大功率直流稳压电源概述

时间:2015-01-28 09:05 来源:杰创立作者:杰创立点击:次

大功率直流稳压电源概述

大功率直流稳压电源在一个典型系统中担当着非常重要的角色。从某种程度上，可以看出是系统的心脏。电源给系统的电路提供持续的、稳定的能量，使系统免受外部的干扰，并防止系统对其自身产生伤害。如果电源内部发生故障，不应造成系统的故障，而确保系统安全可靠运行。因此，人们非常重视系统直流电源的设计或选用。大功率直流稳压电源通常分为线性稳压和开关稳压两种类型。

1．大功率线性稳压电源

线性稳压电源是指起电压调整功能作用的器件始终工作在线性放大区的直流稳压电源。它由50Ik工频变压器、整流器、滤波器以及串联调整稳压器组成，工作原理在模拟电子技术基础课程已做了详细介绍，在此不再赘述。线性稳压电照的优点是具有优良的纹波及动态响应特性。

但同时存在以下缺点：

①输入采用50Ib工频变压器，体积庞大且很重；

②电压调整器件工作在线性放大区内，损耗大，效率低；

③过载能力差。

线性电源主要应用在对发热和效率要求不高的场合，或者要求低成本及设计周期短的情况。线性电源作为板裁电源广泛应用于分布电源系统中．特别是当配电电压低于呼时。线性电源的输出电压只能低于输入电压，并且每个线性电源只能产生一路输出。线性电源的效率在35％一50％之间，损耗以热的形式耗散。

一般将开关稳压电源简称为开关电源，开关电源与线性稳压电源不同，它是起电压调整功能作用的器件，始终工作在开关状态。开关电源主要采用脉宽调制技术。

开关电源的优点是；

(1)功耗小、效率高。电源中的开关器件交替地工作在导通—截止和截止—导通的开关状态，转换速度快，这使得开关管的功耗很小，电源的效率可以大幅度提高，可达如％一95％。

(2)体积小、重量轻。

①开关电源效率高，损耗小，则可以省去较大体积的散热器；

②隔离变压用高频变压器取代工频变压器，可大大减小体积，降低重量；

③因为开关频率高，输出滤波电容的容量和体积可大为减小。

(3)稳压范围宽。开关电源的输出电压由占空比来调节，输入电压的变化可以通过调节占空比的大小来补偿，这样在上频电网电压变化较大时，它仍能保证有效稳定的输出电压。

(4)电路形式灵活多样。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电源。

大功率开关电源的缺点主要是：存在开关噪声干扰。在开关电源中，开关器件工作在开关状态，它产生的交流电压和电流会通过电路中的其他元器件产生尖蜂干扰和谐振干扰，这些干扰如果不采取一定的措施进行抑制、消除和屏蔽，就会严重地影响整机的正常工作。此外，这些干扰还会串人工频电网，使附近的其他电子仪器、设备和家用电器受到干扰。因此，设计开关电源时，必须采取合理的措施来抑制其本身产生的干扰。

大功率开关电源在使用时比线性电源具有更高的效率和灵活性等特点。因此，在便捞式产品、航空和自动化产品、仪器仪表以及通讯系统等，要求高效率、体积小、重量轻和多组电源电压输出的场合，得到广泛应用。但是开关电源的成本较高，而且需要开发周期较长。