直流稳压电源主要有线性电源、相控电源、开关电源三种。本章介绍了开关电源的稳压原理、基本电路结构,详细分析了功率变换电路、PWM控制器原理。并在此基础上,介绍了安圣HD系列开关整流器共性部分典型电路的原理。
交流电经过整流,可以得到直流电。但是,由于交流电压及负载电流的变化,整流后得到的直流电压通常会造成20%到40%的电压变化。为了得到稳定的直流电压,必须采用稳压电路来实现稳压。按照实现方法的不同,稳压电源可分为三种:线性稳压电源、相控稳压电源、开关稳压电源。
线性稳压电源通常包括:调整管、比较放大部分(误差放大器)、反馈采样部分以及基准电压部分,它的典型原理框图如图1-8所示。调整管与负载串联分压(分担输入电压Ui),因此只要将它们之间的分压比随时调节到适当值,就能保证输出电压不变。
这个调节过程是通过一个反馈控制过程来实现的。反馈采样部分监测输出电压,然后通过比较放大器与基准电压进行比较判断:输出电压是偏高了还是偏低了,偏差多少?再把这个偏差量放大去控制调整管,如果输出电压偏高,则将调整管上的压降调高,使负载的分压减小;如果输出电压偏低,则将调整管上的压降调低,使负载的分压增大,从而实现输出稳压。
图2-1为用分立元件组成简单的线性稳压器电路
线性稳压电源的线路简单、干扰小,对输入电压和负载变化的响应非常快,稳压性能非常好。
但是,线性稳压电源功率调整管始终工作在线性放大区,调整管上功率损耗很大,导致线性稳压电源效率较低,只有20%~40%,发热损耗严重,所需的散热器体积大,重量重,因而功率体积系数只有20~30W/dm3;另外线性电源对电网电压大范围变化的适应性较差,输出电压保持时间仅有5ms。因此线性电源主要用在小功率、对稳压精度要求很高的场合,如:一些为通信设备内部的集成电路供电的辅助电源等。
图1-1 线性串联稳压电源原理框图
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