数字显示可调直流稳压电源的设计(2)

第一章

1.1 直流稳压电源的介绍

绪论

直流稳压电源又称直流稳压器。它的供电电源大都是交流电源，当交流供电电源 的电压或负载电阻变化时，稳压器的直接输出电压都能保持稳定。直流稳压电源分 连续导电式与开关式两类。前者由变压器把单相或三相交流电压变到适当值，然后 经整流、滤波，获得不稳定的直流电源，再经稳压电路得到稳定电压(或电流)。这 种电源线路简单、纹波小、相互干扰小，但体积大、耗材多，效率低(常低于40％～ 60％)。 后者以改变调整元件(或开关)的通断时间比来调节输出电压， 从而达到稳压。 这类电源功耗小，效率可达85％左右。所以，80年代以来发展迅速。从工作方式上 可分为：①可控整流型。用改变晶闸管的导通时间来调整输出电压。②斩波型。输 入是不稳定的直流电压，以改变开关电路的通断比得到单向脉动直流，再经滤波后 得到稳定直流电压。③变换器型。不稳定直流电压先经逆变器变换成高频交流电， 再经变压、整流、滤波后，从所得新的直流输出电压取样，反馈控制逆变器工作频 率，达到稳定输出直流电压的目的。

1.2 直流稳压电源的技术指标

衡量一台稳压电源的好坏，一方面要从功能角度来看，即容量大小(输出电压和 输出电流)、调节范围大小、效率高低等，人们称其为使用指标或性能指标;另一方 面要从外观、形状、体积、重量等直观形象来看，这些称为电气指标;更重要的是要 看它的质量高低，即输出电压的稳定度等，一般称为质量指标。下面重点介绍质量 指标。

1.2.1 描述输入交流电压变化对输出电压影响的技术指标

(1)稳压系数 稳压系数有绝对稳压系数和相对稳压系数两种。绝对稳压系数表示负载不变而 输入交流电压变化时， 稳压电源输出直流电压变化量△U0 与输入交流电压变化量△Ui 之比， 即 K=

?U 0 ?U i

(式 1.1)

它表示输入交流电压变化△U，引起输出电压变化△U0 越小输出电压就越稳定。 这种表示方法在工程中常常用到。相对稳压系数表示负载不变时，稳压电源输出直 流电压 U0 的相对变化量△U0/ U0 与输入交流电压 U，的相对变化量△Ui/ U0 之比，即 ?U 0 S= ?U i

U0 Ui

（式 1.2）

(2)电压调整率 电压调整率表示负载电流为额定值时输入交流电压在额定值上下变化 ± 10%时， 稳压电源输出电压的相对变化量(百分数)，即 Su =

?U 0 × 100% U0

（式 1.3)

一般直流稳压电源的电压调整率为 1%，0.1%，0.01%等。有的也可以用绝对值表 示。

1.2.2 描述负载变化对输出电压影响的技术指标

(1)负载调整率(也称电流调整率) 在交流电源额定电压的条件下，负载电流从零变化到最大时，输出电压的最大 相对变化量，用百分数表示。 ?U i/ ×100% U0 Si = (式 1.4)

(2)输出电阻(也称内阻) 在额定输出电压的条件下，负载电流变化 ?I L 引起输出电压变化△U0，则输出电 阻为 R0 = ?U 0 ?I L

(式 1.5)

(3)纹波电压(现称周期和随机漂移，用 PARD 表示) 1）最大纹波电压 在额定输出电压和额定输出电流条件下，输出纹波(包括噪声)电压的绝对值大 小，通常以峰值或有效值表示。 2）纹波系数 γ 在额定输出电压和额定电流条件下，输出纹波电压的有效值 Urms 与输出直流电 压 U0 之比，即 γ=

U rms ×100% U0

(式 1.6)

(4)温度漂移和温度系数 环境温度的变化会影响元器件参数的变化，从而引起稳压电源输出电压的变化， 称为温度漂移。常用温度系数表示温度漂移的大小，温度每变化 1 0 C 所引起输出电 压值的变化 ?U uT 称为绝对温度系数，单位是 V/ 0 C 或 mV/ 0 C。温度每变化 1 0 C 所引 起的输出电压相对变化△U0r/ U0T 称为相对温度系数，单位是%/ 0 C。 (5)漂移 稳压电源在输入电压、负载电流和环境温度保持一定的情况下，经过一定的工 作时间后元器