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技術(shù)天地

直流電源的作用及性能指標與測試方法

發(fā)布日期:2014-07-28


  直流電源的作用及性能指標與測試方法

一、直流電源的基本原理

  直流穩壓電源是由工頻變壓器、整流濾波電路及穩壓電路所組成,各部分的作用:

(1)直流穩壓電源工頻變壓器的作用是將電網(wǎng)220V的交流電壓變換成整流濾波電路所需要的交流電壓Ui。變壓器副邊與原邊的功率比為P2/ P1=η,式中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變換成脈動(dòng)的直流電壓。再經(jīng)濾波電路濾除較大的紋波成分,輸出紋波較小的直流電壓U1。常用的整流濾波電路有全波整流濾波、橋式整流濾波等。
各濾波電容C滿(mǎn)足RL-C=(3~5)T/2,或中T為輸入交流信號周期,RL為整流濾波電路的等效負載電阻。

(3)三端集成穩壓器:常用的集成穩壓器有固定式三端穩壓器與可調式三端穩壓器。常用可調式正壓集成穩壓器有CW317(LM317)系列,它們的輸出電壓從1.25V-37伏可調,最簡(jiǎn)的電路外接元件只需一個(gè)固定電阻和一只電位器。其芯片內有過(guò)渡、過(guò)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的表達式為:Uo=1.25(1+R2/R1)
式中R1一般取120-240歐姆,輸出端與調整端的壓差為穩壓器的基準電壓(典型值為1.25V)。

二、直流電流的性能指標及測試方法

  直流電源的技術(shù)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(zhì)量指標,用來(lái)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?chē)c隨機漂移)及溫度系數。測試電路如圖3。

直流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(guān)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(huán)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。

(3)電壓調整率:輸入電壓相對變化為±10%時(shí)的輸出電壓相對變化量,穩壓系數和電壓調整率均說(shuō)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(shí),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(shí)所產(chǎn)生的輸出電壓相對變化值。輸出電阻和電流調整率均說(shuō)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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