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稳压电路ppt 稳压电路有几种类型

电路 2022年11月14日 17:11 67 银路电子网

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本文目录一览:

稳压电路的组成

电路组成:电源输入---变压器---整流电路---滤波电路---稳压电路---输出。

具体框图和原理图可以参考《电子技术基础-模拟部分》康华光编写的第五版教材第10章。

如有不明白可以再交流。

稳压电路原理

稳压器:它是一种能自动调整输出电压稳压电路ppt的供电电路或供电设备稳压电路ppt,其作用是将波动较大和不合用电器设备要求的电源电压稳定在它的设定值范围内,使各种电路或电器设备能在额定工作电压下正常工作。 稳压器有:大型的几十至几千千瓦的交流稳压器,是供给大型实验与工业、医疗设备的工作电源。也有小型的几瓦到几千瓦的交流稳压器,是为小型实验室或家庭电器提供高质量电源, 最初的电力稳压器是靠继电器的跳动稳定电压的。当电网电压出现波动时,电力稳压器的自动纠正电路启动,使内部继电器动作。迫使输出电压保持在设定值附近,这种电路优点是电路简单,缺点是稳压精度不高并且每一次继电器跳动换挡,都会使供电电源发生一次瞬时的中断并产生火花干扰。 这对电脑设备的读写工作干扰很大,容易造成电脑出现错误信号,严重时还会使硬盘损坏。 现在高质量的小型稳压器,大多采用电机拖动碳刷的方法稳定电压,这种稳压器对电器设备产生的干扰很小稳压精度相对较高。

工作原理

由于部分电器中含有线圈组件,在通电初期会产生阻碍电流的涡流,涡流的产生既会削弱到电器启动时的瞬时电压,导致启动缓慢,又会加强断路后产生的瞬时电压,可能产生火花损坏电路。此时便需要一个稳压器来保护电路的正常运行。 稳压器由调压电路、控制电路、及伺服电机等组成,当输入电压或负载变化时,控制电路进行取样、比较、放大,然后驱动伺服电机转动,使调压器碳刷的位置改变,通过自动调整线圈匝数比,从而保持输出电压的稳定。容量较大的稳压器,还采用电压补偿的原理工作。

作用

随着社会飞速前进,用电设备与日俱增。但电力输配设施的老化和发展滞后,以及设计不良和供电不足等原因造成未端用户电压的过低,而线头用户则经常电压偏高,对用电设备特别是对电压要求严格的高新科技和精密设备,独如一颗不定时炸弹。市电系统作为公共电网,上面连接了成千上万各种各样的负载,其中一些较大的感性、容性、开关电源等负载不仅从电网中获得电能,还会反过来对电网本身造成影响,恶化电网或局部电网的供电品质,造成市电电压波形畸变或频率漂移。另外意外的自然和人为事故,如地震、雷击、输变电系统断路或短路,都会危害电力的正常供应,从而影响负载的正常工作。 不稳定的电压会使设备造成致命伤害或误动键郑作,影响生产,造成交货期延误、品质不稳握谨定等多方面损失。同时加速设备的老化、影响使用寿命甚至烧毁配件,使业主面临需要维修的困扰或短期内就要更新设备,浪费资源;严重者甚至发生安全事故,造成不可估量的损失。 根据电力专家的测试,电网中经常发生并且对电脑和精密仪器产生干扰或破坏的问题主要有以下几种: 1、电涌(power surges):指输出电压有效值高于额定值110%,而且持续时间达一个或数个周期。电涌主要是由于在电网上连接的大型电气设备关机时,电网因突然卸载而产生的高压。 2、高压尖脉冲(high voltage spikes):指峰值达6000v,持续时间从万分之一秒至二分之一周期(10ms)的电压。这主要由于雷击、电弧放电、静态放电或大型电气设备的开关操作而产生。 3、暂态过电压(switching transients):指峰值电压高达 20000V,但持续时间界于百万分之一秒至万分之一秒的脉冲电压。其主要原因及可能造成的破坏类似于高压尖脉冲,只是在解决方法上会有区别。 4、电压下陷(power sags):指市电电压有效值介于额定值的80%至85%之间的低压状态,并且持续时间达一个到数个周期。大型设备开机,大型电动机启动,或大型电力变压器接入都可能造成这种问题。 5、电线噪声(electrical line noise):系指射频干扰(RFI)和电磁干扰(EFI)以及其它各种高频干扰。马达的运行、继电器的动作、马达控制器的工作稿皮颂、广播发射、微波辐射、以及电气风暴等,都会引起线噪声干扰。 6、频率偏移(frequency variation):系指市电频率的变化超过3Hz以上。这主要由应急发电机的不稳定运行,或由频率不稳定的电源供电所致。 所以使用稳压器,对用电设备特别是对电压要求严格的高新科技和精密设备来说是必不可少的。

主要技术参数

项目单相三相(三相四线制,分调式) 稳压器输入电压范围 160V~250V 相电压为160V ~ 250V 线电压为280V ~ 430V 稳压器输出电压 220V或110V 相电压220V线电压380V 稳压器过电压保护值 246V±4V 相电压246V±4V(以相电压为准) 线电压426V 稳压器稳 压 精 度 ±3% A.稳压器有一个输入电压适应范围。IEC标准为输入电压在额定值的±10范围内变化.超出范围即自动声光报警且不能使输出电压稳定在要求范围内. B.输出电压调整率,是输入电压的变化而引起输出量变化的效应﹐当负载为额定值时﹐将输入电压按源电压范围由额定值向上调到上限值和往下限值,测量输出电压的最大变化量(±)。此值越小越好﹐是衡量交流稳压器性能的重要指标。 C.负载调整率:是负载的变化引起输出量变化的效应。改变负载电流大小﹐测量输出电压的变化量(±)。此值越小越好﹐也是衡量交流稳压器性能的重要指标。 D.输出电压相对谐波含量(亦称输出电压失真度), 通常用THD表示,是谐波含量的总有效值与基波有效值之比﹐当负载为额定值﹑输入电压失真度满足基准条件时(一般应小于3)﹐在输入电压为最低值﹑额定值和最高值时测量输出电压失真度﹐取其最大者.此值越小越好. E.效率:是输出的有功功率P0与输入的有功功率Pi之比(百分数)﹐ F.负载功率因素 稳压器容量都用伏安(VA)或千伏安(KVA)值表示﹐是负载中除纯电阻性负载外﹐还有感性和容性负载﹐即负载中除有功功率外﹐还有无功功率。这个指针反映了交流稳压电源带感性及容性负载的能力。 一般交流稳压电源,负载功率因素cosφ为0.8﹐当产品为1KW时﹐输出的有功功率(即带阻性负载的能力)最大为800W.如果产品用1KW表示时(cosφ仍为0.8)﹐可输出有功功率1KW﹐这时可输出的功率S=1000/0.8=1250VA。负载功率因素数值较小时﹐表示电源设备适应电抗性负载的能力较强。 G.交流稳压器的参数还有输出功率﹑输入频率﹑源频率效应﹑随机偏差(时间漂移)﹑空载输入功率﹑源功率因素(此值与负载功率因素不同﹐希望越大越好﹐最大为1)﹑源电流相对谐波含量﹑音频噪声等项﹐三相交流稳压电源﹐还有三相输出电压不平衡度等﹐这些指针的定义及测试方法可参考有关标准。

直流稳压电路的工作原理是什么

直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出稳压电路ppt的直流电压的装置稳压电路ppt,它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。

其中:

(1)电源变压器:是降压变压器,它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压,并送给整流电路,变压器的变比由变压器的副边电压确定。

(2)整流电路:利用单向导电元件,把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电。

(3)滤波电路:可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除,从而得到比较平滑的直流电压。

(4)稳压电路:稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定,不随交流电网电压和负载的变化而变化。

整流电路常采用二极管单相全波整流电路,即整流桥。u2的正半周内,二极管D1、D2导通,D3、D4截止;u2的负半周内,D3、D4导通,D1、D2截止。正负半周内部都有电流流过的负载电阻RL,且方向是一致的。

稳压电路工作原理

线性稳压电路的工作原理实际就是对输出电压进行实时采样,并以采样电压进行负反馈,来调节输出管的动态电阻和压降而使输出电压保持稳定。比如,由于输入电压下降或负载电流增大而使输出电压产生下跌,这时候稳压器就会通过上述的一系列动作(采样、负反馈、调整)使输出管的电阻减小,这样就使管压降也减小从而在很大程度上抵消了使输出电压下降的那些因素的影响,使输出电压保持基本稳定。

什么是稳压电路以及稳压电路的作用

具有稳定电压能力的电路就是稳压电路。倒如在电路接一个稳压二极管,就是最简单的稳压电路。稳压电路的作用就是使电路中的电压稳定。有些电路对电压的稳定要求较高,电压的不稳可能会使电路不能正常工作,如时钟电路,电压不稳会造成频率变化,造成时间不准确。给它提供一个稳定的电压是非常重要的。

稳压器原理图

稳压二极管在稳压电路的应用以及稳压二极管的特点

稳压二极管

电池或电池组,是电压较为平稳的直流电源。或无必要实施稳压控制,但其缺点是供电容量低,使用寿命有局限。交、直流转换电源中,交流侧的波动及负载电流变化,均会引发电压波动。稳压控制,凸显为一个重要的课题。

无论多少复杂的稳压控制电路,基准电压源电路是一个不可或缺的电路构成部分。输出变化量与一个不变量(基准电压)相比较,才能形成控制信号,使变化量回复至可控范围以内。这如同以“海平面作为海拔零米”做为高度基准单位,才能恒量某物体的高度,是一个道理。失去了“海拔基准”的参照,个别物体的高、低是无法界定和毫无意义的。

稳压电路

基准电压信号的取得,其最原始电路,即由限流电阻和稳压二极管构成的简单稳压电路,如图1中的方框图所示。

图1 简易R、D稳压电路

图2 具有电流/功率放大作用的稳压电路

图中电路中,因稳压二极管的最大击穿电流值所限,电路的电流输出能力极差,因此一般应用中,常采用如图2所示的,添加电压跟随器,以提升电流/功率输出能力。

图1电路中,正确选取限流电阻R的阻值,是使稳压电路正常工作的前提。在负载电路空载时,使流过稳压二极管Dz的电流不超过其最大耐受值而损坏;在最大负载时,仍要保障流过Dz的电流超过最小击穿电流值,仍其仍处于击穿工作区。从稳压二极管的安全出发,只要限制其流通电流不超过稳压二极管最大反向耐受电流,电路元件就不会有损坏的危险。稳压二极管的正常工作区,是指在一定的流通电流条件下,工作于其反向击穿状态下。此时在较大的电流变化区域内,其端电压变化值是较微小的,甚至可以忽略不计。

稳压二极管代换器件:

1)普通二极管(正向导通电压)

众所周知,普通二极管和晶体三极管的发射结,有一个门坎导通电压,对硅材料器件,此导通电压约为0.65V左右,随导通电流的变化,此电压变化并不是显著的。因而任何硅材料的普通二极管,均可用作0.6V的稳压二极管,将其正向压降作为稳压值。显然,因普通二极管的工作电流往往数倍于稳压二极管的工作电流,代换后,使功率输出能力增强,稳压区变宽。若需要2.5V的稳压管,将3只普通二极管串取即可。

纯粹采用二极管来代用稳压管,若所需稳压值较高,则多只串联尤为不便。这促使我进一步寻找其它的代换器件。

2)发光二极管(正向导通电压)

发光二极管的正向导通压降约1.7~2V之间,1只可以达到3只二极管的串联值,若需3.5V的稳压管,将其两只串联即能代用了。但要注意发光二极管的工作电流值一般为10~20mA,注意选取R值,使其流过发光二极管的电流不大于20mA。

3)晶体三极管的发射结(反向击穿电压)

这是较为理想的稳压管替代元件。三极管参数项中,有一项是Vbeo,即发射结反向击穿电压值。记得当时,维修当中急需用到6V稳压管,随手拿起一只3DG6晶体三极管,在基极串入限流电阻后,施加发射结反向电压,测得其稳压值为6V,代替原稳压管,将设备修复。现在应用最多的是90xx系列晶体管,若需要5V稳压管,则可用9013的发射结取代。任意一只三极管的发射结,都有一个较为稳压的击穿电压值,因而实际上,晶体三极管,也同时是稳压二极管代用器件。

图3 稳压二极管代用电路

4)特定型号的二极管(反向击穿电压)

有一次故障检修中,亟需用到110V稳压二极管,手头没有现成的稳压管,用其它串联代用,得用到一大嘟喽儿,不太现实。手头正有高频小功率整流二极管1N4148,串联100k电阻,加入DC500V,一试,IN4148的反向击穿电压值,可不正是110V嘛。普通整流二极管,如IN40xx系列,其反向击穿电压值VRRM为50V、100V、400V、600V,如果对其反向应用,这简单就是系列的稳压二极管啊。

如果用心,还可以在其它电子器件中,找到“稳压二极管”的。

串联稳压和并联稳压及稳压的实质

从稳压元件Dz或电压调整元件VT与负载RL关系的不同,可以分为并联(分流)稳压电路和串联(分压)调稳压电路,两路电路形式,如图4所示。

图4 串、并联稳压电路

影响Uo电压变化的原因有数种,例如温度变化等,但其中最关键的两条,即输入电压变化和负载电流的变化,影响最为显著。

若将负载电路等效为电阻RL,将稳压二极管的内阻变化等效为RDz(可变电阻),可以推知其稳压过程是这样的:

(a)电路为并联稳压电路,Dz与RL成并联分流关系。

当RL固定不变,只有输入电压变化(例如升高)时,为了维持Uo不变,此时RDz的电阻值往小处变化,对供电电流的分流能力增强,以使Uo回落,保持原值不变;

当输入电压不变,负载电阻RL变化时(例如变小),负载电流的增大使Uo有低落的趋势,此时RDz的电阻值增大,分流减小,使Uo上升至原值。

(b)电路为串联稳压电路,VT与RL成串联关系。

仅以输入电压不变,负载变化时的稳压控制过程进行简要分析。

当负载电流上升,亦即RL变小时,显然,此时RVT的电阻值只有同比例变小,才能维持原分压值不变;同理,当RL变大时,RVT亦同时按比例变大,才能维持Uo的恒定不变。

可见,无论是串联稳压或是并联稳压,无论是输入电压变化或是负载电流变化时,稳压元件或稳压调整元件只有做出同步的电阻/电流变化,才能维持输出Uo不变。稳压调整元件在此充当的是可变电阻器的角色。换句话说,是稳压元件或电压调整元件同步调整了回路电流的变化,来维持输出电压的不变。是利用变流调整来实现的稳压控制。

线性稳压电路的缺点,是调整元件本身的功耗较大,即存在有端电压同时又流过大部或全部的负载电流。有时,调整元件本身的功耗会超过负载电路的功耗,致使效率低下。由于这个致使弱点的存在,导致了开关型DC-DC转换电源的现身,开关电源取代线性电源的时代就要来到了。

稳压二极管的特性

稳压二极管通常是工作在反向击穿状态。

稳压二极管的正向特性和普通二极管差不多。

其反向特性是在反向电压低于反向击穿电压时,反向电阻很大,反向漏电流极小。但是,当反向电压临近反向电压的临界值时,反向电流骤然增大,称为击穿,在这一临界击穿点上,反向电阻骤然降至很小值。

尽管电流在很大的范围内变化,而二极管两端的电压却基本上稳定在击穿电压附近,从而实现了二极管的稳压功能。

下图为稳压二极管的伏安特性曲线

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标签: 稳压电路ppt

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