直流稳压电源是一种电压输出可控的仪器,其主要功能是交直流转换、电压转换和电流控制。常用的直流稳定电源通常是将220V的交流电源转换成电器所需的低压直流电源。在一些特殊的应用场合,也有带升压功能的高压输出稳压电源,但在业余无线电相关应用中却非常少见。根据不同的应用需要,按电源的功能和特点,通常分为固定输出电压型系统电源、可调稳压电源、可编程电源、恒流源、电压校准参考源等。随着科学技术的发展,电源的结构形式和控制电路不断更新,而高频开关电路和智能数控已成为电源发展的方向。
根据不同的应用要求,直流稳压电源分为各种不同特性的电源产品。
系统的直流电源主要是为低压电器的电源而设计的。通常情况下,功能简单,输出功率大,输出电流也比较大(从几安培到几十安培)。可为多台电器供电,满足耗电量大的用电负荷。长期连续工作和稳定运行是这类电源设计的重点,而输出电压的漂移和电压调节的精细度不是重点。为一些特殊的基本系统电源往往是固定电压型的,电源操作面板上不提供电压调节功能,有的特殊系统电源甚至不提供用于监测输出电压的电流表,业余无线电爱好者使用最多的无线电电源就属于这类电源。
为了迎合用户的口味,有些产品在基本电源的基础上增加了电压表和电流表,使电源看起来更有科技感,也便于监控电源的输出状态。对于一些高端的系统电源,采用单片机控制和液晶状态显示,并可通过键盘数字化输入设定电压。一些功能和指标几乎已经赶上了可编程电源。
输出电压可调是可调直流电源的最大特点。由于电压可调,适用范围较广,广泛应用于实验室和维修场合,故又称“维修电源”和“实验电源”。在实际应用中,针对实验室和维护应用的产品会增加更多额外的实用功能,如可调限流功能、跟踪功能等。限流功能更具有实用性。可设定稳压电源输出的最大电流。当电流输出超过设定值时,电压会下降,但电流不会继续增加,类似于进入恒流模式。一些电源提供过流保护功能。一旦电流超过预定值,就会进入保护状态,切断输出。需要重新启动电源才能恢复输出。在实验和维护中,经常会因误操作或电路故障而发生短路。用限流功能,不仅保护了电源本身的安全,也保护了电路上的元器件,使其不会受到大电流的冲击。市场上常见的可调直流稳定电源一般电流不大,输出电流为1-3A,可以满足普通数码产品和手机通讯产品的维护和实验需求。
多路可调直流稳压电源是一种可调稳压电源。它的特点是一个电源提供两个甚至三个或四个输出,可以独立设置电压。基本上可以看成是几个单通道输出。电源结合使用,适用于需要多路电压供电的场合。更先进的多通道电源还具有电压跟踪功能,这样就可以同时调整多个输出。
精密可调直流稳压电源是一种可调稳压电源,其特点是电压、电流调节分辨率高,电压整定精度优于0.01 V。为了准确地显示电压,目前主流的精密电源都采用多位数字表来指示。限压限流精密调节机构有不同的解决方案。低成本方案采用两个电位器进行粗调和精调,标准方案采用多圈电位器,高端电源采用单片机控制的数字设置。用单片机控制的稳压电源又称数控电源,通过数控的方法更容易实现精确的调整和整定。精密稳压电源的内部电路也比较先进,电压稳定性也比较好。本身的电压漂移小,通常适用于精密的实验场合。精密直流稳压电源是国内的一个名称。国外进口电源基本上没有标称的精密电源,只有高分辨率电源和可编程电源。
可编程电源是由单片机以数字形式控制的可调稳压电源,其设定参数可存储,以备将来调用。可编程电源设置有许多参数,包括基本电压设置、功率限制设置、过电流设置和扩展过电压设置。通常可编程电源具有较高的设置分辨率,电压、电流参数的设置可通过数字键盘输入。中高端可编程电源本身的电压漂移很小,多用于科研场合。
标准电压基准源是一种特殊的稳压电源。它的功能和内部电路不同于普通的电源稳压电源。它是用来提供电压信号作为校准各种电压测量仪表(电压表、万用表等)的参考标准,本身的负载能力很低,但电压精度很高,而且漂移极小。
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