一、直流稳压电源的组成:
直流稳压电源主要由四部分组成:电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路。
1、电源变压器
电源变压器是一种软磁电磁元件,功能是功率传送、电压变换和绝缘隔离,在电源技术中和电力电子技术中得到广泛的应用。
2、整流电路
“整流电路”(rectifying circuit)是把交流电能转换为直流电能的电路。大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成。
3、滤波电路
滤波电路常用于滤去整流输出电压中的纹波,一般由电抗元件组成,如在负载电阻两端并联电容器C,或与负载串联电感器L,以及由电容,电感组成而成的各种复式滤波电路。
4、稳压电路
稳压电路是指在输入电压、负载、环境温度、电路参数等发生变化时仍能保持输出电压恒定的电路。这种电路能提供稳定的直流电源,广为各种电子设备所采用。
二、分析降低直流稳压电源输出 “纹波与噪声”的方法:
1、输入低频纹波抑制方法
低频纹波是与输出电路的滤波电容容量相关。电容的容量不可能无限制地增加,导致输出低频纹波的残留。交流纹经 DC/DC 变换器衰减后,在直流稳压电源输出端表现为低频噪声,其大由 DC/DC 变换器的变比和控制系统的增益决定。低频纹波抑制的几种常用的方法:
(1)加大输出低频滤波的电感,电容参数,使低频纹波降低到所需的指标。
(2)采用前馈控制方法,降低低频纹波分量。
2、高频纹波抑制方法
高频纹波噪声来源于高频功率开关变换电路,在电路中,通过功率器件对输入直流电压进行高频开关变换而后整流滤波再实现稳压输出的,在其输出端含有与开关工作频率相同频率的高频纹波,其对外电路的影响大小主要和直流稳压电源的变换频率、输出滤波器的结构和参数有关,设计中尽量提高功率变换器的工作频率,可以减少对高频开关纹波的滤波要求。高频纹波抑制的目的是给高频纹波提供通路,常用的方法有以下几种:
(1)提高直流稳压电源工作频率,以提高高频纹波频率,有利于抑制输出高频纹波。
(2)加大输出高频滤波器,可以抑制输出高频纹波。
(3)采用多级滤波。
3、共模纹波噪声抑制方法
由于功率器件与散热器底板和变压器原、副边之间存在寄生电容,导线存在寄生电感,因此当矩形波电压作用于功率器件时,直流稳压电源的输出端因此会产生共模纹波噪声。减小输出共模纹波噪声的常用方法:
(1)输出采用专门设计的 EMI 滤波器。
(2)降低开关毛刺幅度。
三、使用直流稳压电源作用:
1、直流稳压电源的稳压与稳流状态能够自动转换并有相应的状态指示。
2、输出电压值能够在额定输出电压值以下任意设定和正常工作。
3、对于输出电压值和电流值有精准要求的直流稳压电源,一般要用多圈电位器和电压电流微调电位器,或者直接数字输入。
4、输出电流的稳流值能在额定输出电流值以下任意设定和正常工作。
5、要有完善的保护电路。直流稳压电源在输出端发生短路及异常工作状态时不应损坏,在异常情况消除后能立即正常工作。