第1章 开关稳压电源概述
1.1 线性稳压电源与开关稳压电源
1.1.1 线性稳压电源概述
采用线性稳压电源的稳压电源电路中的调整功率管工作在线性放大区。线性稳压电源的工作过程可简述为:将220V/50Hz的工频电网电压经过线性变压器降压以后,再经过整流、滤波和线性稳压,最后输出一个纹波电压和稳定性均能符合要求的直流电压。其原理方框图。
1.线性稳压电源的优点
①电源稳定度较高。
②输出纹波电压较小。
③瞬态响应速度较快。
④线路结构简单,便于理解和维修。
⑤无高频开关噪声。
⑥成本低。
⑦工作可靠性较高。
2.线性稳压电源的缺点
①内部功耗大,转换效率低,其转换效率一般只有45%左右。
②体积大,重量重,不便于微小型化。
③滤波效率低,必须具有较大的输入和输出滤波电容。
④输入电压动态范围小,线性调整率低。
⑤输出电压不能高于输入电压。
3.造成这些缺点的原因
①从图1—1所示的线性稳压电源原理图中可以看出,调整管v在电源的整个工作过程中一直是工作在晶体管特性曲线的线性放大区。调整管v本身的功耗与输出电流成正比,调整管V集一射极的管压降等于输入与输出电压差。这样一来调整管v本身的功耗不但随电源输出电流的增大而增大,而且还随输入与输出电压差的增大而增大,使调整管V的温度急剧升高。为了保证调整管v能够正常的工作,除选用功率大、耐压高的管子外,还必须采取一些必要的散热措旋对管子进行冷却,如加散热器或轴流风机进行风冷等。
②线性稳压电源电路中使用了50Hz工频变压器,我们通常把这种变压器称之为线性变压器。这种线性变压器的效率一般可以做到80%~90%。这样不但增加了电源的体积和重量,而且也大大降低了电源的效率。
③由于线性稳压电源电路的工作频率较低,为50Hz,因此要降低输出电压中纹波电压的峰一峰值,就必须增大滤波电容的容量。
④由于线性稳压电源电路中的调整管工作在线性放大区,只有在增大调整管集-射极管压降的基础上,才能实现稳压的目的。因此线性稳压器只有一般压差和低压差系列产品,而没有升压和极性反转式系列产品。
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