交流稳压电源范文精选

摘要：讨论了交流斩控技术在交流稳压电源中的应用原理，分析了主电路及控制电路的结构，并阐述了交流斩控补偿式交流稳压电源的优点。 关键词：交流斩控；补偿稳压；非互补控制

引言

交流稳压技术的发展一直倍受广大用户和生产厂商的关注，其原因在于我国市场上现有的各种交流电力稳压产品，在技术性能上都有不尽人意之处。

在我国应用较早，且用户最广的交流电力稳压电源当属柱式（或盘式）交流稳压器，虽然这种稳压电源有很多优点，但由于它是用机械传动结构驱动碳刷（或滚轮）以调节自耦变压器抽头位置的方法进行稳压，所以存在工作寿命短，可靠性差，动态响应速度慢等难以克服的缺陷。

近年来不少生产厂家针对柱式交流电力稳压器所存在的缺点，纷纷推出无触点补偿式交流稳压器，大有取代柱式稳压器之势。这种电源实质上仍然是采用自耦方式进行调压，所不同的只是通过控制若干个晶闸管的通断，改变自耦变压器多个固定抽头的组合方式，来代替通过机械传动驱动碳刷改变自耦变压器抽头位置的一种调压方法。这种方法固然提高了稳压电源的可靠性和动态响应速度，但却失去了一个重要的调节特性——平滑性，即调节是有级的，其必然结果是稳压精度低（一般只有3％～5％），并且在调节过程中，当负载电流很大时会冲击电网并产生低频次谐波分量，对负载也会产生冲击；另外采用这种方法所用变压器较多（一相至少需二台，即一台自耦变压器，一台补偿变压器），这就增加了电源的自重和空载损耗。

伴随着全控开关器件的容量和性能以及模块化程度的提高，集成控制电路功能的不断完善，吉林市长城科技有限责任公司凭借自己的科技实力，率先研制出采用PWM技术，通过全控开关器件IGBT，对交流进行斩波控制的新型补偿式交流稳压电源——JJY－ZK/BW系列斩控补偿式交流稳压电源。为我国交流稳压技术的创新和满足市场对高性能交流稳压电源的需求开创了新局面，下面对PWM交流斩控技术在该种交流稳压电源中的应用原理及性能做一简要介绍。

1 PWM交流斩控调压原理

图1（a）所示，假定电路中各部分都是理想状态。开关S1为斩波开关，S2为考虑负载电感续流的开关，二者均为全控开关器件与二极管串联组成的单相开关[见图1（b）]。S1及S2不允许同时导通，通常二者在开关时序上互补。定义输入电源电压u的周期T与开关周期Ts之比为电路工作载波比Kc，（Kc=T/Ts）。图1（c）表示主电路在稳态运行时的输出电压波形。显然输出电压uo为：

摘 要:阐述一种较为先进的交流稳压电源设计方案。该设计方案采用脉冲宽度调制器、高速电子开关、高频电子变压器、LC 滤波器等实现。与传统的晶闸管调角式交流稳压电源相比,该方案新颖独特,效率高,体积小,非线性失真小,是实现新一代交流稳压电源的全新方案。

关键词:稳压电源; 交流稳压电源; 脉冲宽度调制器; 高频电子变压器

中图分类号:TP368.1 文献标识码:B

文章编号:1004-373X(2010)10-0204-03

Design of Switch-Mode AC Stabilized Voltage Supply

XU Jin-xing, XU Chang-hua

(Research & Development Center of Electronic Products Equipment Manufacture of Jiangsu Province, Huaian 223003, China)

Abstract:An advanced design of AC stabilized voltage power supply is expounded in this paper. The pulse width modulator (PWM), high-speed electronic switches, high-frequency electronic transformer, and LC filters was adopted to realize the design. In comparison with AC stabilized voltage supply of the traditional thyristor angle modulation mode, this scheme is ofhigher efficiency, smaller size, smaller nonlinear distortion and it is an entirely new design of AC stabilized voltage supply.

摘要：叙述了新型EPWM斩波器式交流稳压电源的基本工作原理与方法。 关键词：等脉宽调制；斩波器；交流稳压电源

引言

随着高新技术的发展，越来越多的高精密负载对输入电源，特别是对交流输入电源的稳压精度要求越来越高。但是，由于电力供求矛盾的存在，市电电网电压的波动较大，不能满足高精密负载的要求，需要在市电电网与负载之间增设一台高稳压精度的宽稳压范围的交流稳压电源。

交流稳压电源形式有很多种，目前应用较多的三相柱式交流稳压器，由于用的是机械传动和碳刷触点进行调节，因而存在工作寿命短、可靠性差、动态响应慢等缺点。正在被一种无触点多补偿变压器式交流稳压电源所取代。

图1

“补偿”的概念有补足和抵消两种意思。所谓多补偿变压器式交流稳压电源，就是用多个（一般是2～4个）补偿变压器，将其次级串入主电路中，通过由双向晶闸管或固态继电器组成的“多全桥”变换电路，采用有选择的切换或通过切换串入补偿变压器的个数进行有级补偿，来达到稳压目的。由于没有机械传动和碳刷，因而提高了寿命与动态反应速度，使交流稳压电源的整体性能大大提高。但也存在着一些缺点，诸如只能有级调压，调节精度不高，使用的补偿变压器及控制开关较多，电路相对复杂等。本文取其优点、避其缺点，提出了用等脉宽调制（EPWM——equalpulsewidthmodulation）高频斩波器进行补偿的交流稳压电源以供参考。它是作者曾经研制和发表过的“PWM斩波器式交流稳压电源”的一种改进变形电路（参见电源世界2002年第1期及电源技术应用2002年第3期），比原电路更简单，也更合理一些。

图2

1 工作原理

【摘要】数字化技术的使用可以大大提高产品的整机性能和竞争力，进而提高市场占有率。因此，本文就针对高性能数字化交流稳压电源的设计与开发战略进行简单分析，旨在为日后的交流稳压电源设计提供简单参考。

【关键词】高性能；数字化交流稳压电源；设计开发

中图分类号：TM71文献标识码A文章编号1006-0278（2015）09-148-01

一、高性能交流稳压电源的发展趋势

（一）智能化与数字化

目前在研制高性能、高精度、多功能的仪器设备时，几乎没有不考虑采用微处理器的。以微处理器为主体取代传统仪器设备的常规电子线路，将计算机技术与控制技术结合在一起，组成新一代的所谓“智能化仪器设备”。智能仪器解决了许多传统仪器不能或不易解决的难题，同时还能简化系统电路，提高系统可靠性，加快产品的开发速度。交流稳压电源一方面为仪器设备提供电能量，是仪器设备的“动力源”，另一面它本身就是仪器设备，因此，它有可能而且应当智能化。

（二）模块化

电源的模块化有两方面的含义，其一是指功率器件的模块化；其二是指电源单元的模块化。我们常见的功率器件模块含有一单元、两单元、六单元直至七单元，包括开关器件和与之反并联的续流二极管，实质上都属于“标准”功率模块（SPM）。近年，有些公司把开关器件的驱动保护电路也装到功率模块中去，构成了“智能化”功率模块（IPM），不但缩小了整机的体积，更方便了整机的设计制造。只要把控制软件写入该模块中的微处理器芯片，再把整个模块固定在相应的散热器上，就构成一台新型的电源装置。

摘要：直流稳压电源是电子技术常用的设备之一,广泛的应用于教学、科研等领域。直流稳压电源的设计，是根据稳压电源的输出电流Io、输出纹波电压∆Uop-p等性能指标要求，确定出变压器、集成稳压器、整流二极管和滤波电路中所用元器件的性能参数，从而合理地选择这些器件。本文设计一个直流稳压电源,电路采用三端集成稳压器等元件,构成6V稳压电源电路,具有设计电路简单,制作容易,操作方便,显示直观,性能可靠,功能完善等特点。

关键词：变压；整流滤波；稳压；

中图分类号：S611 文献标识码： A

1、引言

直流稳压电源是电子技术常用的设备之一,广泛的应用于教学、科研等领域。传统的直流稳压电源功能简单、难控制、可靠性低、干扰大、精度低且体积大、复杂度高。普通直流稳压电源品种很多, 但均存在以下问题: 当输出电压需要精确输出, 或需要在一个小范围内改变时(如1. 05～ 1. 07V ) ,困难就较大。二是稳压方式均是采用串联型稳压电路, 对过载进行限流或截流型保护, 电路构成复杂,稳压精度也不高。

传统的直流稳压电源通常采用电位器和波段开关来实现电压的调节,并由电压表指示电压值的大小. 因此,电压的调整精度不高,读数欠直观,电位器也易磨损.而基于单片机控制的直流稳压电源能较好地解决以上传统稳压电源的不足。随着科学技术的不断发展,特别是计算机技术的突飞猛进,现代工业应用的工控产品均需要有低纹波、宽调整范围的高压电源,特别是在一些高能物理领域,急需电脑或单片机控制的低纹波、宽调整范围的电源。

从上世纪九十年代末起，随着对系统更高效率和更低功耗的需求，电信与数据通讯设备的技术更新推动电源行业中直流/直流电源转换器向更高灵活性和智能化方向发展。在80年代的第一代分布式供电系统开始转向到20世纪末更为先进的第四代分布式供电结构以及中间母线结构，直流/直流电源行业正面临着新的挑战，即如何在现有系统加入嵌入式电源智能系统和数字控制。

在家用电器和其他各类电子设备中，通常都需要电压稳定的直流电源供电。但在实际生活中，都是由220V 的交流电网供电。这就需要通过变压、整流、滤波、稳压电路将交流电转换成稳定的直流电。滤波器用于滤去整流输出电压中的纹波，一般传统电路由滤波扼流圈和电容器组成，若由晶体管滤波器来替代，则可缩小直流电源的体积，减轻其重量，且晶体管滤波直流电源不需直流稳压器就能用作家用电器的电源，这既降低了家用电器的成本，又缩小了其体积，使家用电器小型化。

【摘要】本文介绍了集成直流稳压电源电路工作原理，设计电路图。分析了变压、整流、滤波、稳压电路的实现过程。通过元器件的选定原则选取合适的参数大小实现电源的设计。

【关键词】稳压电源；设计；参数

任何电子设备的工作都离不开直流电源，晶体管、集成电路正常工作都需要直流电源供电。提供直流电的方法主要有干电池和稳压电源两种。干电池具有输出电压稳定便于携带等优点但是其容量低寿命短的缺点也十分明显。而直流稳压电源能够将220V交流电转换为源源不断的稳定的直流电.它由变压、整流、滤波、稳压四部分电路等组成。参考电路如图1所示。

1.变压

稳压电源的输出电压一般是根据仪器设备的需要而定的，有的仪器设备同时需要几种不同的电压。单独的稳压电源，其输出电压在一定的范围内可以调节，当调节范围较大时，可分几个档位。因此，需要将交流电通过电源变压器变换成适当幅值的电压，然后才能进行整流等变换，根据需要，变压器的次级线圈一般都为两组以上选用合适的变压器将220V±10%的高压交流电变成需要的低压交流电，要满足电源功率和输出电压的需要，变压器选用应遵循以下原则：

（1）在220V±15%情况下应能确保可靠稳定输出。一般工程上变压、整流和滤波后的直流电压可以按下面情况确定：

一是要考虑集成稳压电路一般是要求最小的输入输出压差；二是要考虑桥式整流电路要消耗两个二极管正向导通的压降；三是要留有一定的余量。输出电压过高会增加散热量，过低会在输出低压时不稳定，由此来确定直流电压.

（2）变压器要保留20%以上的电流余量。

【摘 要】现在的我们正处于信息高速发展的信息时代，电子信息技术的重要性就可想而知了。为了能掌握先进的技术，走在社会的前列，我们必须要一定的动手能力和设计能力。我们选择直流稳压电源的设计，一方面是为了加深对直流稳压电源的了解；另一方面是为了巩固所学的知识，提高自己在电子信息技术方面的能力，学的一技之长，将来走向社会成为有用的人才。

【关键词】电子 线路实验 分析

一、电源的应用背景

电源可分为交流电源和直流电源，它是任何电子设备都不可缺少的组成部分。交流电源一般为220V、50HZ电源，但许多家用电器设备的内部电路都要采用直流电源作为供电电源，如收音机、电视机、带微控制处理的家电设备等都离不开这种电源。直流电源又分为两种：一类是能直接供给直流电流或直流电压，如电池、蓄电池、太阳能电池、硅光电池、生物电池等；另一类是将交流电变换成所需的稳定的直流电流或电压，这类变换电路统称为直流稳压电路。现在所使用的大多数电子设备中，几乎都必须用到直流稳压电源来使其正常工作。220V、50HZ的单向交流电源变压器降压后，再经过整流滤波可获得低电压小功率直流电源。然而，由于电网电压可以有+10%变化。为此必须将整流滤波后的直流电压由稳压电路稳定后再提供给负载，使负载上直流电源电压受上述因素的影响程度达到最小。直流电源电压系统一般有四部分组成，他们分别是电源变压器、整流电路，滤波电路、稳压电路。

二、总体设计

（一）设计的目的和任务

1、设计目的

（1）了解整流、电容滤波电路的工作原理；（2）掌握集晶体管稳压电源设计方法；（3）掌握仿真软件EWB使用方法；（4）掌握稳压电源参数测试方法。

【摘要】随着我国经济发展和进步，人在生产生活中，科技含量高、精密的仪器设备使用越来越多，电压的稳定可靠性关系到仪器设备的高效运行和使用寿命。为了能够提供持续稳定的220V电压，特别设计制造了电子交流稳压器。在使用过程中，因为电子交流稳压器的故障造成仪设备停用、损坏的情况比较多，如何掌握电子交流稳压器故障的特点，进行快速检修成为了重要的研究课题。

【关键词】电子交流稳压器；故障特点；快速检修

【中图分类号】R197【文献标识码】A【文章编号】1004-7484（2012）14-0429-01

为了更好地满足人们生产生活的需求，在疗养院、医院、实验室里科技含量高、精密的仪器设备使用越来越多。电压的稳定可靠性关系到仪器设备的高效运行和使用寿命，对于仪器设备非常的关键。电子交流稳压器是比较常用的稳压电源，它能够稳定220V电压，可以有效的保证仪器设备的正常运行，但是目前，电子交流稳压器在运行中经常会出现故障，使得仪器设备被迫停用，甚至造成损坏，影响到了仪器设备的稳定可靠性和使用寿命。

1 电子交流稳压器的工作原理

电子稳压器由直流放电路、检测取样电路、自动高压延时电路、磁放大器等组成，结构中耐电压电容和低频振流圈依据稳压输出的功率来改善其特性和提高功率，磁放大器和自耦升压变压器串联，一起用作交流电源输入端；磁放大器工作原理是直流放大器激磁电流发生改变时，磁放大器交流阻值也会随之发生改变，如果激磁电流升高，其交流阻值会降低，激磁电流降低，交流阻值会升高。电源变压器安装仪器的输出端，能够给板面指示电路、检测取样电路、直流放大电路等电路提供电源；内部还有特种二极管，它的灯丝电流对电源变压器的电压变化很敏感，在电源的输入电压或者负载出现变化时，引起电源变压器次级输入电压发生变化，使特制二极管的灯丝电流发生变化，二极管的屏流也随即变化，变化的电流经过放大后去控磁饱和与放大器直流激磁线圈中电流变化，使得磁放大器交流阻值降低或升高，从而让自耦升压变压器输入、输出端的电压实现稳定。

2 常见故障的特点

一台电子交流稳压器的故障表现为：开机电源的指示灯正常亮，输出电压显示在大约175V，预热5到8分钟，再打开稳压器的高压开关，其高压指示灯正常亮，输出指示电压没有变化，调整电压的调节旋钮操作无效，检查发现各个灯丝的量度正常，但其中一管座附近有过热的痕迹，该管的第二栅电阻有明显的过热裂纹，检验测试后发现其开路损坏，用同型号的电阻进行代替后，电子交流稳压器的开机输出电压能够调到220V，视作其故障被排除。经过试验和使用经验，总结出电子交流稳压器故障的特点主要有：

【摘要】近些年来，随着经济的不断发展，数字电子技术在人们生活与工作的各个领域中都获得了广泛的运用，而电源是其中不可或缺的组成部分，任何电气设备的运用都需要对电源有科学的设计，才能过保证电子技术的有效运用。常见的电源有直流电源、交流电源、稳压电源等等，本文就主要针对数控直流稳压电源设计的相关问题进行简单的探讨。

【关键词】电子技术；数控直流稳压电源；设计方案

电源是保证电力电子设备持续生产提供电能的设备，电源电路中一般包含多个单元电路和系统电路，在诸多的电源中，使用的最为广泛的是直流电源。直流电源的获取方式，一般可以分为以下两种：第一是将电池作为直流电源，第二利用交流降压和滤波电流将交流电进行转换，使其成为直流电源。如今所使用的各种电源几乎都能够达到同时获取几个不同电压等级的要求，基于这种情况，数控制流稳定电源又成为了人们使用的最大需求，其能够通过电压的调节提供稳定的电压，而且能够将电压的精度保持在一个较高的水平内，这样便有效的提升了电源的使用质量，因此数控直流稳压电源的设计也受到了越来越多专家学者的重视。笔者认为，数控直流稳压电源的设计方案可以从以下几个方面考虑：

1.直流稳压电源方框图

在图1中所显示的是使用交流电压和滤波电流的方法转换而获得的直流电源，从中也可以看出，这一电源电路中包含的主要部分有减压电路、整流电路、稳压电路等，这些功能共同组成了直流稳定电流。通过上述方框图中的程序，便能同时形成多种直流电压形式，并且在不同的直流工作电中产生的抗压等级也有着一定的差异，因此，其能够同时满足多种不同电力电器设备对工作电压的需求。

1.1 降压电路

降压电路的主要功能是为了实现高压电的降压，为直流工作电压的形成奠定基础。

1.2 整流电路

【摘要】DX系列中波发射机是我国目前采用的主流发射机，电源系统是其重要组成部分。本文根据实际应用情况，对发射机电源系统的工作原理和构成做了系统分析。

【关键词】主整电源；低压；泄放电路

DX系列发射机的进电方式为十二相全波整流三相四线制， 其工作由交流接触器K1和K2负责控制，文波为600HZ，采用这种设计方法既简化了滤波电路的设计又提高了滤波效果。主整电源系统和低压系统两部分构成了DX系列发射机的电源系统。为功放系统（包括RF推动和功放末级模块）供电的是主整高压+230V和+115V。低压电源包括两部分，一部分负责控制和检测电路系统的供电，电压为±8V、±22V；另一部分为非稳压+60V和+30V，为缓冲和前级及功放小台阶部分提供功放电压。

一、主整电源

DX系列发射机的主整高压电源系统由主电路部分和辅助电路部分组成。由三角形和星形组成的进线电路经变压、整流和滤波后输出的电压为功放系统提供电源。因功率合成采用多个RF模块合成的方式，功放管采用晶体管，所以大电流、低电压是主整电源的主要特点。和传统电子管主整电压超过几千伏相比，DX系列发射机的主整电压大大的降低了，因此绝缘导致的故障率减少了，但电流增大了，随着功率等级的上升，电流从几十安培至数百安培不等，因此对工艺提出新的要求。

主电路提供高压整流、滤波及分配功能。这部分电路主要把主变压器次级送出的交流电源整流成+230V和+115V的高压直流电源，经过熔断器组件电路后分配给各功率合成母板和驱动电源调整板，为功放模块提供功放电源。主整变压器T1是一个三相交流电源变压器，一般在没有特殊要求的情况下，初级设有±5%抽头而允许输入电压范围为交流361VAC至399VAC变化，两组次级线圈提供相同的交流输出电压。变压器T1的输出分别送到两个桥式整流器上，两个整流器组成一个12相全波整流电路，其直流输出为+230V和+115V，纹波频率是电源频率的12倍（600Hz）。

对主整电源电压进行采样的取样电路是辅助电路的一部分，功放电压、电流、推动电源调整及模拟输入电路都从主整电源进行电压采样。电压取样信号经调整后送至控制系统用作功放电压+230V的指示信号。整流桥组的负端接电流互感器，互感器取样信号输入到控制电路上经处理后作为电流指示信号。送至推动电源调整电路的电源采样信号用作稳定外界电压变化的补偿信号。模拟输入板采集到的采样电压用作补偿+230V功放电压，由于外界电压或调制信号瞬间发生较大的变化时将导致主整+230V发生变化，该补偿可有效的改善主整电压的变化。

提供安全保护功能的泄放电路是主整电源系统的另一部分，其控制信号由两个交流接触器K1和K2的常闭辅助触点外接的电子开关提供，不同厂家采用不同形式的电子开关，但都需要外接大功率泄放电阻。在发射机上高压时，K1被断电，K2被加电，K1的附属触点关闭，K2附属触点开启，使电阻处于开路状态。当K2断电时，K2的附属触点关闭，将残余的电压（+230V）加到电阻上，这个电压通过电阻接地快速放电，放电回路同时也给+115V快速放电。经熔断器的+230V送至 RF功放前需要电容滤波，每个滤波电容两端也接有放电电阻，当一个熔断器熔断开路时，还将有一个与之并联的二极管和电阻给电容提供放电回路。