穩(wěn)壓電源介紹
幾乎所有基本家用電子電路都需要將未調(diào)節(jié)的AC轉(zhuǎn)換為恒定DC，以便操作電子設(shè)備。所有設(shè)備都有一定的電源限制，這些設(shè)備內(nèi)的電子電路必須能夠在此限制內(nèi)提供恒定的直流電壓。該DC電源在電壓和電流方面受到調(diào)節(jié)和限制。但是，如果沒(méi)有適當(dāng)限制，主電源提供的電源可能會(huì)波動(dòng)并且很容易損壞電子設(shè)備。這種將未調(diào)節(jié)的交流電（AC）或電壓轉(zhuǎn)換為有限的直流（DC）或電壓以使輸出恒定而不管輸入的波動(dòng)的工作是由穩(wěn)壓電源電路完成的。
所有有源和無(wú)源電子設(shè)備都將具有一定的直流工作點(diǎn)（Q點(diǎn)或靜態(tài)點(diǎn)），這一點(diǎn)必須通過(guò)直流電源來(lái)實(shí)現(xiàn)。
直流電源實(shí)際上轉(zhuǎn)換為電子系統(tǒng)中的每個(gè)階段。因此，所有這些階段的共同要求是直流電源。所有低功率系統(tǒng)都可以使用電池運(yùn)行。但是，長(zhǎng)時(shí)間操作設(shè)備，電池可能會(huì)成本高昂且復(fù)雜。使用的最佳方法是采用非穩(wěn)壓電源 - 變壓器，整流器和濾波器的組合。該圖如下所示。
可調(diào)的電源 - 圖
如上圖所示，使用小型降壓變壓器來(lái)降低器件所需的電壓水平，以滿足設(shè)備的需要。在印度，1 號(hào)電源的供應(yīng)電壓為230伏。變壓器的輸出是脈動(dòng)正弦交流電壓，在整流器的幫助下轉(zhuǎn)換為脈動(dòng)直流。該輸出被提供給濾波器電路，該濾波器電路減少交流波紋，并通過(guò)直流分量。但是這里使用調(diào)節(jié)電源存在某些缺點(diǎn)。
調(diào)節(jié)電源的缺點(diǎn)
1. 不良調(diào)節(jié) - 當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，輸出不會(huì)出現(xiàn)恒定。由于從電源汲取的電流的巨大變化，輸出電壓變化很大。這主要是由于電源的高內(nèi)阻（> 30歐姆）。
2. 交流電源主要變化 - 交流電源的最大變化是給出或取其額定值的6％。但在某些國(guó)家（180-280伏），這個(gè)值可能會(huì)更高。當(dāng)該值較高時(shí)，它的直流電壓輸出會(huì)有很大差異。
3. 溫度變化 - 在電子設(shè)備中使用半導(dǎo)體器件可能會(huì)導(dǎo)致溫度變化。
直流輸出電壓的這些變化可能導(dǎo)致不準(zhǔn)確或不穩(wěn)定的操作或甚至許多電子電路的故障。例如，在振蕩器中頻率將發(fā)生變化，發(fā)射器輸出將失真，而在放大器中，工作點(diǎn)將發(fā)生偏移，從而導(dǎo)致偏置不穩(wěn)定。
在電壓調(diào)節(jié)器的幫助下克服了上述所有問(wèn)題，該 電壓調(diào)節(jié)器與未調(diào)節(jié)的電源配合使用。因此，紋波電壓大大降低。因此，電源變?yōu)榉€(wěn)壓電源。
穩(wěn)壓電源的內(nèi)部電路還包含某些限流電路，可幫助供電電路免受無(wú)意電路的損壞。如今，所有電源都使用IC來(lái)減少紋波，增強(qiáng)電壓調(diào)節(jié)和擴(kuò)大控制選項(xiàng)。可編程電源也可用于允許遠(yuǎn)程操作，這在許多設(shè)置中都很有用。
穩(wěn)壓電源定義
穩(wěn)壓電源是一種電子電路，設(shè)計(jì)用于在負(fù)載端子上提供預(yù)定值的恒定直流電壓，而與交流電源波動(dòng)或負(fù)載變化無(wú)關(guān)。
穩(wěn)壓電源 - 方框圖
穩(wěn)壓電源基本上由普通電源和電壓調(diào)節(jié)裝置組成，如圖所示。來(lái)自普通電源的輸出被饋送到提供最終輸出的電壓調(diào)節(jié)裝置。無(wú)論交流輸入電壓的變化或輸出（或負(fù)載）電流的變化如何，輸出電壓都保持恒定。
下圖給出了帶有晶體管串聯(lián)調(diào)節(jié)器作為調(diào)節(jié)裝置的穩(wěn)壓電源的完整電路。詳細(xì)解釋了電路的每個(gè)部分。
變壓器
降壓變壓器用于將電壓從輸入AC降壓到電子設(shè)備的所需電壓。根據(jù)電子設(shè)備規(guī)格，通過(guò)改變變壓器的匝數(shù)比來(lái)定制變壓器的輸出電壓。變壓器的輸入為230伏交流電源，輸出提供給全橋整流電路。
全波整流電路
FWR由4個(gè)二極管組成，它們將來(lái)自晶體管的輸出交流電壓或電流整流到其等效的直流量。顧名思義，F(xiàn)WR會(huì)對(duì)AC輸入的兩半進(jìn)行整流。經(jīng)整流的DC輸出作為濾波器電路的輸入。
濾波電路
濾波器電路用于將FWR的高波紋DC輸出轉(zhuǎn)換為無(wú)波紋直流內(nèi)容。一個(gè)濾波器用于使波形轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)紋波。
簡(jiǎn)而言之
交流電壓（通常為230 V rms）連接到變壓器，變壓器將交流電壓轉(zhuǎn)換為所需直流輸出的電平。然后，橋式整流器提供一個(gè)全波整流電壓，該電壓最初由一個(gè)(或C-L-C)濾波器進(jìn)行濾波以產(chǎn)生直流電壓。由此產(chǎn)生的直流電壓通常會(huì)產(chǎn)生一些紋波或交流電壓變化。調(diào)節(jié)電路使用該直流輸入來(lái)提供一個(gè)直流電壓，它不僅具有更小的紋波電壓，而且即使輸入直流電壓稍微變化或連接到輸出直流電壓的負(fù)載發(fā)生變化，它仍然保持恒定。直流穩(wěn)壓電源可通過(guò)一個(gè)分壓器提供。
穩(wěn)壓電源 - 圖
通常，電子電路的操作需要不止一個(gè)直流電壓。如圖所示，單個(gè)電源可以提供與使用電壓（或電位）分壓器所需的電壓一樣多的電壓。如圖所示，分壓器是連接在電源輸出端的單個(gè)分接電阻。抽頭電阻器可以由兩個(gè)或三個(gè)串聯(lián)連接的電阻器組成。實(shí)際上，泄放電阻器也可以用作分壓器。
電源特性
有多種因素決定電源的質(zhì)量，如負(fù)載電壓，負(fù)載電流，電壓調(diào)節(jié)，電源調(diào)節(jié)，輸出阻抗，紋波抑制等。下面簡(jiǎn)要介紹一些特征：
1. 負(fù)載調(diào)節(jié) - 負(fù)載調(diào)節(jié)或負(fù)載效應(yīng)是負(fù)載電流從最小值變?yōu)樽畲笾禃r(shí)調(diào)節(jié)輸出電壓的變化。
負(fù)載調(diào)節(jié)= Vno-load - Vfull-load
Vfull-load是指滿載時(shí)的負(fù)載電壓。
從上面的等式我們可以理解，當(dāng)Vno負(fù)載發(fā)生時(shí)，負(fù)載電阻是無(wú)限的，也就是說(shuō)，out端子是開(kāi)路的。當(dāng)負(fù)載電阻處于失去電壓調(diào)節(jié)的最小值時(shí)，發(fā)生V full-load。
負(fù)載調(diào)節(jié)率= [（V 空載 - V 滿載）/ V 滿載 ] * 100
2. 最小負(fù)載電阻 - 電源在額定電壓下提供滿載額定電流時(shí)的負(fù)載電阻稱為最小負(fù)載電阻。
最小負(fù)載電阻= V 滿載 / I 滿載
I 滿載，滿載電流的值永遠(yuǎn)不會(huì)超過(guò)電源數(shù)據(jù)表中提到的值。
3. 源/線調(diào)節(jié) - 在框圖中，輸入線電壓的標(biāo)稱值為230伏，但實(shí)際上，交流電源電壓的變化很大。由于該交流電源電壓是普通電源的輸入，因此橋式整流器的濾波輸出幾乎與交流電源電壓成正比。
源調(diào)節(jié)定義為指定電壓范圍內(nèi)的穩(wěn)壓輸出電壓的變化。
4. 輸出阻抗 - 穩(wěn)壓電源是一種非常堅(jiān)硬的直流電壓源。這意味著輸出電阻非常小。即使外部負(fù)載電阻變化，負(fù)載電壓也幾乎沒(méi)有變化。理想電壓源的輸出阻抗為零。
5. 紋波抑制 - 電壓調(diào)節(jié)器可穩(wěn)定輸出電壓，以防止輸入電壓的變化。紋波等效于輸入電壓的周期性變化。因此，電壓調(diào)節(jié)器會(huì)衰減未調(diào)節(jié)輸入電壓的紋波。由于電壓調(diào)節(jié)器使用負(fù)反饋，因此失真會(huì)與增益相同。
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