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穩(wěn)壓電源的優(yōu)缺點(diǎn)

2019-08-06 09:54:20  4369 次瀏覽

穩(wěn)壓電源優(yōu)點(diǎn)

1)功耗小,效率高。在圖1中的開關(guān)穩(wěn)壓電源電路中,晶體管V在激勵信號的激勵下,它交替地工作在導(dǎo)通—截止和截止—導(dǎo)通的開關(guān)狀態(tài),轉(zhuǎn)換速度很快,頻率一般為50kHz左右,在一些技術(shù)先進(jìn)的國家,可以做到幾百或者近1000kHz。這使得開關(guān)晶體管V的功耗很小,電源的效率可以大幅度地提高,其效率可達(dá)到80%。

2)體積小,重量輕。從開關(guān)穩(wěn)壓電源的原理框圖可以清楚地看到這里沒有采用笨重的工頻變壓器。由于調(diào)整管V上的耗散功率大幅度降低后,又省去了較大的散熱片。由于這兩方面原因,所以開關(guān)穩(wěn)壓電源的體積小,重量輕。

3)穩(wěn)壓范圍寬。從開關(guān)穩(wěn)壓電源的輸出電壓是由激勵信號的占空比來調(diào)節(jié)的,輸入信號電壓的變化可以通過調(diào)頻或調(diào)寬來進(jìn)行補(bǔ)償,這樣,在工頻電網(wǎng)電壓變化較大時,它仍能夠保證有較穩(wěn)定的輸出電壓。所以開關(guān)電源的穩(wěn)壓范圍很寬,穩(wěn)壓效果很好。此外,改變占空比的方法有脈寬調(diào)制型和頻率調(diào)制型兩種。這樣,開關(guān)穩(wěn)壓電源不僅具有穩(wěn)壓范圍寬的優(yōu)點(diǎn),而且實現(xiàn)穩(wěn)壓的方法也較多,設(shè)計人員可以根據(jù)實際應(yīng)用的要求,靈活地選用各種類型的開關(guān)穩(wěn)壓電源。

4)濾波的效率大為提高,使濾波電容的容量和體積大為減少。開關(guān)穩(wěn)壓電源的工作頻率目前基本上是工作在50kHz,是線性穩(wěn)壓電源的1000倍,這使整流后的濾波效率幾乎也提高了1000倍。就是采用半波整流后加電容濾波,效率也提高了500b倍。在相同的紋波輸出電壓下,采用開關(guān)穩(wěn)壓電源時,濾波電容的容量只是線性穩(wěn)壓電源中濾波電容的1/500—1/1000。

5)電路形式靈活多樣。例如,有自激式和他激式,有調(diào)寬型和調(diào)頻型,有單端式和雙端式等等,設(shè)計者可以發(fā)揮各種類型電路的特長,設(shè)計出能滿足不同應(yīng)用場合的開關(guān)穩(wěn)壓電源。

穩(wěn)壓電源缺點(diǎn)

開關(guān)穩(wěn)壓電源的缺點(diǎn)是存在較為嚴(yán)重的開關(guān)干擾。開關(guān)穩(wěn)壓電源中,功率調(diào)整開關(guān)晶體管V工作在開關(guān)狀態(tài),它產(chǎn)生的交流電壓和電流通過電路中的其他元器件產(chǎn)生尖峰干擾和諧振干擾,這些干擾如果不采取一定的措施進(jìn)行抑制、消除和屏蔽,就會嚴(yán)重地影響整機(jī)的正常工作。此外由于開關(guān)穩(wěn)壓電源振蕩器沒有工頻變壓器的隔離,這些干擾就會串入工頻電網(wǎng),使附近的其他電子儀器、設(shè)備和家用電器受到嚴(yán)重的干擾。

目前,由于國內(nèi)微電子技術(shù)、阻容器件生產(chǎn)技術(shù)以及磁性材料技術(shù)與一些技術(shù)先進(jìn)國家還有一定的差距,因而造價不能進(jìn)一步降低,也影響到可靠性的進(jìn)一步提高。所以在中國的電子儀器以及機(jī)電一體化儀器中,開關(guān)穩(wěn)壓電源還不能得到十分廣泛的普及及使用。特別是對于無工頻變壓器開關(guān)穩(wěn)壓電源中的高壓電解電容器、高反壓大功率開關(guān)管、開關(guān)變壓器的磁芯材料等器件,在中國還處于研究、開發(fā)階段。在一些技術(shù)先進(jìn)國家,開關(guān)穩(wěn)壓電源雖然有了一定的發(fā)展,但在實際應(yīng)用中也還存在一些問題,不能十分令人滿意。

這暴露出開關(guān)穩(wěn)壓電源的又一個缺點(diǎn),那就是電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜,故障率高,維修麻煩。對此,如果設(shè)計者和制造者不予以充分重視,則它將直接影響到開關(guān)穩(wěn)壓電源的推廣應(yīng)用。當(dāng)今,開關(guān)穩(wěn)壓電源推廣應(yīng)用比較困難的主要原因就是它的制作技術(shù)難度大、維修麻煩和造價成本較高。

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