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線性直流與開關(guān)穩(wěn)壓電源及了解
根據(jù)不同的工作原理可將電源分成三類:線性穩(wěn)壓電源,開關(guān)穩(wěn)壓電源及電荷泵電源。
一,線性穩(wěn)壓電源:。
線性穩(wěn)壓電源有一個(gè)共同的特點(diǎn)就是它的功率器件調(diào)整管工作在線性區(qū),靠調(diào)整管之間的電壓降來穩(wěn)定輸出,線性穩(wěn)壓電源是因其內(nèi)部調(diào)整管工作在線性范圍而得名。
該類電源優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定性高,紋波小,可靠性高,外圍元件最少,輸出噪聲最小,靜態(tài)電流最小,價(jià)格也便宜,缺點(diǎn)是一般認(rèn)為線性穩(wěn)壓電源的輸入電壓與輸出電壓之間的電壓差(一般稱為壓差)大,調(diào)整管上的損耗大,效率低。
但近年來開發(fā)出各種低壓差(LDO)的新型線性穩(wěn)壓器IC,一般可達(dá)到達(dá)輸出100mA電流時(shí),其壓差在100mV左右的水平(甚至于到70-80mv的水平),某些小電流的低壓差線性穩(wěn)壓器其壓差僅幾十毫伏,這樣,調(diào)整管的損耗較小,效率也有較大的提高,因此可延長(zhǎng)電池的壽命。
二,開關(guān)穩(wěn)壓電源:。
與線性穩(wěn)壓電源不同的一類穩(wěn)電源就是開關(guān)型直流穩(wěn)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(qū)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(qū)即開關(guān)狀態(tài),開關(guān)電源因此而得名,直流電源DC/DC是開關(guān)穩(wěn)壓電源中的一種。
開關(guān)電源的優(yōu)點(diǎn)是效率高(可以達(dá)到80~95%),穩(wěn)定可靠,缺點(diǎn)相對(duì)于線性電源來說成本較高,紋波較大(一般≤1%VO(P-P),好的可做到十幾mV(P-P)或更小)。
三,電荷泵電源:。
電荷泵有三類:開關(guān)式調(diào)整器升壓泵,無調(diào)整電容式電荷泵和可調(diào)整電容式電荷泵,三類電荷泵的工作過程均為:首先貯存能量,然后以受控方式釋放能量,以獲得所需的輸出電壓,開關(guān)式調(diào)整器升壓泵采用電感器來貯存能量,而電荷泵采用電容器。
它們受到青睞,除了可以用于不同的應(yīng)用以外,還有一個(gè)間接的原因就是人們認(rèn)為基于電感的功率源可能帶來不可克服的EMI問題。
四,線性直流穩(wěn)壓器優(yōu)點(diǎn):。
線性直流穩(wěn)壓器優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定性高,紋波小,可靠性高,易做成多路輸出連續(xù)可調(diào)的電源,缺點(diǎn)是體積大,較笨重,效率相對(duì)較低,這類穩(wěn)壓電源又有很多種,從輸出性質(zhì)可分為穩(wěn)壓電源,穩(wěn)流電源和集穩(wěn)壓,穩(wěn)流于一身的穩(wěn)壓穩(wěn)流(雙穩(wěn))電源,從輸出值來看可分固定輸出電源,波段開關(guān)調(diào)整式和電位器連續(xù)可調(diào)式幾種,從輸出指示上可分指針指示型和數(shù)字顯示式型等。
高壓電源,又名高壓發(fā)生器,英文:Highvoltagepowersupp直流電源廠家ly,一般是指輸出電壓在五千伏特以上的電源,一般高壓電源的輸出電壓可達(dá)幾萬伏,甚至高達(dá)幾十萬伏特或更高,我們通常所說的高壓電源,一般泛指直流高壓電源,直流高壓電源又有線性調(diào)整高壓電源和開關(guān)型調(diào)整高壓電源兩種,其技術(shù)發(fā)展方向主要有兩個(gè),一是提高電源功率,即高電壓,高電流,二是縮小電源體積,即高電壓,小體積,縮小電源的體積主要是提高電源的開關(guān)頻率,高功率電源,往往體積較大,而小體積電源,往往電流較小,功率較低,除此之外,高轉(zhuǎn)換效率,高負(fù)載,高精度,低紋波,也是高壓電源設(shè)計(jì)者的研究方向。
高壓電源已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于醫(yī)學(xué),工業(yè)無損探傷,車站,海關(guān)檢驗(yàn)等檢測(cè)設(shè)備中,也廣泛應(yīng)用于諸如雷達(dá)發(fā)射機(jī),電子航空?qǐng)D顯示器等軍事領(lǐng)域,傳統(tǒng)的高壓電源體積大,笨重,嚴(yán)重影響了所配套設(shè)備的發(fā)展,目前的高壓電源多采用開關(guān)電源形式,大大降低了體積重量,增加了功率,提高了效率,特別是高壓小功率開關(guān)電源,幾乎都是開關(guān)電源結(jié)構(gòu),本文所討論的高壓小功率開關(guān)電源,是為X射線電視透視系統(tǒng)配套設(shè)計(jì)的,這種系統(tǒng)是對(duì)原始X射線設(shè)備的改進(jìn),它增加一個(gè)叫做圖像增強(qiáng)器的設(shè)備,這種設(shè)備采用電極對(duì)電子進(jìn)行加速和聚焦,因而需要與之相配套的小功率高壓電源。
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