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  • 关于常见的开关型稳压电源优缺点分析,你了解吗?

    关于常见的开关型稳压电源优缺点分析,你了解吗?

    随着全球多样化的发展,我们的生活也在不断变化着,包括我们接触的各种各样的电子产品,那么你一定不知道这些产品的一些组成,比如开关稳压电源。 开关稳压电源是指电压转换电源电路。主要组件是充当“开和关”功能的变压器和晶体管。变压器和晶体管在电路中串联连接。直流电通过晶体管的“开和关”状态。在电路上形成脉冲电压。该脉冲电压在变压器的磁芯上形成瞬时变化的磁场,然后在相同磁场中的另一个线圈上感应出脉冲电压。该脉冲电压经过整流滤波后作为输出。直流电压导通,稳压部分从输出电压提供信号,以控制晶体管导通和截止的时间和幅度,达到稳定的目的。 低功耗,高效率。在开关电源电路中,晶体管V被激励信号激活,并且交替地在开-关和关-开的开关状态下工作。转换速度非常快,频率通常约为50kHz。在某些发达国家,可以做到数百或接近1000kHz。这使得开关晶体管V的功耗非常小,并且可以大大提高电源的效率,并且其效率可以达到80%。 “开关型稳压电源”与“串联调整型稳压电源”相比,高效节能;适应市电变化能力强;输出电压可调范围宽;一只开关管可方便地获得多组电压等级不同的电源;体积小,重量轻等诸多优点,而被广泛地得到采用。 体积小,重量轻。从开关稳压电源的原理框图可以清楚地看到这里没有采用笨重的工频变压器。由于调整管V上的耗散功率大幅度降低后,又省去了较大的散热片。由于这两方面原因,所以开关稳压电源的体积小,重量轻。 宽电压调节范围。来自开关稳定电源的输出电压通过激励信号的占空比来调节,并且输入信号电压的变化可以通过频率调制或宽度调制来补偿。这样,当工频电网电压变化很大时,仍然可以使用它。确保相对稳定的输出电压。因此,开关电源的稳压范围非常宽,稳压效果非常好。另外,有两种更改占空比的方法:脉冲宽度调制和频率调制。这样,开关稳定电源不仅具有宽范围的电压稳定的优点,而且具有许多实现电压稳定的方法。设计人员可以根据实际应用的需求灵活选择各种类型的开关稳压电源。 滤波效率大大提高,滤波电容器的容量和体积大大减小。目前,开关稳压电源的工作频率基本为50kHz,是线性稳压电源的1000倍,这使整流后的滤波效率提高了近1000倍。使用半波整流和电容器滤波,效率也提高了500倍。在相同的纹波输出电压下,采用开关稳压电源时,滤波电容的容量仅为线性稳压电源中滤波电容的1/5001/1000。 开关电源的缺点是存在较大的开关干扰。在开关稳压电源中,功率调节开关晶体管正在工作,其产生的交流电压和电流会通过电路中的其他组件,从而产生尖峰干扰和振动干扰。如果不采取某些措施,这些干扰可以被抑制,消除和屏蔽。 会严重影响整机的正常运行。另外,由于开关电源振荡器未与工频变压器隔离,这些干扰将连接到工频电网,从而对附近的其他电子仪器,设备和家用电器造成严重干扰。 目前,由于国内微电子技术,电阻容器生产技术和磁性材料技术与某些技术先进国家之间的差距,成本无法进一步降低,这也影响了可靠性的进一步提高。因此,在我国的电子仪器和机电一体化仪器中,开关电源尚未得到广泛的推广和使用。特别是对于不带工频变压器的稳定开关电源中的高压电解电容器,高背压大功率开关管和开关变压器的磁芯材料,它们仍处于我国的研究开发阶段。 本文只能带领大家对开关稳压电源有了初步的了解,对大家入门会有一定的帮助,同时需要不断总结,这样才能提高专业技能,也欢迎大家来讨论文章的一些知识点。

    时间:2021-03-12 关键词: 开关型 稳压电源 电压

  • 你知道直流稳压电源的工作原理以及组成部分包括哪些吗?

    你知道直流稳压电源的工作原理以及组成部分包括哪些吗?

    在科学技术高度发达的今天,各种各样的高科技出现在我们的生活中,为我们的生活带来便利,那么你知道这些高科技可能会含有的直流稳压电源吗? 一种可以为负载提供稳定的直流电源的电子设备。直流稳压电源的大多数电源是交流电源。当交流电源电压或负载电阻发生变化时,稳压器的直流输出电压将保持稳定。随着电子设备向高精度,高稳定性和高可靠性的方向发展,直流稳压电源对电子设备的电源提出了很高的要求。由于电子技术的特性,对电源电路的电子设备的要求是能够提供满足负载要求的连续且稳定的电能,并且通常需要提供稳定的直流电能。提供此稳定直流电源的电源是直流稳定电源。直流稳压电源在电源技术中占有非常重要的地位。 直流稳压电源是实验室为实验电子电路供电的能源,在实验过程中起着重要作用。在某种程度上,电源的质量还决定了实验电路的可靠性和各种技术指标。在许多类型的电源中,直流稳定电源是使用最广泛的电源。在能源领域,直流电源已经发展了近十年。与其他能源相比,其应用前景更为广阔。与煤炭能源相比,它更加环保,利用率更高。它在中国从事直流电源的使用。生产活动的技术已经相当成熟。 由于直流稳压电源种类繁多,因此它们的工作原理大不相同,可以从不同角度进行分类。根据电路的稳压方法,可分为参数稳压器和反馈稳压稳压器。参数稳压器的电路结构简单,主要利用元件的非线性来实现稳压。例如,可以使用电阻器和齐纳二极管来形成参数调节器。反馈可调稳压器是一个闭环负反馈系统,它利用输出电压的变化。经过采样,比较和放大后,获得控制电压,并控制相应的调整组件,以达到稳定输出电压的最终目的。 线性稳定电源的一个共同特征是其功率器件稳压管在线性区域内工作,并且通过稳压管之间的压降来稳定输出。由于调节管的静电损失大,因此需要安装大的散热器来散热。而且,由于变压器工作于电源频率(50Hz),因此重量相对较大。这种电源的优点是稳定性高,纹波小,可靠性高,易于制作多通道以及可连续调节的输出。缺点是它体积大,笨重并且效率相对较低。这种稳定的电源有很多种。从输出性质来看,它可以分为稳压电源和稳态电流电源,以及集成了电压稳定和稳态流量的稳压和稳态电流(双稳态)电源。就输出值而言,可分为定点输出电源,波段开关调节型和电位器连续调节型。从输出指示可以分为指针指示类型和数字显示类型等。 线性直流稳压电源,一般是将50Hz、220V的交流电压变换为所需幅度的交流电压,然后由整流电路将交流电压变换成直流脉动电压,再由滤波电路将直流电压平滑.最后经过直流稳压电路输出稳定的电压。它在电网波动与负载变化的情况下都能基本保持稳定的直流电压。 与线性稳定电源不同的一种稳定电源是开关型直流稳定电源。其电路类型主要包括单端反激,单端正激,半桥,推挽和全桥。它与线性电源之间的根本区别在于其变压器不在工作频率下工作,而是在几十千赫兹至几兆赫兹的频率下工作。功能管在饱和和截止区域(即开关状态)中不工作;开关电源以它命名。 直流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。电力变压器是一种软磁电磁元件,具有输电,电压转换和绝缘隔离的功能。它被广泛应用于电源技术和电力电子技术。 “整流电路”(接收电路)是将交流电转换成直流电的电路。大多数整流器电路由变压器,整流器主电路和滤波器组成。滤波电路通常用于滤波整流输出电压中的纹波。它通常由电抗组件组成,例如与负载电阻并联的电容器C或与负载串联的电感器L,以及由电容器和电感器组成的各种复合类型。滤波电路。 以上就是直流稳压电源的一些值得大家学习的详细资料解析,希望在大家刚接触的过程中,能够给大家一定的帮助,如果有问题,也可以和小编一起探讨。

    时间:2021-03-05 关键词: 直流 稳压电源 电压

  • 关于常见的开关稳压电源和线性稳压电源,你了解吗?

    关于常见的开关稳压电源和线性稳压电源,你了解吗?

    什么是开关稳压电源和线性稳压电源?它们有什么区别?你知道吗?根据调整管的工作状态,我们常把稳压电源分成两类:线性稳压电源和开关稳压电源。 线性稳压电源,是指调整管工作在线性状态下的稳压电源。而在开关电源中则不一样,开关管(在开关电源中,我们一般把调整管叫做开关管)是工作在开、关两种状态下的:开——电阻很小;关——电阻很大。 开关电源是一种比较新型的电源。它具有效率高,重量轻,可升、降压,输出功率大等优点。但是由于电路工作在开关状态,所以噪声比较大。 通过下图,我们来简单的说说降压型开关电源的工作原理。如图所示,电路由开关K(实际电路中为三极管或者场效应管),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,即输出不能立刻达到电源电压值。一定时间后,开关断开,由于电感L的自感作用(可以比较形象的认为电感中的电流有惯性作用),将保持电路中的电流不变,即从左往右继续流。 这电流流过负载,从地线返回,流到续流二极管D的正极,经过二极管D,返回电感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间(即PWM——脉冲宽度调制),就可以控制输出电压。如果通过检测输出电压来控制开、关的时间,以保持输出电压不变,这就实现了稳压的目的。 在开关闭合期间,电感存储能量;在开关断开期间,电感释放能量,所以电感L叫做储能电感。二极管D在开关断开期间,负责给电感L提供电流通路,所以二极管D叫做续流二极管。 在实际的开关电源中,开关K由三极管或场效应管代替。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×I就会很小。这就是开关电源效率高的原因。 什么是线性电源? 线性电源(Linear power supply)是先将交流电经过变压器降低电压幅值,再经过整流电路整流后,得到脉冲直流电,后经滤波得到带有微小波纹电压的直流电压。 基本工作原理 线性电源主回路的工作过程是输入电源先经预稳压电路进行初步交流稳压后,通过主工作变压器隔离整流变换成直流电源,再经过控制电路和单片微处理控制器的智能控制下对线性调整元件进行精细调节,使之输出高精度的直流电压源。 线性稳压电源的优点是输出电压质量高、纹波小、不需要使用电感元件 。 线性稳压电源经过变压、整流、滤波、稳压实现电源稳压。 优点:稳定性好,瞬态响应速度快,可靠性高,输出电压精度高,输出纹波电压精度小。 缺点:变换效率较低,尤其是在输入输出电压差较大的情况下。如果输出电流也较大,会有明显的发热发烫现象,甚至可能烧坏稳压器。 线性稳压电源构成: 低压差线性稳压器的主要参数 输出电压 低压差线性稳压器有固定输出电压和可调输出电压两种类型。 固定输出电压稳压器:输出电压是经过厂家精密调整的,稳压器精度很高。 可调输出电压:根据稳压器ADJ引脚两端的电阻来调节输出电压。 最大输出电流 输出电流越大的稳压器成本越高。为了降低成本。 输入输出电压差 在保证输出电压稳定的条件下,该电压压差越低,线性稳压器的性能就越好。比如,5.0V的低压差线性稳压器,只要输入5.5V电压,就能使输出电压稳定在5.0V。 接地电流 串联调整管输出电流为零时,输入电源提供的稳压器工作电流。该电流有时也称为静态电流,负载调整率 线性稳压器负载调整率越小,说明LDO抑制负载干扰的能力越强。 电源抑制比 线性稳压器输入源往往许多干扰信号存在。PSRR反映了线性稳压器对于这些干扰信号的抑制能力。 线性稳压电源设计注意: 散热: 由于线性稳压器的特性决定,压差部分的功耗是要通过芯片本身的散热释放出去的。如果压差和电流较大,那么器件上消耗的功耗就会比较大,散热问题就必须考虑。如果在PCB设计的时候没有留下足够的散热空间,那么随着系统的运行,线性稳压器芯片就会越来越烫。在持续高温的环境下运行会严重影响系统寿命。 解决方法: 在电路设计时计算线性稳压器上消耗的功率,消耗功率大时增加散热片,通过在稳压器下面放置过孔,区域覆铜连接地。 压差: 线性稳压器可以稳定的压差有限制,在选择线性稳压器时应查阅手册,看选择的线性稳压器是否可以满足降压需求。 旁路电容的选择: 线性稳压器的外围电路就是几颗旁路电容。这几颗电容的选择也要参考器件的数据手册,一般情况在输入输出端接10uf和100nf的电容。旁路掉高频信号以及干扰。在原理图设计的时候,100nf的电容要尽量靠近线性稳压器。用来消除线性稳压器产生的噪声。 开关电源 开关电源通过控制调整管的通断时间实现稳压。 优点:体积小,重量轻,功耗小,稳压范围宽,效率在80%~90%。 缺点:输出纹波电压较高,噪声较大,电压调整率等性能也较差,特别是对模拟电路供电时,将产生较大的影响。 使用:在开关性稳压器输出端接入低压差线性稳压器,就可以实现有源滤波,而且也可大大提高输出电压的稳压精度,同时电源系统的效率也不会明显降低。 开关电源构成: Ui为整流滤波后的直流电压、Uo为转换后的直流输出电压、DC-DC转换器用于功率转换。 开关电源的分类: 无论哪种开关电源,调整管总是工作在开关状态,驱动调整管的电压可以是方波脉宽调制电压,也可以是正弦波的谐振电压。 根据驱动电压可以分为自激式和他激式。 自激式:利用调整管,开关变压器辅助绕组构成正反馈,实现自激振荡,实现稳压。 他激式:使用专设振荡器产生脉冲控制调整管。 根据转换器电路结构方式分为非隔离型和隔离型。 非隔离型:输入和输出共地,适合低压直流转换的场合,包括降压式,升压式,升降压式。 隔离式:输入输出进行隔离。包括反激式,正激式,推挽式,半桥式,全桥式。 根据开关管的脉冲调制方式分为脉宽调制型,频率调制型,混合调制型。 脉宽调制型:通过改变开关管的导通时间来控制占空比,从而调节和稳定输出电压。 频率调制型:开关管的导通时间不变,通过改变开关管的脉冲频率来调节和稳定输出电压。 混合调制型:开关管的导通时间和脉冲频率都改变,没而来调节和稳定输出电压。 线性稳压电源和开关电源各自有缺点。 A、线性直流稳压电源 该类电源优点是稳定性高,纹波小,可靠性高,易做成多路,输出连续可调的成品。缺点是体积大、较笨重、效率相对较低。这类稳定电源又有很多种,从输出性质可分为稳压电源和稳流电源及集稳压、稳流于一身的稳压稳流(双稳)电源。从输出值来看可分定点输出电源、波段开关调整式和电位器连续可调式几种。从输出指示上可分指针指示型和数字显示式型等等。 B、非线性直流稳压电源(开关电源) 开关型稳压电源是和线性电源相对而说的,开关电源的优点在于效率高、输出电压可以比输入电压高,也可以比输入电压低。缺点在于输出纹波比线性电源差很多,精度也远远达不到线性电源的精度。 优点:体积小、功率大、输出电压稳定、抗干扰强。 缺点:怕雷击、比变压器电源故障率高。以上就是常见的开关稳压电源和线性稳压电源的优缺点以及应用场景,希望能给大家帮助。

    时间:2020-11-03 关键词: 开关电源 稳压电源 电压

  • 能为负载提供稳定直流电源的直流稳压电源,你了解吗?

    能为负载提供稳定直流电源的直流稳压电源,你了解吗?

    生活中的电源多种多样,那么你之地直流稳压电源吗?它有什么特点?以及它的工作原理是什么?能为负载提供稳定直流电源的电子装置。直流稳压电源的供电电源大都是交流电源,当交流供电电源的电压或负载电阻变化时,稳压器的直流输出电压都会保持稳定。直流稳压电源随着电子设备向高精度、高稳定性和高可靠性的方向发展,对电子设备的供电电源提出了高的要求。 直流稳压电源的组成部分功能及作用 常用的小功率半导体直流稳压电源系统由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成,如图9—1所示为其原理框图和各部分输出波形。 直流稳压电源的组成部分功能及作用: (1)电源变压器 为用电设备提供所需数值的交流电压。电网提供的交流电压一般为220v(或380v),而次级线圈电压u2较低,可以降低对整流、滤波和稳压电路中所用元件的耐压要求,所以需要利用变压器将电网电压变换成所需数值的交变电压。 (2)整流电路 把交流电变换成直流电。利用具有单向导电性能的元件(如二极管、品闸管),将变压器输出的正、负交替变化的正弦交流电压u2整流变换成单向脉动的直流电压D3。 (3)滤波电路 把整流后脉动较大的直流电变换成平滑的直流电。通常利用电容电感等储能元件来滤除单向脉动电压u3中的谐波成分。 (4)稳压电路 克服电网电压或负载电流变化时所引起的输出电压的变化,保持输出电压的稳定。 直流稳压电源的主要用途 1)电解电容器老练,钽电容赋能 2)直流电机检测,老化;电动车电机检测、老化 3)电阻器、继电器、马达、晶体管等电子元件老化,例行试验 4)实验室,电子设备,自动测试设备 5)电子检验设备、生产流水线设备、通讯设备电解、电镀、电化学设备。以上就是直流稳压电源的组成的相关介绍,希望能给大家一定的参考,同时也需要大家不断积累经验,这样才能设计出更好的产品。

    时间:2020-10-29 关键词: 直流 直流稳压电源 稳压电源

  • 关于直流稳压电源的使用方法以及运行过程,你知道吗?

    关于直流稳压电源的使用方法以及运行过程,你知道吗?

    现在的生活离不开电源,各种电子产品都需要电,那么你知道直流稳压电源吗?它有什么作用?它的运行过程有什么注意事项,你了解吗?直流稳压电源可以产生所需的电压或电流值。其面板结构如下图: 使用说明: 电源开关:按下开关,即接通电源。 CH1端口、CH2端口:可输出可调电压0~30V,可调电流0~2A CH3端口:可输出固定电压5V,固定电流2A 独立/组合开关:按键弹起时,两路输出电压单独使用;按键按下时,两路输出电压组合使用 串联/并联开关:按键弹起时,两路输出电压串联;按键按下时,两路输出电压并联 两路输出组合使用时,可调节一路主路电源,从路自动跟踪。 LED显示器:分别指示两路输出电压和电流值 电压调节旋钮:调节电压 电流调节旋钮:调节电流 直流稳压电源运用过程 第一步:电源衔接。将稳压电源衔接上市电。 第二步:开启电源。在不接负载的情况下,按下电源总开关(power),然后开启电源直流输出开关(output),使电源正常输出作业(一些简略的可调稳压电源只有总电源开关,没有独立的直流输出开关)。此刻,电源数字指示表头上即显现出当前作业电压和输出电流。 第三步:设置输出电压。经过调理电压设定旋钮,使数字电压表显现出方针电压,完成电压设定。关于有可调限流功用的电源,有两套调理体系别离调理电压和电流。调理时要分清楚,一般调理电压的电位器有“VOLTAGE”字样,调理电流的电位器有“CURRENT”字样。许多入门级产品运用低成本的粗调/细调双旋钮设定,遇到双调理旋钮,咱们先将细调旋钮旋到中心方位,然后经过粗调旋钮设定大致电压,再用细调旋钮准确批改。 第四步:设置电流。按下电源面板上“Limit”键不放,此刻电流表会显现电流数值,调理电流旋钮,使电流数值到达预订水平。一般限流可设定在常用最高电流的120%。有的电源没有限流专用调理键,用户需求按照说明书要求短路输出端,然后依据短路电流合作限流旋钮设定限流水平。简易型的可调稳压电源没有电流设定功用,也没有对应的旋钮。 第五步:设定过压维护OVP。过压设定是指在电源自身可调电压范围内进一步限定一个上限电压,避免误操作时电源输出过高电压。一般,过压能够设置为平常最高作业电压的120%水平。过压设定需求用到一字螺丝刀,调理面板内凹的电位器,这也是一种避免误动的设计。设定OVP电压时,先将电源作业电压调理到方针过压点上,然后渐渐调理OVP电位器,使电源维护恰好动作,此刻OVP即告设定完成。然后,封闭电源,调低作业电压,就能正常作业了。设定作业电压参阅上文中第三步。不同的电源设置,OVP方法不同。 第六步:通讯接口参数设置和遥控操作的设置。关于本地控制的运用(面板操作)要封闭遥控操作。通讯接口要按通讯要求设定,本地运用则不需设置。 运用直流稳压电源时的注意事项 1、依据所需求的电压,先调整“粗调”旋纽,再逐步调整“细调”旋纽,要做到正确合作。例如需求输出12V电压时,需将“粗调”旋纽置在15V档,再调整“细调”旋纽调置12V,而“粗调”旋纽不该置在10V档。不然,最大输出电压达不到12V。 2、调整到所需求的电压后,再接入负载。 3、在运用过程中,假如需求改换“粗调”档时,应先断开负载,待输出电压调到所需求的值后,再接入负载。 4、在运用过程中,因负载短路或过载引起维护时,应首要断开负载,然后按动“恢复”按钮,也可从头开启电源,电压即可恢复正常作业,待排除故障后再接入负载。 5、将额外电流不等的各路电源串联运用时,输出电流为其间额外值最小一路的额外值。 6、每路电源有一个表头,在A/V不同状况时,别离指示本路的输出电流或许输出电压。一般放在电压指示状况。 7、每路都有红、黑两个输出端子,红端子表明“+”,黑端子表明“-”,面板中心带有接“大地”符号的黑端子,表明该端子接机壳,与每一路输出没有电气联系,仅作为安全线运用。常常有人想当然的以为“大地”符号表明接地,“+”“-”表明正负两路电源输出去给双电源运放供电。 8、两路电压能够串联运用。绝对不允许并联运用。电源是一种供给量仪器,因而不允许将输出端长时间短路。以上就是直流稳压电源的运行过程,以及它的使用方法,包括运行的注意事项,需要大家在使用过程中特别注意。

    时间:2020-10-29 关键词: 电流 直流稳压电源 稳压电源

  • 关于线性稳压电源的工作原理,值得你学习

    关于线性稳压电源的工作原理,值得你学习

    什么是线性稳压电源?它是如何工作的?根据调整管的工作状态,我们常把稳压电源分成两类:线性稳压电源和开关稳压电源。此外,还有一种使用稳压管的小电源。这里说的线性稳压电源,是指调整管工作在线性状态下的直流稳压电源。调整管工作在线性状态下,可这么来理解:RW(见下面的分析)是连续可变的,亦即是线性的。而在开关电源中则不一样,开关管(在开关电源中,我们一般把调整管叫做开关管)是工作在开、关两种状态下的:开——电阻很小;关——电阻很大。工作在开关状态下的管子显然不是线性状态。 线性稳压电源是比较早使用的一类直流稳压电源。线性稳压直流电源的特点是:输出电压比输入电压低;反应速度快,输出纹波较小;工作产生的噪声低;效率较低(现在经常看的LDO就是为了解决效率问题而出现的);发热量大(尤其是大功率电源),间接地给系统增加热噪声。 工作原理:我们先用下图来说明线性稳压电源调节电压的原理。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×RL/(RW+RL), 因此通过调节RW的大小,即可改变输出电压的大小。请注意,在这个式子里,如果我们只看可调电阻RW的值变化,Uo的输出并不是线性的,但如果把RW和RL一起看,则是线性的。还要注意,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。虽然这从公式上看并没有什么区别,但画在右边,却正好反映了“采样”和“反馈”的概念----实际中的电源,绝大部分都是工作在采样和反馈的模式下的,使用前馈方法很少,或就是用了,也只是辅助方法而已。 让我们继续:如果我们用一个三极管或者场效应管,来代替图中的可变阻器,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,使输出电压保持恒定,这样我们就实现了稳压的目的。这个三极管或者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节输出电压,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“稳定”,也许这个图并不能让你一下子看出它是“并联”的,但细心一看,确实如此。不过,大家在此还要注意一下:此处的稳压管,是利用它的非线性区工作的,因此,如果认为它是一个电源,它也是一个非线性电源。为了便于大家理解,回头我们找一个理适合的图来看,直到可以简明地看懂为止。 由于调整管相当于一个电阻,电流流过电阻时会发热,所以工作在线性状态下的调整管,一般会产生大量的热,导致效率不高。这是线性稳压电源的一个最主要的一个缺点。想要更详细的了解线性稳压电源,请参看模拟电子线路教科书。这里我们主要是帮助大家理清这些概念以及它们之间的关系。 一般来说,线性稳压电源由调整管、参考电压、取样电路、误差放大电路等几个基本部分组成。另外还可能包括一些例如保护电路,启动电路等部分。下图是一个比较简单的线性稳压电源原理图(示意图,省略了滤波电容等元件),取样电阻通过取样输出电压,并与参考电压比较,比较结果由误差放大电路放大后,控制调整管的导通程度,使输出电压保持稳定。 常用的线性串联型稳压电源芯片有:78XX系列(正电压型),79XX系列(负电压型)(实际产品中,XX用数字表示,XX是多少,输出电压就是多少。例如7805,输出电压为5V);LM317(可调正电压型),LM337(可调负电压型);1117(低压差型,有多种型号,用尾数表示电压值。如1117-3.3为3.3V,1117-ADJ为可调型)。以上就是线性稳压电源解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-10-25 关键词: 原理 线性稳压电源 稳压电源

  • 关于线性稳压电源和开关电源的异同点,你了解吗?

    关于线性稳压电源和开关电源的异同点,你了解吗?

    什么是线性稳压电源?它有什么不同点?线性稳压电源是通过改变晶体管的导通程度来改变和控制其输出的电压和电流,在线性稳压电源中晶体管相当于一个可变电阻,串接在供电回路中。由于可变电阻与负载流过相同的电流,因此要消耗掉大量的能量并导致升温,电压转换效率低。 线性稳压电源有一个共同的特点就是它的功率器件调整管工作在线性区,靠调整管极间的电压降来稳定输出。由于调整管静态损耗大,需要安装一个很大的散热器给它散热。由于线性电源的变压器工作在工频(50Hz)上,所以质量较大。 线性稳压电源常用于低压场合,像LDO需要满足一定的电压差。输出电压调整率和纹波比较好,效率比较低,需要的外围元器件比较少,成本低。电路比较简单。 线性稳压电源优点是稳定性高,纹波小,可靠性高,易做成多路输出连续可调的电源。缺点是体积大、较笨重、效率相对较低。这类稳压电源又有很多种,从输出性质可分为稳压电源、稳流电源和集稳压、稳流于一身的稳压稳流(双稳)电源。从输出值来看可分固定输出电源、波段开关调整式和电位器连续可调式几种。从输出指示上可分指针指示型和数字显示式型等。 开关电源适用于全电压范围,不需要压差,可以采用不同的电路拓扑实现不同的输出要求。调整率和输出纹波不如线性电源,效率高。需要外围元件多,成本高。电路相对复杂。开关型直流稳压电源它的电路型式主要有单端反激式、单端正激式、半桥式、推挽式和全桥式。它和线性稳压电源的根本区别在于电路中的变压器不工作在工频而是工作在几十千赫兹到几兆赫兹。功率管不是工作在线性区,而是饱和及截止区,即工作在开关状态;开关型直流稳压电源也因此而得名。 线性稳压电源和开关电源最大的区别是线性稳压电源中管子(无论是双极型还是MOSFET)工作于线性状态,而开关电源中管子工作于开关状态。线性稳压电源和开关电源也因此而得名。以上就是线性稳压电源解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-10-25 关键词: 开关电源 ldo 稳压电源

  • 通常电源都会产生噪声,那么怎么抑制电源噪音呢?

    通常电源都会产生噪声,那么怎么抑制电源噪音呢?

    关于电源噪音你知道怎么抑制电源噪音吗?电磁干扰滤波器也称为EMI滤波器,它对串模、共模干扰都起到抑制作用,能有效地抑制电网噪声,提高电子设备的抗干扰能力及系统的可靠性,可广泛用于电子测量仪器、计算机机房设备、开关电源、测控系统等领域。 一。电源噪声的基本概念 电源噪声是电磁干扰的一种,其传导噪声的频谱大致为10kHz~30MHz,最高可达150MHz。电源噪声,特别是瞬态噪声干扰,其上升速度快、持续时间短、电压振幅度高、随机性强,对微机和数字电路易产生严重干扰。 根据传播方向的不同,电源噪声可分为两大类: ①。一类是从电源进线引入的外界干扰; ②。一类是由电子设备产生并经电源线传导出去的噪声。 从形成特点看,噪声干扰分串模干扰与共模干扰两种。 ①。串模干扰是两条电源线之间(简称线对线)的噪声。 ②。共模干扰则是两条电源线对大地(简称线对地)的噪声。 二。开关电源的干扰 开关电源属于强干扰源,其本身产生的干扰直接危害着电子设备的正常工作。因此,抑制开关电源本身的电磁噪声,同时提高其对电磁干扰的抗扰性,在设计和开发过程中需要特别的关注。 开关电源的干扰一般分为两大类:一是开关电源内部元器件形成的干扰;二是由于外界因素影响而使开关电源产生的干扰。 2.1内部元器件干扰 开关电源产生的EMI主要是由基本整流器产生的高次谐波电流干扰和功率变换电路产生的尖峰电压干扰。 ①。基本整流器的整流过程是产生EMI最常见的原因。这是因为工频交流正弦波通过整流后不再是单一频率的电流,而变成一直流分量和一系列频率不同的谐波分量,谐波(特别是高次谐波)会沿着输电线路产生传导干扰和辐射干扰,使前端电流发生畸变,一方面使接在其前端电源线上的电流波形发生畸变,另一方面通过电源线产生射频干扰。 ②。功率变换电路是开关稳压电源的核心。产生这种脉冲干扰的主要元件为: a.开关管。开关管及其散热器与外壳和电源内部的引线间存在分布电容,当开关管流过大的脉冲电流(大体上是矩形波)时,该波形含有许多高频成份;同时,开关电源使用的器件参数如开关功率管的存储时间,输出级的大电流,开关整流二极管的反向恢复时间,会造成回路瞬间短路,产生很大短路电流,另外,开关管的负载是高频变压器或储能电感,在开关管导通的瞬间,变压器初级出现很大的涌流,造成尖峰噪声。 b.高频变压器。开关电源中的变压器,用作隔离和变压,但由于漏感的原2因,会产生电磁感应噪声;同时,在高频状况下变压器层间的分布电容会将一次侧高次谐波噪声传递给次级,而变压器对外壳的分布电容形成另一条高频通路,使变压器周围产生的电磁场更容易在其他引线上耦合形成噪声。 c.整流二极管。整流二极管二次侧整流二极管用作高频整流时,由于反向恢复时间的因素,往往正向电流蓄积的电荷在加上反向电压时不能立即消除(因载流子的存在,还有电流流过)。一旦这个反向电流恢复时的斜率过大,流过线圈的电感就产生了尖峰电压,在变压器漏感和其他分布参数的影响下将产生较强的高频干扰,其频率可达几十MHz。 d.电容、电感器和导线。开关电源由于工作在较高频率,会使低频元件特性发生变化,由此产生噪声。 2.2外部干扰 开关电源外部干扰可以以“共模”或“差模”方式存在。干扰类型可以从持续期很短的尖峰干扰到完全失电之间进行变化。其中也包括电压变化、频率变化、波形失真、持续噪声或杂波以及瞬变等,电源干扰的类型如下表所示。 表1-1开关电源外部干扰类型表 序号干扰类型典型的起因 1跌落雷击;重载接通;电网电压低下 2失电恶劣的气候;变压器故障;其他原因的故障 3频率偏移发电机不稳定;区域性电网故障 4电气噪声雷达;无线电讯号;电力公司和工业设备的飞弧;转换器和逆变器 5浪涌突然减轻负载;变压器的抽头不恰当 6谐波失真整流;开关负载;开关型电源;调速驱动 7瞬变雷击;电源线负载设备切换;功率因素补偿电容切换;空载电动机的断开 在表1-1中的几种干扰中,能够通过电源进行传输并造成设备的破坏或影响其工作的主要是电快速瞬变脉冲群和浪涌冲击波,而静电放电等干扰只要电源设备本身不产生停振、输出电压跌落等现象,就不会造成因电源引起的对用电设备的影响。 三。抑制干扰的一些措施 抑制电磁干扰应该从骚扰源、传播途径和受扰设备人手。首先应该抑制骚扰源,直接消除干扰原因;其次是消除骚扰源和受扰设备之间的耦合和辐射,切断电磁干扰的传播途径;第三是提高受扰设备的抗扰能力,减低其对噪声的敏感度。常用的方法是屏蔽、接地和滤波。 3.1屏蔽 采用屏蔽技术可以有效地抑制开关电源的电磁辐射干扰,即用电导率良好的材料对电场进行屏蔽,用磁导率高的材料对磁场进行屏蔽。 3.2接地 所谓接地,就是在两点间建立传导通路,以便将电子设备或元器件连接到某些叫作“地”的参考点上。接地是开关电源设备抑制电磁干扰的重要方法,电源某些部分与大地相连可以起到抑制干扰的作用。在电路系统设计中应遵循“一点接地”的原则,如果形成多点接地,会出现闭合的接地环路,当磁力线穿过该环路时将产生磁感应噪声。实际上很难实现“一点接地”,因此,为降低接地阻抗,消除分布电容的影响而采取平面式或多点接地,利用一个导电平面作为参考地,需要接地的各部分就近接到该参考地上。为进一步减小接地回路的压降,可用旁路电容减少返回电流的幅值。在低频和高频共存的电路系统中,应分别将低频电路、高频电路、功率电路的地线单独连接后,再连接到公共参考点上。 3.3滤波 滤波是抑制传导干扰的有效方法,在设备或系统的电磁兼容设计中具有极其重要的作用。EMI滤波器作为抑制电源线传导干扰的重要单元,可以抑制来自电网的干扰对电源本身的侵害,也可以抑制由开关电源产生并向电网反馈的干扰。在滤波电路中,还采用很多专用的滤波元件,如穿心电容器、三端电容器、铁氧体磁环,它们能够改善电路的滤波特性。恰当地设计或选择滤波器,并正确地安装和使用滤波器,是抗干扰技术的重要组成部分。以上就是电源噪音的方法解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-10-25 关键词: 滤波器 emi 稳压电源

  • 关于开关电源和稳压电源的详细区别,值得你了解

    关于开关电源和稳压电源的详细区别,值得你了解

    你能区分开关电源和稳压电源吗?电源有分隔关电源与稳压电源,这两种电源是有差异的,但也存在着相似的本地。 开关电源是近代广泛推行的稳压电源,具有用率高、电压方案宽,输出电压安稳等特征,如今运用比照广。 比方如今电脑的ATX电源、笔记本电脑电源适配器、打印机电源、手机充电器等等。稳压电源是在负载功率改动时,输出电压依然坚持固定的电压值。开关电源也是稳压电源,但稳压电源不能直接称为开关电源。 稳压电源是运用电子电路输出电压抵达安稳意图的电源,有串联型稳压电源、并联型稳压电源、开关稳压电源。 通常的串联稳压电源都设备电源变压器,具有输出电压安稳、波纹小等利益,可是电压方案小,功率低。 并联稳压电源输出电压分外安稳,可是负载才调很差,只在表面内部做基准用。以上就是开关电源和稳压电源解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-10-24 关键词: 开关电源 区别 稳压电源

  • 如何检验LED电源是否可靠?

    如何检验LED电源是否可靠?

    如何去检验LED电源的可靠性,下面小编分享一些关于检验LED电源的可靠性的方法? 1、描述输入电压影响输出电压的几个指标形式 (1)稳压系数 ①绝 对稳压系数 K 表示负载不变时,稳压电源输出直流电压变化量△Uo 与输入电网电压变化量△Ui 之比,即 K=△Uo/△Ui。 ②相对稳压系数 S 表示负载不变时,稳压器输出直流电压 Uo 的相对变化量△Uo/Uo 与输入电网电压 Ui 的相对变化量△Ui/Ui 之比,即 S=△Uo/Uo/△Ui/Ui。 (2)电网调整率 表示输入电网电压由额定值变化+/-10%时,稳压电源输出电压的相对变化量,有时也以绝 对值表示。 (3)电压稳定度 负载电流保持为额定范围内的任何值,输入电压在规定的范围内变化所引起的输出电压相对变化△Uo/Uo(百分值),称为稳压器的电压稳定度。 2、负载对输出电压影响的几种指标形式 (1)负载调整率(也称电流调整率) 在额定电网电压下,负载电流从零变化到最大值时,输出电压的最大相对变化量,常用百分数表示,有时也用绝 对变化量表示。 (2)输出电阻(也称等效内阻或内阻) 在额定电网电压下,由于负载电流变化△IL 引起输出电压变化△Uo,则输出电阻为 Ro=|△Uo/△IL|Ω。 3、纹波电压的几个指标形式 (1)最大纹波电压 在额定输出电压和负载电流下,输出电压纹波(包括噪声)的绝 对值的大小,通常以峰值或有效值表示。 (2)纹波系数 Y(%) 在额定负载电流下,输出纹波电压的有效值 Urms 与输出直流电压 Uo 之比,即 Y=Umrs/Uox100%。 (3)纹波电压抑制比 在规定的纹波频率(例如 50HZ)下,输入电压中的纹波电压 Ui~与输出电压中的纹波电压 Uo~之比,即:纹波电压抑制比=Ui~/Uo~。 4、电气安全要求 (1)电源结构的安全要求 ①空间要求 UL、CSA、VDE 安全规范强调了在带电部分之间和带电部分与非带电金属部分之间的表面、空间的距离要求。 UL、CSA 要求:极间电压大于等于 250VAC 的高压导体之间,以及高压导体与非带电金属部分之间(这里不包括导线间),无论在表面间还是在空间,均应有 0.1 嫉木嗬;VDE 要求交流线之间有 3mm 的徐变或 2mm 的净空间隙;IEC 要求:交流线间有 3mm 的净空间隙及在交流线与接地导体间的 4mm 的净空间隙。另外,VDE、IEC 要求在电源的输出和输入之间,至少有 8mm 的空间间距。 ②电介质实验测试方法 打高压:输入与输出、输入和地、输入 AC 两级之间。 ③漏电流测量 漏电流是流经输入侧地线的电流,在开关电源中主要是通过静噪滤波器的旁路电容器泄露电流。UL、CSA 均要求暴露的不带电的金属部分均应与大地相接,漏电流测量是通过将这些部分与大地之间接一个 1.5kΩ的电阻,其漏电流应该不大于 5 毫 mA。 VDE 允许用 1.5kΩ的电阻与 150nPF 电容并接,并施加 1.06 倍额定使用电压,对数据处理设备,漏电流应不大于 3.5mA,一般是 1mA 左右。 ④绝缘电阻测试 VDE 要求:输入和低电压输出电路之间应有 7MΩ的电阻,在可接触到的金属部分和输入之间,应有 2MΩ的电阻或加 500V 直流电压持续 1min。 ⑤印制电路板 要求使用 UL 认证的 94V-2 材料或更好的材料。 (2)对电源变压器结构的安全要求 ①变压器的绝缘 变压器的绕组使用的铜线应为漆包线,其他金属部分应涂有瓷、漆等绝缘物质。 ②变压器的介电强度 在实验中不应出现绝缘层破裂和飞弧现象。 ③变压器的绝缘电阻 变压器绕组间的绝缘电阻至少为 10MΩ,在绕组与磁心、骨架、屏蔽层间施加 500 伏直流电压,持续 1min,不应出现击穿、飞弧现象。 ④变压器湿度电阻 变压器必须在放置于潮湿的环境之后,立即进行绝缘电阻和介电强度实验,并满足要求。潮湿环境一般是:相对湿度为 92%(公差为 2%),温度稳定在 20℃到 30℃之间,误差允许 1%,需在内放置至少 48h 之后,立即进行上述实验。此时变压器的本身温度不应该较进入潮湿环境之前测试高出 4℃。 ⑤VDE 关于变压器温度特性的要求。 ⑥UL、CSA 关于变压器温度特性的要求。 5、电磁兼容性试验 电磁兼容性是指设备或系统在共同的电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁干扰的能力。 电磁干扰波一般有两种传播途径,要按各个途径进行评价。一种是以波长较长的频带向电源线传播,给发射区以干扰的途径,一般在 30MHz 以下。这种波长较长的频率在附属于电子设备的电源线的长度范围内还不满 1 个波长,其辐射到空间的量也很少,由此可掌握发生于 LED 电源线上的电压,进而可充分评估干扰的大小,这种噪声叫做传导噪声。 当频率达到 30MHz 以上,波长也会随之变短。这时如果只对发生于电源线的噪声源电压进行评价,就与实际干扰不符。因此,采用了通过直接测定传播到空间的干扰波评价噪声大小的方法,该噪声就叫做辐射噪声。 测定辐射噪声的方法有按电场强度对传播空间的干扰波进行直接测定的方法和测定泄露到电源线上的功率的方法。 电磁兼容性试验包括以下试验内容: ①磁场敏感度 (抗扰性)设备、分系统或系统暴露在电磁辐射下不希望有的响应程度。敏感度电平越小,敏感性越高,抗扰性越差。包括固定频率、峰峰值的磁场测试。 ②静电放电敏感度 具有不同静电电位的物体相互靠近或直接接触引起的电荷转移。300PF 电容充电到 15000V,通过 500Ω电阻放电。可超差,但放完后要正常。测试后,数据传递、储存不能丢。 ③LED 电源瞬态敏感度 包括尖峰信号敏感度(0.5μs、10μs2 倍)、电压瞬态敏感度(10%~30%,30S 恢复)、频率瞬态敏感度(5%~10%,30S 恢复)。 ④辐射敏感度 对造成设备降级的辐射干扰场的度量。(14kHz~1GHz,电场强度为 1V/M)。 ⑤传导敏感度 当引起设备不希望有的响应或造成其性能降级时。 对在电源、控制或信号线上的干扰信号或电压的度量(30Hz~50kHz/3V,50kHz~400MHz/1V)。 ⑥非工作状态磁场干扰 包装箱 4.6m,磁通密度小于 0.525μT;0.9m,0.525μT。 ⑦工作状态磁场干扰 上、下、左、右交流磁通密度小于 0.5mT。 ⑧传导干扰沿着导体传播的干扰。10kHz~30MHz,60(48)dBμV。 ⑨辐射干扰:通过空间以电磁波形式传播的电磁干扰。 10kHz~1000MHz,30 屏蔽室 60(54)μV/m。

    时间:2020-10-17 关键词: LED 电源 稳压电源

  • 稳压电源电路图合集,请快快收藏!

    稳压电源电路图合集,请快快收藏!

    对于稳压电源来说,大家并不陌生,那电压稳压电路设计该怎么设计呐? 1、3~25V 电压可调稳压电路图 此稳压电源可调范围在 3.5V~25V 之间任意调节,输出电流大,并采用可调稳压管式电路,从而得到满意平稳的输出电压。 工作原理:经整流滤波后直流电压由 R1 提供给调整管的基极,使调整管导通,在 V1 导通时电压经过 RP、R2 使 v2 导通,接着 V3 也导通,这时 V1、V2、 V3 的发射极和集电极电压不再变化(其作用完全与稳压管一样)。调节 RP,可得到平稳的输出电压,R1、RP、R2 与 R3 比值决定本电路输出的电压值。 元器件选择:变压器 T 选用 80W~100W,输入 AC220V,输出双绕组 AC28V。FU1 选用 1A,FU2 选用 3A~5A。VD1、VD2 选用 6A02。RP 选用 1W 左右普通电位器,阻值为 250K~330K,C1 选用 3300μF/35V 电解电容,C2、C3 选用 0.1μF 独 .. 石电容,C4 选用 470μF/35V 电解电容。R1 选用 180~220Ω/0.1W~1W,R2、R4、R5 选用 10KΩ、1/8W。V1 选用 2N3055,V2 选用 3DG180 或 2SC3953,V3 选用 3CG12 或 3CG80。 2、10A,3~15V 稳压可调电源电路图 无论检修电脑还是电子制作都离不开稳压电源,下面介绍一款直流电压从 3V 到 15V 连续可调的稳压电源,最大电流可达 10A,该电路用了具有温度补偿特性的,高精度的标准电压源集成电路 TL431,使稳压精度更高,如果没有特殊要求,基本能满足正常维修使用,电路见下图。 其工作原理分两部分,第一部分是一路固定的 5V1.5A 稳压电源电路。第二部分是另一路由 3 至 15V 连续可调的高精度大电流稳压电路。第一路的电路非常简单,由变压器次 . 级 8V 交流电压通过硅桥 QL1 整流后的直流电压经 C1 电解电容滤波后,再由 5V 三端稳压块 LM7805 不用作任何调整就可在输出端产生固定的 5V1A 稳压电源,这个电源在检修电脑板时完全可以当作内部电源使用。 第二部分与普通串联型稳压电源基本相同,所不同的是使用了具有温度补偿特性的,高精度的标准电压源集成电路 TL431,所以使电路简化,成本降低,而稳压性能却很高。图中电阻 R4,稳压管 TL431,电位器 R3 组成一个连续可调的恒压源,为 BG2 基极提供基准电压,稳压管 TL431 的稳压值连续可调,这个稳压值决定了稳压电源的最大输出电压,如果你想把可调电压范围扩大,可以改变 R4 和 R3 的电阻值,当然变压器的次级电压也要提高。变压器的功率可根据输出电流灵活掌握,次 . 级电压 15V 左右。 桥式整流用的整流管 QL 用 15-20A 硅桥,结构紧凑,中间有固定螺丝,可以直接固定在机壳的铝板上,有利散热。调整管用的是大电流 NPN 型金属壳硅管,由于它的发热量很大,如果机箱允许,尽量购买大的散热片,扩大散热面积,如果不需要大电流,也可以换用功率小一点的硅管,这样可以做的体积小一些。滤波用 50V4700uF 电解电容 C5 和 C7 分别用三只并联,使大电流输出更稳定,另外这个电容要买体积相对大一点的,那些体积较小的同样标注 50V4700uF 尽量不用,当遇到电压波动频繁,或长时间不用,容易失效。 最后再说一下电源变压器,如果没有能力自己绕制,有买不到现成的,可以买一块现成的 200W 以上的开关电源代替变压器,这样稳压性能还可进一步提高,制作成本却差不太多,其它电子元件无特殊要求,安装完成后不用太大调整就可正常工作。

    时间:2020-10-14 关键词: 变压器 整流滤波 稳压电源

  • 为什么要重视电源噪声问题?电源噪声产生的因素有哪些?

    为什么要重视电源噪声问题?电源噪声产生的因素有哪些?

    在电源管理设计中,是否应该重视电源噪声问题,电源噪声产生的原因是什么? 1.为什么要重视电源噪声问题 芯片内部有成千上万个晶体管,这些晶体管组成内部的门电路、组合逻辑、寄存器、计数器、延迟线、状态机、以及其他逻辑功能。随着芯片的集成度越来越高,内部晶体管数量越来越大。芯片的外部引脚数量有限,为每一个晶体管提供单独的供电引脚是不现实的。芯片的外部电源引脚提供给内部晶体管一个公共的供电节点,因此内部晶体管状态的转换必然引起电源噪声在芯片内部的传递。 对内部各个晶体管的操作通常由内核时钟或片内外设时钟同步,但是由于内部延时的差别,各个晶体管的状态转换不可能是严格同步的,当某些晶体管已经完成了状态转换,另一些晶体管可能仍处于转换过程中。芯片内部处于高电平的门电路会把电源噪声传递到其他门电路的输入部分。如果接受电源噪声的门电路此时处于电平转换的不定态区域,那么电源噪声可能会被放大,并在门电路的输出端产生矩形脉冲干扰,进而引起电路的逻辑错误。芯片外部电源引脚处的噪声通过内部门电路的传播,还可能会触发内部寄存器产生状态转换。 除了对芯片本身工作状态产生影响外,电源噪声还会对其他部分产生影响。比如电源噪声会影响晶振、PLL、DLL 的抖动特性,AD 转换电路的转换精度等。解释这些问题需要非常长的篇幅,本文不做进一步介绍,我会在后续文章中详细讲解。 由于最终产品工作温度的变化以及生产过程中产生的不一致性,如果是由于电源系统产生的问题,电路将非常难调试,因此最好在电路设计之初就遵循某种成熟的设计规则,使电源系统更加稳健。 2. 电源系统噪声余量分析 绝大多数芯片都会给出一个正常工作的电压范围,这个值通常是±5%。例如:对于 3.3V 电压,为满足芯片正常工作,供电电压在 3.13V 到 3.47V 之间,或 3.3V±165mV。对于 1.2V 电压,为满足芯片正常工作,供电电压在 1.14V 到 1.26V 之间,或 1.2V±60mV。这些限制可以在芯片 datasheet 中的 recommended operating conditions 部分查到。这些限制要考虑两个部分,第一是稳压芯片的直流输出误差,第二是电源噪声的峰值幅度。老式的稳压芯片的输出电压精度通常是±2.5%,因此电源噪声的峰值幅度不应超过±2.5%。当然随着芯片工艺的提高,现代的稳压芯片直流精度更高,可能会达到±1%以下,TI 公司的开关电源芯片 TPS54310 精度可达±1%,线性稳压源 AMS1117 可达±0.2%。但是要记住,达到这样的精度是有条件的,包括负载情况,工作温度等限制。因此可靠的设计还是以±2.5%这个值更把握些。如果你能确保所用的芯片安装到电路板上后能达到更高的稳压精度,那么你可以为你的这款设计单独进行噪声余量计算。本文着重电源部分设计的原理说明,电源噪声余量将使用±2.5%这个值。 电源噪声余量计算非常简单,方法如下: 比如芯片正常工作电压范围为 3.13V 到 3.47V 之间,稳压芯片标称输出 3.3V。安装到电路板上后,稳压芯片输出 3.36V。那么容许电压变化范围为 3.47-3.36=0.11V=110mV。稳压芯片输出精度±1%,即±3.363*1%=±33.6 mV。电源噪声余量为 110-33.6=76.4 mV。 计算很简单,但是要注意四个问题: 第一,稳压芯片输出电压能精确的定在 3.3V 么?外围器件如电阻电容电感的参数也不是精确的,这对稳压芯片的输出电压有影响,所以这里用了 3.36V 这个值。在安装到电路板上之前,你不可能预测到准确的输出电压值。 第二,工作环境是否符合稳压芯片手册上的推荐环境?器件老化后参数还会和芯片手册上的一致么? 第三,负载情况怎样?这对稳压芯片的输出电压也有影响。 第四,电源噪声最终会影响到信号质量。而信号上的噪声来源不仅仅是电源噪声,反射串扰等信号完整性问题也会在信号上叠加噪声,不能把所有噪声余量都分配给电源系统。所以,在设计电源噪声余量的时候要留有余地。 另一个重要问题是:不同电压等级,对电源噪声余量要求不一样,按±2.5%计算的话,1.2V 电压等级的噪声余量只有 30mV。这是一个很苛刻的限制,设计的时候要谨慎些。模拟电路对电源的要求更高。电源噪声影响时钟系统,可能会引起时序匹配问题。因此必须重视电源噪声问题。 3. 电源系统的噪声来源有三个方面: 第一,稳压电源芯片本身的输出并不是恒定的,会有一定的波纹。这是由稳压芯片自身决定的,一旦选好了稳压电源芯片,对这部分噪声我们只能接受,无法控制。 第二,稳压电源无法实时响应负载对于电流需求的快速变化。稳压电源芯片通过感知其输出电压的变化,调整其输出电流,从而把输出电压调整回额定输出值。多数常用的稳压源调整电压的时间在毫秒到微秒量级。因此,对于负载电流变化频率在直流到几百 KHz 之间时,稳压源可以很好的做出调整,保持输出电压的稳定。当负载瞬态电流变化频率超出这一范围时,稳压源的电压输出会出现跌落,从而产生电源噪声。现在,微处理器的内核及外设的时钟频率已经超过了 600 兆赫兹,内部晶体管电平转换时间下降到 800 皮秒以下。这要求电源分配系统必须在直流到 1GHz 范围内都能快速响应负载电流的变化,但现有稳压电源芯片不可能满足这一苛刻要求。我们只能用其他方法补偿稳压源这一不足,这涉及到后面要讲的电源去耦。 第三,负载瞬态电流在电源路径阻抗和地路径阻抗上产生的压降。PCB 板上任何电气路径不可避免的会存在阻抗,不论是完整的电源平面还是电源引线。对于多层板,通常提供一个完整的电源平面和地平面,稳压电源输出首先接入电源平面,供电电流流经电源平面,到达负载电源引脚。地路径和电源路径类似,只不过电流路径变成了地平面。完整平面的阻抗很低,但确实存在。如果不使用平面而使用引线,那么路径上的阻抗会更高。另外,引脚及焊盘本身也会有寄生电感存在,瞬态电流流经此路径必然产生压降,因此负载芯片电源引脚处的电压会随着瞬态电流的变化而波动,这就是阻抗产生的电源噪声。

    时间:2020-09-28 关键词: 电源噪声 电源芯片 稳压电源

  • 如何设计一个可调稳压电源电路?

    如何设计一个可调稳压电源电路?

    通常我们该如何设计一个可调稳压电源电路?调直流稳压电源是采用当前国际先进的高频调制技术,其工作原理是将开关电源的电压和电流展宽,实现了电压和电流的大范围调节,同时扩大了目前直流电源供应器的应用。本文将介绍一些可调稳压电源电路。 工作原理 参数稳压器在输入交流电压 150V-260V 时,输出稳压在 220V 效果效好。低于和高于这个范围,其效率要下降。采用单片微机进行第一步控制,使 310V 以下和 90V 以上的输入电压,调整控制在 190V—250V 范围,再用参数稳压器进行稳压效果很好。 由市电输入的交流电压变化波动很大,经过过压吸收滤波电路将高频脉冲等干扰电压滤去后,送入直流开关稳压电源、交流取样电路和控制执行电路。 直流开关稳压电源的功率小,但能把 60-320V 的交流电压娈换成+5V,+12V,-12V 的直流电压。+5V 电压供给单片微机使用,±12V 电压供给控制电路的大功率开关模块使用。 单片微机把取样电路采集到的输入电压数据,分析判断并发出控制信号送到触发电路,控制调节输出电压。 控制执行电路由 SSR 过零开关大功率模块和带抽头的自耦变压器组成。SSR 之间采用 RC 吸收电路吸收过电压和过电流,使 SSR 在开关时不会损坏。控制执行电路把 90-310V 的输入电压控制在 190V-240V 范围,再送到参数稳压器进行精确稳压。 参数稳压器由电感和电容组成 LC 振荡器,振荡频率 50HZ。无论市电怎么变化,其振荡频率不会改变,因此输出电压不会变化,稳压精度高。即使输入电压波形失真很大,经参数稳压器振荡输出后却是标准的正弦波,因此稳压电源有强的抗干扰能力和净化能力。 保护告警电路:当有危害设备安全情况时,只发出声光告警,提示操作人员注意采取措施,而不用切断输出电压。在无输出电压,控制箱的温度过高,市电输入高过 300V,市电输入低于 130V 时都会声光告警。当输入电流过大时,输入(输出)空气自动开关自动跳开。 三端可调稳压电路图 电路工作原理:220V 交流电经变压器 T 降压后,得到 24V 交流电;再经 VD1~VD4 组成的全桥整流、C1 滤波,得到 33V 左右的直流电压。该电压经集成电路 LM317 后获得稳压输出。调节电位器 RP,即可连续调节输出电压。图中 C2 用以消除寄生振荡,C3 的作用是抑制波纹,C4 用以改善稳压电源的暂态响应。VD5、VD6 在当输出端电容漏电或调整端短路时起保护作用。LED 为稳压电源的工作指示灯,电阻 R1 是限流电阻。输出端安装微型电压表 PV,可以直观地指示输出电压值。 可调稳压电源 5-30V 1.5A 电路图 外部串联旁路晶体管将 500mA 的 78MG 或 79MG 额定输出提高到 1.5A,以适用于实验室可调电源。该电路的外部旁路晶体管无短路保护,但文章介绍了怎样添加具有保护作用的晶体管来避免短路。 电压 1.5-9V、电流 0.2A 可调稳压电源 它由二极管 VD1-VD4 整流,晶体管 VT2、VT3 复合调整,晶体管 VT4 比较放大,稳压管 VD7 基准电压源,稳压管 VD5 恒流源和电阻 R1、R2、R3 以及晶体管 VT4 限流保护和检测电阻 R0 等部分组成。 假如输出电压由于某种原因(输入电压变化或负载电流变化)而发生变化时,比较放大部分把变化信号放大并送到调整部分,使其产生相反的变化来抵消输出电压的变化。 电位器 RP 和电阻 R6 对输出电压取样,送到晶体管 vT4 比较放大部分与稳压管 VD7 的基准电压进行比较。电路中稳压管 VD5 和电阻 R1、R2、R3 组成偏置电路,使通过晶体管 VT1 的集电极电流 Ic 变化很小,基本上可以认为是恒定的,所以一般把这部分电路称为恒流源负载。 电路中晶体管 vT5 和检测电阻 R0 组成过载和短路保护电路。当负载电流超过定值或短路时,检测电阻 Ro 上的电压降就会大于 VT5 的导通电压(0.5V),使 VT5 导通,恒流源送出的电流大部分流入 VT5,减小了调整管的基极电流 Ib 从而限制了调整管的输出电流 . 介绍了几个可调稳压电源电路之后,在介绍一下,如何设计一个可调稳压电源电路。

    时间:2020-09-22 关键词: 晶体管 二极管 稳压电源

  • 整流二极管的代换原则,你知道吗?

    整流二极管的代换原则,你知道吗?

    什么是整流二极管的代换原则?它有什么特点?整流二极管是二极管的其中一种,作为电源工程师你们对于整流二极管了解多少,整流二极管的代换原则又知道多少呢? 什么是整流二极管 整流二极管一种能够将交流电能转变为直流电的半导体器件。整流二极管广泛用于各种电源整流电路中,我们选择整流二极管时,主要考虑的是它的最高反向工作电压VR、最大平均整流电流IF、最大反向工作电流IR、最高工作频率fm及反向恢复时间trr等参数。 整流二极管代换原则 电源有低频也有高频,对于串联型稳压电源,这是一种当输入或输出变化时,通过连续性调整功率管压降来获得稳定的输出电压的一种电源,这种调整管工作时候处于线性放大状态,这种电路对于整流二极管反向恢复时间要求不是很高,因此这种电源整流二极管只要满足最大整流电流。最大反向工作电压以及最大反向工作电流等基本要求就可以了,例如我们经常使用的1N400X系列二极管等。 但是对于开关型稳压电源,它是通过调整功率管的导通或者截止来获得稳定的输出电压,这货在那个调整管工作于饱和导通状态,它的整流电路对于使用的整流二极管工作频率相对较高,另外反向恢复时间也要求较短,这时候需要选择快恢复二极管,甚至肖特基二极管。 因此,总结一下,对于整流二极管代换可以考虑几个原则: ①最大平均整流电流大的整流二极管可以代替整流电流小的二极管代替,反过来就不行; ②反向工作电压高的整流二极管可以代替反向电压低的整流二极管,反过来就不行; ③工作频率高的整流二极管可以代替工作频率低整流二极管,反过来就不行。以上就是整流二极管的代换原则解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-08-05 关键词: 肖特基二极管 代换原则 稳压电源

  • 线性稳压电源调节电压,你知道怎么回事吗?

    线性稳压电源调节电压,你知道怎么回事吗?

    你知道线性稳压电源调节电压的原理吗?线性电源,是先将交流电经过变压器降低电压幅值,再经过整流电路整流后,得到脉冲直流电,后经滤波得到带有微小波纹电压的直流电压。要达到高精度的直流电压,必须经过稳压电路进行稳压。本文将详细阐述线性稳压电源调节电压究竟是何原理? 根据调整管的工作状态,我们常把稳压电源分成两类:线性稳压电源和开关稳压电源。此外,还有一种使用稳压管的小电源。这里说的线性稳压电源,是指调整管工作在线性状态下的直流稳压电源。调整管工作在线性状态下,可这么来理解:RW(见下面的分析)是连续可变的,亦即是线性的。而在开关电源中则不一样,开关管(在开关电源中,我们一般把调整管叫做开关管)是工作在开、关两种状态下的:开——电阻很小;关——电阻很大。工作在开关状态下的管子显然不是线性状态。 线性稳压电源是比较早使用的一类直流稳压电源。线性稳压直流电源的特点是:输出电压比输入电压低;反应速度快,输出纹波较小;工作产生的噪声低;效率较低(现在经常看的LDO就是为了解决效率问题而出现的);发热量大(尤其是大功率电源),间接地给系统增加热噪声。 工作原理:我们先用下图来说明线性稳压电源调节电压的原理。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×RL/(RW+RL), 因此通过调节RW的大小,即可改变输出电压的大小。请注意,在这个式子里,如果我们只看可调电阻RW的值变化,Uo的输出并不是线性的,但如果把RW和RL一起看,则是线性的。还要注意,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。虽然这从公式上看并没有什么区别,但画在右边,却正好反映了“采样”和“反馈”的概念----实际中的电源,绝大部分都是工作在采样和反馈的模式下的,使用前馈方法很少,或就是用了,也只是辅助方法而已。 让我们继续:如果我们用一个三极管或者场效应管,来代替图中的可变阻器,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,使输出电压保持恒定,这样我们就实现了稳压的目的。这个三极管或者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节输出电压,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“稳定”,也许这个图并不能让你一下子看出它是“并联”的,但细心一看,确实如此。不过,大家在此还要注意一下:此处的稳压管,是利用它的非线性区工作的,因此,如果认为它是一个电源,它也是一个非线性电源。为了便于大家理解,回头我们找一个理适合的图来看,直到可以简明地看懂为止。 由于调整管相当于一个电阻,电流流过电阻时会发热,所以工作在线性状态下的调整管,一般会产生大量的热,导致效率不高。这是线性稳压电源的一个最主要的一个缺点。想要更详细的了解线性稳压电源,请参看模拟电子线路教科书。这里我们主要是帮助大家理清这些概念以及它们之间的关系。 图1 一般来说,线性稳压电源由调整管、参考电压、取样电路、误差放大电路等几个基本部分组成。另外还可能包括一些例如保护电路,启动电路等部分。下图是一个比较简单的线性稳压电源原理图(示意图,省略了滤波电容等元件),取样电阻通过取样输出电压,并与参考电压比较,比较结果由误差放大电路放大后,控制调整管的导通程度,使输出电压保持稳定。 图2 常用的线性串联型稳压电源芯片有:78XX系列(正电压型),79XX系列(负电压型)(实际产品中,XX用数字表示,XX是多少,输出电压就是多少。例如7805,输出电压为5V);LM317(可调正电压型),LM337(可调负电压型);1117(低压差型,有多种型号,用尾数表示电压值。如1117-3.3为3.3V,1117-ADJ为可调型)。以上就是线性稳压电源调节电压解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-08-03 关键词: ldo 线性 稳压电源

  • 稳压电源详细电路图

    稳压电源详细电路图

     一、稳压电源 1、3~25V电压可调稳压电路图 此稳压电源可调范围在3.5V~25V之间任意调节,输出电流大,并采用可调稳压管式电路,从而得到满意平稳的输出电压。 工作原理: 经整流滤波后直流电压由R1提供给调整管的基极,使调整管导通,在V1导通时电压经过RP、R2使V2导通,接着V3也导通,这 时V1、V2、 V3的发射极和集电极电压不再变化(其作用完全与稳压管一样)。调节RP,可得到平稳的输出电压,R1、RP、R2与R3比值决定本电路输出的电压值。 2、10A3~15V稳压可调电源电路图 无论检修电脑还是电子制作都离不开稳压电源,下面介绍一款直流电压从3V到15V连续可调的稳压电源,最大电流可达10A,该电路用了具有温度补偿特性的,高精度的标准电压源集成电路TL431,使稳压精度更高,如果没有特殊要求,基本能满足正常维修使用,电路见下图。 工程师必阅:稳压电源、DC-DC电源、开关电源等详细电路图 二、开关电源 UC3842工作原理 下图为UC3842 内部框图和引脚图,UC3842 采用固定工作频率脉冲宽度可控调制方式,共有8 个引脚,各脚功能如下: ①脚是误差放大器的输出端,外接阻容元件用于改善误差放大器的增益和频率特性; ②脚是反馈电压输入端,此脚电压与误差放大器同相端 的2.5V 基准电压进行比较,产生误差电压,从而控制脉冲宽度; ③脚为电流检测输入端, 当检测电压超过1V时缩小脉冲宽度使电源处于间歇工作状态; ④脚为定时端,内部振荡器的工作频率由外接的阻容时间常数决 定,f=1.8/(RT×CT); ⑤脚为公共地端; ⑥脚为推挽输出端,内部为图腾柱式,上升、下降时间仅为50ns 驱动能力为±1A ; ⑦脚是直流电源供电端,具有欠、过压锁定功能,芯片功耗为15mW; ⑧脚为5V 基准电压输出端,有50mA 的负载能力。

    时间:2019-07-23 关键词: 工作原理 电源稳压电源 稳压电源

  • 稳压电源工作原理

    稳压电源工作原理

    通常来说,按照大众的普通叫法,线性稳压电源和开关稳压电源都是稳压电源。 线性稳压电源,是指调整管工作在线性状态下的稳压电源。而在开关电源中则不一样,开关管(在开关电源中,我们一般把调整管叫做开关管)是工作在开、关两种状态下的:开——电阻很小;关——电阻很大。 开关电源是一种比较新型的电源。它具有效率高,重量轻,可升、降压,输出功率大等优点。但是由于电路工作在开关状态,所以噪声比较大。 通过下图,我们来简单的说说降压型开关电源的工作原理。如图所示,电路由开关K(实际电路中为三极管或者场效应管),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,即输出不能立刻达到电源电压值。一定时间后,开关断开,由于电感L的自感作用(可以比较形象的认为电感中的电流有惯性作用),将保持电路中的电流不变,即从左往右继续流。这电流流过负载,从地线返回,流到续流二极管D的正极,经过二极管D,返回电感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间(即PWM——脉冲宽度调制),就可以控制输出电压。如果通过检测输出电压来控制开、关的时间,以保持输出电压不变,这就实现了稳压的目的。 在开关闭合期间,电感存储能量;在开关断开期间,电感释放能量,所以电感L叫做储能电感。二极管D在开关断开期间,负责给电感L提供电流通路,所以二极管D叫做续流二极管。 在现在的开关电源产品中,开关一般是三极管或者场效应管,开关断开,电流小,开关闭合,电流大,这就是为什么效率高。

    时间:2019-07-17 关键词: 电感 电源技术解析 降压型开关电源 稳压电源

  • 详解PWM开关稳压电源尖峰干扰

    详解PWM开关稳压电源尖峰干扰

      1 引言  PWM(PulseWidthmodulation)型开关稳压电源具有体积小、效率高的优点,作为电源设备在许多领域得到了广泛的应用。但是,开关三极管的工作状态转换持续期短、频谱甚宽的尖峰干扰是其致命弱点,它不仅影响开关电源本身,而且还会干扰邻近的其它电子设备。  开关稳压电源工作时开关三极管和续流二极管(亦可以是另一个开关三极管)总是交替地导通或者截止,图1中KQ和KD并非是理想器件,两种状态的转换需要一定的时间,这就产生了尖峰干扰。在状态转变过程中,该导通的开关没有完全导通,而该截止的开关却又没有截止的瞬间,电源到地有直接的通路,产生瞬态电流Is。该电流跟开关三极管导通时的电流Imax及截止时的电流Icmin的差值、开关KQ和KD同时导通的持续时间等因素有关。由于电路分布参数的影响,在波形上出现振铃振荡。    2 功率开关管瞬时导通的持续时间对尖峰干扰的影响  晶体管的开启和关断时间跟其截止频率成反比。开启、关断时间越短,开关速度就越快。同时导通的持续时间取决于KQ和KD所使用的器件的开关速度。用速度不同的开关器件比较,开关器件的速度越快,同时导通的持续时间越短,尖峰干扰越是宽度窄、幅度大。  3 减小变压器漏感引起的电压尖峰  变压器的漏感越大,电压尖峰越高,射频干扰也就越大。特别是变压器采取屏蔽后,由于耦合差,漏感也相应大一些。一般说,用环型磁芯绕制的变压器产生的漏感要比E型小些。另外,绕线工艺也很重要,较好的绕线方式是先绕初级总圈数的一半,再绕次级的全部圈数,最后再绕初级的剩余一半,即次级线圈在初级线圈的中间。这样初级线圈保持有较好的耦合,使变压器有较小的漏感。  4 功率管的开关波形对尖峰干扰的影响与抑制  开关波形Usr(t)的方正度影响尖峰干扰。矩形波的谐波幅度随频率增加而减小的速率为20dB十倍频程,梯形波则为40dB?十倍频程。有意识地改变矩形波的陡峭程度和两角的钝化程度可抑制高频分量、减小尖峰干扰。故要合理地选择开关三极管和续流二极管的开关速度。  对开关三极管而言,有两种方法可减小尖峰干扰,即增大Vce的上升时间和减小Ic的下降时间。图2电路中,在确定了KQ之后,可从图3看出,增大KD的开启时间、减小关断时间可以减小尖峰干扰。    在开关三极管的CE之间,或者在续流二极管的两端并联RC缓冲电路可使尖峰干扰明显减小。图3中,三极管T关断时,集电极电压上升,通过D和R1对C充电,使其上升速率变缓,选择充电常数CR1的值可以控制上升速率。T导通时,D截止,C对R1和R2放电,限制了导通瞬间的峰值电流。该缓冲电路改变了负载线的形状,减少了开关三极管的损耗。在续流二极管两端并上RC电路也同样有效。图3中,当用3DD11和2CK120C时,可并0.022LF左右的电容器(f=2kHz),该电容的容量有一最佳值,它的作用可以从图4看出。图4(a)是不加C的情况,将其在时间轴上放大后为图4(b)。并上缓冲电容后分别见图4(c)和(d)。      5 在输入电网中,部噪声的抑制方法  开关稳压电源中开关快速通断,didt很大,在供电系统的漏电感上产生幅度很大的瞬态压降,使输入电压源有一个时间很短的瞬时跌落,破坏电网的正常波形、形成干扰。输入电源中的干扰也会影响开关稳压电源。输入滤波器具有一定的隔离作用,通常采用P型LC平衡滤波器,对脉动干扰可以衰减20dB,尖峰干扰也能衰减6dB之多。电感量的计算式:    式中E尖峰是尖峰干扰电压(Vp-p),f尖峰是尖峰干扰的频率(Hz)。还应考虑到流过电感的直流电流值,以免饱和。    Isr是开关稳压电源的最大输入直流电流(A),Usr是输入直流电压(V)。用市电供电的电源系统,滤波器应装在一铝质密封小盒内,小盒放在机箱内,电源线进入孔的旁边,使电源线一进入机箱就到滤波小盒,然后再引出至电源开关、整流器。倘若在整流器之前采用变压器,则应在其初、次级加隔离。  6 输出电容器对尖峰干扰的影响  开关稳压电源的输出电容量大,需用电解电容器。普通电解电容的高频特性不好,存在着较大的等效电感和电阻,故阻抗大,尖峰噪音也大。高频电解电容器是具有优良高频特性的低电感器件,它对脉冲源及输出电压提供了很好的与接地回路的隔离,并提供良好的噪声滤波。  目前有三种高频电解电容器,一种是四端电容器,它的高频特性良好,但是负载电流流过电容器内部使之发热,故电流要限制在10A以下;二是大型高频滤波电解电容器,它有承受大电流的能力但高频特性不及前者好;第三种是高频滤波电解电容器,优点是体积小。不改变电路的其它参数,假若用普通电解电容器时尖峰干扰为150mVp-p,而用四端电容则为50mVp-p。用一定容量的聚碳酸脂电容或高频陶瓷电容跟输出电解电容并联,可以进一步降低尖峰干扰。  7 开关稳压电源布线对尖峰干扰的抑制  开关稳压电源工作时向空间辐射干扰。辐射噪音电平与辐射源的距离成反比。一般离5cm以外布线即可。若结构上不允许则应加屏蔽。电源输入线周围产生很强的电磁场,为减小输入线和输出线之间的电磁耦合,两者必须远离。  流过开关大电流的导线应尽量短,并且不跟其它线交连。降压型开关稳压电源的续流二极管或者升压型的开关三极管的接地端应以最短的引线直接与输出电容的地端相连。图5表示了布线的影响,尖峰干扰通过环路I辐射,故构成这一环路的各段连线的感性耦合必须最小,电容器的引线要短,以减小引线电感。    为减小输出线上的损耗和尖峰干扰,输出到负载的连线应短。图6画出了对三种不同长度的输出线,当负载电流为8A时,在负载端所测得的干扰波形。输出线长,尖峰干扰的幅度大、宽度也宽。相同长度的输出线,线径粗则尖峰干扰幅度大、宽度宽。用双绞线能有效地衰减电磁感应电势,表1说明对感应电势衰减的数值随扭距变短而增大。      输出线的接法对尖峰干扰有很大的影响。用双绞线直接从输出电容器的高端和低端输出,可使正、反向的干扰电流抵消。否则干扰电流流经输出线,会在线上产生一个很大的尖峰干扰电压。当开关稳压电源供几个负载使用时,从输出电容分别用双绞线馈送到各负载为好。实际应用中馈线很长,带有长输出线的开关稳压电源,它的尖峰干扰较大。为此,可在输出端或在负载的输入端加设LC低通平衡滤波器。例如某开关稳压电源输出2m长的馈线到负载,在负载端的尖峰干扰为3Vp-p,若在负载侧加LC滤波器,则下降为100mVp-p。不接电感L,只加电容则尖峰干扰为1Vp-p,可见小电感L是必须的。  8 结语  综上所述,脉冲宽度调制开关稳压电源所产生的噪音的频谱很宽,从几赫兹到几十兆赫兹,根据本文所分析的因素,按照以上所讨论的方法,可以有效地抑制这些噪声中的尖峰干扰。  对于个别电路,则采用其中的若干种进行组合,往往就可奏效。目前,要使开关稳压电源的噪音达到毫伏峰-峰数量级,尚有许多难处。但是,随着元件的进展、工艺水平的提高以及对噪音问题的认识深化,开关稳压电源的输出噪音是可能达到新水平的。

    时间:2019-04-24 关键词: 干扰 详解 嵌入式开发 尖峰 稳压电源

  • 高稳定度低纹波的线性稳压电源设计

    高稳定度低纹波的线性稳压电源设计

    摘 要: 设计制作了一款基于LT1083/LT1033系列大功率低压差三端稳压芯片的高稳定度低纹波直流电源,介绍了降压、整流滤波、线性稳压、LC低通滤波等主要构成模块。测试结果表明,本电源具有输出电压稳定度高、输出电流大、低纹波、低功耗等特点。关键词: 高稳定度;低纹波;低功耗 线性稳压电源被广泛应用于科研、电力电子、电镀、广播电视发射、通信等领域,是大专高等院校、实验室等进行电子电路研究不可或缺的仪器设备[1]。但是传统线性稳压电源存在变压器转换效率低、稳压芯片压差大、滤波电路不够完善等缺点,时常出现输出纹波大、效率低、发热量大、间接地给系统增加热噪声等问题[2-3]。在历年的电子设计竞赛中,作品在比赛场地测试正常,但在指定测试场地测评时,电路突然烧毁或者性能指标达不到原先水平的现象时有发生,一个重要的原因就是测评场地提供的稳压电源电压波动大、供电电流不稳定、正负电压不匹配[4]。因此,高稳定性、低纹波的稳压电源是科研创新和电子设计竞赛不可或缺的保障[5-6]。1 系统总体方案设计 本设计由降压模块、整流滤波模块、线性稳压模块和低通滤波模块组成[7],如图1所示。变压器将220 V/50 Hz交流电分别降压到±16 V、±6 V、+6 V,通过整流桥堆整流以及大容量电容滤波后,进入正(负)线性稳压模块,再经过低通滤波模块滤除直流以外的干扰信号,分别输出±15 V、±5 V、+5 V的稳定电压。2.2 线性稳压模块 LT1083/LT1033系列正负可调稳压器的效率大大高于现有器件,可以提供7.5 A、5 A和3 A输出电流,并能在低至1 V的压差条件下运行,压降在最大电流条件下保证在1.5 V以内。负载电流减小时允许压差同时减小,可在多种电流水平条件下通过片内修整电路,提供所保证的最小压差,并能够使输出电压准确度调节至1%。其电压调整率为0.015%,负载调整率为0.01%,对电流限值也进行了修整,最大限度地减小了过载条件下稳压器和电源电路上承受的应力,具有热功耗限制保护[10]。LT1083/LT1033系列器件的引脚与老式三端稳压器兼容,与大多数稳压器设计中的10 μF输出电容器以及PNP稳压器多达10%的输出电流作为静态电流消耗不同,LT1083/LT1033系列的静态电流流入负载,大大降低了电源功耗。此芯片电压调整率小、负载调整率小的特点能够保证输出电压稳定度高。正负线性稳压模块电路如图3所示,其中R1=R3,R2=R4。电路中的电阻参数可根据输出可调电压公式确定:

    时间:2019-04-23 关键词: 嵌入式开发 线性 稳定 度低纹波 稳压电源

  • 开关型稳压电源

    开关型稳压电源

    ;;; DC/DC是“直流电压转直流电压的意思”,即有一输入直流8205A电压通过DC/DC变换器转换成另一个电压等级的直流电压,或是转换成另一个极性的直流电压(正极性直流电压转换成负极性直流电压)。低压差稳压器也属于DC/DC变换器,现在DC/DC多指开关电源(Switching Power Supply)o开关电源除这种DC/DC变换器外,还有AC/DC变换器,即从交流电压到直流电压的变换器。;;; 开关稳压电源与串联调整型稳压电源比较.;;; 开关稳压电路在各种直流稳压电路中,电路结构最复杂,电路变化最丰富,电路识图难度最大,故障分析和检修最困难。;;; 开关稳压电源与串联调整型稳压电源都是电子电器中广泛使用的直流稳压电源,对这两种稳压电源进行详细比较,有利于认识这两种电源路,有利于电路工作原理的分析和电路故障的检修。;;; 电源变压器与脉冲变压器比较;;; (1)开关稳压电路中使用脉冲变压器,串联调(开关电源中的变压器,又称开关电源变压器),将串联调整型稳压电路中的变压器称为工频电源变压器,俗称电源变压器。139所示是开关电源变压器实物图。;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;; 图3-139; 开关电源变压器实物图;;; (2)开关稳压电踣种类较多,只有在脉冲变压器耦合开关电源电路中才使用脉冲变压器(开关电源变压器),其他类型的开关电源都不使用开关电源变压器。;;; (3)电源(工频)变压器因为工作频率低,采用硅钢片作为铁芯;脉冲变压器工作频率高,采用磁芯。;;; (4)脉冲变压器与电源变压器相比,体积大幅缩小,重量也只是电源变压器的1/5。

    时间:2019-04-23 关键词: 嵌入式开发 稳压电源

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