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发布时间:2022-08-31 06:48:58
线性稳压电源的组成
电源变压器将来自电网的交流输入电压(例如220V,50Hz)变换为较低的交流电压(例如9V、12V、15V等)。电源变压器通常有两个或两个以上的绕组,其中接交流电源的绕组叫初级绕组,其余的绕组叫次级绕组。初级绕组和次级绕组在电气上是绝缘的,因此,电源变压器在电压幅度变换的同时,实现了与电网电气隔离的作用。电源变压器也称为工频变压器,其工作频率为50Hz或60Hz,体积较大,比较笨重。
整流电路是通过具有单向导电性能的半导体二极管,将正负交替的正弦交流电压变换为单向的脉动直流电压。整流电路通常选用由4只二极管组成的桥式整流器件,简称整流桥。整流电路输出的脉动直流电压含有很大的交流成分,不能直接供电子电路使用。需要在整流电路之后连接滤波电路。
在中小功率线性电源中通常采用电容滤波电路,将滤波电容直接并联在整流电路的输出端即可组成电容滤波电路。滤波电路能够滤除脉动直流电压中大部分的交流成分,使其变成比较平滑的直流电压。虽然滤波后的直流电压比较平滑,但还是有一定的纹波电压。并且,当电网的交流电压或者电源的负载电流变化时,滤波后的直流电压也将发生变化。要想得到恒定的输出电压,还需要加入稳压电路。
稳压电路能够在电网电压、负载电流、环境温度等发生变化时,自动调节电路参数,使电源的输出电压保持恒定。并且可以将输出电压的纹波降低到很小的数值。
什么是线性电源?
线性电源在相同频率下直接将交流电源转换到所需的电压范围,使其每秒只有50个有效输出峰值,而开关电源每秒有1000个甚至更高的有效输出峰值,使其体积小得多,但功耗实际上是一样的,只是铜损小得多。比如20A线性电源和20A开关电源的功耗差为7.78W/小时,而500A线性电源满负荷运行1小时,500A开关电源满负荷运行1小时,线性电源的功耗会比开关电源低129.47W/小时,体现了线性电源的优势。
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线性电源(LDO)原理分析
首先、线性稳压器(LDO)是一种低压差线性稳压器,这是相对于传统的线性稳压器而言的,传统的线性稳压器都要求输入电压比输出电压至少高出2V~3V,否则就不能工作;而LDO则只要求200mV左右即可。
线性电源(LDO)的管子是工作在放大区的,处于放大状态。线性电源LDO只能***,不能升压。
开关电源(DC-DC)的管子是工作在饱和区、截止区的,处于开关状态。开关电源(DC-DC)既可以升压也可以***。
LDO的功率损耗主要消耗再开关管上,为开关管的很大耗散功率损耗,所以效率极低。
二、线性稳压器(LDO)工作原理:
线性稳压器(LDO)内部电路一般包括:分压取样电路、基准电压、误差放大电路、晶体管(MOS管)调整电路四部分。
LDO都有电压负反馈回路,以保持输出电压的稳定,而且误差放大电路采用分离元器件的较多,一般很少使用集成运放。
三、基准电压电路与保护电路
线性电源与开关电源本质上哪些区别与相似?
线性电源利用半导体器件本身的特性调整电压,一般是***输出。由于是以器件本身消耗能量的方式得到输出,故效率较低,60%以下的转化率很常见,输出功率的线性电源体积一般比开关电源大。纹波很小。
开关电源利用电感电容充放电的特性配合场管或者三极管开关,异步传输电压电流,实现电能传输,电路结构不同可以实现升压或***。转换效率很高,高的可达90%以上,但是还是有一定的电路损耗,100%转换效率现在不可实现。但是相对线性电源要节能。转换的开关频率会产生一定纹波。
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