直流电源一般由电源变压器、整流电路、滤波器、稳压器四部分组成
1)变压器作用为:电网提供的交流电一般为220V(或380V),而各种电子设备所需要直流电压的幅值却各不相同,因此,常常需要将近电网电压先经过电源变压器,然后将变换以后的副边电压再去整流、滤波和稳压,最后得到所需要的直流电压幅值。
2)整流电路的作用是:利用具有单向导电性能的整流元件,将正负交替的正弦交流电压整流成为单方向的脉动电压。但是,这种单向脉动电压往往包含着很大的脉动成分,距离理想的直流电压还差得很远。
3)滤波器由电容、电感等储能元件组成。它的作用是尽可能地将单向脉动电压中的脉动成分滤掉,使输出电压成为比较平滑的直流电压。但是,当电网电压或负载电流发生变化时,滤波器出直流电压的幅值也将随之而变化,在要求比较高的电子设备中,这种情况是不符合要求的。
4)稳压电路的作用是采取某些措施,使输出的直流电压在电网电压或负载电流发生变化时保持稳定。
直流电源的自然冷却方式
自然冷却方式是直流电源早期的传统冷却方式,这种方式主要是依靠大的金属散热器来进行直接的热传导式散热。其散热是没有时间滞后,功率元件的温差小,其热应力与热冲击小。但这种方式的主要缺点就是散热片体积和重量大。变压器的绕制为尽可能降低温升,防止温度的上升影响其工作性能,所以其材料选择的裕量较大,变压器的体积和重量也大。整流器的材料成本高,维护更换不方便。
直流电源质量指标之电压调整率SV
电压调整率是表征直流电源稳压性能的优劣的重要指标,又称为稳压系数或稳定系数,它表征当输入电压VI变化时直流电源输出电压VO稳定的程度,通常以单位输出电压下的输入和输出电压的相对变化的百分比(△VI/(△V0·V0)·1)表示。
电压调整率的确定:不同的负载对dU有不同的要求,对稳压要求不高或者负载较轻的使用场合,如普通的电子电路,dU可取大些,以降低成本,但最.大不要超过30%,对有稳压要求的场合,dU应小些,因为dU越大,加载瞬间输出电流与稳态时输出电流差值越大,这对没有稳压控制而又要求电流恒定的器件来说非常不利,如示波器、显像管灯丝,为保证它们的寿命,为其供电的变压器的dU值应小于10%。如果还不能确定,对于小功率变压器,可根据功率从下表中选择。
功率<15W 30%
15—35W 30%—20%
35W—100W 20%—10%
当功率较大或输出电流较大时,调整率还要小,否则线包的温度将超过设计温度,时间一长,就会使变压器烧毁。电压调整率较大时,可以用较小的铁心达到较大的功率,降低成本,代价是电性能变差。
由上可见,电压调整率是直流电源的一个重要指标,在选择变直流电源中起着重要的制约作用且不可省略。