理解线性程控电源的工作原理
什么是线性电源如何设计线性电源
什么是线性电源如何设计线性电源线性电源是一种将交流电转换为所需电压或电流的电子设备。
它以其稳定性和低噪音等特点而广泛应用于许多领域，如通信、工业控制、仪器仪表和电子产品等。
本文将介绍线性电源的基本工作原理和常见设计方法。
一、线性电源的基本工作原理线性电源主要由变压器、整流电路、稳压电路和滤波电路组成。
主要分为两个阶段，一是交流电的转换，二是直流电的稳定输出。
在第一个阶段，变压器将输入电源的高压交流电转换成所需的较低电压交流电。
然后，通过整流电路将交流电转换为直流电。
这种转换过程减小了电压的峰值，使得波形更为平滑。
在第二个阶段，稳压电路通过对电压进行采样和调节，确保输出电压始终稳定在所需的数值范围内。
滤波电路可以进一步降低输出电压中的噪音和纹波，提供更纯净的直流输出。
二、线性电源的设计方法设计线性电源时，需要考虑以下几个方面：1.电源输入和输出参数首先，确定所需的输入电压范围和输出电压/电流参数。
输入电压应该包括电源的额定电压和波动范围，以确保电源能够正常工作。
输出电压和电流参数应与目标设备的需求相匹配。
2.变压器和整流电路设计根据输入电压和输出电压的转换比，选择合适的变压器。
同时，设计合适的整流电路以将交流电转换为直流电。
常见的整流电路包括单相桥式整流电路和中心引线整流电路。
3.稳压电路设计设计稳压电路以保持输出电压稳定。
常见的稳压电路包括二极管稳压、三端稳压、调整器和反馈调节等。
根据输出电压的需求和所需的稳压精度，选择适合的稳压电路。
4.滤波电路设计滤波电路用于去除输出电压中的噪音和纹波。
它可以包括电容滤波和电感滤波等。
选择合适的滤波元件和设计参数，以提高输出电压的纯净度。
5.保护电路设计为了保护电源和目标设备，设计适当的过载保护、过压保护和短路保护电路。
这些保护电路可以在电源工作时监测和响应异常情况，以防止设备损坏或安全事故发生。
总结：线性电源是一种常见的电子设备，它通过使用变压器、整流电路、稳压电路和滤波电路将交流电转换为所需的直流电。
程控电源基本使用
程控电源的历史与发展
历史回顾
程控电源的发展始于20世纪60年代，最初主要用于工业自动 化控制领域。随着电子技术和计算机技术的不断发展，程控 电源的应用范围逐渐扩大，成为现代科研和工业生产中不可 或缺的重要设备。
发展趋势
未来，程控电源将继续朝着高精度、高稳定性、智能化和网 络化方向发展，以满足更多领域和更高要求的电源需求。同 时，随着新能源、电动汽车等新兴产业的发展，程控电源在 未来的应用前景将更加广阔。
电源的维护与保养
定期检查
定期检查电源的运行状态，确保其正常工作。
清洁保养
定期清洁电源的表面，保持其良好的散热性能。
04
程控电源的应用场景
实验室与研发部门
实验室
程控电源在实验室中广泛应用于各种电子设备和仪器的测试和调试，如示波器、信号发生器、电子负 载等。
研发部门
研发工程师在开发新产品时，需要使用程控电源来提供精确的电压和电流，以确保产品的性能和稳定 性。
电源发热严重
要点一
总结词
电源发热严重可能是由于过载、通风不良、散热设计不佳 等原因导致。
要点二
解决方案
检查负载是否过重，确保通风良好，如有问题可改善散热 设计。
电源输出不稳定
总结词
电源输出不稳定可能是由于输入电压波动、 电路参数调整不当、负载变化剧烈等原因导 致。
解决方案
确保输入电压稳定，适当调整电路参数，减 小负载变化。
开关电源是现代常用的一种电源产品，其工作原理是将输入的交流电通过开关管、 变压器等元件转换成直流电输出。
开关电源的优点是效率高、体积小、重量轻，但是其稳定性、可靠性相对较低，会 产生一定的电磁干扰。
开关电源适用于一些对电源体积和重量要求较高的场合，如计算机、通信设备等。
程控电源原理
程控电源原理程控电源是一种利用数字电路和微处理器控制的电源系统，它具有高精度、高稳定性、高可靠性等特点，被广泛应用于通信、工业控制、医疗设备等领域。
程控电源的原理是通过微处理器控制模拟电路，实现对电压、电流、功率等参数的精确调节和控制。
本文将介绍程控电源的基本原理和工作过程。
程控电源的基本原理是利用微处理器控制模拟电路，实现对电压、电流、功率等参数的精确调节和控制。
它包括电源模块、控制模块和显示模块三部分。
电源模块负责将交流电转换为直流电，并通过开关电源技术实现对电压和电流的精确调节。
控制模块由微处理器和相关电路组成，负责对电源模块进行精确控制和监测。
显示模块用于显示电源的工作状态和参数。
通过这三个模块的协同工作，程控电源能够实现对电压、电流、功率等参数的精确控制和调节。
程控电源的工作过程是在微处理器的控制下，通过对电源模块的控制，实现对电压、电流、功率等参数的调节。
当用户需要调节电源参数时，可以通过控制模块输入相应的指令，微处理器根据指令对电源模块进行控制，实现对电源参数的调节。
同时，微处理器会对电源的工作状态和参数进行监测，确保电源工作在稳定、安全的状态下。
用户可以通过显示模块实时查看电源的工作状态和参数，以便及时调整和监测电源的工作情况。
程控电源的原理是基于数字电路和微处理器控制的，它具有高精度、高稳定性、高可靠性等特点。
与传统的模拟电源相比，程控电源能够实现对电压、电流等参数的精确控制，具有更好的稳定性和可靠性。
在通信、工业控制、医疗设备等领域，程控电源得到了广泛的应用，为相关行业的发展提供了有力的支持。
总的来说，程控电源是一种利用数字电路和微处理器控制的电源系统，它通过对电源模块的精确控制，实现对电压、电流、功率等参数的精确调节。
程控电源具有高精度、高稳定性、高可靠性等特点，被广泛应用于通信、工业控制、医疗设备等领域。
通过本文的介绍，相信读者对程控电源的原理和工作过程有了更深入的了解。
开关电源工作原理详解析及三极管开关电路图原理及设计详解
PC电源知多少个人PC所采用的电源都是基于一种名为“开关模式”的技术，所以我们经常会将个人PC电源称之为——开关电源（Switching Mode Power Supplies，简称SMPS），它还有一个绰号——DC-DC转化器。
本次文章我们将会为您解读开关电源的工作模式和原理、开关电源内部的元器件的介绍以及这些元器件的功能。
●线性电源知多少目前主要包括两种电源类型：线性电源（linear）和开关电源（switching）。
线性电源的工作原理是首先将127 V或者220 V市电通过变压器转为低压电，比如说12V，而且经过转换后的低压依然是AC交流电；然后再通过一系列的二极管进行矫正和整流，并将低压AC交流电转化为脉动电压（配图1和2中的“3”）；下一步需要对脉动电压进行滤波，通过电容完成，然后将经过滤波后的低压交流电转换成DC直流电（配图1和2中的“4”）；此时得到的低压直流电依然不够纯净，会有一定的波动（这种电压波动就是我们常说的纹波），所以还需要稳压二极管或者电压整流电路进行矫正。
最后，我们就可以得到纯净的低压DC直流电输出了（配图1和2中的“5”）配图1：标准的线性电源设计图配图2：线性电源的波形尽管说线性电源非常适合为低功耗设备供电，比如说无绳电话、PlayStation/Wii/Xbox等游戏主机等等，但是对于高功耗设备而言，线性电源将会力不从心。
对于线性电源而言，其内部电容以及变压器的大小和AC市电的频率成反比：也即说如果输入市电的频率越低时，线性电源就需要越大的电容和变压器，反之亦然。
由于当前一直采用的是60Hz（有些国家是50Hz）频率的AC市电，这是一个相对较低的频率，所以其变压器以及电容的个头往往都相对比较大。
此外，AC市电的浪涌越大，线性电源的变压器的个头就越大。
由此可见，对于个人PC领域而言，制造一台线性电源将会是一件疯狂的举动，因为它的体积将会非常大、重量也会非常的重。
开关电源工作原理
开关电源工作原理目前常见的电源在主要有两种电源类型：线性电源（linear）和开关电源（switching）。
一、线性电源线性电源主要包括工频变压器、输出整流滤波器、控制电路、保护电路等。
工作过程：先将220 V市电通过变压器转为低压交流电，比如说12V,然后再通过一系列的二极管或整流桥堆进行整流，将低压AC交流电转化为脉动电压(配图1和2中的“3”）;再通过电容对脉动电压进行滤波,经过滤波后的低压交流电转换成DC直流电（配图1和2中的“4”）;此时得到的低压直流电依然不够纯净，会有一定的波动(这种电压波动就是我们常说的纹波)，要想得到高精度的稳定的直流电压,还需要稳压二极管或者电压反馈电路调整输出电压。
最后，我们就可以得到纯净的低压DC直流电输出了（配图1和2中的“5”）.配图1：标准的线性电源设计图配图2：线性电源的波形线性电源的优点:纹波小，调整率好，对外干扰小。
适合用于模拟电路，各类放大器等低功耗设备.线性电源的缺点：体积大，笨重，效率低、发热量也大.需要庞大而笨重的变压器，所需的滤波电容的体积和重量也相当大，线性电源的调整管工作在放大状态，因而发热量大,效率低（35%左右）,需要加体积庞大的散热片，而且还需要同样也是大体积的工频变压器,当要制作多组电压输出时变压器会更庞大。
对于高功耗设备而言，线性电源将会力不从心。
二、开关电源开关电源是采用功率半导体器件作为开关元件，通过周期性通断开关，控制开关元件的占空比来调整输出电压。
开关电源的工作原理,简单的说是将交流电先整流成直流电，再将直流逆变成交流电，再整流输出成所需要的直流电压。
①交流电源经整流滤波成直流；②通过高频PWM（脉冲宽度调制)信号控制开关管进行高速的导通与截止，将直流电转化为高频率的交流电提供给开关变压器进行变压;③开关变压器次级感应出高频交流电压，经整流滤波变成直流电供给负载；④输出部分通过一定的电路反馈给控制电路，控制PWM占空比，以达到稳定输出的目的.开关电源的主要优点：体积小、重量轻（体积和重量只有线性电源的20～30％)、效率高（一般为60~70％，而线性电源只有30～40%）、自身抗干扰性强、输出电压范围宽、模块化。
程控电源方案
程控电源方案随着科技的不断发展，程控电源方案已经成为现代电力系统中不可或缺的一部分。
程控电源是一种能够根据需求自动调整电压和电流输出的电源设备。
它具有种类多样、灵活性高、性能稳定等优点，广泛应用于通信、工业控制、电子设备等领域。
本文将对程控电源的原理、应用以及未来发展进行探讨。
一、程控电源的原理程控电源的原理主要是通过微控制器和相应的电路实现对输入电压、输出电压和电流的调节。
具体而言，程控电源通常由输入电源模块、控制模块和输出模块三部分组成。
1. 输入电源模块输入电源模块的主要作用是将市电输入进行稳压、滤波和隔离处理，确保电源的稳定性和安全性。
常见的输入电源模块包括变压器、整流电路、滤波电路等。
2. 控制模块控制模块是程控电源的核心，其通过微控制器或者其他控制芯片实现对输出电压和电流的调节和控制。
控制模块通常包括电压反馈电路、电流采样电路、控制算法等部分。
3. 输出模块输出模块主要负责将控制模块输出的电压、电流信号进行放大和过载保护，然后输出给负载。
输出模块常见的包括功率放大电路、限流电路等。
通过以上三个模块的协同工作，程控电源能够实现对输出电压和电流的精确控制，以满足不同应用场景的需求。
二、程控电源的应用程控电源具有广泛的应用前景，在通信、工业控制以及电子设备等领域发挥着重要作用。
1. 通信领域在通信网络中，程控电源被广泛用于通信基站、通信服务器等设备，为其提供稳定可靠的电源支持。
程控电源的高稳定性和快速响应能力，能够保证通信设备的正常运行，提高通信网络的可靠性和稳定性。
2. 工业控制领域程控电源在工业自动化中扮演着重要角色，它可以为各类工业设备提供稳定的电源供应，保证其正常工作。
工业生产过程中，往往需要对电压、电流进行精确控制，程控电源通过其先进的调节算法，能够满足工业控制系统对电源的高要求。
3. 电子设备领域在电子设备的设计和研发过程中，程控电源也具有重要意义。
它可以为电子元器件和电路板提供准确的电源供应，为电子设备的测试和调试提供便利。
(完整word版)开关电源工作原理超详细解析
开关电源工作原理超详细解析第1页：前言：PC电源知多少个人PC所采用的电源都是基于一种名为“开关模式”的技术，所以我们经常会将个人PC电源称之为——开关电源（Switching Mode Power Supplies，简称SMPS），它还有一个绰号——DC-DC转化器。
本次文章我们将会为您解读开关电源的工作模式和原理、开关电源内部的元器件的介绍以及这些元器件的功能。
●线性电源知多少目前主要包括两种电源类型：线性电源（linear）和开关电源（switching）。
线性电源的工作原理是首先将127 V或者220 V市电通过变压器转为低压电，比如说12V，而且经过转换后的低压依然是AC交流电；然后再通过一系列的二极管进行矫正和整流，并将低压AC交流电转化为脉动电压（配图1和2中的“3”）；下一步需要对脉动电压进行滤波，通过电容完成，然后将经过滤波后的低压交流电转换成DC 直流电（配图1和2中的“4”）；此时得到的低压直流电依然不够纯净，会有一定的波动（这种电压波动就是我们常说的纹波），所以还需要稳压二极管或者电压整流电路进行矫正。
最后，我们就可以得到纯净的低压DC直流电输出了（配图1和2中的“5”）配图1：标准的线性电源设计图配图2：线性电源的波形尽管说线性电源非常适合为低功耗设备供电，比如说无绳电话、PlayStation/Wii/Xbox等游戏主机等等，但是对于高功耗设备而言，线性电源将会力不从心。
对于线性电源而言，其内部电容以及变压器的大小和AC市电的频率成反比：也即说如果输入市电的频率越低时，线性电源就需要越大的电容和变压器，反之亦然。
由于当前一直采用的是60Hz（有些国家是50Hz）频率的AC市电，这是一个相对较低的频率，所以其变压器以及电容的个头往往都相对比较大。
此外，AC市电的浪涌越大，线性电源的变压器的个头就越大。
由此可见，对于个人PC领域而言，制造一台线性电源将会是一件疯狂的举动，因为它的体积将会非常大、重量也会非常的重。
线性电源和开关电源原理区别及优缺点
线性电源和开关电源原理区别及优缺点一、线性电源的原理及优缺点：线性电源是利用变压器、整流滤波电路和稳压器等组成的电子电路，将交流电转换为稳定的直流电供给电子设备。
具体工作原理如下：1.变压器：变压器通过变压比将输入的交流电压降低或升高到所需的电源电压。
2.整流滤波：将变压器输出的交流电压通过整流电路转化为直流电压，并利用滤波电路去除直流电压中的波动。
3.稳压器：稳压器通过消耗过多的电能将直流电压稳定在所需的电压值上。
线性电源的优点：1.输出纹波小：由于线性电源只进行一次整流滤波，输出纹波较小，对于对输出纹波要求较高的设备，如音频设备，线性电源更为适用。
2.稳压能力强：线性电源采用反馈稳压技术，能够稳定输出以满足负载的要求。
3.输出电压准确：线性电源的输出电压精度较高，波动范围较小，能够满足对精度要求较高的设备。
线性电源的缺点：1.效率低：线性电源的效率较低，工作时会有较大的功耗，会导致能源浪费。
2.体积大、重量重：线性电源中的变压器和稳压器等部件决定了整个电源的体积较大、重量较重，限制了其在大型设备或移动设备中的应用。
3.散热困难：由于线性电源的效率不高，其内部会产生大量的热量，需要散热器来散热，但是由于体积限制，散热困难。
二、开关电源的原理及优缺点：开关电源是通过快速开关管将输入交流电转换为高频脉冲信号，再经过变压器变换、滤波和稳压途径得到所需稳定直流电压的电子电源。
具体工作原理如下：1.输入整流：将输入的交流电通过整流电路转换为直流电。
2.DC/DC变换：通过开关元件（如MOSFET或IGBT）将直流电转换为高频脉冲信号。
3.变压器：将高频脉冲信号通过变压器变换为合适的输出电压。
4.输出整流滤波：将变压器输出的信号通过整流滤波电路转换为稳定的直流电压。
5.稳压器：稳压器通过反馈控制将输出电压稳定在所需的电压值上。
开关电源的优点：1.高效率：开关电源采用高频开关技术，能够提高电源的工作效率，减少电源的功耗。
线性电源和开关电源
线性电源一、线性电源简介线性电源是先将交流电经过变压器变压,再经过整流电路整流滤波得到未稳定的直流电压,要达到高精度的直流电压,必须经过电压反馈调整输出电压。
从主要性能上看,这种电源技术很成熟,可以达到很高的稳定度,波纹也很小,而且没有开关电源具有的干扰与噪音。
电压反馈电路是工作在线性状态,调整管上有一定的电压降,在输出较大工作电流时,调整管的功耗太大,转换效率低。
线性电源是指用于电压调整的管子工作在线性区。
与之对应的还有开关电源是指用于电压调整的管子工作在饱和和截至区即开关状态的。
线性电源一般是将输出电压取样然后与参考电压送入比较电压放大器,此电压放大器的输出作为电压调整管的输入,用以控制调整管使其结电压随输入的变化而变化,从而调整其输出电压。
但开关电源是通过改变调整管的开和关的时间即占空比来改变输出电压的。
线性电源用于电压调整的管子工作在线性区。
与之对应的还有开关电源是指用于电压调整的管子工作在饱和和截至区即开关状态的。
线性电源一般是将输出电压取样然后与参考电压送入比较电压放大器,此电压放大器的输出作为电压调整管的输入,用以控制调整管使其结电压随输入的变化而变化,从而调整其输出电压。
但开关电源是通过改变调整管的开和关的时间即占空比来改变输出电压的。
二、线性电源的原理线性电源主要包括工频变压器、输出整流滤波器、控制电路、保护电路等。
线性电源是先将交流电经过变压器变压,再经过整流电路整流滤波得到未稳定的直流电压,要达到高精度的直流电压,必须经过电压反馈调整输出电压,这种电源技术很成熟,可以达到很高的稳定度,波纹也很小,而且没有开关电源具有的干扰与噪音。
但是它的缺点是需要庞大而笨重的变压器,所需的滤波电容的体积和重量也相当大,而且电压反馈电路是工作在线性状态,调整管上有一定的电压降,在输出较大工作电流时,致使调整管的功耗太大,转换效率低,还要安装很大的散热片。
这种电源不适合计算机等设备的需要,将逐步被开关电源所取代。
程控电源原理
程控电源原理
程控电源是一种能够通过编程控制输出电压和电流的电源设备。
它主要由数字控制器、模拟/数字转换器、功率放大器和反馈
回路等组成。
其工作原理如下：
1. 数字控制器：程控电源的核心部件，负责接收来自用户输入的指令，并将其转化为模拟信号或数字信号，以便控制输出电压和电流的大小。
2. 模拟/数字转换器：将数字控制器产生的数字信号转化为模
拟信号，以便与功率放大器进行调节。
3. 功率放大器：接收模拟信号，并将其放大到所需的电压和电流水平。
通常采用开关电源或线性电源作为功率放大器。
4. 反馈回路：用于监测输出电压和电流的实际数值，并将其与用户指定的目标数值进行比较。
根据比较结果，将调整信号发送给功率放大器，使其输出与用户指定的目标值一致。
基于上述工作原理，程控电源可以实现高精度的电压和电流控制，且具备快速响应的特点。
用户可以通过编程或界面操作来设定输出的电压和电流数值，从而满足不同应用的需求。
总之，程控电源通过数字控制器、模拟/数字转换器、功率放
大器和反馈回路等组成，实现对输出电压和电流的精确控制。
它在工业自动化、科学实验以及电子产品测试等领域有着广泛的应用。
开关电源工作原理超详细解析
开关电源工作原理超详细解析第1页：前言：PC电源知多少个人PC所采用的电源都是基于一种名为“开关模式”的技术，所以我们经常会将个人PC电源称之为——开关电源（Switching Mode Power Supplies，简称SMPS），它还有一个绰号——DC-DC转化器。
本次文章我们将会为您解读开关电源的工作模式和原理、开关电源内部的元器件的介绍以及这些元器件的功能。
●线性电源知多少目前主要包括两种电源类型：线性电源（linear）和开关电源（switching）。
线性电源的工作原理是首先将127 V或者220 V市电通过变压器转为低压电，比如说12V，而且经过转换后的低压依然是AC交流电；然后再通过一系列的二极管进行矫正和整流，并将低压AC交流电转化为脉动电压（配图1和2中的“3”）；下一步需要对脉动电压进行滤波，通过电容完成，然后将经过滤波后的低压交流电转换成DC 直流电（配图1和2中的“4”）；此时得到的低压直流电依然不够纯净，会有一定的波动（这种电压波动就是我们常说的纹波），所以还需要稳压二极管或者电压整流电路进行矫正。
最后，我们就可以得到纯净的低压DC直流电输出了（配图1和2中的“5”）配图1：标准的线性电源设计图配图2：线性电源的波形尽管说线性电源非常适合为低功耗设备供电，比如说无绳电话、PlayStation/Wii/Xbox等游戏主机等等，但是对于高功耗设备而言，线性电源将会力不从心。
对于线性电源而言，其内部电容以及变压器的大小和AC 市电的频率成反比：也即说如果输入市电的频率越低时，线性电源就需要越大的电容和变压器，反之亦然。
由于当前一直采用的是60Hz（有些国家是50Hz）频率的AC市电，这是一个相对较低的频率，所以其变压器以及电容的个头往往都相对比较大。
此外，AC市电的浪涌越大，线性电源的变压器的个头就越大。
由此可见，对于个人PC领域而言，制造一台线性电源将会是一件疯狂的举动，因为它的体积将会非常大、重量也会非常的重。
线性电源与开关电源原理介绍
线性电源开关电源所有电源都有一个闭环负反馈，这个负反馈的作用就是出电压稳压二极管伏安特性1.并联式线性电源图例:最简单的并联式电源-稳压二极管稳压电路介绍：此电路是最常用的硅稳压管稳压电路。
基于二极管的反向击穿特性，将二极管工作在反向击穿时与负载并联，就能在一定条件下保证负载上的电压基本不变串联电阻置于输入电压和稳压二极管之间，用来限制流向负载和二极管的电流，稳压二极管补偿电流的变化。
稳压电压值会随着温度漂移。
它的损耗比串联的线性电源更大。
上调节，从而输出的负载电压保持不变，从而Vo基本稳定。
原理简介：将一个晶体管加到基本二极管稳压电路，可以利用增益的优势。
BJT接成射极跟随器，可以在稳压二极管的电流比较小的情况下，向负载提供很大的电流。
此时BJT基本上是一个误差放大器，当负载电流增加时，基极电压提高，晶体管的导通程度也增加，因而使电压回复到原来的值。
最简单的串联型稳压电源。
BJT BG是调整管，R1和Dw产生一个基准电压Uw接到BG的基极，R1是Dw的限流电阻，也是调整管BG 的基极偏流电阻。
我们假设输入电压Vi为一不稳定的直流输入电压，Vo是稳压后的直流输出电压，稳压二极管Dw给调整管BG 提供一个稳定的基极电压。
输出电压是多少？载电流增加时的调整过程相同。
了。
因此，串联型线性稳压电源，大多采用直流放大器来获得高稳定度的输出电压。
性电源框图，图示不包括AC/由取样元件取出一部分输出电压，称作取样电压，它与基准电压因此器件的输入输出之间会有1.7V到2.5V的压差。
这个压差（dropout voltage）为：导通管是一个PNP管。
LDO的最大优势就是PNP管只会带来很小的导通压降：满载的跌落压降一般小于500mV。
轻载时的压降只有10到20mV。
NPN，LDO和准LDO在参数上的最大不同IG联调整管VT、取样电阻R1和R2、比较放大器A组成。
取样电压加在比较器A的同相输入端，与加在反相输入端的基准电压Uref相出电压。
程控电源控制方案
程控电源控制方案概述程控电源是一种可以通过计算机或控制系统进行远程控制和调节的电源设备。
它可以为各种电子设备提供稳定可靠的电源，广泛应用于科研实验、工业生产、通信设备等领域。
本文将介绍程控电源的基本原理、控制方案和应用场景。
首先，我们将了解程控电源的工作原理和基本组成部分，然后介绍一种常见的程控电源控制方案。
最后，我们将讨论程控电源的应用场景和未来发展。
程控电源的工作原理程控电源的工作原理主要基于反馈控制理论。
它通过不断监测输出电压和电流，并与预设值进行比较，以调整电源的输出特性，以实现恒定的电压或电流输出。
程控电源通常由以下几个组成部分构成：1.控制器：控制器是程控电源的核心部件，它接收来自计算机或控制系统的控制信号，并发送相应的调节信号给功率放大器来控制输出电压或电流。
2.反馈传感器：反馈传感器负责监测输出电压和电流，并将实际值反馈给控制器进行比较。
3.功率放大器：功率放大器根据控制器发送的调节信号，调整输入电源的输出特性。
4.可编程电子负载：可编程电子负载是程控电源的可选部件，它可以模拟各种不同的负载情况，从而对程控电源进行更全面的测试和评估。
5.交流输入电路：交流输入电路负责将外部电源的电能转换为程控电源所需的直流电能。
程控电源控制方案在实际应用中，程控电源通常需要与计算机或控制系统进行连接和通信，以实现远程控制和调节。
下面是一种常见的程控电源控制方案，基于串行通信接口（例如RS-232或USB）：1.连接：首先，将程控电源与计算机或控制系统通过串行通信接口进行连接，确保信号线连接正确。
2.设置通信参数：在计算机或控制系统端设置串行通信接口的参数，例如波特率、数据位数和校验位等。
3.发送指令：通过计算机或控制系统向程控电源发送指令，指令可以包括设置输出电压或电流、查询实际输出电压或电流、开关机等控制操作。
4.接收响应：程控电源收到指令后，会执行相应的操作，并将结果通过串行通信接口发送回计算机或控制系统。
程控电源方案
程控电源方案概述程控电源（Programmable Power Supply）是一种能够通过编程方式控制输出电压和电流的电源设备。
它以数字方式控制输出参数，具有高精度、高稳定性和高可靠性的特点，被广泛应用于实验室、工业自动化、电子设备测试等领域。
本文将介绍程控电源的原理、工作方式以及应用场景，并重点介绍一种常见的程控电源方案。
程控电源原理程控电源的原理是通过采集、处理和控制模拟信号，实现对输出电压和电流的精确控制。
其基本原理如下：1.采集模拟信号：程控电源通过内置的模数转换器（ADC）采集输入电压和电流的模拟信号，并将其转换为数字信号供后续处理。
2.数字信号处理：采集到的模拟信号经过内部的数字信号处理器（DSP）进行处理，包括滤波、放大、补偿等操作。
3.控制回路：数字信号处理后通过控制回路产生对应的控制信号，控制开关电源的开关频率和占空比，从而实现对输出电压和电流的控制。
4.反馈控制：程控电源还包括反馈控制回路，通过采集输出端的电压和电流进行反馈，将其与期望值进行比较，并根据比较结果对控制信号进行调整，以实现闭环控制。
程控电源工作方式程控电源的工作方式通常分为手动控制和编程控制两种。
1.手动控制：程控电源通常配备前面板，通过设置旋钮或按钮来手动调整输出电压和电流。
2.编程控制：程控电源提供了通信接口（如RS-232、GPIB、USB等），可以通过电脑或其他控制设备与之通信并发送控制指令。
用户可以使用编程语言（如LabVIEW、Python等）编写控制程序，实现对程控电源的远程控制。
程控电源方案应用场景程控电源广泛应用于以下场景：1.实验室研究：在科研实验过程中，常常需要对电子元器件进行电压和电流的精确控制，程控电源能够满足实验的需求，并且具备高精度和可编程的特点。
2.电子设备测试：在电子设备的生产和测试过程中，需要对设备进行各种电压和电流的测试，程控电源可以提供稳定和可控的电源输出，方便测试人员进行测试和调试。
程控电源波形处理技术原理及实现浅析
程控电源波形处理技术原理及实现浅析程控电源主要由正弦波产生电路、波形放大电路、功率放大电路等组成。
其基本思想是，首先将要得到的信号波形进行分解和量化，然后按顺序将波形的幅值以数字信息存到存储器里。
工作时再以相同的顺序取出幅值信息，经D/A电路变换成模拟量，输出所需得到的波形。
本文结合实际测试电源研究工作，就程控电源波形处理技术的各个环节进行了阐述和分析，抛砖引玉，愿与各位同行切磋。
标签：程控电源；波形合成；數字调幅；数字移相；数字变频引言近年来计算机技术突飞猛进的发展，数字技术及器件的大量应用，推动了测试电源技术的发展和革新，诞生了电子式程控电源。
当代的电子式程控电源几乎全部采用数字波形合成、数字调幅、数字变频和数字移相，采用线性的信号放大和功率放大电路，以减小波形失真，使用闭环稳幅电路以提高输出稳定度等。
本文结合电能测试电源项目的研究工作，就程控电源波形处理技术进行了阐述和分析，包括数字波形合成、数字调幅、数字移相和数字变频以及具体电路等，供大家参考。
1 程控电源波形处理基本思路首先将要得到的信号波形进行分解和量化，然后按顺序将波形的幅值以数字信息存到存储器里。
工作时，再以相同的顺序取出幅值信息，经D/A电路变换成模拟量，输出所需得到的波形。
2 程控电源波形处理技术程控电源主要由正弦波产生电路、波形放大电路、功率放大电路等组成。
CPU控制接收用户发出的各种命令，并控制波形合成及频率相位控制使输出的电压和电流符合要求。
产生的波形送到前置放大器后送至功率放大器放大，以使信号能够驱动被检表和标准表。
产生正弦波的方法，按其所用电路又可分为模拟信号产生电路和数字信号产生电路。
模拟信号产生电路是以模拟电路为基础构成的信号产生电路。
单相模拟信号产生电路多用文氏桥电路。
模拟信号产生电路的特点是：输出频率和相位是用电位器调节，所以可以连续调整；由于采用了稳幅电路，输出幅度有很高的稳定性，但相位及频率的长时间稳定性较差；调节相位时对幅度有影响；相位及频率无法直接显示；电路调试困难，工艺结构复杂，难以实现程控。
线性电源工作原理
线性电源工作原理
线性电源是一种常见的电源类型，其工作原理基于线性稳压器的原理。
线性电源将交流电转换为直流电，并通过稳压器将输出电压稳定在特定的数值。
本文将介绍线性电源的工作原理及其组成部分。
1. 输入电压转换。
线性电源的第一步是将输入的交流电转换为直流电。
这一步通常由变压器完成，变压器将输入的交流电转换为较低的交流电压，然后通过整流器将交流电转换为直流电。
整流器通常采用二极管桥式整流电路，将交流电转换为脉冲的直流电。
2. 滤波器。
直流电经过整流后会产生脉动，为了使输出电压更加稳定，需要经过滤波器的处理。
滤波器通常采用电容器和电感器的组合，电容器能够对电压进行平滑处理，而电感器则能够对电流进行平滑处理，从而使输出电压更加稳定。
3. 稳压器。
稳压器是线性电源的核心部分，其作用是将输入的直流电转换为稳定的输出电压。
常见的稳压器包括晶体管稳压器和集成电路稳压器。
晶体管稳压器通过调节电阻的大小来维持输出电压稳定，而集成电路稳压器则通过内部的反馈电路来实现稳定输出电压。
4. 输出电压。
经过稳压器处理后的电压即为线性电源的输出电压。
输出电压的稳定性取决于稳压器的性能和质量，通常线性电源的输出电压稳定性较好，适用于对电压稳定性要求较高的场合。
总结。
线性电源的工作原理是将输入的交流电转换为稳定的输出直流电。
通过变压器、整流器、滤波器和稳压器等组件的协作，实现了对输入电压的转换和稳定处理。
线性电源在许多领域都有广泛的应用，如通信、工业控制、医疗设备等。
其稳定性和可靠性使其成为许多应用中的首选电源类型。
程控电源原理
程控电源原理程控电源是一种通过程序控制电压、电流、功率等参数的电源设备，它具有高精度、高稳定性、高可靠性等特点，被广泛应用于各种领域，如通信、医疗、工业控制等。
程控电源的原理是基于现代电子技术和数字控制技术，通过微处理器或单片机控制电源模块的工作状态，实现对电源输出的精确控制。
本文将从程控电源的基本原理、工作方式、应用特点等方面进行介绍。
程控电源的基本原理是利用数字控制技术对电源进行精确控制。
它采用数字信号处理器（DSP）或单片机作为控制核心，通过模数转换器（ADC）采集电压、电流等信号，经过数字信号处理后，控制PWM（脉宽调制）等技术，实现对电源输出的精确调节。
在程控电源中，通常采用闭环控制，通过反馈电路实时监测输出信号，对控制器进行调节，保证输出电压、电流稳定在设定值，具有较高的稳定性和精度。
程控电源的工作方式通常分为恒压、恒流和恒功率三种模式。
在恒压模式下，电源会自动调节输出电压，保持恒定，而在恒流模式下，电源会自动调节输出电流，保持恒定。
在恒功率模式下，电源会自动调节输出功率，保持恒定。
这些工作方式使得程控电源能够适应不同的负载要求，保证负载在不同工作状态下都能得到稳定的电源供应。
程控电源具有许多应用特点，首先是高精度和高稳定性。
由于采用了数字控制技术，程控电源具有较高的精度和稳定性，能够满足对电源精度要求较高的应用场合。
其次是多种保护功能。
程控电源通常具有过压、过流、过功率等多种保护功能，能够有效保护负载和电源模块不受损坏。
此外，程控电源还具有远程控制和监测功能，可以通过通讯接口实现对电源的远程控制和实时监测，方便用户进行远程操作。
总的来说，程控电源是一种基于数字控制技术的高精度、高稳定性的电源设备，具有广泛的应用前景。
随着数字技术的不断发展和成熟，程控电源将在更多领域得到应用，并不断提高其性能和功能，满足不断变化的应用需求。
程控系统原理
程控系统原理程控系统（Programmable Logic Controller, PLC）是一种专用的数字运算控制系统，广泛应用于自动化控制领域。
本文将着重介绍程控系统的原理和工作机制，以及其在实际应用中的重要性。
一、程控系统简介程控系统是由可编程存储器和外围设备组成的。
它接收输入信号，进行运算和逻辑控制，然后根据程序输出控制信号，实现对现场设备的操作和控制。
二、程控系统原理程控系统的基本原理是通过编程实现控制逻辑的灵活性和可变性。
它通过存储器中的程序存储和执行，将输入信号经过计算和判断后输出控制信号，实现对相关设备的精确控制。
1. 输入和输出程控系统的输入包括各种传感器采集的信号，如温度、压力、流量等，同时还包括人机界面输入的信号，如按钮、开关等。
输出则是通过输出模块实现对执行机构的控制，如电机、气缸等。
2. 运算和逻辑控制程控系统中的计算和逻辑控制使用一系列的指令来实现，这些指令包括运算指令、判断指令、计数器指令等。
运算和逻辑控制的结果将决定输出信号的状态，从而控制相关设备的运行。
3. 程序存储和执行在程控系统中，程序是存储在可编程存储器中的。
程序的存储和执行需要遵循特定的规则和顺序，以确保控制的准确性和可靠性。
程序的执行是循环进行的，通过周期性的扫描实现对输入信号的采集和输出信号的控制。
三、程控系统的工作机制程控系统的工作机制可以简单概括为输入-处理-输出的循环过程。
1. 输入程控系统通过各种传感器和输入模块采集外部信号，并将其转化为计算机可以识别的数字信号。
输入信号的准确性和及时性对于系统的正常工作至关重要。
2. 处理处理过程是程控系统中的核心部分，主要包括计算和逻辑控制。
计算过程通过执行各种指令来实现对输入信号的处理和运算，以及对控制信号的生成。
逻辑控制则包括了对输入信号的判断和条件判定，以决定输出信号的状态。
3. 输出输出是程控系统将处理结果转化为控制信号的过程。
通过输出模块，控制信号可以实现对执行机构的控制，从而影响实际设备的运行状态。
巨详细！大电流线性电源（LDO）原理，看完你就明白了。
巨详细！⼤电流线性电源（LDO）原理，看完你就明⽩了。
⼲货福利，第⼀时间送达！今天结合仿真介绍⼤电流LDO使⽤的NMOS 架构基本⼯作原理，以及其他⼀些重要的LDO参数，包括PSRR、Dropout Voltage等。
添加微信[chunhou0820]获取LDO仿真⽂件1. NMOS LDO⼯作简介下图是⼀个NMOS LDO的基本框图，NMOS LDO⼀般也⼯作在饱和区（特殊时会在可变电阻区），所以Vg要⼤于Vs，因此NMOS LDO除了有Vin引脚，⼀般还会有个Vbias引脚来给MOSG极提供⾼压驱动源；或者只有⼀个Vin，⽽内部集成了CHARGE BUMP来为G极提供⾼压驱动源。
⼤体⼯作流程同PMOS LDO：当Vout下降时，反馈回路中的Vfb也会下降，误差放⼤器输出端Vg就会增加，随着Vg增加，Ids电流也增加，最终使得Vout⼜恢复到原始电平，状态如下：Vout↓——>Vfb↓——>Vg↑——Iout↑——>Vout↑2. NMOS LDO详细⼯作原理下图是某NMOS输出特性曲线，让我们结合上图和下图分析，当Vout下降，Vin不变，则Vds=Vin-Vout，Vds增加，MOS⼯作点由A转移到B；紧接着反馈回路开始⼯作，Vfb电压减⼩，经过误差放⼤器后，Vg增加，那么Vgs=Vg-Vs，Vgs也增加，从下图可以看到，随着Vgs增加，MOS的电流Id逐渐上升，进⽽使得Vout逐渐升⾼，MOS⼯作点由B转移到C，LDO⼜回到原始⼯作电平。
3. NMOS LDO仿真结果下图是简单的5V转3.0V的NMOS LDO仿真图以及仿真波形结果，橙⾊曲线是电压，绿⾊曲线是电流，随着负载端滑动变阻器R4的变化，负载电流也在变，⽽输出电压基本稳定在3.0V。
4. LDO 输出电容你知道多少？考虑到系统的稳定性，LDO的输出电容原则上是要加的，但是如果对于成本有极致的考虑，在满⾜⼀定要求时，这个电容其实是可以删除的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
应用指南 1554
目录
线性可编程电源工作原理综述
2
输出特性
3
扩展电压和电流的输出范围
5
电源的快速编程能力
6
这篇应用指南讲述了线性程控电源的基础，同时详 细描述了其输出特性，以量帮助您更好了解和使用可编 程线性电源。
线性电源工作原理综述
图 1 所示电源是个双量程电源，允许电源在低电流
电源的基本设计模型，包括了整流器和负载器件， 以及串联在一起的控制元件。 图 1 是串行调整电源的简 化电路图， 它包括了作为电源开关的相位控制预调整 器， 串联在一起的可变阻抗元件。该相位控制的预调整 器通过保持串联元件上稳定的低压降， 把功耗减到了 最 小。一个反馈控制电路连续监测电源的输出，并调整串 行阻抗，以稳定一个连续的输出电压。图 1 所示， 电源 中的可变电阻串联器件， 实际上是由工作在线性模式下 的一个或多个功率晶体管构成；因此，采用这种类型调
整器的电源通常称为线性电源。线性电源有许多优点。 凭借高稳定和低噪声的输出，成为研发工作台上电源的 最简单和有效的解决方案。
在性能方面，线性电源有极其良好的源和负载特 性，能快速响应电网和负载的变化。因此它的电源调整 率、负载调整率和瞬态恢复时间等指标， 优于绝大多数
Range 1
AC Input
Range 2
Output voltage
Common mode noise <1.5 μArms
Normal
mode
noise
R
<5mVpp* <0.5mVrms* <8mVpp** <1mVrms**
+
Output terminal
*For the E3646A and the E3648A power supply **For the E3647A and the E3649A power supply
不需要的信号
理想电源应该有完美的 DC 输出， 在通道直接没有 串扰信号，也没有任何信号从地线串扰到输出端。 但实 际上，电源输出端上存在有限的噪声； 在输出端与大地 之间， 由于阻抗不是无穷大，也存在一些漏电流。 前者 称为差模(或串模)电压噪声，后者称为共模电流噪声。图 6 就是关于共模和差模噪声源的简图。
ΔEOut ~ 0
该电源的输出即可工作于恒压 (CV) 模式，也可工作 在恒流 (CC) 模式。在某种不确定的条件下，电源可能既 不在 CV，也不知或 CC 模式，而处于非调整状态。
图 5 显示的是该电源输出的工作模式。电源的工作 点分别在线 RL = RC 的上方或下方。这条线表示的是负载 恰好工作在设定的输出电压和输出电流位置。 当负载 RL > RC 时，这时负载的工作电流低于设置值的电，电压主 导了输出， 此时电源处于恒压模式。 点 1 处的负载的 电阻值要高于 RC，输出电压即为设置的电压，而输出电 流则要小于设置的电流。在这种情况下，电源为恒压模 式，而设置电流则成为了限制电流。
RL EOut
Equivalent circuit for
0
t1 < t < t2
E2= New EOut
TC = RLut
TR= Rise time = RLCOLOGe
ILRL--E1 ILRL--E2
Time
(S)
t2, new EOut is reached t1, new EOut is programmed
图 8 显示的是示出电源输出电压下编程时的情况， 调整器检测到输出电压高于要求值后，完全关断串联晶 体管。由于控制电路不能让串联调整器晶体管反向导 通， 因此输出电容只能通过负载电阻和内部电流源 (IS)进 行放电。
该恒定负载电流 IL 对输出电容 C0 和并联负载电阻 RL 充电。输出电压从的 Rc*IL 指数上升到电压 IL* RL，这个值 可能会高于新的设置输出电压。
电源的输出会随负载的改变而改变。 当负载加大 时，输出电流的上升，会引起输出电压的一点小压降， 这是由于输出端的输出阻抗(R)造成的。而任何电源与负 载的连接线都会存在电阻， 从而增加了电源输出到负载 端的总电阻， 引起了负载端电压进一步的下降。您应该 尽可能用大线径的电缆连接线减小这一压降。并同时在 负载处使用远地感应线， 用于补偿由于电源到负载端导 线的电阻造成的电压降。
5
(
电源的快速编程能力
电源的快速编程能力是指电源能够快速改变输出电 压的能力， 它包括电源迅速提升电压的能力 (也称为快 速上编程) 和让电压迅速下降的能力 (或称之为快速下编 程)。 影响输出电压改变速度的最重要因素，包括了输出 电容和负载电阻。
(V)
Asymptotic level ILRL
IL + CO EOut
差模电压噪声由与电网频率相关的纹波以及某些随 机噪声叠加构成的。在优高品质台式电源中，这两种噪 声输出都很小。同时，为了减少周围环境引入噪声，需 要使用双绞线与被测件连接，并且让电源远离大功率设 备及其它噪声源， 以保持低差模电压噪声。
非调整状态
如果电源进入既非 CV、 也非 CC 的工作模式，它就 处于非调整状态。此种模式的输出是不可预期的。非调 整模式的出现原因，可能是供电的交流电源电压低于规 范值的结果。非调整条件可能在瞬间出现。例如，当编 程输出非常高的电压跳变时， 输出电容器或大的电容性 负载会用最大的设定电流充电。在输出电压上升期间， 电源即处于非调整模式。在电源从CV转换的CC状态的过 程中，如果这时输出端短路，在转换过程中也可能产生 短暂的非调整状态。
在无负载时，输出电压以 IS/C0 的斜率跌落，在到达 新设定的输出电压时停止下跌。如果连接的是满负载， 输出电压将更快地指数下降。
IOut
(A)
图 3. 理想的恒压电源
(V) ΔIOut ~ 0
EOut IS
VOut
CV operating line VMax
VS
1
RL= RC
RL> RC
2
图 5. 输出特性
RL< RC IS
VS =Voltage setting value IS =Current setting value RC=VS/IS RL=Load resistance
GPIB RS-232
Optical isolation
Control display
图 2. 显示光隔离的电源框图
Power
+
supply
output
2
输出特性
在所有情况下，理想的恒压电源其输出阻抗应该为 零。如图 3 所示，无论负载吸取的电流如何变化，电压 都应始终保持为常数。
(V) ES
EOut
时有较高的电压，或在低电压时有较高的电流。而对于 普通的单量程电源， 只有在其电压和电流输出都达到最 大时，其输出功率才会达到最高。 双量程线性电源则能 在两个量程的最大电压和电流输出时，提供最大的输出 功率。在双量程电源中， 在初级变压器的次级线包中， 除了终端接线头外， 在中间还有个抽头， 预调整器前的 开关可以在这两个输出接头直接切换，已决定后端输出 的高电压、低电流模式，或者低电流、高电压模式。这 种技术对降低串行器件功耗是非常有效的。
扩展电压和电流的输出范围
如果电网电压等于或高于其标称值时，电源可提供 高于额定值的最大输出电压和电流。通常可超过额定输 出的 3% ，而不会损坏电源，但输出的性能也许达不到规 定指标。当电网电压处于上限值时，电源有可能在规定 指标范围内工作。如果仅是电压或电流超过，电源一般 仍可满足指标要求。
串联
如果您需要高于单台电源所能提供的最高电压，可 把相互隔离的两台或多台电源输出端串联使用。你既可 以把两台电源串联在一起加到负载上，或者把每台电源 分别加到独立的负载上。在高品质台式电源的输出端之 间， 连接着极性反转二极管，如果你将它与其它源串联 工作时，就不会因负载短路或其中一个串联电源单独开 机而造成损坏。
图 7. 响应速度: 电源电压的快速上编程(满负载)
(
一旦当电压指数上升达到新的设定电压值时，恒压 放大器将恢复到常规的调整方式， 以保持恒定输出。 上 升时间可使用 图 7 中的近似公式计算得出。
如果电源输出端上未接负载电阻，那么在输出电压 上升时，电压将以 C0/IL 的速率线性上升，所可能的最短 上编程时间为 TR = C0 (E2 – E1)/ IL。
图 6. 共模和差模噪声简图
4
当负载出现迅速改变，如继电器触点闭合时，连接 线和电源输出中的电感将使负载上出现电压尖峰。该尖 峰是负载电流变化率的函数。如果在测试时有这样的情 况出现，可把一个电容与一个低值电阻串联，然后再并 联到电源上。 在继电器闭合到负载的瞬间，这个 RC 网络 就能有效抑制这些电压尖峰减。
Power transformer
Rectifier
Phase control
Series element
Pre-regulator Filter
Feedback DC
control
output
的开关电源。线性电源还有很多其它优势，例如超低的 纹波和噪声、容许环境温度变化和高可靠等。
在程控线性电源中，数字控制电路驱动 DAC 的输出 控制电平，以成正比地控制电源的编程电压 值。电源 PL 输出端同时向控制电路发送一个电压，以表明它已经按
CC operating line
IMax
IOut
IOut
(A)
图 4. 理想的恒流电源
在所有情况下， 理想的恒流电源的输出阻抗应为 无穷大。如图 4 所示，理想的恒流电源通过改变输出电 压， 来适应负载电阻的改变，其量值正好保持输出恒定 的电流。
3
当负载 RL <RC 时，这时负载实际电压要低于设置 的电压，电流主导了输出。此时电源处于恒流模式。此 时，点 2 处负载的电阻值要低于Rc， 输出电压就会低于 设置电压，而输出电流等于设置的电流， 电源处在恒流 模式，设置电压则成为了作为限制电压。