穩壓電源的基礎知識

一、交流穩壓電源的分類及其特點：

  能夠提供一個穩定電壓和頻率的電源稱交流穩定電源。目前國內多數廠家所做的工作是交流電壓穩定。下面結合市場有的交流穩壓電源簡述其分類特點。

  參數調整（諧振）型

  這類穩壓電源，穩壓的基本原理是LC串聯諧振，早期出現的磁飽和型穩壓器就屬于這一類。它的優點是結構簡單，無眾多的元器件，可靠性相當高穩壓范圍相當寬，抗干擾和抗過載能力強。缺點是能耗大、噪聲大、笨重且造價高。

  在磁飽和原理的基礎上的發育進形成的參數穩壓器和我國50年代已流行的“磁放大器調整型電子交流穩壓器”（即614型）均屬此類原理的交流穩壓器。

  自耦（變比）調整型

  1、機械調壓型，即以伺服電機帶動炭刷在自耦變壓器的的繞組滑動面上移動，改變Vo對Vi的比值，以實現輸出電壓的調整和穩定。該種穩壓器可以從幾百瓦到幾千瓦。它的特點是結構簡單，造價低，輸出波形失真小；但由于炭刷滑動接點易產生電火花，造成電刷損壞以至燒毀而失效；且電壓調整速度慢。

  2、改變抽頭型，將自耦變壓器做成多個固定抽頭，通過繼電器或可控硅（固態繼電器）做為開關器10件，自動改變抽頭位置，從而實現輸出電壓的穩定。

  該種型穩壓器優點是電路簡單，穩壓范圍寬（130V-280V），效率高（≥95%），價格低。而缺點是穩壓精度低（±8~10%）工作壽命短，它適用于家庭給空調器供電。

  大功率補償型--凈化型穩壓器（含精密型穩壓器）

  它用補償環節實現輸出電壓的穩定，易實現微機控制。

  它的優點是抗干擾性能好，穩壓精度高（≤±1%）、響應快（40~60ms）、電路簡單、工作可靠。缺點是：帶計算機，程控交換機等非線性負載時有低頻振蕩現象；輸入側電流失真度大，源功率因數較低；輸出電壓對輸入電壓有相移。對抗干擾功能要求較高的單位，在城市里應用為宜，計算機供電時，必須選用計算機總功率的2-3倍左右穩壓器來使用。因具有穩壓、抗干擾，響應速度快、價格適中等優點，所以應用廣泛。

  開關型交流穩壓電源

  它應用于高頻脈寬調制技術，與一般開關電源的區別是它的輸出量必須是與輸入側同上頻、同相的交流電壓。它的輸出電壓波型有準方波、梯型波、正弦波等，市場上的不間斷電源（UPS）抽掉其中的蓄電源和充電器，就是一臺開關型交流穩壓電源的穩壓性好，控制功能強，易于實現智能化，是非常具有前途的交流穩壓電源。但因其電路復雜，價格較高，所以推廣較慢。

  二、直流穩定電源的種類及選用：

  直流穩定電源按習慣可分為化學電源，線性穩定電源和開關型穩定電源，它們又分別具有各種不同類型：

  化學電源

  我們平常所用的干電池、鉛酸蓄電池、鎳鎘、鎳氫、鋰離子電池均屬于這一類，各有其優缺點。隨著科學技術的發展，又產生了智能化電池；在充電電池材料方面，美國研制 員發現錳的一種碘化物，用它可以制造出便宜、小巧、放電時間 ,多次充電后仍保持性能良好的環保型充電電池。

  線性穩定電源

  線性穩定電源有一個共同的特點就是它的功率器件調整管工作在線性區，靠調整管之間的電壓降來穩定輸出。由于調整管靜態損耗大，需要安裝一個很大的散熱器給它散熱。而且由于變壓器工作在工頻（50Hz）上，所以重量較大。

  該類電源優點是穩定性高，紋波小，可靠性高，易做成多路，輸出連續可調的成品。缺點是體積大、較笨重、效率相對較低。這類穩定電源又有很多種，從輸出性質可分為穩壓電源和穩流電源及集穩壓、穩流于一身的穩壓穩流（雙穩）電源。從輸出值來看可分定點輸出電源、波段開關調整式和電位器連續可調式幾種。從輸出指示上可分指針指示型和數字顯示式型等等。

  開關型直流穩壓電源

  與線性穩壓電源不同的一類穩電源就是開關型直流穩壓電源，它的電路型式主要有單端反激式，單端正激式、半橋式、推挽式和全橋式。它和線性電源的根本區別在于它變壓器不工作在工頻而是工作在幾十千赫茲到幾兆赫茲。功能管不是工作在飽和及截止區即開關狀態；開關電源因此而得名。

  開關電源的優點是體積小，重量輕，穩定可靠；缺點相對于線性電源來說紋波較大（一般≤1%VO（P-P），好的可做到十幾mV（P-P）或更小）。它的功率可自幾瓦-幾千瓦均有產品。價位為3元-十幾萬元/瓦，下面就一般習慣分類介紹幾種開關電源：

  AC/DC電源

  該類電源也稱一次電源，它自電網取得能量，經過高壓整流濾波得到一個直流高壓，供DC/DC變換器在輸出端獲得一個或幾個穩定的直流電壓，功率從幾瓦-幾千瓦均有產品，用于不同場合。屬此類產品的規格型號繁多，據用戶需要而定通信電源中的一次電源（AC220輸入，DC48V或24V輸出）也屬此類。

  ② DC/DC電源

  在通信系統中也稱二次電源，它是由一次電源或直流電池組提供一個直流輸入電壓，經DC/DC變換以后在輸出端獲一個或幾個直流電壓。

  ③ 通信電源

  通信電源其實質上就是DC/DC變換器式電源，只是它一般以直流-48V或-24V供電，并用后備電池作DC供電的備份，將DC的供電電壓變換成電路的工作電壓，一般它又分中央供電、分層供電和單板供電三種，以后者可靠性最高。

  ④ 電臺電源

  電臺電源輸入AC220V/110V,輸出DC13.8V,功率由所供電臺功率而定，幾安幾百安均有產品。為防止AC電網斷電影響電臺工作，而需要有電池組作為備份，所以此類電源除輸出一個13.8V直流電壓外，還具有對電池充電自動轉換功能。

  ⑤ 模塊電源

  隨著科學技術飛速發展，對電源可靠性、容量/體積比要求越來越高，模塊電源越來越顯示其優越性，它工作頻率高、體積小、可靠性高，便于安裝和組合擴容，所以越來越被廣泛采用。目前，目前國內雖有相應模塊生產，但因生產工藝未能趕上國際水平，故障率較高。

  DC/DC模塊電源目前雖然成本較高，但從產品的漫長的應用周期的整體成本來看，特別是因系統故障而導致的高昂的維修成本及商譽損失來看，選用該電源模塊還是合算合算的，在此還值得一提的是羅氏變換器電路，它的突出優點是電路結構簡單，效率高和輸出電壓、電流的紋波值接近于零。

  ⑥ 特種電源

  高電壓小電流電源、大電流電源、400Hz輸入的AC/DC電源等，可歸于此類，可根據特殊需要選用。開關電源的價位一般在2-8元/瓦特殊小功率和大功率電源價格稍高，可達11-13元/瓦。