以下是关于直流电源的相关介绍：

定义与原理

  • 定义：直流电源（DC power）有正、负两个电极，正极电位高，负极电位低，当与电路连通后，能使电路两端维持恒定电位差，在外电路中形成由正极到负极的电流1。

  • 原理：将市电经过输入开关接通变压器，转换为设计电压后进入预稳压电路，初步稳压以降低大功率调整管的管压降，减少功耗，提高效率。经过预稳压电源和滤波器后得到基本稳定、纹波较小的直流电，再经控制电路控制的大功率调整管进行稳压，得到符合标准的直流电压，经滤波器滤波得到输出直流电1。

分类

  • 线性直流电源：先将交流电经变压器降低电压幅值，再经整流电路整流得到脉冲直流电，后经滤波得到带有微小波纹电压的直流电压，经稳压电路稳压。其技术成熟，制作成本较低，稳定度高，波纹小，干扰和噪声小，但工作在工频，变压器体积大，效率偏低。

  • 高频开关电源：工作在高频状态，通过改变调整管的开和关的时间即占空比来改变输出电压。其变压器体积小，相对轻便，结构简单，成本低，效率高，但输出纹波较线性电源大。

组成部分

  • 电源变压器：将商业电源的 220V 交流电转换成低压交流电。

  • 整流器电路：利用二极管单向导通特性，将低交流电压转换成单脉冲电压，包括半波差动整流和全波整流。

  • 稳压电路：当电网电压波动和负载变化导致直流电流不稳定时，通过稳压器和负反馈实现稳定电压。

  • 滤波电路：利用电感电容单元特性，对整流后的单脉冲电流的交流成分进行滤波，将单脉冲电流转换为平坦的直流电流。

应用领域

  • 消费电子：如手机、数码相机等便携设备的外置适配器供电，以及计算机、电视等大型设备的内置电源模块供电。

  • 工业与科研：PLC、传感器、直流电机等依赖稳定直流电运行，光储设备测试也需要直流电源。

  • 新能源系统：太阳能电池板输出直流电，储能电池组通过直流电源实现放电管理。

  • 医疗与科研：核磁共振仪、实验室精密仪器等需要低噪声直流电源支持。

特点

  • 输出稳定：能为电子设备和电路提供稳定的单向电流，确保设备正常运行。

  • 较高：线性直流电源可以达到很高的稳定度和，适用于对电源要求较高的场合。

  • 效率不同：开关电源效率可达 90% 以上，线性电源满载工作效率一般只有 80% 左右。