模电之直流稳压电源

直流稳压电源

直流稳压电源主要由四部分组成:电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路。

一、电源变压器       

变压器将交流电源转换成所需的电压,调整变压器的匝数比以获得所需的电压值,变压器的输出作为整流器的输入电源变压器是一种软磁电磁元件,功能是功率传送、电压变换和绝缘隔离,压器具体的工作和设计请各位移步我的变压器一篇设计,这里不做赘述了。

二、整流电路 

整流电路是由四个二极管组成的电子电路,用于执行整流过程。整流是将交流电压或电流转换为相应的直流(DC)量的过程,而其输出是单向脉动直流电,这就是交流电的整流过程。

这个整流电路比较经典,用在交流转直流电路上,也可以用在电源接线端子处,不存在正反接短路的问题,正接反接均可(基本都会有功率损耗出现)。

三、滤波电路   

滤波电路常用于滤去整流输出电压中的纹波,一般由电抗元件组成,如在负载电阻两端并联电容器C,或与负载串联电感器L,以及由电容,电感组成而成的各种复式滤波电路。这里我们相对比较熟悉了,关于频率响应请移步频率响应篇。

四、稳压电路       

稳压电路是指在输入电压、负载、环境温度、电路参数等发生变化时仍能保持输出电压恒定的电路。这种电路能提供稳定的直流电源。当交流电源的输入发生变化或由于稳压电源输出端的负载电流发生变化时,输出电压或电流将发生变化或波动,通过稳压器就可以输出稳定的电压。稳压电路会用多种做法,可以用稳压芯片来做稳压输出

我们经常看到的是7805的稳压芯片,输出5V,前后端滤波电容大小参考需求和规格书。这样就能得到稳定的5V输出的直流电源了。一般在设计稳压的时候,前端会加上稳压二极管,然后再进稳压芯片,这样设计更为稳妥(7805前端输入电压有范围,交流电压经过降压,整流,滤波后对后级的干扰影响也很大,造成波动过大超过稳压芯片范围,容易导致芯片烧毁)

这个是一个基本的交流电压转换成直流稳压电源的电路图,当然为了电路稳定和人身安全,这里会加很多的保护设计,这里就不多说了。

小结:

1.这种电路目前用的还是相当多的,在低成本的消费领域里面,常常用此电路作为稳压电路使用,损耗相对较大,对电源质量要求也不太多。

2.现在基本都用开关电源了,下面会讲解AC-DC的三种拓扑结构和DC-DC的三种转换器。

3.电源设计还是比较危险的,高压过来器件会直接炸开而不是烧毁,药做很多很多测试(测试电路性能的同事保护自身)。

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