直流電源基礎知識解析

基本原理

單靠水位高低之差不能維持穩(wěn)恒的水流，而借助于水泵持續(xù)地把水由低處送往高處就能維持一定的水位差而形成穩(wěn)恒的水流。與此類似，單靠電荷所產生的靜電場不能維持穩(wěn)恒的電流，而借助于直流電源，就可以利用非靜電作用（簡稱為“非靜電力”）使正電荷由電位較低的負極處經電源內部返回到電位較高的正極處，以維持兩個電極之間的電位差，從而形成穩(wěn)恒的電流。240V高壓直流供電系統(tǒng)具有明顯技術優(yōu)勢和價格優(yōu)勢，且能在沿用現(xiàn)有的IT設備的前提下推廣使用，因此得到了各級部門的廣泛重視和支持。

直流電源中的非靜電力是由負極指向正極的。當直流電源與外電路接通后，在電源外部（外電路），由于電場力的推動，形成由正極到負極的電流。而在電源內部（內電路），非靜電力的作用則使電流由負極流到正極，從而使電荷的流動形成閉合的循環(huán)。

表現(xiàn)電源本身的一個重要特征量是電源的電動勢，它等于單位正電荷從負極通過電源內部移到正極時非靜電力所作的功。

當電源的內電阻可以忽略不計時，可以認為電源的電動勢在量值上近似地等于電源兩極間的電位差或電壓。

檢查電路穩(wěn)定度

電路穩(wěn)定度需要根據(jù)實際電路的要求來確定，如果穩(wěn)定度不夠，可以適當增加R1和UI，還可以選擇動態(tài)電阻r比較小的穩(wěn)壓管。

元件選擇

這個電路選擇元件的步驟與硅穩(wěn)壓管并聯(lián)穩(wěn)壓電路類似，主要從下面幾個方面考慮。

(1)初選調整管T1和穩(wěn)壓管D1

選擇調整管T1時，主要考慮其額定電流ICM要大于輸出電流IO，以保證負載開路時調整管不會因為電流過大而損壞。另外，為了保證調整管有良好的調整作用，還要求β值大、漏電流小。

選擇穩(wěn)壓管D1時，主要考慮其穩(wěn)定電壓與T1發(fā)射結電壓之和要等于輸出電壓。

(2)選定輸入電壓

為保證穩(wěn)壓電源的效率，輸入電壓一般不要選擇過高，以不超過2 UI為宜。

(3)選定限流電阻R2

對于并聯(lián)穩(wěn)壓電路而言，限流電阻R2是整個電路工作好壞的關鍵。R2選擇大，穩(wěn)壓效果較好，但功耗大(因為電阻功耗P=I2R)，同時要求輸入電壓增大，電源的效率就比較低。具體計算方法可參考硅穩(wěn)壓管并聯(lián)穩(wěn)壓電路元件選擇的第三步。

(4)檢查電路穩(wěn)定度

整個電路的穩(wěn)定度需要根據(jù)實際電路的要求來確定，如果穩(wěn)定度不夠，可以適當增加R1和UI，還可以選擇β值較大、漏電流較小的調整管。

開關管集電極和輸出二極管正極引線上串接可飽和磁芯線圈或微晶磁

當吸收回路上的電壓超過一定幅度時，各器件迅速導通，從而將浪涌能量泄放掉，同時將浪涌電壓限制在一定的幅度。在開關管集電極和輸出二極管的正極引線上串接 可飽和磁芯線圈或微晶磁珠，材質一般為鈷(Co)，當通過正常電流時磁芯飽和，電感量很小。整流電路的輸出電壓不是純粹的直流，從示波器觀察整流電路的輸出，與直流相差很大，波形中含有較大的脈動成分，稱為紋波。一旦電流要反向流過時，它將產生很大的反電勢，這樣就能有效地 抑制二極管VD的反向浪涌電流。