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。
直流电源的风扇冷却
随着风扇制造技术的发展,风扇的工作稳定性和使用寿命有较大的进步,其平均无故障时间是5万小时。采用风扇散热后可以减去笨重的散热器,使得整流器的体积和重量大大改善,原材料成本也大大降低。随市场竞争的加剧,市场价格的下滑,这种技术已成为当前的主要潮流。这种方式的主要缺点是风扇的平均无故障时间较整流器10万小时时间短,若风扇故障后对电源的故障率影响大。所以为保证风扇的使用寿命,风扇的转速是随设备内的温度变化而变化的。当整流器输出功率增大时,其功率元件的温度会上升,而功率元件温度的变化到整流器能将这种变化检测到,再到增加风扇的转速以加强散热,在时间上是有很大滞后的。如果负载经常突变,或者市电输入波动大,就会造成功率元件出现快速的冷热变化,这种突变的半导体温度差产生的热应力与热冲击,会导致元件的不同材料部分产生应力裂纹。使之过早失效。
直流电源的工作指标
直流电源的工作指标是指电源能够正常工作的工作区域,以及保证电源正常工作所必须的工作条件,这些工作参数取决于构成直流电源的元件性能。
(1)输出电压范围:符合电源工作条件情况下,电源能够正常工作的输出电压范围,该指标的上限是由最.大输入电压和最.小输入-输出电压差所规定,而其下限由电源内部的基准电压值决定。此项参数在负载为电机时重点考虑,因为若负载为电机时,当电机停机时会产生电压倒灌,电源的输出电压会升高很容易将正在工作的其他设备烧毁。
(2)最.大输入-输出电压差:该指标表征在保证直流电源正常工作条件下直流电源所允许的最.大输入-输出之间的电压差值,其值主要取决于直流电源内部调整晶体管的耐压指标。
(3)最.小输入-输出电压差:该指标表征在保证直流电源正常工作条件下,直流电源所需的最.小输入-输出之间的电压差值。
(4)输出负载电流范围:输出负载电流范围又称为输出电流范围,在这一电流范围内,直流电源应能保证符合指标规范征所给出的指标。此项参数在负载为继电器或者容性负载时重点考虑,因为当继电器或者容性负载时在启动的会产生较大的瞬时电流,较高的瞬时电流将会对其他的用电设备造成损害。