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,
1、
电源变压器
及整流:将380V的交流电变换成所需的直流电;
2、预稳压电路:采用
继电器
元件或可控硅元件对输入的交流或直流电压进行预调整和初步稳压,从 而降低线性调整元件的功耗,提高工作效率.并确保输出电压源高精度和高稳定;
3、线性调整元件:对滤波后的直流电压进行精细调整,使输入电压达到所需要的值和精度要求;
4、滤波电路:对直流电源的脉动波,干扰,噪声进行最大限度的阻止,和吸收,从而保证直流电源的输出电压低纹波、低噪声、低干扰;
5、单片机控制系统:单片微处理控制器对检测到的各种信号进行比较、判断、计算、分析等处理后,再发出相应的控制指令使
直流稳压电源
整体稳压系统工作正常、可靠、协调;
6、
辅助电源
及基准电压源:为直流稳压系统提供高精度的基准电压源及电子电路工作所需要的电源;
7、电压取样及
电压调节
:检测直流稳压电源输出电压值及设定调节直流稳压电源的输出电压值;
8、比较
放大电路
:将直流稳压电源的输出电压值与基准源的电压进行比较取得误差电压信号后,进行放大反馈及控制线性调整元件而保证输出电压稳定;
9、电流检测电路:取得直流稳压电源输出电流值,作限流或保护控制的信息;
10、驱动电路:为驱动可执行元件而设置的功率放大电路;
11、显示器:直流稳压电源输出电压值及输出电流值的显示
线性电源的
电压反馈
电路是工作在线性(放大)状态,
开关
电源是指用于
电压调整
的管子工作在饱和和截止区,即开关状态的。
线性电源一般是将输出电压取样然后与
参考电压
送入比较
电压放大器
,此电压放大器的输出作为电压调整管的输入,用以控制调整管使其结电压随输入的变化而变化,从而调整其输出电压,但开关电源是通过改变调整管的开和关的时间即改变占空比来改变输出电压的!
从其主要特点上看:线性电源技术很成熟,制作成本较低,可以达到很高的稳定度,波纹较小,自身的干扰和噪声都比较小,但因为工作在工频(50Hz),变压器的体积比较大,效率偏低(一般满载工作的效率只有80%左右)整体体积较大,显得较笨重.且
输入电压范围
要求高;而开关电源是工作的高频状态,变压器的体积比较小,相对比较轻便,但是输出纹波较线性电源要大,但因结构简单,成本低,效率高(市面上的开关电源的效率也可达90%以上)在很多场合已经替代了线性电源,是未来电源发展的趋势。
关于电路结构,究竟是线性电源,可控硅电源还是开关电源,要看具体场合,合理采用。这三种电路,国际国内都大量使用,各有各的特点。可控硅电源,以其强大的输出功率,使线性电源和开关电源无法取代。线性电源以其精度高,性能优越而被广泛应用。开关电源因省去了笨重的
工频变压器
而使体积和重量都有不同程度的减少,减轻,也被广泛地应用在许多输出电压、输出电流较为稳定的场合。
一、可控硅电源的电路结构如下:
通俗的说,可控硅是一个控制电压的器件,由于可控硅的导通角是可以用电路来控制的,固此随着输出电压Uo的大小变化,可控硅的导通角也随着变化。加在
主变压器
初级的电压Ui也随之变化。
由电路可以看出,市电经整流滤波后变为311V高压,经K1~K4
功率开关管
有序工作后,变为
脉冲信号
加至
高频变压器
的初级,脉冲的高度始终为311V。当K1,K4开通时,311V高压电流经K1正向流入主变压器初级,经K4流出,在变压器初级形成一个正向脉冲,同理,当K2,K3开通时,311V高压电流经K3反向流入主变压器初级,经K2流出,在变压器初级形成一个反向脉冲。这样,在变压器次级就形成一系列正反向脉冲,经整流滤波后形成直流电压。当输出电压Uo较高时,
脉冲宽度
就宽,当输出电压Uo较低时,脉冲宽度就窄,因此开关管实际上是一个控制脉冲宽窄的装置。 在没有特别体积要求的情况下,一般都是线性电源,这主要是:
1、线性电源精度好(优于开关电源或可控硅电源1—3个数量级),适用多种场合,一般用户不会提出性能、精度、技术指标方面的问题。
2、便于维修,因为多数用户都有熟悉线性电源的维修人员,也有这方面的备件。维修工具,有一只
万用表
即可基本解决问题,较为细心的电工亦可动手。
3、维修后一般不留后遗症,故障能彻底排除,性能可完全恢复,只要正确使用,及时维修,一台电源使用10年是完全不成问题的。