蓄電池小知識：直流穩壓電源的基本原理

　　電池的小知識:直流電壓穩定電源的基本原理

　　直流穩壓電源的基本原理

　　直流穩壓電源由工頻變壓器、整流濾波電路和電壓調節器電路組成，基本框圖如下。每個組件的角色：

　　(1)直流穩壓電源[2]工頻變壓器的功能是將220 V的交流電壓轉換為交流電壓，這是整流濾波電路所必需的。

　　變壓器二次側與主側的功率比為P2/P1=η，η是變壓器的效率。

　　(2)整流濾波電路：整流電路將交流電壓Ui轉換為脈動直流電壓，然后濾波電路濾除較大的紋波分量和輸出。

　　小紋波DC電壓U1。常用的整流濾波電路為全波整流濾波、橋式整流濾波等。

　　每個濾波器電容C滿足RL-C=(3~5)5T~(2)，介質T是輸入交流信號周期，RL是整流濾波電路的等效負載電阻。

　　(3)三端集成穩壓器：常用固定三端穩壓器和可調三端穩壓器。常用可調正壓綜合穩壓器。

　　CW317（LM317）系列，其輸出電壓可從1.25V-37V調節，僅需要固定電阻和最小電路外部元件

　　電位計。它具有片內過渡、過熱和安全工作區保護，最大輸出電流為1.5A，其典型電路如圖，輸出電壓UO

　　表達式為：UO=1.25（1＋R2/R1）

　　一般而言，R1需要120？240歐姆，輸出和調節器之間的壓差是調節器的參考電壓(典型值為1.25V)。

　　2.穩壓電流的性能指標和試驗方法

　　直流電源的技術指標[1]可分為兩類：一是特性指標，包括允許輸入電壓、輸出電流和輸出電壓調節。

　　范圍等；另一個指標用于測量輸出直流電壓的穩定性，包括電壓穩定系數(或電壓調整率)和輸出電阻。

　　(或電流調整率)，紋波電壓(周圍與隨機漂移)和溫度系數。測試電路如圖3所示。

　　2．穩壓電流的性能指標及測試方法

　　直流電源[1]的技術指標分為兩種：一種是特性指標，包括允許輸入電壓、輸出電壓、輸出電流及輸出電壓調節

　　范圍等；另一種是質量指標，用來衡量輸出直流電壓的穩定程度，包括穩壓系數（或電壓調整率）、輸出電阻

　　（或電流調整率）、紋波電壓（周圍與隨機漂移）及溫度系數。測試電路如圖3。

　　圖3　穩壓電源性能指標測試電路

　　（1） 紋波電壓：疊加在輸出電壓上的交流電壓分量。用示波器觀測其峰峰值一般為毫伏量級。也可用交流毫伏

　　表測量其有效值，但因紋波不是正弦波，所以有一定的誤差，一般直流電源的紋波電壓VP-P≤10mV。

　　（2）穩壓系數：在負載電流、環境溫度不變的情況下，輸入電壓的相對變化引起輸出電壓的相對變化，即：

　　（3） 電壓調整率：輸入電壓相對變化為±10%時的輸出電壓相對變化量，穩壓系數和電壓調整率均說明輸入電

　　壓變化對輸出電壓的影響，因此只需測試其中之一即可。

　　（4） 輸出電阻及電流調整率

　　輸出電阻與放大器的輸出電阻相同，其值為當輸入電壓不變時，輸出電壓變化量與輸出電流變化量之比的絕對值.

　　電流調整率：輸出電流從0變到最大值時所產生的輸出電壓相對變化值。輸出電阻和電流調整率均說明負載電流變

　　化對輸出電壓的影響，因此也只需測試其中之一即可。

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