公务员期刊网 精选范文 稳压电源范文

稳压电源精选(九篇)

稳压电源

第1篇:稳压电源范文

关键字:直流稳压 整流 滤波 变压器

市电220V AC经过变压、整流、滤波、稳压四个过程后形成了所需要的直流稳压电源,实现了市电220V向直流电压的转换如图1所示。设计直流稳压电源的过程恰好和上述过程相反,应先从最右边的直流电压稳压输出部分开始,向左边推导、设计电路。

现直流稳压电源设计步骤归纳如下:

1、确定电源的输出电压UOUT、最大电流IOUT

首先应先确定电源的电压和电流,同时能够确定负载电路的功率。设计直流稳压电源最终是为了给负载供电,所以在设计之前就要搞清楚负载到底需要多大的电压和电流。负载的工作电压一般都可以通过分析电路获得。例如负载可能是一只灯,也可能是一台收音机或者电视机等电子设备。作为负载一般都有额定工作电压,即电压是一个某一固定值或一定范围的值,为分析问题方便我们一般选择电压固定输出,即UOUT确定。负载的电流往往不是一个恒定值,大部分负载所需电流会随着状态的改变而变化,如负载电流会随着音量的升高、显示器画面亮度的增加而增加。在电源设计时我们要计算出电流可能出现的最大值,这个值我们记为IOUT。

2、稳压电路设计

假设负载工作电压为UOUT = 5V DC,最大电流为IOUT = 500mA。电流和电压78系列三端稳压器所能承受的最大电流,故考虑使用78系列三端稳压器进行稳压。7805三端稳压器能够提供5V稳定电压和最大1.5A的输出电流,故选之。

3、整流滤波设计

整流选择桥式整理,整流管选择常见的1N4007。

滤波可以选择用大容量点解电容进行滤波,理论上滤波电容容量大滤波效果好,一般选取时根据电路的功耗来估算,负载功耗小一般取1000μF;负载功耗大,或对电源要求质量高的电路,例如音频功率放大器,电容取值一般较大,有时取值在10000μF以上,本电源中取1000μF电容即可。

确定电容容量的同时要注意其耐压值不能小于施加在其两端的电压,否则电解电容可能会因为电压过高发生爆裂。本设计中选取耐压值要考虑变压器副线圈电压的大小,在此先选择耐压为25V的点解电容,滤波电容确定为1000μF/16V的电解电容。

在滤波电容和稳压器之间为克服导线的电感效应而加一只小电容,该电容的容量为0.1μF~1μF之间,本设计中选择0.1μF/16V电容。

在稳压器输出端加滤波电容以稳定输出电压,该电容不用太大,选择470μF/16V。

4、变压器选择

变压器能通过原副线圈的匝数比来改变输出电压。在该设计中我们选择能将市电220V AC电压值变小的降压变压器,到底变压器副边线圈输出电压多大才合适呢?

首先考虑78系列三端稳压器输入端IN电压至少要比输出端OUT 高出3V,所以整流滤波之后电压应大于5V+3V = 8V。

其次假设变压器经变压之后副边线圈电压有效值为U2则U2 = 8/1.2 = 6.7V,所以变压器选择副边线圈电压为8V的比较合适,

变压器的最大功率应该考虑负载的功耗,负载的最大功耗为POUT = = UOUT ×IOUT = 5×0.5=2.5W,考虑一定的余量应该选择的变压器功率大于3W,所以本次设计的变压器功耗为3VA,这样表示指的是变压器的视在功率为3VA。

再回头看一下7805输入端电压为8V,我们选择电容的耐压值都是16V,能满足条件。

至此,我们已经确定了直流稳压电源的各个部分,该电源的原理图如图所示:

参考文献:

[1]模拟电子技术基础,华成英,高等教育出版社.

[2]电子设计从零开始,杨欣,清华大学出版社.

[3]模拟电路项目教程, 张杰,韩敬东,北京交通大学出版社.

作者简介

王然升(1980年3月),男,汉族,山东诸城人,讲师,烟台师范学院,学士,主要从事电子电路方面的教学工作。

第2篇:稳压电源范文

关键词: 开关电源 稳流电源 稳压电源

1、引言

在科研、生产、实验等应用场合,经常用到即有稳压调节,又有稳流调节两种方式的电压相对较高的电源。而市场上的大功率可调稳压稳流电源种类较少,通常为定制,成本上相对较高。为此专门开发了一种可调稳压范围在0-350V,稳流范围在0-3A的高频开关电源。它采用了半桥电路,所选用开关器件为功率IGBT管,开关工作频率为25kHz,具有体积小、重量轻、成本低等优点。

2、主要技术指标

1) 交流输入电压AC220V±20%;

2) 直流输出电压0~350V可调;

3) 输出电流0~3A;

4) 输出电压调整率≤1%;

5) 纹波电压Upp≤50mV;

6) 显示与报警具有电流/电压显示功能及故障告警指示。

3、 基本工作原理

该电源的工作原理框图如图1所示。

当电网电压变动或负载变动,系统可通过电流、电压取样反馈,调整占空比,实现稳压限流或稳流限压,保持稳定输出。保护电路保证空载或对地短路等情况下可靠保护电源,如果是瞬时故障,电源能自动恢复。

4、各主要功能描述

4.1 交流EMI滤波及整流滤波电路

电子设备的电源线是电磁干扰(EMI)出入电子设备的一个重要途径[1],在设备电源线入口处安装电网滤波器可以有效地切断这条电磁干扰传播途径,本电源滤波器由带有IEC插头电网滤波器和PCB电源滤波器组成。IEC插头电网滤波器主要是阻止来自电网的干扰进入电源机箱。PCB电源滤波器主要是抑制功率开关转换时产生的高频噪声。

交流输入220V时,整流采用桥式整流电路。由于输入电压高,电容器容量大,因此在接通电网瞬间会产生很大的浪涌冲击电流,一般浪涌电流值为稳态电流的数十倍。这可能造成整流桥和输入保险丝的损坏,也可能造成高频变压器磁芯饱和损坏功率器件,造成高压电解电容使用寿命降低等。所以在整流桥前加入由电阻R1和继电器K1组成的输入软启动电路。

4.2 功率变换器

考虑到开关电源的输出功率较大,且要求工作可靠稳定,选用抗不平衡能力强、变压器利用率高、电路简单的半桥式变换电路,如图2所示,其工作频率25kHz。

4.3PWM部分及驱动电路的组成结构

PWM控制电路采用通用脉宽调制器TL494,具有通用性和成本低等优点。TL494内部集成了两个误差放大器,便于实现电压,电流分别控制。电路实际接线中电源输出端采样电路返回电压反馈信号与电流反馈信号,分别送到TL494脚1和脚16。R815装在电源前面板上用于实现输出电压的调节,R817装在电源前面板上用于实现输出电流的调节。

IGBT驱动电路:

IGBT 常用驱动器件TLP250,L7962和EXB840/841系列等驱动模块存在保护功能不够完善等不足,不能满足要求。为实现对IGBT可靠驱动和保护,本电源采用北京落木源公司的 KD系列 IGBT驱动器作为其驱动电路。TX-KD无需隔离的辅助电源,工作占空比5-95%,关断时输出为负电平,过流时软关断,并封锁短路信号以执行一个完整的保护过程,如外部控制电路没有动作,则按用户设定的间隔重新启动。驱动模块可按默认值直接使用,也可根据需要自行设置过流动作电压、死区时间、软关断的速度和故障后再次启动的时间。

5、结论

第3篇:稳压电源范文

关键词:电子设备;电压;变化

1 技术与指标

电压的不稳定有时会造成许多不良影响,如电压不稳定产生的测量和计算误差,引起控制装置的工作不稳定,甚至根本无法正常工作。因此,为了减小或者避免上述影响,合理的设计出稳压电路是很有必要的。主要技术指标和要求:

(1)输出直流电压UO的调节范围为3-12V,且连续可调;

(2)最大输出电流小于200mA;

(3)稳压系数Sr

(4)能起到过流保护的作用。

大多数直流稳压电源包括变压、整流、滤波和稳压这四个部分。本方案也从这四个部分着手,其中,整流电路选用了单相桥式整流电路,滤波部分选用电容滤波器,稳压环节则采用三端可调集成稳压器W117。

2 总体设计方案论证及选择

2.1 降压电路

电源变压器的是变换交流电的静止电气设备,用来改变交流电压到所需电压值。实际上,理想变压器有P1=P2=U1I1=U2I2。

根据U2/U1=N2/N1,变压器通过改变次级线圈的匝数改变次级电压,由于变压器材料存在着铁损与铜损,所以它的输出功率略小于输入功率。但可以方便的实现所需电压的获得。另外,电源变压器用途广泛,变压稳定,市场购买方便。综上分析,我们选用电源变压器来实现降压功能。将220V的电网电压转换成我们所需要的电压以起到降压的作用。由变压器效率?浊=P2/P1,再根据性能指标要求:UOmin=3V,U0max=12V,选用功率为10W的变压器。

2.2 整流电路

整流电路采用互接成桥式结构的四个单向导通二极管组成。利用二极管的单向导通作用,在交流输入电压U2的正半周内,两个正向二极管导通,反向二极管截止,在负载RL上得到上正下负的输出电压;在负半周内,正好相反,正向二极管截止,反向二极管导通,流过负载RL的电流方向与正半周一致。因此,无论在正半周还是在负半周内,整流电路都能是负载上产生变相不变的脉动直流电压。

单向桥式整流电路中的二极管安全工作条件为:

(1)二极管的最大整流电流必须大于实际流过二极管的平均电流。

2.3 滤波电路

电路工作原理:设变压器次级电压U2的波形为正弦波形,由于采用全波整流的方式,因此在波形的正半周期和负半周期,电源电压U2均能既对RL供电又对电容C进行充电。

现U2按正弦规律上升,当次级电压U2高于UC时,二极管导通,在给负载供电的同时也给电容器C进行充电。随后,U2按正弦规律下降,当U2低于UC时,二极管截止,电容C又经RL放电。另外,当U2先按正弦规律下降再按正弦规律上升即在负半周期时会得到与正半周期相同的充放电情况。因此,在正弦波电压U2的作用下,电容不断进行充放电,从而得到一近似于锯齿波的电压UL=UC,是负载电压逐步趋于稳定。

通过以上的分析,我们得到有关电容滤波电路的如下结论:

(1)电容放电速度的快慢取决于RLC,RLC大则放电速度慢,负载电压产生的电压波动小,负载电压趋于平稳。

2.4 稳压电路

单片集成稳压电源不但克服了稳压二极管的缺点,而且具有较小体积、较高的可靠性、价格低廉等优点。

本课题选用三端可调集成稳压器W117来调节输出电压。

其中Ci用来与电感效应相互抵消,消除自激振荡以保护电路稳定电压,这里取0.3。

C0用来消除输出电压“毛刺”,进一步完善并调整输出电压,这里取1。

3 方案的原理框图

4 总体电路图

通过上述总体方案的论证,我们选用电源变压器来实现降压功能,整流电路选用单相桥式整流电路,滤波部分选用电容滤波器,稳压环节则采用三端可调集成稳压器W117。

参考文献

[1]刘全忠.电子技术[M].2版.北京:高等教育出版社,2004.

[2]叶挺秀,张伯尧.电工电子学[M].2版.北京:高等教育出版社,2004.

[3]孙骆生.电工学基本教程[M].4版.北京:高等教育出版社,2008.

第4篇:稳压电源范文

直流稳压电源包括变压器部分、整流滤波部分、稳压部分,主要技术指标为电压参数(如果可调节,则为电压范围)、纹波系数(纹波电压)、输出电压调整率、额定输出电流。

直流稳压电源是能为负载提供稳定直流电源的电子装置。直流稳压电源的供电电源大都是交流电源,当交流供电电源的电压或负载电阻变化时,稳压器的直流输出电压都会保持稳定。 直流稳压电源随着电子设备向高精度、高稳定性和高可靠性的方向发展,对电子设备的供电电源提出了高的要求。

(来源:文章屋网 )

第5篇:稳压电源范文

【关键词】multisim;稳压电源;仿真

Abstract:It is easy to change the parameter of the power circuit,it is intuitive to check waveform and numerical variation of the output voltage,which has high-accuracy simulation and without real hardware devices,improved efficiency of design,saving circuit cost,that is the series power supply circuit is simulated by multisim.

Keywords:Multisim;Power circuit;Simulate

1.引言

Multisim已经广泛应用于电子电路的分析和设计中,它不仅使得电路的设计和试验的周期缩短,还可以提高分析和设计能力,实现与实物试制和调试相互补充,最大限度地降低设计成本。使用Multisim软件来仿真电路,具有效率高、精度高、可靠性高和成本低等特点1。如今要用multisim设计一个单相小功率(小于100W)的直流稳压电源,电源的指标参数如下:(1)输入电压220V,50Hz;(2)输出直流电压范围:8V~13V,连续可调,额定输出电压为9V;(3)最大输出电流0.1A;(4)纹波系数低于0.1%。

从给出的条件可知,输入与输出之间电压值相差很大,故需要一个降压环节;经过降压以后的交流电还需变成单方向的直流电,这就是整流环节;但是其幅值变化很大,若作为电源去供给电子电路时,电路的工作状态也会随之发生变化而影响性能;需要利用滤波电路将其中的交流成分滤掉,留下直流成分;此时电源还受电网电压波动和负载变化的影响,故要稳压。所以要经过降压、整流、滤波、稳压四个步骤2,如图1所示。

图1 稳压电源的框图

又依据第4)点知电源的纹波系数很低,输出的电源的稳定性的质量很高(很低的纹波),又有较强的带负载能力,见第3)点,所以选用串联稳压电源电路来实现电路的仿真。串联稳压电源电路的结构见图2所示。

图2 串联稳压电源的结构

2.主要仿真元件的选取

2.1 变压器的选择

对比Ui=220V,Uomax=13V的值, 故选择降压后的电压值略大于13V,选择变压器的变比N=14,降压后电压U2≈16V。由于Multisim 对变压器的仿真效果不理想。所以直接选用U2≈16V,f=50Hz的交流电源AC_POWER,见图3。

2.2 二极管的选择

流过整流二极管的正向电流ID>0.45U2/R,反向峰值电压URM>2U2

即:ID>=0.01A,URM>45V

选用multisim中的1N4003,见图3。

2.3 电容大小的选择

在负载变化时,相同电容的滤波效果不一样;在电容变化时,相同负载时其滤波效果也是不一样。总体的选取原则是RLC[3],其中T=0.02S,即RLC,在表1至表2中仿真了不同的RL和C时输出电压中纹波的大小。图4是不同电容时滤波的输出电压的仿真波形。

2.4 稳压电路中调整管稳压管等选择

稳压管选用UZ =4.9V的稳压管作基准电压,因为输出电压为7V~14V,故在稳压环节中取样部分应该是可调的,应该满足

选用RW=R上=R下=1K,所以:

调整管的选择:因为输出最大电流0.1A,所以在稳压环节中由于调整管是和负载时串联的关系,负载流过的最大电流为0.1A,出于裕量选调整管的集电极的额定电流IC应该大于0.3A,选用调整管型号为ICZ655,它与BC548A构成达林顿管,提高带负载能力,满足最大电流为0.1A的要求。

3.仿真电路的绘制和仿真结果的对比

3.1 仿真电路的绘制

依据上面的分析,绘制电路如图3所示。

图3 串联稳压电源电路的仿真图

3.2 仿真数据对比

(1)开关J1、J3、J4闭合,观测整流、滤波后不同RL、C时输出电压的纹波值和输出电压的值。

当RL=1k和200欧时,改变电容的值,测出输出电压值及其纹波值见表1和表2。

表1 RL=1k不同电容值对应的值

C 纹波电压 Uo RLC

1000 uF 16.125 mV 15.31V 1s

470uF 16.831mV 15.219v 0.47s

220 uF 176 mV 15.197V 0.22s

20 uF 1.5V 13.425V 0.02

表2 RL=200欧不同电容值对应的值

C 纹波电压 Uo RLC

1000 uF 301.021mV 14.788V 0.2s

470uF 394.109mV 14.744V 0.094s

220 uF 769.382mV 14.221V 0.044s

20 uF 3.63V 10.566V 0.004

比较表1和表2可知负载改变时,特别是负载较重时,其纹波明显加大,输出电压UO的大小也与负载有关,负载越大,输出电压平均值越低。

增加C的容量,可以使得滤波的效果得到改善,但是在满足RLC后,输出电压UO的大小纹波的变化并不很明显,所以选用470uF的电容进行滤波。

(2)开关J1、J3、J5闭合,观测整流、滤波、稳压后输出电压的纹波值和输出电压的值。见表3所示。图4是电容为470uF时稳压前和稳压后输出电压Uo的波形对比,从仿真结果看,稳压后的波形更加平滑稳定。

表3 断开R7,连接R5稳压后的数值

负载RL 纹波电源压 Uo

R=空载 337.111u 9.088v

R=1K 656.375u 9.088v

R=500 656.375u 9.088v

R=200 656.375u 9.088v

R=100 656.375u 9.088v

对比表1~表3的数据可知,经稳压后,输出电压Uo的较稳定,其中的纹波值明显减小,基本为一定值,即约为0.6mV 。

纹波系数=纹波电压/输出电压

=0.6m/9*100%

=0.006%<0.1%

图4 稳压前后波形对比

输出电压UO的仿真测试值的范围为:

UOMAX=13.082V≈13V,UOMIN=6.957V≈7V

4.结束语

利用multisim仿真电源电路,可以直观的观测电路中的电压参数值,方便的查看关键点的波形,能提高电路的设计效率,节省实物电路的制作时间和成本,故值得大力推广应用[4]。

参考文献

[1]力.基于multisim8的电压串联负反馈放大器仿真[J].电子科技,2013,26:140-142.

[2]陈梓城.模拟电子技术应用[M].北京:高等教育出版社,2003.

[3]任俊园,李春然.电容滤波电路工作波形的multisim仿真分析[J].电子设计工程,2012,11:10-11.

第6篇:稳压电源范文

【关键词】GPS-3303C;稳压电源;故障维修

1 设备介绍

直流稳压电源型号:固纬电子有限公司GPS-3303C。

主要的技术指标:二路独立输出0~30V连续可调,最大电流为 3A;二路串联输出时,最大电压为60V,最大电流为3A;二路并联输出时,最大电压为30V,最大电流为6A。另一路为固定输出电压5V,最大电流为3A的直流电源。该直流电源主要用于基础实验教学。

2 稳压电源工作原理

GPS-3303C由取样电路,比较放大、控制电路、调整电路、辅助电源电路、基准电压、保护电路和电源整流滤波电路组成。

当输出电路由于电源电压或负载电流变化引起变动时,变动信号将经取样电路与基准电压进行比较,所得信号经比较放大后,由控制电路控制可控硅,使调整电路输出电压为额定值[2]。整流滤波电路采用全波整流电路,产生的直流脉动信号送至可控硅,由辅助电源电路产生的脉冲信号作为可控硅的控制信号,脉冲信号的占空比由比较放大电路产生的误差信号控制。

稳压电源GPS-3303C如图1所示,一路包括整流器、滤波器以及提供参考电压的偏压电源;另一路包含了一个主整流器、一个主滤波器、一个串联调节器、一个电流比较器、一个电压比较器、一个参考电压放大器、一个遥控装置和一个继电器控制的主调节电路。

交流输入变压后,由整流器D1021-D1024进行整流,再经电容 C103,C104滤波,同时提供给调节器U101、U108一个偏压电压,从而使调节器U101、U108为电路提供调节电压。

主整流器是一个全波桥式整流器,整流后信号经电容C1021滤波,再经一串联调节器调整后,送到输出端。U105是一个限流器,当电流超过额定范围,U105会减小电流。U102提供给U103和U105一个参考电压,U103是一个反相放大器,而U104是一个比较放大器,将参考电压和反馈电压作比较后,送到Q103和Q104以校正输出电压。Q113在发生超载现象时控制Q103的电流大小以限制输出电流。继电器控制串联调节电路的功率消耗。

3 电源故障分析及维修

结合理论,以下针对笔者遇到的三例故障加以分析:

3.1 故障一

现象是输入220V交流电,打开仪器电源开关,扭动电压调整旋钮,输出电压显示始终为零。

分析:从现象判断,该电源没有电压输出。该电源具有过流和短路保护,在电源背部有一保险管插口。所以,首先想到检查该电源的保险管。我们取下保险管,用万用表测量其电阻,电阻过大证实保险管被烧坏。

故障处理:找到T4A 250V的保险管换上,通电试机,电源正常,并进行加载实验,电源稳定。

3.2 故障二

现象同故障一。换上T4A 250V保险管后,现象没有变化。

分析:说明该电源不仅烧毁了保险管,还损坏了其他元件。我们主要考虑变压器、整流滤波部分和调整元件是否工作正常,变压器将高压变为稳压电源所要求的低压,容易出现情况为变压器线包短路、断路、铁芯的霉断和击穿;整流滤波部分的主要作用是将低电压的交流经整流变为波动较大的直流,再经电容等滤波电路将波动较大的直流变为较平稳直流。若整流管损坏,滤波电容击穿、短路,一般故障现象为无输出电压;调整元件主要是依据比较放大的反馈信号和保护元件的信号进行自动调节,以保证输出电压的稳定和自身的安全。若调整元件出现故障,输出电压将发生变化,也可能会导致无电压输出。

故障处理:利用排除法对照电路方框图可以确定以上可能性的位置。打开电源机箱,首先测量变压器输出,输出正常;再考虑到滤波电解电容的使用年限一般为三至五年,特别是高频滤波电容,容易产生高频滤波失效,即普通方法测试正常,而实际工作中失效[1],更换高频滤波电容后现象无变化;我们用万用表检测可控硅输入电压为36.2V,输出电压为42.1V,调整管输入电压为12.2V,输出电压为0V。由此判断调整管被烧毁,断路。更换调整管后,通电试机,电源正常,进行加载实验,电源稳定。

3.3 故障三

现象是输入220V交流电,打开电源开关,电压输出显示至过大,过压保护,之后保险管被烧坏,调节电压旋钮,输出显示没有变化。

分析:辅助电源电路提供的基准电压作为比较放大的比较基准,它的精准与否会直接影响反馈信号,进而影响输出电压的大小,故障现象常为输出电压过大或过小;取样电路将输出电压的大小进行取样供比较放大电路使用。取样的大小影响稳压电源电压输出的变化,易出现故障现象为电压偏大或偏小;如果调整元件出现故障,同样输出电压将发生变化,也会出现过大过小。

故障处理:由于电压超过量程范围,我们初步判断是辅助电源出现了问题,利用万用表测得稳压管三端的电压分别为25.6V、28.2V、15.8V,说明辅助电源没有问题。用万用表测量电位器是否开路造成不能调节,经检测没有开路。之后我们从可控硅着手,测得可控硅输入电压为41.4V,输出电压为48V,紧接着检测调整管输入电压为48V,输出电压还是48V。发现调整管的输出电压与输入电压一样,并且都等于可控硅的输出电压。此时我们判断调整管被击穿,形成了通路。更换新的调整管,通电试机,电源稳定。

4 维修中应注意的问题

维修过程中不但元件的好坏和元件的工作情况会决定维修成败,同样维修的环境、方法也是非常重要的。所以我们应注意以下几点:

4.1 仪器的拆装需在防静电的工作环境中进行

4.2 注意利用导电工作区释放静电

4.3 可佩戴导电腕带释放积存的静电

4.4 尽量减少用手直接接触器件

4.5 将用于替换的器件存放在防静电的包装内

4.6 使塑料、泡沫、纸张等易产生静电的物品远离工作区

4.7 需使用防静电吸锡器

5 结束语

从以上案例可以看出直流稳压电源常见故障多为:保险丝熔断、调整管损坏、整流二极管损坏、滤波电容开路或击穿以及电源自保护等原因。平时多注意积累经验,简单电源故障是可以自己检修的。

【参考文献】

第7篇:稳压电源范文

关键词 NDB-200G;导航机;电源故障;维修方法

中图分类号:TM44 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)10-0119-01

作为典型的无方向信标机设备,NDB在民用导航中具有十分广泛的应用。同时在民用导航的过程中,一旦导航机出现故障,就会对飞机的飞行安全构成很大的威胁。同时在整个导航机的部件中,稳压电源是十分重要的部分,其工作性能直接决定了导航设备的持续工作时间。通常情况下,导航机的故障可以分为稳压电源自身的故障以及由于电源过载导致的故障。因此在稳压电源的故障排除和维修过程中,首先需要对其故障产生的原因进行判别,并且采取针对性的措施予以排除。本文主要对NDB-200G导航机的电源故障检查方法进行分析,并且结合实际的故障分析案例对电源的维修进行分析。

1 稳压电源故障检查方法

一般情况下,假如电源告警指示灯变亮,同时电源过载灯也变亮,这种情况下主要原因通常有两个原因:一是电源自身出现故障,一是存在电源负载过量分问题。其具体的判断方法如下:将电源的输出端与负载断开,并且通过万用表测量接线柱之间的电压,假如测量电压为54 V,则电源是正常的,否则可能存在着电源自身的故障。在电源电压测量值正常的情况下,则可以表明电源负载部分存在着问题,此时可以通过假负载的方式连接到电源输出端,其具体的检查方法主要有以下几个方面。

1)电源开机后没有电压输出。假如面板上的绿色指示灯不亮,并且控制面板上没有电压显示,同时负载过载指示灯不亮。在此种情况下的电源故障检查流程如下:首先,检查稳压电源的BX3保险丝是否正常,如果保险丝正常则继续用电流表检查整流桥输出是否正常,假如输出为50-60 V则为正常,假如电压输出不正常则检查整流桥堆是否开路,假如整流桥堆为出现开路则继续检查次级变压器的输出电压是否正常,假如不正常则检查线头接触是否良好。因此可以将电源的故障检查总结为一看二摸三量的思路,首先从外观上判断电容是否被有被烧的痕迹,其次用手触摸电容表面是否发烫,假如上述两种方法都无法判断,则需要利用万用表对相关之路的电参数进行测量,并且根据测量的结果对之路故障进行判断。

2)电源开机保护检查。假如电源面板上红色指示灯变亮,并且电源无直流输出。其检查方法如下:首先检查电源的外接负载情况,并且通过万用表对线路的短路情况进行判断。假如电源阻值超过600欧姆,则符合电源正常情况,而当电源出现短路时,就需要对场效应管的情况进行重点检查,并且根据实际情况对电容的击穿情况进行分析和判断。

3)输出电压过大。假如在电源的开机后其输出电压超过54V,首先对输出电压的微调器进行调节,观察输出电压是否发生变化,如电压无变化则通常情况是场效应管的击穿,此时可以通过更换相同型号的场效应管使得电源恢复正常。

4)电源开机后电压过低。电源有电压输出,然而控制面板电压显示值小于正常电压,此时首先调节电压调节器看电压是否出现变化,假如电压变化则表面稳压管中有一个出现损坏。

5)电源输出电压正常,电源指示灯不亮。假如电源开机后电压输出正常,而电源指示灯不亮,此时首先检查电路接触情况,假如电路接触良好,则表面指示灯出现损坏。

2 电源故障维修实例分析

图1 WPD电源原理示意图

电源故障分析:电源警示灯和过载保护灯变亮,首先需要用万用表检查电源输出电压是否正常。

故障排除过程:首先将电源的输出端与电源负载断开,并且通过万用表测量输出电压是否正常,假如测量的输出电压正常则表明发生故障的位置不再稳压电源内部而在于负载。然后电源的电压连接到负载的多个部分,因此故障的检查过程相对复杂,此时可以通过利用控制面板上的开关将功放断开,并且将设备重启,然后从电源的源头进行电压检测。假如过载指示灯重新变亮,则需要通过查找电源功放原理图,并且在线路板上通过万用表进行相关的检测,首先测量接地点是否存在短路故障。通过从功放原理图上分析,很有可能是由于二极管或者三极管发生相关的故障,因此需要利用设备对其分别测试。然而在测试的过程中并未发现存在问题,因此可以进一步推断出接地点存在着开路问题,此时可能存在着电容被击穿的问题,可以通过更换同等规格的电容使得电源恢复正常工作。

3 结束语

导航机电源故障分为很多种类,而且导致故障的原因以及发生故障的点也不尽相同,因此如何实现快速的故障维修定位和排除是至关重要的。首先,需要对电源设备自身的结构以及电路熟记心中,并且结合经验和对外部电路特点的判断对电路的故障区域进行初步判断,假如无法通过外部特征进行故障定位则需要进一步通过相关仪器设备对故障进行分析。例如上述案例,根据电源故障分析经验推断二极管或者三极管出现故障的概率是很低的,然而根据一般的电路检查思路需要首先对基本的元器件进行检测,然而这种策略会在很大程度上增加故障检测所需的时间,因此在实际的故障判断过程中还需要采用“一看二摸三量”的技巧。同时在电路的测试的过程中还需要注重方法,在无法准确对故障点进行判断时,需要相关人员从易于进行测量的元器件开始测量和分析,遵从由易到难的原则。

参考文献

[1]吴卫华,郝新德.NDB设备的一次故障分析[J].科技视界,2012(34).

第8篇:稳压电源范文

论文关键词:稳压电源,干扰,抑制,设计

电源是智能大厦各种电子设备必不可少的重要组成部分。电源性能的优劣直接影响电子系统的性能指标。由于智能大厦中电子计算机、微处理器以及其它电子仪器设备普遍存在绝缘强度低、对供电电源的质量要求高、过电压耐受能力差等弱点,一般都承受不了±5 V电压波动,使得这些高灵敏的电子系统在运行时,经常出现程序运行错误、数据错误、时间错误、死机、无故重新启动甚至造成用电设备的永久性损坏,因而造成巨大损失。

1 稳压电源的干扰方式

智能大厦稳压电源的干扰主要包括电磁干扰和射频干扰。电磁干扰的缩写是“EMI”,而“RFI”是射频干扰的缩写。长期以来,一直有过分强调开关型电源固有emi的倾向,而忽视了线性电源产生电气噪声的可能。因为开关电源工作时,其内部的电压和电流波形都是以非常短的时间上升和下降的,所以开关电源本身是一个射频干扰源;另一方面是由于片面的认为线性电源的各部分都工作于平滑状态,实际上,线性电源也产生开关瞬变。另外若按噪声干扰源种类来分,可分为尖峰和谐波干扰两种;若按耦合通路来分,可分为传导干扰和辐射干扰两种。

2 稳压电源中的干扰源

3.1 智能大厦开关电源中开关管工作时产生的谐波干扰

在智能大厦开关电源中,功率开关管在导通时流过较大的脉冲电流。例如反激型变换器的输入电流波形近似为三角波,而正激型、推挽型和桥式变换器的输入电流波形在阻性负载时近似为矩形波,其中含有丰富的高次谐波分量。利用傅氏级数分解上述电流波形可知:近似矩形波电流高次谐波分量的振幅是以20db每十倍频的速率下降;近似三角波电流高次谐波分量的振幅是以40db每十倍频的速率下降。因此,正激型、推挽型和桥式变换器的谐波干扰比反激型变换器大些。当采用零电流和零电压开关时,这种谐波干扰将会很小。另外功率开关管在截止期间,高频变压器绕组漏感引起的电流突变,也会产生尖峰干扰。

3.2 智能大厦交流输入回路产生的干扰

无工频变压器的开关电源输入端整流管在反向恢复期间也会引起高频衰减振荡产生干扰。一般整流电路后面总要接比较大的平滑滤波电容,因而整流管的导通角较小,会引起很大的充电电流,使交流输入侧的交流电流发生畸变,影响了电网的供电质量。另外,平滑滤波电容的等效串联电感也有较大的影响。开关电源产生的尖峰干扰和谐波干扰能量,通过开关电源的输入输出线传播出去而形成干扰和干扰的再辐射;而谐波和寄生振荡的能量,通过输入输出线传播时,都会在空间产生电场和磁场。这些电磁场也会干扰附近的电子设备。

3.3 高压电源中的电噪声

高压电源也传播和辐射电气噪声。这种与电压有关的噪声,从几千伏开始出现,当电压高达几十千伏时变得更加明显。高压整流堆的“辐射”是这种噪声来源之一。这种噪声主要包含射频能量,它是因组成整流堆的许多二极管的迅速通断而产生的。第二种情况是高压电源特有的电晕。电晕是气体的电离。电晕放电激发由电路寄生参数引起的各种谐振,并经常产生杂乱的背景噪声干扰。这种干扰不是连续的,而是随温度、大气状况和电源使用方法的变化而改变。

4 智能大厦电源抑制干扰的基本方法

干扰源、传播途径和受扰设备是智能大厦电源形成电磁干扰的三要素,因而抑制智能大厦电源中电磁干扰也应该从这三个方面着手。首先应该抑制干扰源,直接消除干扰原因;其次是消除干扰源和受扰设备之间的耦和辐射,切断电磁干扰的传播途径;三是提高受扰设备的抗扰能力,降低对噪声的敏感度。

(1)关电源本身就是一个电磁干扰发生源,产生电磁干扰的主要原因是电压和电流急剧变化。因此需要尽可能地降低电路中电压和电流的变化率(du/dt、di/dt)。通过增大开关时间,降低开关频率的办法可以减少电磁干扰,但这些办法都与开关电源体积小的特点相违背。近年来,已经研制成功的谐振式、准谐振式、PWM控制的软开关等功率变换器使功率开关在电压或电流过零时关断和开通,从而不仅降低了开关的动态损耗,也减少了电路中的动态du/dt、di/dt,抑制了电路中的电磁干扰强度。

(2)采用屏蔽技术可以有效的抑制开关电源的电磁辐射干扰。屏蔽的基本思想就是把电磁干扰波引到阻抗比波阻抗低得多的屏蔽导体表面上。在这种情况下电磁波的一部分能量被导体反射,一部分被导体吸收,只有少部分穿过屏蔽层。通常所说的电场容易被较薄的金属壁或隔板反射,甚至在塑料表面喷涂一层导体也能有效的反射电磁波。虽然屏蔽作用主要依靠反射,但是吸收作用也随频率和这种电屏蔽层的厚度增加而增加。

(3)优化电路设计结构。电路结构紧凑,元件小巧和采用印刷电路为特点的现代电源装置比老设备优越得多。在老式设备中,过长的连线起了谐振回路(或“天线”)的作用。因此增加了来自二极管(或开关管)的电磁干扰。一般来说,反向恢复特性所包围的那部分面积越小,整流过程开关瞬变产生的电磁干扰所带能量越少。因此在电路设计中,一定要考虑整流电路在满足散热条件下,尽量缩短线路,减少空间。

参考文献:

[1]崔华人.电子器件选用大全[M].杭州:浙江科技出版社,2000.

[2]陈有卿,刘海平.新颖集成电路应用手册[M].北京:人民邮电出版社,1997.

[3]孟建新,陶国成等.稳压电源的抗干扰分析和设计[J],苏州城建环保学院学报,2001,4.

第9篇:稳压电源范文

关键词:项目化;整流;滤波;稳压

1.制作要求

1.1任务

设计直流稳压电源,电源输出电压1.25~30V可调,最大输出电流为1.5A,输出纹波电压小于5mV,稳压系数小于5×10-3;输出电阻小于0.1Ω。

1.2要求

①选择电路形式,画出电路原理图;②合理选择电路元器件的型号及参数,并列出材料清单;③画出安装布线图;④进行电路安装;⑤进行电路调试与测试,拟定调试测试内容、步骤、记录表格,画出测试电路。

1.3装配电路板

在通用电路板上进行电路布局图的安装,电路装配的工艺流程说明,调整测试内容与步骤,数据记录,测试结果分析等。

2.学习要求

1、了解直流电源的基本组成和性能指标。2、掌握线性直流电源中整流、滤波、稳压电路的选择、电路元件的参数计算、选择等。3、掌握线性直流电源设计的方法和步骤。4、掌握直流电源的装配、调试和测试的操作技能。5、具有安全生产意识和预防措施。6、能与他人合作、交流,完成电路的设计、电路的组装与测试等任务,具有团结协作、敢于创新的精神和解决问题的能力。

3.分析过程

3.1电路原理图

如图1所示,T1为自耦变压器,T2为电源变压器,V1~V4为整流二极管,C1为滤波电容,CW7812为三端稳压器,R和RP组成负载RL,两块电压表分别接在整流滤波电路的输出端及稳压电路的输出端。

3.2操作过程及数据分析

1、按图示电路先连接变压器和整流电路,T2用18V,用示波器观察输入、输出端的波形,并用万用表测试输入、输出电压的值(注意输入是交流,输出是脉动直流),并作好记录。变压器输入电压Ui整流后输出电压Uo118V16.2V

2、在第1步的基础上,接入滤波电容,用示波器观察滤波后输出的波形,并用万用表测试输出电压,作好记录。变压器输入电压Ui整流后输出电压Uo1滤波后输出电压Uo218V16.2V21.6V

可以看出经过整流滤波后,交流变成平滑的直流电,输出电压值得到提高,变为1.2Ui。

3、完全按图1接好电路,再按以下操作测试和观察。

①负载电阻RL保持不变,调节自耦变压器在一定范围内220(1±10%)V变化,观察整流滤波电路输出端的电压表及负载两端的电压表的变化,会发现滤波电路输出端的电压表指针发生了变化,而负载两端的电压表读数12V却不变。

②输入电压(自耦变压器调到AC220V)不变,调节RP,观察负载两端的电压表,读数12V仍不变。

可以看出:该电路在电源电压及负载RL变化时,负载两端电压值均不变,即实现了稳压功能。

由以上演示看出:直流稳压电源就是一种把交流电变为直流电,能输出稳定直流的一种电子设备。它一般由变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成,其框图如图2所示:图2直流稳压电路框图

图中,电源变压器的作用是为电设备提供所需的交流电压,主要起降压的作用;整流器的作用是实现交流电变成脉动直流电;滤波器的作用是将整流后的脉动直流变换成平滑的直流电;稳压器的作用是克服电网电压、负载及温度变化所引起的输出电压的变化,提高输出电压的稳定性。

根据以上内容,学生通过制作项目电路既加深了对电路结构的认识,又增添了学习兴趣。使这部分枯燥的理论转化为先观察现象,再通过测试的数据,反推各部分数据之间的关系。简化了理论数据的推导过程,学生学起来更加容易,这一点在我系学生学习的过程中得到普遍的认可。(作者单位:泸州职业技术学院)

参考文献

[1]《电子技术》;编著者,付植桐;高等教育出版社;2000年第1版