一、引言

     隨著電子技術(shù)發(fā)展，電子系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，電子設(shè)備的種類也越來越多，對穩(wěn)壓電源的要求更加靈活多樣。電子設(shè)備的小型化和低成本化，使穩(wěn)壓電源朝輕、薄、小和高效率的方向發(fā)展。設(shè)計(jì)上，穩(wěn)壓電源也從傳統(tǒng)的晶體管串聯(lián)調(diào)整穩(wěn)壓電源向高效率、體積小、重量輕的開關(guān)型穩(wěn)壓電源迅速發(fā)展。

     日常工作中，直流穩(wěn)壓器輸出電壓是直流，交流穩(wěn)壓器輸出電壓是交流，兩者一般都用市電供電。下表對這兩大類穩(wěn)壓電源進(jìn)行簡要的介紹。

 類型

 類別 1

 類別 2

 優(yōu)點(diǎn)

 缺點(diǎn)

 交流穩(wěn)壓電源

 自耦調(diào)整型

穩(wěn)壓電源

 機(jī)械調(diào)整型

 結(jié)構(gòu)簡單，造價低， 輸出波形失真小。

 容易燒毀，電壓調(diào)整速度慢。

 改變抽頭型

 電路簡單，穩(wěn)壓范圍寬，價格低。

 穩(wěn)壓精度低，工作壽命短。

大功率補(bǔ)償型

 抗干擾性能好，穩(wěn)壓精度高、響應(yīng)快電路簡單。

 輸入電流失真度大，源功率因數(shù)較低；輸出電壓對輸入電壓有相移。

參數(shù)調(diào)整型

穩(wěn)壓電源

 結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。

 能耗大、噪聲大、 笨重、造價高。

開關(guān)型穩(wěn)壓電源

 穩(wěn)壓性好，控制功能強(qiáng)。

 電路復(fù)雜，價格較高。

直流穩(wěn)壓電源

 化學(xué)電源

 小巧，靈活。

 供電能力不足，污染環(huán)境。

線性電源

 穩(wěn)定性高，紋波小，可靠性高。

 體積功耗大，轉(zhuǎn)換效率低。

開關(guān)型電源

 AC/DC電源

 體積小，重量輕，穩(wěn)定可靠。

 紋波較大。

DC/DC 電源

通信電源

電臺電源

模塊電源

特種電源

二、交流穩(wěn)壓電源分類和特點(diǎn)

     能提供一個穩(wěn)定的交流電壓和頻率的電源為交流穩(wěn)壓電源，市面上的交流穩(wěn)壓電源大致分為以下幾種：

2.1參數(shù)調(diào)整（諧振）型

     這類穩(wěn)壓電源，穩(wěn)壓的基本原理是 LC 串聯(lián)諧振，早期出現(xiàn)的含有磁飽和型穩(wěn)壓器的穩(wěn)壓電源就屬于這一類。它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，所需元器件較少，穩(wěn)壓范圍相當(dāng)寬，可靠性高，抗干擾和抗過載能力強(qiáng)。缺點(diǎn)是能耗大、噪聲大、笨重且造價高。

2.2自耦（變比）調(diào)整型

      2.2.1機(jī)械調(diào)壓型

     以伺服電機(jī)帶動炭刷在自耦變壓器的的繞組滑動面上移動，改變輸出電壓 (Vo) 對輸入電壓 (Vi) 的比值，以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓電源輸出電壓的調(diào)整和穩(wěn)定。它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，造價低，輸出波形失真小。但由于炭刷滑動，接點(diǎn)易產(chǎn)生電火花，造成電刷損壞以至燒毀而失效，且電壓調(diào)整速度慢。

      2.2.2改變抽頭型

     將自耦變壓器做成多個固定抽頭，通過繼電器或可控硅（固態(tài)繼電器）做為開關(guān)器控件，自動改變抽頭位置，從而實(shí)現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定。這種類型的穩(wěn)壓電源，優(yōu)點(diǎn)是電路簡單，穩(wěn)壓范圍寬（130V-280V ），效率高（≥ 95% ），價格低。缺點(diǎn)是穩(wěn)壓精度低（± 8 ～ 10% ）工作壽命短，它適用于家庭給空調(diào)器供電。

      2.2.3大功率補(bǔ)償型——凈化型穩(wěn)壓器（含精密型穩(wěn)壓器）

      此種穩(wěn)壓電源用補(bǔ)償環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定，易實(shí)現(xiàn)微機(jī)控制。它的優(yōu)點(diǎn)是抗干擾性能好，穩(wěn)壓精度高（≤± 1% ）、響應(yīng)快（ 40 ～ 60ms ）、電路簡單、工作可靠。缺點(diǎn)是帶計(jì)算機(jī)、程控交換機(jī)等非線性負(fù)載時有低頻振蕩現(xiàn)象；輸入端電流失真度大，源功率因數(shù)較低；輸出電壓對輸入電壓有相移。由于具有穩(wěn)壓，抗干擾，響應(yīng)速度快，價格適中等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用比較廣泛。

2.3開關(guān)型交流穩(wěn)壓電源

     它應(yīng)用于高頻脈寬調(diào)制技術(shù)，與一般開關(guān)電源的區(qū)別是它的輸出量必須是與輸入端同上頻、同相的交流電壓。它的輸出電壓波形有準(zhǔn)方波、梯型波、正弦波等。市場上的不間斷電源（UPS ）抽掉其中的蓄電源和充電器，就是一臺開關(guān)型交流穩(wěn)壓電源。開關(guān)型交流穩(wěn)壓電源的穩(wěn)壓性好，控制功能強(qiáng)，易于實(shí)現(xiàn)智能化，是非常具有前途的交流穩(wěn)壓電源。但因其電路復(fù)雜，價格較高，所以推廣較慢。

三、直流穩(wěn)壓電源分類和特點(diǎn)

     直流穩(wěn)壓電源按習(xí)慣可分為化學(xué)電源、線性穩(wěn)壓電源和開關(guān)型穩(wěn)壓電源。

3.1化學(xué)電源

     我們平常所用的干電池、鉛酸蓄電池、鎳鎘、鎳氫、鋰離子電池均屬于化學(xué)電源，各有其優(yōu)缺點(diǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，又產(chǎn)生了智能化電池；在充電電池材料方面，美國研制人員發(fā)現(xiàn)錳的一種碘化物，用它可以制造出便宜、小巧、放電時間長，多次充電后仍保持性能良好的環(huán)保型充電電池。

3.2線性直流穩(wěn)壓電源 (LPS)

     線性直流穩(wěn)壓電源指調(diào)整管工作在線性狀態(tài)下的直流穩(wěn)壓電源。線性直流穩(wěn)壓電源主要包括工頻變壓器、輸出整流濾波器、控制電路、保護(hù)電路等。

     線性直流穩(wěn)壓電源是先將交流電經(jīng)過變壓器變壓，再經(jīng)過整流電路整流濾波得到未穩(wěn)定的直流電壓，要達(dá)到高精度的直流電壓，必須經(jīng)過電壓反饋調(diào)整輸出電壓，可以達(dá)到很高的穩(wěn)定度，波紋也很小，而且沒有開關(guān)穩(wěn)壓電源具有的干擾與噪音。但是它的缺點(diǎn)是需要龐大而笨重的變壓器，所需的濾波電容的體積和重量也相當(dāng)大，而且電壓反饋電路是工作在線性狀態(tài)，調(diào)整管上有一定的電壓降，在輸出較大工作電流時，致使調(diào)整管的功耗太大，轉(zhuǎn)換效率低，還要安裝很大的散熱片。

3.3開關(guān)型直流穩(wěn)壓電源

     開關(guān)型直流穩(wěn)壓電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開關(guān)晶體管開通和關(guān)斷的時間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源。它的電路形式主要有單端反激式，單端正激式、半橋式、推挽式和全橋式等。基本的開關(guān)型直流穩(wěn)壓電源包括輸入電網(wǎng)濾波器、輸入整流濾波器、逆變器、輸出整流濾波器、控制電路、保護(hù)電路。

開關(guān)型直流穩(wěn)壓電源的優(yōu)點(diǎn)是體積小，重量輕，穩(wěn)定可靠。

缺點(diǎn)相對于線性直流穩(wěn)壓電源的紋波較大（一般≤ 1%V P-P ）。下面分類介紹幾種開關(guān)型直流穩(wěn)壓電源：

    3.3.1AC/DC電源

     該類型電源也稱一次電源，它自電網(wǎng)取得能量，經(jīng)過高壓整流濾波得到一個直流高壓，供 DC/DC 變換器在輸出端獲得一個或幾個穩(wěn)定的直流電壓，功率從幾瓦 ~ 幾千瓦均有產(chǎn)品，用于不同場合。

    3.3.2DC/DC電源

     在通信系統(tǒng)中也稱二次電源，它是由一次電源或直流電池組提供一個直流輸入電壓，經(jīng) DC/DC 變換以后在輸出端獲得一個或幾個直流電壓。

   3.3.3 通信電源

     通信電源其實(shí)質(zhì)上就是 DC/DC 變換器式電源，只是它一般以直流－ 48V 或－ 24V 供電，并用后備電池作 DC 供電備份，將 DC 供電電壓變換成電路工作電壓。一般又分中央供電、分層供電和單板供電三種，單板供電可靠性*高。

   3.3.4 電臺電源

     電臺電源輸入 AC220V/110V ，輸出 DC13.8V ，功率由所供電臺功率而定。為防止 AC 電網(wǎng)斷電影響電臺工作，而需要電池組作為備份，所以此類電源除輸出一個 13.8V 直流電壓外，還具有對電池充電自動轉(zhuǎn)換功能。

   3.3.5 模塊電源

     隨著科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，對電源可靠性、容量、體積比要求越來越高，模塊電源越來越顯示其優(yōu)越性，它工作頻率高、體積小、可靠性高，便于安裝和組合擴(kuò)容，所以越來越被廣泛采用。

   3.3.6 特種電源

     電流電源、 400Hz 輸入的 AC/DC 電源等，可歸于此類，可根據(jù)特殊需要選用。

四、選擇合適的電源

     穩(wěn)壓電源的分類并沒有明確的含義和界限，我們還可以根據(jù)電源穩(wěn)壓器的其他特點(diǎn)對電源進(jìn)行分類。面對種類繁多的電源產(chǎn)品，如何選擇一款合適的穩(wěn)壓電源十分重要。

     我們選擇穩(wěn)壓電源，除了要確定電源的型號、種類，還要考慮所選穩(wěn)壓電源的電氣特性是否可以滿足工作的需要。一塊理想的穩(wěn)壓電源，除了電源的功率和輸出電壓等基本指標(biāo)符合工作需要以外，對于交流穩(wěn)壓電源，我們還要確定穩(wěn)壓電源相數(shù)、穩(wěn)壓范圍和穩(wěn)壓精度，也需要滿足工作需要。對于直流穩(wěn)壓電源來講，需要考慮穩(wěn)壓電源的電源調(diào)整率、輸出功率、負(fù)載調(diào)整率和紋波等指標(biāo)。