和显示器等都使用开关型稳压电源。
开关电源就其与负载联接的形式不同,可分为并联型和串联型两种。
并联型开关电源与串联型开关电源工作原理基本相同,电压调整范围也差不多。
它们主要区别在于:并联型开关电源,其电压输出端与电网间有开关变压器进行电路上的隔离,因此,机板上除与开关变压器初级相连的部分电路外,其余均不与市电相连,因此并联型号开关电源安全性好,容易与外界接口;而串联型号开关电源由于没有隔离变压器,整机的“地“有可能与电网火线相连,致使整机安全性差,不利于与外界接口。
并联型开关电源电路复杂,对开关管要求高,而串联型开关电源电路相对简单得多,成本也低。
开关电源就其开关管的被激励方式的不同,可分为自激式和他激式两种。
自激式开关电源由开关管、启动电路、反馈电路、稳压电路等组成,这种方式电路简单,稳压精度不高。
他激式开关电源中的开关管的工作状态是通过脉宽调制组件来完成的,这种方式虽然电路复杂,但具有稳压精度高、负载能力强等许多优点,现在电器设备中大多使用它源程序式开关电源。
在他激式开关电源中又可分为电压驱动型和电流驱动型两种。
电压驱动型是指通过电压驱动型脉宽调制组件驱动晶体开关管工作。
电流驱动型芯片有TL494、MC494等,在计算机电源中多使用电压驱动型脉宽调制组件。
电路中的稳压和滤波
电路中的稳压和滤波在电子设备中,稳压和滤波是两个重要的电路技术。
稳压电路用来稳定电压,保证电子设备正常运行;而滤波电路则用来消除电源中的噪声和干扰,提供干净稳定的电源。
一、稳压电路稳压电路的作用是将不稳定的电源电压转换为稳定的直流电压,为电子设备提供恒定的电压。
常见的稳压电路有线性稳压电路和开关稳压电路。
1. 线性稳压电路线性稳压电路是最常见的一种稳压电路。
它通过使用稳压二极管或晶体管以及电阻器等元件来实现电压稳定。
线性稳压电路的原理是通过调节电阻或电流来控制输出电压。
优点是稳压精度高,但效率相对较低。
2. 开关稳压电路开关稳压电路是利用开关元件(如晶体管、功率场效应管等)的开关特性来实现电压稳定。
开关稳压电路运行效率高,但稳定性可能相对线性稳压电路差。
二、滤波电路滤波电路主要用于消除电源中的杂波和噪声,提供干净稳定的直流电源。
常见的滤波电路有电容滤波和电感滤波。
1. 电容滤波电容滤波电路通过将电容器连接在电源输出端和负载之间,来滤波和平滑输出电压。
电容器具有贮能的特性,可以吸收和释放能量,从而平滑输出电压。
电容滤波电路对高频噪声起到很好的滤波作用。
2. 电感滤波电感滤波电路则是利用电感对电流变化的抑制作用来滤波。
电感器可以阻止高频信号通过,从而减少噪声和杂波对电源的干扰。
电感滤波电路对低频噪声有较好的滤波效果。
三、稳压和滤波电路的应用稳压和滤波电路广泛应用于各种电子设备中,尤其是在需要稳定可靠电源的场合。
1. 电源适配器电源适配器是常见的应用稳压和滤波电路的设备。
通过将输入电源转换为稳定的直流输出电压,为各种电子设备供电。
2. 电子设备电子设备往往对供电电源有严格的要求,需要通过稳压和滤波电路来确保供电的稳定和可靠。
3. 通信系统在通信系统中,稳压和滤波电路用于调整和净化电源电压,以保证通信设备的正常运行。
总结:稳压和滤波电路在电子设备中起到了至关重要的作用。
稳压电路确保了设备的供电稳定性,而滤波电路则消除了电源的噪声和干扰。
稳压电源的工作原理
稳压电源的工作原理稳压电源是电子设备中常用的电源模块,主要用于为电子设备供电并保持输出电压稳定。
它不仅可以提供必要的电流和电压,还可以保护电子设备免受过电压和过电流的损坏,从而确保电子设备的稳定性和安全性。
本文将介绍稳压电源的工作原理以及常见的稳压电源类型。
工作原理稳压电源的基本原理是使用电子元件将输入电压转换为恒定或几乎恒定的输出电压。
根据电路设计和电源类型的不同,稳压电源可以采用多种不同的工作原理。
下面是几种典型的稳压电源工作原理:线性稳压电源线性稳压电源采用晶体管、二极管和电阻器等电子元件,将输入电压衰减并滤波,然后通过调整线性电压稳压器的电阻值来保持输出电压稳定。
线性稳压电源的优点是简单易实现,这种设计比较适合低功率的电子设备,例如低噪声放大器、测量仪器和小型无线电收发机等。
开关稳压电源开关稳压电源采用开关变换器的原理,通过变换器内部的开关元件快速开关来控制输入电压的变化,并将输出电压维持在恒定值。
由于开关稳压电源采用了高效的开关变换器,因此可以实现高效率、高精度和高可靠性。
同时,开关稳压电源还具有输出电压范围大和容易控制等优点,因此被广泛应用于计算机、通讯设备、工业自动化和家居电器等领域。
转换器稳压电源转换器稳压电源是开关稳压电源的一种变种,它使用转换器来将输入电压变换为合适的输出电压。
转换器稳压电源具有高功率、高效率和高稳定性等优点,因此被广泛应用于大型通讯设备、工业控制系统和高性能计算机等领域。
常见的稳压电源类型在实际应用中,常见的稳压电源类型主要有以下几种:线性稳压电源线性稳压电源主要包括三种:普通线性稳压电源、低噪声线性稳压电源和高压稳压电源。
普通线性稳压电源复杂电路,成本低,但效率较低,适合低功率设备。
低噪声线性稳压电源可以在保证稳定输出电压的同时,最小化输出的噪声水平,适合音频、射频等高要求设备。
高压稳压电源适合高电压、高功率的大型设备。
开关稳压电源开关稳压电源主要包括两种:开环控制式和封闭环控制式。
线性稳压电源的工作原理
线性稳压电源的工作原理
线性稳压电源是一种常用的电源供电装置,其工作原理可以简单描述为:将输入的交流电波转换为稳定的直流电。
1. 整流:电源输入的交流电首先通过整流电路,将交流电转换为半波或全波的脉冲电流。
整流电路通常由二极管或可控硅等元件构成。
2. 滤波:经过整流后,电源输出的仍然是脉动的直流电,需要通过滤波电路进行平滑处理,去除脉动成份并得到较为稳定的直流电。
滤波电路可以采用电容器和电感等元件组成的低通滤波网络。
3. 调整:经过滤波后的直流电压还不够稳定,需要通过电压调整电路对电压进行精确的调整,使其达到所需的稳定输出电压。
调整单元通常由稳压二极管、稳压管或集成稳压电路等元件组成。
4. 保护:为了保证电源的安全运行和防止过载、短路等故障,稳压电源通常还配备了过流保护、过压保护、过热保护等保护回路。
这些保护回路通过电路设计或添加额外的保护元件来实现。
5. 输出:经过上述处理后,稳压电源的输出为稳定的直流电,可用于供给各种设备或电路。
需要注意的是,线性稳压电源的工作原理相对简单,但其效率
较低,且容易受到输入电压变化的影响。
因此,在一些对效率和稳定性要求较高的应用场景中,可能会选择其他类型的电源供电装置,如开关稳压电源。
线性开关电源分析
OVER
ⅳ、交流电路与直流电路分开。
ⅴ、所有线路尽量沿地线铺设,且应沿直流地铺设,尽量避免沿交流地铺设。 ⅵ、尽量减小电源线走线的有效包围面积。
ⅱ、集成芯片去耦
原则上每个集成芯片都应安置一个0.1uf的陶瓷电容器;如果电路板空隙小不足以安装,可每4~10个芯片安置一个1~10uf的限噪声用的钽电容器;对抗噪声较弱、关断电流大的ROM、RAM存储器,应在芯片的Vcc和GND间直接接入去耦电容。 安装电容时应尽量缩短电容器的引线,另外,每个芯片的去耦电容应安装在本集成芯片的Vcc和GND线上,避免安装到别的GND上。 ⅲ、电源线的布置 应尽量时电源线、地线的走向和数据信息的传递方向一致,这样有助于增强抗噪声能力。 4、布线原则 ⅰ、导线间距离要尽量加大; ⅱ、采用隔离走线,即在不得不平行走线时可在两条信号线间加一条接地线来进行隔离 ⅲ、对于印制板上容易接受干扰的信号线,不能与能够产生干扰或传递干扰的线路长距离范围内平行铺设,必要时可加一条屏蔽电线。
地线连接与布线 含义 电气设备中“地”的含义有两种:大地和工作基准地,这里只介绍后者。 工作基准地是指信号回路的基准导体,又称“系统地”,接地的目的是为各部分电路提供基准电位以及抑制干扰。 地线的设计 ⅰ、地线加粗以通过较大的电流;如有可能电线宽度应在2~3mm以上,同时,应使电源线和底线的走向与数据信息传递方向一致,以增强抗噪声能力。 ⅱ、接地线构成闭环路,以提高抗噪声能力,减少干扰。
开关电源 电容式开关电源(电荷泵) 电荷泵的基本工作原理是利用电容的储能特性,通过可控开关的高频开关动作,将输入的电能储存在电容里,当开关断开时,电能在释放给负载,体功能量。其输出的功率和电压能力与占空比(开关导通时间和整个开关的周期的比值)有关,可用于升压和降压,其内部的FET开关阵列以一定的方式控制快速电容的充放电,从而使输出电压以一定的因数倍增或降低,从而得到所需要的输出电压。其特点是转换效率较高,设计方便,但输出电流较小,。
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“线性稳压电源”设计制作任务书
一、设计制作背景
电子电路工作时都需要直流电源提供能量,电池因使用费用高,一般只用于低功耗便携式的仪器设备中。
在电子电路中,通常需要直流电源供电。
直流电源供电中为了保证电子电路的正常工作必须为电路提供稳定的电源电压。
因此在电子电路中稳压电源是必不可少的一部分。
因此我们现在设计并制作出一个简单的线性稳压电源。
二、实训要求及完成的任务
一人一组,时间为三天(利用晚自习及课余时间)。
1、完整的电子产品样机;
自己用万用板焊接出样品并调试成功,焊接要求焊点、导线剥头长度、引脚加工尺寸及成形符合工艺要求;要求在万能板上焊接的电路布局合理、连接简洁;要求主板和万能板间连接合理、牢固、美观。
2、电子产品的设计说明书(文件命名为制作人姓名之汉字)。
三、工作原理简介
输入电压12V稳压5V稳压Tl431稳压
电路方框图
四、产品硬件电路调试
完成设计任务要求的各电路功能的调试,使各功能电路正确、可靠、稳定地工作。
装配及调试说明
注意:电路焊接完成,仔细检查无误后,才可通电调试。
1、外部接线
通过COM1端子接入+15V、-15V和GND工作电源(请注意电源极性)。
2、调试方法
电源电路:整机电路供电采用±15V供电,
3、整机功能验证
五、电路参数测试
为保证测量数据准确,最好是先将电路调试完毕后,再完成以下答案。
1、电路正常工作时,U1为 V。
2、电路正常工作时,U2为 V。
3、电路正常工作时,U3为 V。
4、电路正常工作时,U4为 V。
5、电路正常工作时,U5为 V。
6、电路正常工作时,U6为 V。
7、调节R0观察LED灯的亮度变化并测试U7的电压值的变化完成下表:
R0
U7
LED亮度
附件1:工作原理图
2
34
Vin
1
G N D
2
Vo ut
3
U17812Vin 1
G N D
2
Vo ut
3
U37805Vin 2
G N D
1
Vo ut
3
U27912
Vin 2
G N D
1
Vo ut
3
U47905
C1
470uF
C2
470uF C3220uF
C4220uF C5
470uF
C6220uF
U1
U2
D0LED
R110k
C01104
C02104C03104C04104
C05104C06104
6
1
8
U5
TL431
R0
105
R 100
U3
U4
U5
U6
U7
附件2:电路元器件选择表 名称 型号 代号
数量 电容 104 C01, C02, C03, C04, C05, C06 6 电容 470uF C1, C2,C3,C4,C5,C6 2 三端稳压器 7812 U1 1 三端稳压器 7912 U2 1 三端稳压器 7805 U3 1 三端稳压器 7905 U4 3 发光管 红色 D0 1 电阻 100 R 1 电阻 10K R1 2 并联稳压器
TL431ILP
U5
1
附件3:主要器件功能介绍
3.1 常用线性串联型稳压电源芯片
常用的线性串联型稳压电源芯片有:78XX 系列(正电压型),79XX 系列(负电压型)(实际产品中,XX 用数字表示,XX 是多少,输出电压就是多少。
例如7805,输出电压为5V );LM317(可调正电压型),LM337(可调负电压型);1117(低压差型,有多种型号,用尾数表示电压值。
如1117-3.3为3.3V ,1117-ADJ 为可调型)。
WYJ 系列智能型直流稳压电源采用微电脑控制技术及完善的保护电路和专用的高性能基准稳压源元件,因而使该系列稳压电源具有了稳压精度高,纹波干扰小,稳定可靠,使用方便,输出电压可在规定的范围内任意设定等特点。
3.2并联稳压器TL431
TL431是TL、ST公司研制开发的并联型三端稳压基准。
由于其封装简单(型如三极管)、参数优越(高精度、低温漂)、性价比高,近年来在国外已经得到了广泛应用。
TL431外形如图7,典型应用电路如图8,在典型应用电路中,R1、R2和TL431组成了高精度并联稳压电源,如要改变输出电压V KA,可通过调整R1和R2的阻值,输出电压V KA便可在Vref(标称2.5V)至36伏之间任意设定。
输出电压V KA=V ref(1+R1/R2)+I ref*R1 在实际应用中I ref很小一般忽略不计,所以稳压电路的输出电压可以写成 V KA=V ref(1+R1/R2)。
图 8
图 7 图 8。