【穩(wěn)壓電源分類】穩(wěn)壓電源分類有哪些？穩(wěn)壓電源的種類

穩(wěn)壓電源就是其輸出電壓相對穩(wěn)定，它與人們的日常生活密切相關(guān),也稱為穩(wěn)定電源、穩(wěn)壓器等。隨著電子技術(shù)發(fā)展，電子系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，電子設(shè)備的種類也越來越多，對穩(wěn)壓電源的要求更加靈活多樣。電子設(shè)備的小型化和低成本化，使穩(wěn)壓電源朝輕、薄、小和高效率的方向發(fā)展。設(shè)計(jì)上，穩(wěn)壓電源也從傳統(tǒng)的晶體管串聯(lián)調(diào)整穩(wěn)壓電源向高效率、體積小、重量輕的開關(guān)型穩(wěn)壓電源迅速發(fā)展。

日常工作中，電子工程師通常根據(jù)穩(wěn)壓電源中穩(wěn)壓器的穩(wěn)定對象，把穩(wěn)壓器分為直流穩(wěn)壓器和交流穩(wěn)壓器兩種，并且直流穩(wěn)壓器輸出電壓是直流，交流穩(wěn)壓器輸出電壓是交流，兩者一般都用市電供電。因此，我們就可以把穩(wěn)壓電源按穩(wěn)壓器的類型可分為直流穩(wěn)壓電源和交流穩(wěn)壓電源兩大類。以下我們對這兩大類穩(wěn)壓電源進(jìn)行簡要的介紹（見表1）。

一、穩(wěn)壓電源的分類

二、交流穩(wěn)壓電源分類和特點(diǎn)

能夠提供一個(gè)穩(wěn)定的交流電壓和頻率的電源稱為交流穩(wěn)壓電源，市面上的交流穩(wěn)壓電源大致分為以下幾種：

2.1.參數(shù)調(diào)整（諧振）型

這類穩(wěn)壓電源，穩(wěn)壓的基本原理是LC串聯(lián)諧振，早期出現(xiàn)的含有磁飽和型穩(wěn)壓器的穩(wěn)壓電源就屬于這一類。它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，所需元器件較少，穩(wěn)壓范圍相當(dāng)寬，可靠性高，抗干擾和抗過載能力強(qiáng)。缺點(diǎn)是能耗大、噪聲大、笨重且造價(jià)高。

2.2.自耦（變比）調(diào)整型

2.2.1.機(jī)械調(diào)壓型

以伺服電機(jī)帶動(dòng)炭刷在自耦變壓器的的繞組滑動(dòng)面上移動(dòng)，改變輸出電壓(Vo)對輸入電壓(Vi)的比值，以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓電源輸出電壓的調(diào)整和穩(wěn)定。它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低，輸出波形失真小。但由于炭刷滑動(dòng)，接點(diǎn)易產(chǎn)生電火花，造成電刷損壞以至燒毀而失效，且電壓調(diào)整速度慢。

2.2.2.改變抽頭型

將自耦變壓器做成多個(gè)固定抽頭，通過繼電器或可控硅（固態(tài)繼電器）做為開關(guān)器控件，自動(dòng)改變抽頭位置，從而實(shí)現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定。這種類型的穩(wěn)壓電源，優(yōu)點(diǎn)是電路簡單，穩(wěn)壓范圍寬（130V-280V），效率高（≥95%），價(jià)格低。缺點(diǎn)是穩(wěn)壓精度低（±8～10%）工作壽命短，它適用于家庭給空調(diào)器供電。

2.2.3.大功率補(bǔ)償型——凈化型穩(wěn)壓器（含精密型穩(wěn)壓器）

此種穩(wěn)壓電源用補(bǔ)償環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定，易實(shí)現(xiàn)微機(jī)控制。它的優(yōu)點(diǎn)是抗干擾性能好，穩(wěn)壓精度高（≤±1%）、響應(yīng)快（40～60ms）、電路簡單、工作可靠。缺點(diǎn)是帶計(jì)算機(jī)、程控交換機(jī)等非線性負(fù)載時(shí)有低頻振蕩現(xiàn)象；輸入端電流失真度大，源功率因數(shù)較低；輸出電壓對輸入電壓有相移。由于具有穩(wěn)壓，抗干擾，響應(yīng)速度快，價(jià)格適中等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用比較廣泛。

2.3.開關(guān)型交流穩(wěn)壓電源

它應(yīng)用于高頻脈寬調(diào)制技術(shù)，與一般開關(guān)電源的區(qū)別是它的輸出量必須是與輸入端同上頻、同相的交流電壓。它的輸出電壓波形有準(zhǔn)方波、梯型波、正弦波等。市場上的不間斷電源（UPS）抽掉其中的蓄電源和充電器，就是一臺開關(guān)型交流穩(wěn)壓電源。開關(guān)型交流穩(wěn)壓電源的穩(wěn)壓性好，控制功能強(qiáng)，易于實(shí)現(xiàn)智能化，是非常具有前途的交流穩(wěn)壓電源。但因其電路復(fù)雜，價(jià)格較高，所以推廣較慢。

三、直流穩(wěn)壓電源分類和特點(diǎn)

直流穩(wěn)壓電源按習(xí)慣可分為化學(xué)電源、線性穩(wěn)壓電源和開關(guān)型穩(wěn)壓電源，下面我們將具體介紹這幾類電源。

3.1.化學(xué)電源

我們平常所用的干電池、鉛酸蓄電池、鎳鎘、鎳氫、鋰離子電池均屬于化學(xué)電源，各有其優(yōu)缺點(diǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，又產(chǎn)生了智能化電池；在充電電池材料方面，美國研制人員發(fā)現(xiàn)錳的一種碘化物，用它可以制造出便宜、小巧、放電時(shí)間長，多次充電后仍保持性能良好的環(huán)保型充電電池。

3.2.線性直流穩(wěn)壓電源(LPS)

線性直流穩(wěn)壓電源指調(diào)整管工作在線性狀態(tài)下的直流穩(wěn)壓電源。線性直流穩(wěn)壓電源主要包括工頻變壓器、輸出整流濾波器、控制電路、保護(hù)電路等。

線性直流穩(wěn)壓電源是先將交流電經(jīng)過變壓器變壓，再經(jīng)過整流電路整流濾波得到未穩(wěn)定的直流電壓，要達(dá)到高精度的直流電壓，必須經(jīng)過電壓反饋調(diào)整輸出電壓，可以達(dá)到很高的。穩(wěn)定度，波紋也很小，而且沒有開關(guān)穩(wěn)壓電源具有的干擾與噪音。但是它的缺點(diǎn)是需要龐大而笨重的變壓器，所需的濾波電容的體積和重量也相當(dāng)大，而且電壓反饋電路是工作在線性狀態(tài)，調(diào)整管上有一定的電壓降，在輸出較大工作電流時(shí)，致使調(diào)整管的功耗太大，轉(zhuǎn)換效率低，還要安裝很大的散熱片。

3. 3.開關(guān)型直流穩(wěn)壓電源

開關(guān)型直流穩(wěn)壓電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開關(guān)晶體管開通和關(guān)斷的時(shí)間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源。它的電路形式主要有單端反激式，單端正激式、半橋式、推挽式和全橋式等。基本的開關(guān)型直流穩(wěn)壓電源主要包括輸入電網(wǎng)濾波器、輸入整流濾波器、逆變器、輸出整流濾波器、控制電路、保護(hù)電路。開關(guān)型直流穩(wěn)壓電源的優(yōu)點(diǎn)是體積小，重量輕，穩(wěn)定可靠。缺點(diǎn)相對于線性直流穩(wěn)壓電源的紋波較大（一般≤1%VP-P）。下面分類介紹幾種開關(guān)型直流穩(wěn)壓電源：

3. 3.1. AC/DC 電源

該類型電源也稱一次電源，它自電網(wǎng)取得能量，經(jīng)過高壓整流濾波得到一個(gè)直流高壓，供 DC/DC 變換器在輸出端獲得一個(gè)或幾個(gè)穩(wěn)定的直流電壓，功率從幾瓦~幾千瓦均有產(chǎn)品，用于不同場合。

3. 3.2. DC/DC 電源

在通信系統(tǒng)中也稱二次電源，它是由一次電源或直流電池組提供一個(gè)直流輸入電壓，經(jīng)DC/DC 變換以后在輸出端獲得一個(gè)或幾個(gè)直流電壓。

3. 3.3. 通信電源

通信電源其實(shí)質(zhì)上就是 DC/DC 變換器式電源，只是它一般以直流－48V 或－24V 供電，并用后備電池作 DC 供電備份，將 DC 供電電壓變換成電路工作電壓。一般又分中央供電、分層供電和單板供電三種，單板供電可靠性最高。

3. 3.4. 電臺電源

電臺電源輸入 AC220V/110V，輸出 DC13.8V，功率由所供電臺功率而定。為防止 AC電網(wǎng)斷電影響電臺工作，而需要電池組作為備份，所以此類電源除輸出一個(gè) 13.8V 直流電壓外，還具有對電池充電自動(dòng)轉(zhuǎn)換功能。

3. 3.5. 模塊電源

隨著科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，對電源可靠性、容量、體積比要求越來越高，模塊電源越來越顯示其優(yōu)越性，它工作頻率高、體積小、可靠性高，便于安裝和組合擴(kuò)容，所以越來越被廣泛采用。

3. 3.6. 特種電源

高電壓小電流電源、大電流電源、400Hz 輸入的 AC/DC 電源等，可歸于此類，可根據(jù)特殊需要選用。

四 選擇合適的電源

穩(wěn)壓電源的分類并沒有明確的含義和界限，我們還可以根據(jù)電源穩(wěn)壓器的其他特點(diǎn)對電源進(jìn)行分類。面對種類繁多的電源產(chǎn)品，如何選擇一款合適的穩(wěn)壓電源十分重要。我們選擇穩(wěn)壓電源，除了要確定電源的型號、種類，還要考慮所選穩(wěn)壓電源的電氣特性是否可以滿足工作的需要。一塊理想的穩(wěn)壓電源，除了電源的功率和輸出電壓等基本指標(biāo)符合工作需要以外，對于交流穩(wěn)壓電源，我們還要確定穩(wěn)壓電源相數(shù)、穩(wěn)壓范圍和穩(wěn)壓精度，也需要滿足工作需要。對于直流穩(wěn)壓電源來講，需要考慮穩(wěn)壓電源的電源調(diào)整率、輸出功率、負(fù)載調(diào)整率和紋波等指標(biāo)。

五、名詞解釋

1．電源調(diào)整率：輸入發(fā)生變化時(shí)輸出端的穩(wěn)壓精度。

2．負(fù)載調(diào)整率：負(fù)載發(fā)生變化時(shí)輸出端的穩(wěn)壓精度。

3．濾 波 器：用來消除干擾雜訊的器件，將輸入或輸出經(jīng)過過濾而得到純凈的交流電。

4．最大紋波電壓：在額定輸出電壓和負(fù)載電流下，輸出電壓紋波（包括噪聲）的絕對值大小。通常以峰－峰值或有效值表示。

5．市電：即交流電（AC），交流電的成份包含：電壓、電流、頻率三種。頻率可分為 50HZ（赫茲）與 60HZ（赫茲）兩種；電壓范圍是 100V~240V；正常的交流電的波形為正弦波。

6．電池串聯(lián)/并聯(lián)：多個(gè)性能、容量相同的電池按一定極性串行連接疊加即為串聯(lián)，形成電池組；多個(gè)電壓相同的電池或電池組在其末端按同極性連接，形成并行輸出即為并聯(lián)。

7．常用縮寫：CC－定電流 CV－定電壓 CR－定電阻