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一、直流穩(wěn)壓電源工作流程

直流穩(wěn)壓電源工作流程分為降壓、整流（把交流電變直流電）、輸入濾波、三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓、輸出濾波五部分。

二、電源的概念

1.直流電源需求

– 在電子電路及設備中，一般需要穩(wěn)定的直流電源供電。這里設計的是小功率直流穩(wěn)壓電源，輸入為 50Hz、220V 交流電壓，輸出為正負對稱直流 8 – 30V 電壓，電流最大可擴展至 3A。

2.整流與濾波

– 變壓器副邊電壓通過整流電路將交流電壓轉換為直流電壓，即把正弦波電壓轉換為單一方向的脈動電壓。半波整流電路和全波整流電路輸出波形含有較大交流分量，會影響負載電路正常工作。

– 為減少電壓脈動，需通過低通濾波電路濾波使輸出電壓平滑。理想情況應去除全部交流分量使濾波電路輸出僅有直流電壓，但濾波電路為無源電路，接入負載后會影響濾波效果。對于穩(wěn)定性要求不高的電路，整流、濾波后的直流電壓可作為供電電源。

– 交流電壓經整流、濾波后雖變?yōu)榻涣鞣至枯^小的直流電壓，但電網電壓波動或負載變化時，其平均值會隨之變化。

3.穩(wěn)壓電路

– 穩(wěn)壓電路的功能是使輸出直流電壓基本不受電網電壓波動和負載大小變化影響，從而獲得足夠高的穩(wěn)定性。

4.開關電源輸出

– 一般情況下，開關電源的一路或多路輸出電壓通常是直流低電壓，具有一定輸出功率來驅動其它電子電路。

– 開關電源的大多數(shù)輸出電路是對高頻變壓器次級的高頻方波電壓進行整流濾波。為獲得高質量直流輸出電壓，需要一些特殊元器件，如肖特基整流二極管、超快恢復整流二極管、低 ESR 值的電解電容以及存儲能量的電感，以產生低噪音輸出電壓滿足電路需求。

三、保護電路原理

1.限流電路

– 限流電路是一種基本保護網絡，在輸出短路時能將輸出電流限制在安全范圍內。實現(xiàn)限流電路有多種方法，可設計在電源輸入側或輸出側。限流電路本身的優(yōu)化程度取決于要保護的電源電路結構。

– 對于單電源輸出電路，限流電路設計在輸入側或輸出側保護作用相同。對于在變壓器初級側進行調節(jié)并由變壓器直接驅動的電源電路，限流電路放在輸入側比較方便；對于使用基極驅動的電源電路，限流電路設計在輸出側更有效。

– 限流電路與監(jiān)控電路直接耦合的電路結構方便、簡單且所需元器件較少。用變壓器耦合的限流電路適用于兩端不共地又需要傳遞電壓的場合，應用廣泛。

– 限流電路可由分立元件或集成電路構成，具體根據電路結構選擇。為有效保護電源，在其受損壞前，限流電流應快速反應。

2.過壓保護電路

– 過壓保護電路的作用是當輸出電壓超過設計值時，將輸出電壓限定在安全值范圍內。原因有二：一是開關電源有可調節(jié)電壓輸出功能，調節(jié)時發(fā)生過電壓輸出可由過壓保護防止元件損壞；二是為確保用戶操作不當引起過壓時的安全。

– 過壓保護電路最好放在開關電源輸出端，距離供電電路越近越好。處在該位置能消除電路裝配引起的過壓現(xiàn)象，保護開關電源，在有幾路不同電源給同一電路供電時尤為重要。實現(xiàn)過壓電路最簡單有效的方法是將單向可控硅連接到電源直流輸出端，檢測到過壓現(xiàn)象時使單向可控硅導通，將電源輸出端短路，此時過流保護電路工作，停止整個電源電路工作達到保護目的。由于可控硅導通時有較大電流流過，需仔細計算確保所選元件安全可靠。