电源

电源详解

2019-07-13 21:14发布

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电源详解 一、电源分类：         又可细分为开关电源、 逆变电源、交流稳压电源、直流稳压电源、DC/DC电源、稳压电源、 通信电源、 模块电源、 变频电源、UPS电源 、 EPS应急电源 、净化电源 、 PC电源、 整流电源 、 定制电源、加热电源、 焊接电源/电弧电源 、电镀电源 、 网络电源、 电力操作电源 、适配器电源、 线性电源、 电源控制器/驱动器 、 功率电源、 其他普通电源 逆变电源、参数电源、调压电源、变压器电源。 二、电源IC 种类繁多，它们的共同特点有：
　　 （1）工作电压低
　　一般的工作电压为3.0～3.6V。有一些工作电压更低，如2.0、2.5、2.7V 等；也有一些工作电压为5V，还有少数12V 或28V 的特殊用途的电压源。
　　（2）工作电流不大
　　从几毫安到几安都有，但由于大多数嵌入式电子产品的工作电流小于300mA，所以30～300mA 的电源IC 在品种及数量上占较大的比例。
　　（3）封装尺寸小
　　近年来发展的便携式产品都采用贴片式器件，电源IC 也不例外，主要有SO 封装、SOT-23 封装，μMAX 封装及封装尺寸最小的SC-70 及最新的SMD 封装等，使电源占的空间越来越小。
　　（4）完善的保护措施
　　新型电源IC 有完善的保护措施，这包括：输出过流限制、过热保护、短路保护及电池极性接反保护，使电源工作安全可靠，不易损坏。
　　（5）耗电小及关闭电源功能
　　新型电源IC 的静态电流都较小，一般为几十μA 到几百μA。个别微功耗的线性稳压器其静态电流仅1.1μA。另外，不少电源IC 有关闭电源控制端功能（用电平来控制），在关闭电源状态时IC 自身耗电在1μA 左右。由于它可使一部分电路不工作，可大大节省电能。例如，在无线通信设备上，在发送状态时可关闭接收电路；在未接收到信号时可关闭显示电路等。
　　（6）有电源工作状态信号输出
　　不少便携式电子产品中有单片机，在电源因过热或电池低电压而使输出电压下降一定百分数时，电源IC 有一个电源工作状态信号输给单片机，使单片机复位。利用这个信号也可以做成电源工作状态指示（当电池低电压时，有LED 显示)。
　　（7）输出电压精度高
　　一般的输出电压精度为±2～4%之间，有不少新型电源IC 的精度可达±0.5～±1%；并且输出电压温度系数较小，一般为±0.3～±0.5mV/℃，而有一些可达到±0.1mV/℃的水平。线性调整率一般为0.05%～0.1%/V，有的可达0.01%/V；负载调整率一般为0.3～0.5%/mA，有的可达0.01%/mA。
　　（8）新型组合式电源IC
　　升压式DC/DC 变换器的效率高但纹波及噪声电压较大，低压差线性稳压器效率低但噪声最小，这两者结合组成的双输出电源IC 可较好地解决效率及噪声的问题。例如，数字电路部分采用升压式DC/DC 变换器电源而对噪声敏感的电路采用LDO 电源。这种电源IC 有MAX710/711，MAX1705/1706 等。另一种例子是电荷泵+LDO 组成，输出稳压的电荷泵电源IC，例如MAX868，它可输出0～-2VIN 可调的稳定电压，并可提供30mA 电流；MAX1673稳压型电荷泵电源IC 输出与VIN 相同的负压，输出电流可达125mA。
 三、直流稳定电源的种类及选用       直流稳定电源按习惯可分为化学电源，线性稳定电源和开关型稳定电源，它们又分别具有各种不同类型：
  1、化学电源：
　　我们平常所用的干电池、铅酸蓄电池、镍镉、镍氢、锂离子电池均属于这一类，各有其优缺点。随着科学技术的发展，又产生了智能化电池；在充电电池材料方面，美国研制人员发现锰的一种碘化物，用它可以制造出便宜、小巧、放电时间长，多次充电后仍保持性能良好的环保型充电电池。
  2、线性稳定电源：
　　线性稳定电源有一个共同的特点就是它的功率器件调整管工作在线性区，靠调整管之间的电压降来稳定输出。由于调整管静态损耗大，需要安装一个很大的散热器给它散热。而且由于变压器工作在工频（50Hz)上,所以重量较大。该类电源优点是稳定性高，纹波小，可靠性高，易做成多路，输出连续可调的成品。缺点是体积大、较笨重、效率相对较低。这类稳定电源又有很多种，从输出性质可分为稳压电源和稳流电源及集稳压、稳流于一身的稳压稳流（双稳）电源。从输出值来看可分定点输出电源、波段开关调整式和电位器连续可调式几种。从输出指示上可分指针指示型和数字显示式型等等。
  3、开关型直流稳压电源：
　　与线性稳压电源不同的一类稳电源就是开关型直流稳压电源，它的电路型式主要有单端反激式，单端正激式、半桥式、推挽式和全桥式。它和线性电源的根本区别在于它变压器不工作在工频而是工作在几十千赫兹到几兆赫兹。功能管不是工作在饱和及截止区即开关状态；开关电源因此而得名。开关电源的优点是体积小，重量轻，稳定可靠；缺点相对于线性电源来说纹波较大（一般≤1%VO(P-P),好的可做到十几mV(P-P)或更小)。它的功率可自几瓦－几千瓦均有产品。价位为3元－十几万元/瓦，下面就一般习惯分类介绍几种开关电源：
　　①、AC/DC电源
　　该类电源也称一次电源，它自电网取得能量，经过高压整流滤波得到一个直流高压，供DC/DC变换器在输出端获得一个或几个稳定的直流电压，功率从几瓦－几千瓦均有产品，用于不同场合。属此类产品的规格型号繁多，据用户需要而定通信电源中的一次电源（AC220输入，DC48V或24V输出)也属此类.
　　②、DC/DC电源
　　在通信系统中也称二次电源，它是由一次电源或直流电池组提供一个直流输入电压，经DC/DC变换以后在输出端获一个或几个直流电压。
　　③、通信电源
　　通信电源其实质上就是DC/DC变换器式电源，只是它一般以直流－48V或－24V供电，并用后备电池作DC供电的备份，将DC的供电电压变换成电路的工作电压，一般它又分中央供电、分层供电和单板供电三种，以后者可靠性最高。
　　④、电台电源
　　电台电源输入AC220V/110V，输出DC13.8V,功率由所供电台功率而定,几安几百安均有产品.为防止AC电网断电影响电台工作,而需要有电池组作为备份,所以此类电源除输出一个13.8V直流电压外,还具有对电池充电自动转换功能。
　　⑤、模块电源
　　随着科学技术飞速发展，对电源可靠性、容量/体积比要求越来越高，模块电源越来越显示其优越性，它工作频率高、体积小、可靠性高，便于安装和组合扩容，所以越来越被广泛采用。

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