稳压电源是能为负载供给安稳的交流电或直流电的电子设备,包括交流稳压电源和直流稳压电源两大类。当电网电压或负载呈现瞬间不坚定时,稳压电源会以10-30ms的响应速度对电压幅值进行补偿,使其安稳在±2%以内。
知道了什么是稳压电源,接下来了解一下什么是线性稳压电源和开关电源,线性稳压电源和开关电源有什么差异呢?
线性稳压电源和开关稳压电源比照剖析
根据调整管的作业情况,我们常把稳压电源分红两类:线性稳压电源和开关稳压电源。线性稳压电源,是指调整管作业在线性情况下的稳压电源。而在开关电源中则不相同,开关管(在开关电源中,我们一般把调整管叫做开关管)是作业在开、关两种情况下的:开、电阻很小;关、电阻很大。
开关电源是一种比较新式的电源。它具有功率高,重量轻,可升、降压,输出功率大等利益。但是由于电路作业在开关情况,所以噪声比较大。通过下图,我们来简略的说说降压型开关电源的作业原理。如图所示,电路由开关K(实践电路中为三极管或许场效应管),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,即输出不能立刻到达电源电压值。必定时刻后,开关断开,由于电感L的自感作用(可以比较形象的以为电感中的电流有惯性作用),将坚持电路中的电流不变,即从左往右继续流。这电流流过负载,从地线回来,流到续流二极管D的正极,通过二极管D,回来电感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刻(即PWM——脉冲宽度调制),就可以控制输出电压。假定通过检测输出电压来控制开、关的时刻,以坚持输出电压不变,这就结束了稳压的意图。在开关闭合期间,电感存储能量;在开关断开期间,电感开释能量,所以电感L叫做储能电感。二极管D在开关断开期间,担任给电感L供给电流通路,所以二极管D叫做续流二极管。
在实践的开关电源中,开关K由三极管或场效应管替代。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&TImes;I就会很小。这就是开关电源功率高的原因。
看过完两个关于电源的FAQ后,我们可能对电源的功率核算还不了解。在后面的FAQ中,我们将专门给我们介绍。
常见的用于开关电源的芯片有:TL494,LM2575,LM2673,34063,51414等等。
根据调整管的作业情况,我们常把稳压电源分红两类:线性稳压电源和开关稳压电源。此外,还有一种运用稳压管的小电源。
这儿说的线性稳压电源,是指调整管作业在线性情况下的直流稳压电源。调整管作业在线性情况下,可这么来了解:RW(见下面的剖析)是接连可变的,亦就是线性的。而在开关电源中则不相同,开关管(在开关电源中,我们一般把调整管叫做开关管)是作业在开、关两种情况下的:开——电阻很小;关——电阻很大。作业在开关情况下的管子显着不是线性情况。
线性稳压电源是比较早运用的一类直流稳压电源。线性稳压直流电源的特色是:输出电压比输入电压低;反响速度快,输出纹波较小;作业产生的噪声低;功率较低(现在经常看的LDO就是为了处理功率问题而呈现的);发热量大(尤其是大功率电源),间接地给系统添加热噪声。作业原理:我们先用下图来说明线性稳压电源调度电压的原理。如下图所示,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&TImes;RL/(RW+RL),因而通过调度RW的大小,即可改变输出电压的大小。请留心,在这个式子里,假定我们只看可调电阻RW的值变化,Uo的输出并不是线性的,但假定把RW和RL一同看,则是线性的。还要留心,我们这个图并没有将RW的引出端画成连到左边,而画在右边。尽管这从公式上看并没有什么差异,但画在右边,却正好反映了“采样”和“反响”的概念----实践中的电源,绝大部分都是作业在采样和反响的形式下的,运用前馈方法很少,或就是用了,也仅仅辅佐方法罢了。
让我们继续:假定我们用一个三极管或许场效应管,来替代图中的可变阻器,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,使输出电压坚持安稳,这样我们就结束了稳压的意图。这个三极管或许场效应管是用来调整电压输出大小的,所以叫做调整管。
像图1所示的那样,由于调整管串联在电源跟负载之间,所以叫做串联型稳压电源。相应的,还有并联型稳压电源,就是将调整管跟负载并联来调度输出电压,典型的基准稳压器TL431就是一种并联型稳压器。所谓并联的意思,就是象图2中的稳压管那样,通过分流来保证衰减放大管射极电压的“安稳”,或许这个图并不能让你一会儿看出它是“并联”的,但细心一看,确实如此。不过,我们在此还要留心一下:此处的稳压管,是利用它的非线性区作业的,因而,假定以为它是一个电源,它也是一个非线性电源。为了便于我们了解,回头我们找一个理适合的图来看,直到可以简明地看懂间断。
由于调整管相当于一个电阻,电流流过电阻时会发热,所以作业在线性情况下的调整管,一般会产生很多的热,导致功率不高。这是线性稳压电源的一个最主要的一个缺陷。想要更具体的了解线性稳压电源,请参看仿照电子线路教科书。这儿我们主要是帮忙我们理清这些概念以及它们之间的联系。
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