稳压器的工作原理

发布时间：2022-03-14 00:00
作者：ameya360
来源：网络
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稳压器会产生具有恒定预设幅度的固定输出电压，无论其输入电压或负载条件是否变化。稳压器分为两类： 线性和开关式。

稳压器的工作原理

线性稳压器采用受高增益差分放大器控制的有源(BJT或MOSFET)通流器件(串联或并联)。它将输出电压与精密基准电压源相比较，并对通流器件进行调整以维持恒定的输出电压。


开关稳压器可将直流输入电压转换为施加到电源MOSFET或BJT开关上的开关电压。经过滤波的电源开关输出电压则反馈到可控制电源开关开启和关闭时间的电路上，这样输出电压可保持恒定，无论其输入电压或负载电流是否变化。


1. 开关稳压器有哪些拓扑结构？


有三种常见的拓扑结构：降压型、升压型和降压/升压型。其他拓扑结构包括反激式、SEPIC、Cuk、推挽、正向、全桥和半桥拓扑结构。


2. 开关频率如何影响稳压器设计？


更高的开关频率意味着，稳压器可使用更小的电感和电容。这还意味着更高的开关损耗和更大的电路噪声。


3. 开关稳压器有哪些损耗？


打开和关闭MOSFET所需的功率会引起损耗，并与MOSFET栅极驱动器相关。同样，从导通状态切换至非导通状态需花费一定的时间，因此会产生MOSFET功耗。此外，阈值电压和栅极电压之间的MOSFET栅极电容充电和放电所需的能量也会引起损耗。


4. 线性和开关稳压器的常见应用有哪些？


给定输入和输出电压，线性稳压器的功耗与输出电流成正比，因此典型效率可为50%或更低。通过优化器件，开关稳压器可实现90%的效率。然而，线性稳压器的噪声输出远低于同一输出电压和电流要求的开关稳压器。通常情况下，相比线性稳压器，开关稳压器能驱动更高的电流负载。


5. 开关稳压器如何控制其输出？


开关稳压器需要通过某种方式改变其输出电压以响应输入和输出电压变化。一种方法是使用PWM控制相关电源开关的输入，从而控制其开关时间(占空比)。工作时，稳压器的滤波输出电压会反馈到PWM控制器来控制占空比。若滤波输出发生变化，则施加到PWM控制器上的反馈会改变占空比以维持恒定的输出电压。


6. 哪些设计规格对稳压器IC很重要？


基本参数包括输入电压、输出电压和输出电流。根据具体应用，其他参数可能也很重要，如输出纹波电压、负载瞬态响应、输出噪声和效率。线性稳压器的重要参数包括压差、PSRR (电源抑制比)和输出噪声。

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　　稳压器是指在电子工程中，为了自动维持一定的电压而设计的装置。稳压器可能包含简单的“前馈”设计或负反馈控制电路。稳压器可能还使用机电机构和电子模块。根据设计，稳压器分为直流稳定和交流稳定。稳压器常用于电源供应系统，与整流器、电子滤波器等协同工作，提供微处理器和其他部件所需的工作电压等稳定的输出电压。　　稳压器的工作原理是利用电路的调压和对电路控制来进电流的控制，一般在电压输入发生变化时，稳压器的就会通过控制电路来进行采样比对，在驱动伺服电机的旋转，从而改变调压器碳刷的位置，通过自动调节线圈，使得输出的电压更加的稳定，让电器可以在电压不稳定的情况下正常的使用。　　在电压稳定器、来自和电压的条件下的电压校正通过两个基本操作来执行，即升压和降压操作。这些操作可以通过电子电路手动或自动切换。在电压条件下，升压操作的电压增加到额定水平，而降压操作在过压条件下降低电压水平。　　稳压器使用时的注意事项　　1 、避免猛烈振动，防止腐蚀性气体及液物流入，防止受溉并置于通风干燥处，切勿盖上织物阻碍通风散热。　　2 、请使用三插(有接地)插座，机上的接地螺钉要妥善接地，否则用测电笔测机壳将有带电现象，这是由于分布电容感应电引起的，属正常现象，可通过接地线消除。如果机壳严重漏电，测绝缘电阻小于2MΩ，可能是绝缘层已受潮或线路与机壳短路，应查明原因排除故障后再使用。　　3 、0.5 ～ 1.5KVA 小功率稳压器使用保险丝作过流短路保护之用，2 ～ 40KVA稳压器作用DZ47断路器作过流、短路保护之用，如保险丝经常熔断或断路器经常跳闸，应检查用电是是否过大。　　4 、当输出电压超过保护值时(出厂时相电压保护值调整为250V±5V)，稳压电源自动保护，切断稳压电源输出电压，同时过压指示灯亮，用户应立即关机检查电网电压或者稳压.如稳压器发生自动断电(有输入无输出)，应检查市电电压是否高于28OV。若低于280V 应检查稳压器是否发生故障。待查明原因后再使用。　　5 、若稳压器输出电压偏离220V 较多，请调节控制板上电位器至输出电压正常(输入电压达不到稳压范围的不能调节)。　　6 、当市电电压经常在稳压器输入电压下限(<150V)或上限(>260V) 时，限位微动开关经常受碰触，易发生控制失灵。这时稳压器不能调压或只能调高(或只能调低)，应先检查微动开关是否损坏。　　7 、请保持机内清洁，灰尘会阻碍齿轮之转动、影响输出电压精度。请及时清理和维护线圈接触面清洁。碳刷磨损严重时应调整压力，以免碳刷和线圈接触面跳火。碳刷长度不足2mm 时应予以更换。线圈平面跳火被烧黑时应用细砂纸予以打光。　　⒏三相稳压器输入端必须接下零线(中线)，否则稳压器无法正常负载工作，并将会损坏稳压器和用电设备。切勿用地线替代零线使用(但是零地线可以并联在一起)，零线不得接入保险丝。　　9 、稳压器输出电压低于额定电压(220V 或三相380V)时，应检查输入电压是否过低。当空载时达到额定电压而负载时输出低于额定电压，这是由于输入线路载面太小，或负载端超过稳压器额定容量范围，负载时线路压降太大，使用输入电压低于稳压器调节范围下限，这时应更换较粗的输入导线或是产品容量加大。　　10 、当单台负载功率较大(如空调等)，而输入线路较长，载面又不足时，负载工作时电压严重降低，可能使用负载难以启动;当负载工作时又暂时停机，易发生输出瞬间过压断电，如发生这样的现象，并非稳压器故障，应改善输入线路(线路加粗，尽量缩短输入线长度，以减少线路中压降)。　　11 、当稳压器输出电压严重偏离220V 时，应检查①输入电压是否稳压范围内;② 电机齿轮是否严重磨损，转动是否灵活;③ 限位开关是否受损：④ 线圈平面是否光滑;⑤ 控制板有无损坏。
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