单相稳压器主要功能
合集下载
相关主题
- 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)。
优点
[1].功耗小,效率高。在图1中的开关稳压电源电路中,晶体管V在激励信号的激励下, 它交替地工作在导通—截止和截止—导通的开关状态,转换速度很快,频率一般为 50kHz左右,在一些技术先进的国家,可以做到几百或者近1000kHz。这使得开关晶体 管V的功耗很小,电源的效率可以大幅度地提高,其效率可达到80%。 [2].体积小,重量轻。从开关稳压电源的原理框图可以清楚地看到这里没有采用笨重的 工频变压器。由于调整管V上的耗散功率大幅度降低后,又省去了较大的散热片。由于 这两方面原因,所以开关稳压电源的体积小,重量轻。 [3].稳压范围宽。从开关稳压电源的输出电压是由激励信号的占空比来调节的,输入信 号电压的变化可以通过调频或调宽来进行补偿,这样,在工频电网电压变化较大时, 它仍能够保证有较稳定的输出电压。所以开关电源的稳压范围很宽,稳压效果很好。 此外,改变占空比的方法有脉宽调制型和频率调制型两种。这样,开关稳压电源不仅 具有稳压范围宽的优点,而且实现稳压的方法也较多,设计人员可以根据实际应用的 要求,灵活地选用各种类型的开关稳压电源。 [4].滤波的效率大为提高,使滤波电容的容量和体积大为减少。开关稳压电源的工作频 率目前基本上是工作在50kHz,是线性稳压电源的1000倍,这使整流后的滤波效率几 乎也提高了1000倍。就是采用半波整流后加电容滤波,效率也提高了500b倍。在相同 的纹波输出电压下,采用开关稳压电源时,滤波电容的容量只是线性稳压电源中滤波 电容的1/500—1/1000。 [5].电路形式灵活多样。例如,有自激式和他激式,有调宽型和调频型,有单端式和双 端式等等,设计者可以发挥各种类型电路的特长,设计出能满足不同应用场合的开关 稳压电源。
Nl-N3将正相输大端的检测电压与反相输大端的基准电压进行比较,用产生的误差电压去控制自动调压电路。 当市电电压正常时,Nl和N2的输出端电压为OV,Vl和V2均处于截止状态,电动机M不工作。 当市电电压偏低时,Nl和N2输出低电平,使V2导通,Vl截止,M逆时针旋转,通过滑壁臂驱动滑动触头移动, 与T相应的电压抽头接触 (T的Wl、W2绕组共设置了21个电压抽头,每一档的电压调节范围为5V),通过T的W2 绕组来提升输出电压。当输出交流电压升至220V时,V2截止,M停转。当市电电压偏高时,Nl和N2均输出高电 平,使Vl导通,V2截止,M顺时针旋转,通过滑臂驱动滑动触头移动,与T相应的电压抽头接触,通过T的Wl绕 组来降低输出电压。当输出交流电压降至220V时,Vl截止,M停转。当市电电压偏高超过260V时,N3因正相输 入端电压高于反相输入端电压而输出低电平,使V3截止,,K释放,其常闭触头接通交流电压的输出回路。当市 电电压为160-260V时,N3因正相输入端电压低于反相输入端电压而输出高电平,使V3导通,K吸合,其常闭触 头断开,从而保证负载(用电器)不会因过电压而损坏。
品种
常用的稳压电源有:①铁磁谐振式交流稳压器。由饱和扼流圈与相应的电容器组成, 具有恒压伏安特性。②磁放大器式交流稳压器。将磁放大器和自耦变压器串联而成, 利用电子线路改变磁放大器的阻抗以稳定输出电压。③滑动式交流稳压器。通过改变 变压器滑动接点位置稳定输出电压。④感应式交流稳压器。靠改变变压器次、初级电 压的相位差,使输出交流电压稳定。⑤晶闸管交流稳压器。用晶闸管作功率调整元件。 稳定度高、反应快且无噪声。但对通信设备和电子设备造成干扰。20世纪80年代以后, 又出现3种新型交流稳压电源:补偿式交流稳压器。数控式和步进式交流稳压器。净化 式交流稳压器。具有良好隔离作用,可消除来自电网的尖峰干扰。
直流稳压电源
又称直流稳压器。它的供电电压大都是交流电压,当交流供电电压的电压或输出负载电阻变化时, 稳压器的直接输出电压都能保持稳定。稳压器的参数有电压稳定度、纹波系数和响应速度等。前 者表示输入电压的变化对输出电压的影响。纹波系数表示在额定工作情况下,输出电压中交流分 量的大小;后者表示输入电压或负载急剧变化时,电压回到正常值所需时间。直流稳压电源分连 续导电式与开关式两类。前者由工频变压器把单相或三相交流电压变到适当值,然后经整流、滤 波,获得不稳定的直流电源,再经稳压电路得到稳定电压(或电流)。这种电源线路简单、纹波小、 相互干扰小,但体积大、耗材多,效率低(常低于40%~60%)。后者以改变调整元件(或开关)的 通断时间比来调节输出电压,从而达到稳压。这类电源功耗小,效率可达85%左右,但缺点是纹 波大、相互干扰大。所以,80年代以来发展迅速。从工作方式上可分为: ①可控整流型。用改变晶闸管的导通时间来调整输出电压。
②磁放大器式交流稳压器。将磁放大器和自耦变压器串联而成,利用电子线路改变磁放大器的阻 抗以稳定输出电压。 ③滑动式交流稳压器。通过改变变压器滑动接点位置稳定输出电压。 ④感应式交流稳压器。靠改变变压器次、初级电压的相位差,使输出交流电压稳定。
⑤晶闸管交流稳压器。用晶闸管作功率调整元件。稳定度高、反应快且无噪声。但对通信设备和 电子设备造成干扰。20世纪80年代以后,又出现3种新型交流稳压电源:补偿式交流稳压器。数 控式和步进式交流稳压器。净化式交流稳压器。具有良好隔离作用,可消除来自电网的尖峰干扰。
交流净化稳压器
基本结构:采用正弦波能量分配与滤波器相结合的方法,通过调节初级回路可控硅的导 通角来调节输出电压. 优点:稳压精度高≤±1%,响应时间快≤40ms,有尖锋脉冲滤波作用。 缺点:输出与输入电压之间有移相、有少许波形失真(附加≤3.5%)带某些特殊负载 (如可控硅负载)不理想. 应用:精密电子设备、医疗设备、计算机房、实验室、产品老化及测试。 无触点交流稳压器
(可选): 电网有时会出现幅值很高,脉宽很窄的尖脉冲,它会击穿耐压较低的电子元件。稳压 电源的抗浪涌组件能够对这样的尖脉冲起到很好的抑制作用。 隔离传导性EMI电磁干扰(可选): 数控设备多采用AC/DC整流+PFC高频功率因数校正,自身有一定的干扰性同时对干扰 源也有严格要求。稳压电源的滤波组件能够有效隔离电网对设备的干扰同时也能有效 隔离设备对电网的干扰。 防雷(可选) 应具有的防雷击能力。
电路调试
调试时,先将RPl和R陀的动触头调至中间位置,在交流稳压器的输入端接上一台手动调压器,在 输出端接上电压表,调整调压器使输入交流电压为220V,然后调节R陀的阻值,使M在输出电压 为220V时停转。 断开M的引线 (滑动触头应接在-220V处),调整RPl,使输人电压调至230V时,K立即吸合即可。
简介
工频交流电源经过变压器降压、 整流、滤波后成为一稳定的直流电。图中其余部分是起电压调节,实现稳压作
稳压电源工作原理图
用的控制部分。电源接上负载后,通过采样电路获得输出电压,将此输出电压和基准电压进行比较。如果输出
电压小于基准电压,则将误差值经过放大电路放大后送入调节器的输入端,通过调节器调节使输出电压增加, 直到和基准值相等;如果输出电压大于基准电压,则通过调节器使输出减小。
数控稳压电源:是通过观察区在设备输出端取样,对现时电压跟额定电压作出比较、核对,如比 较为负值,则发送数据到中央处理器(CPU),由中央处理器作出电压加的命令。同时,检测区 检测半导体是否已开、关。确认无误后,中央处理器做出电压加的命令控制半导体工作,从而达 到额定电压的标准。如果正值,中央处理器则做出电压减的命令,整个过程全部数字化只需0.048 秒时间。 本设备将瞬间反复变化的电压通过数字控制回路稳定来确保输出电压始终为额定电压。 采用数码式控制原理监控电压的变化,通过电子晶闸开关调整变压器的TAP来始终保持稳定的输 出电压的数码式电源稳压器
全自动补偿式电力稳压器
基本结构:采用电机带动碳刷在自藕变压器绕组匝间滑动而直接调节输出电压或通过 补偿变压器调节输出电压. 优点:带负载能力强、工作效率高、波形失真小、电源自身抗干扰能力强. 缺点:响应时间慢(≥1S)、有机械磨损、需定期维护、在稳压过程中交流接触器及 电机产生较大的噪声. 应用:工业、农业、交通、邮电、军事、铁路、科研文化等领域的大型机电设备、金
②斩波型。输入是不稳定的直流电压,以改变开关电路的通断比得到单向脉动直流,再经滤波后 得到稳定直流电压。
③变换器型。不稳定直流电压先经逆变器变换成高频交流电,再经变压、整流、滤波后,从所得 新的直流输出电压取样,反馈控制逆变器工作频率,达到稳定输出直流电压的目的。 电器用途
交流稳压电源应用于计算机及其周边装置、医疗电子仪器、通讯广播设备、工业电子设备、自动 生产线等现代高科技产品的稳压和保护。 直流稳压电源广泛应用于国防、科研、大专院校、实 验室、工矿企业、电解、电镀、充电设备等的直流供电。 (1)可用于各种电子设备老化,如PCB板老化,家电老化,各类IT产品老化,CCFL老化,灯管老 化 (2)适用于需要自动定时通、断电,自动记周期数的电子元件的老化、测试 (3)电解电容器脉冲老练 (4)电阻器,继电器,马达等测试老练 (5)整机老练;电子元器件性能测试,例行试验
属加工设备、生产流水线、建筑工程设备、电梯、医疗器械、刺绣轻纺设备、空调、 广播电视及家用电顺、照明等需要稳压的场所。
特点:
1、响应速度快: 少于30ms (优于两个源自文库源周期) 2、净化功能强: 即可以滤除电网对负载的干扰,又可以滤除负载对电网的干扰 3、稳压精度高: 额定输出电压±0.5% 4、抗干扰能力强:能吸收外电路的高能量脉冲干扰 5、效率高:可达到98.5% 6、功率因素高: 能有效提高线路的功率因素 7、体积小:只有传统机型的25% 8、过载能力强: 5倍额定电流1秒钟 9、失真度底:特设的LC滤波电路能降低输出电压波形的失真度 10、防雷击:具有一定的防雷能力
稳压器电路由=l2V电源电路、电压检测控制电路、过电压保护组成,如图5-51所示l2V电源电路由调压变压器T 的W4、W5绕组和整流二极管VDl-VD4、滤波电容器Cl、C2组成。电压检测控制电路由电阻器R-R7、电位器RPl、 Rm、稳压二极管VS、电容器C3、C4和运算放大器集成电路IC(Nl-N3)组成。过电压保护电路由IC内部的N3、晶 体管V3、电阻器Rl2和继电器K组成。自动调压电路由电阻器R8-Rll、晶体管Vl、V2、直流电动机M、滑动触头和 T的Wl-W3绕组组成。将交流稳压器的输大端与市电相接后,在T的W4、W5绕组上产生了感应电压。该电压经 VDl-VD4整流及Cl、C2滤波后,为IC和Vl、V2等提供 士l2V不稳定工作电压。+l2V电压还有其他作用。经Rl-R3分 压、VS稳压后,分别为Nl-N3的反相输入端提供基准电压;为过电压保护电路申的K和V3提供工作电源;经R4、 RP2、R6分压后,为Nl和N2的正相输入端提供检测电压;经R7、RPl、R5分压后,为N3的正相输入端提供检测电 压。
主要功能
稳定电压 当电网电压出现瞬间波动时,稳压电源会以10-30ms的响应速度对电压幅值进行补偿, 使其稳定在±2%以
多功能综合保护
稳压器除了最基本的稳定电压功能以外,还应具有过压保护(超过输出电压的 +10%)、欠压保护(低于输出电压的-10%)、缺相保护、短路过载保护最基本的保 护功能。
尖脉冲抑制
必要性
使用稳压电源的必要性 随着社会飞速前进,用电设备与日俱增。但电力输配设施的老化和发展滞后,以及设 计不良和供电不足等原因造成末端用户电压的过低,而线头用户则经常电压偏高。对 用电设备特别是对电压要求严格的高新科技和精密设备,犹如没有上保险。 不稳定的电压会给设备造成致命伤害或误动作,影响生产,造成交货期延误、质量不 稳定等多方面损失。同时加速设备的老化、影响使用寿命甚至烧毁配件,使业主面临 需要维修的困扰或短期内就要更新设备,浪费资源;严重者甚至发生安全事故,造成 不可估量的损
分类
又称交流稳压器。随着电子技术的发展,特别是电子计算机技术应用到各工业、科研领域后,各 种电子设备都要求稳定的交流电源供电,电网直接供电已不能满足需要,交流稳压电源的出现解 决了这一问题。常用的交流稳压电源有: ①铁磁谐振式交流稳压器。由饱和扼流圈与相应的电容器组成,具有恒压伏安特性。 电力稳压器