穩(wěn)壓電源的工作原理和作用

穩(wěn)壓電源一般由變壓器、整流器和穩(wěn)壓器三大部分組成，是一種是能為負載提供穩(wěn)定交流電源或直流電源的電子裝置。下面我們就一起了解一下穩(wěn)壓電源的作用及工作原理。

穩(wěn)壓電源簡介

穩(wěn)壓電源(stabilized voltage supply)是能為負載提供穩(wěn)定的交流電或直流電的電子裝置，包括交流穩(wěn)壓電源和直流穩(wěn)壓電源兩大類。

當電網(wǎng)電壓或負載出現(xiàn)瞬間波動時，穩(wěn)壓電源會以10-30ms的響應(yīng)速度對電壓幅值進行補償，使其穩(wěn)定在±2%以內(nèi)。

穩(wěn)壓電源的作用

穩(wěn)壓電源的作用就是：增加放大環(huán)節(jié)，提高穩(wěn)定性，使輸出電壓可調(diào);用復合管做調(diào)整管，使輸出電流增大;增加保護電路，使電源工作安全可靠。

穩(wěn)壓電源的作用具體來講有以下幾個方面：

多功能綜合保護：

穩(wěn)壓器除了最基本的穩(wěn)定電壓功能以外，還應(yīng)具有過壓保護(超過輸出電壓的+10)、欠壓保護(低于輸出電壓的-10)、缺相保護、短路過載保護最基本的保護功能。

尖脈沖抑制(可選)：

電網(wǎng)有時會出現(xiàn)幅值很高，脈寬很窄的尖脈沖，它會擊穿耐壓較低的電子元件。穩(wěn)壓電源的抗浪涌組件能夠?qū)@樣的尖脈沖起到很好的抑制作用。

隔離傳導性EMI電磁干擾(可選)：

數(shù)控設(shè)備多采用AC/DC整流+PFC高頻功率因數(shù)校正，自身有一定的干擾性同時對干擾源也有嚴格要求。穩(wěn)壓電源的濾波組件能夠有效隔離電網(wǎng)對設(shè)備的干擾同時也能有效隔離設(shè)備對電網(wǎng)的干擾。

防雷(可選)：應(yīng)具有的防雷擊能力。

有了穩(wěn)壓電源，可以最大程度保持輸入電壓的穩(wěn)定，保持電源輸出的電壓是恒定的，這樣機器就不容易因為電壓不穩(wěn)損壞了，這就是穩(wěn)壓電源的作用。

穩(wěn)壓電源基本工作原理

工頻交流電源經(jīng)過變壓器降壓、 整流、濾波后成為一穩(wěn)定的直流電。圖中其余部分是起電壓調(diào)節(jié)，實現(xiàn)穩(wěn)壓作用的控制部分。電源接上負載后，通過采樣電路獲得輸出電壓，將此輸出電壓和基準電 壓進行比較。如果輸出電壓小于基準電壓，則將誤差值經(jīng)過放大電路放大后送入調(diào)節(jié)器的輸入端，通過調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)使輸出電壓增加，直到和基準值相等;如果輸出電 壓大于基準電壓，則通過調(diào)節(jié)器使輸出減小。

穩(wěn)壓器電路由=l2V電源電路、電壓檢測控制電路、過電壓保護組成，如圖5-51所示l2V電源電路由調(diào)壓變壓器T的W4、W5繞組和整流二極管VDl-VD4、濾波電容器Cl、C2組成。電壓檢測控制電路由電阻器R-R7、電位器RPl、Rm、穩(wěn)壓二極管VS、電容器C3、C4和運算放大器集成電路IC(Nl-N3)組成。過電壓保護電路由IC內(nèi)部的N3、晶體管V3、電阻器Rl2和繼電器K組成。自動調(diào)壓電路由電阻器R8-Rll、晶體管Vl、V2、直流電動機M、滑動觸頭和T的Wl-W3繞組組成。將交流穩(wěn)壓器的輸大端與市電相接后，在T的W4、W5繞組上產(chǎn)生了感應(yīng)電壓。該電壓經(jīng)VDl-VD4整流及Cl、C2濾波后，為IC和Vl、V2等提供 士l2V不穩(wěn)定工作電壓。+l2V電壓還有其他作用。經(jīng)Rl-R3分壓、VS穩(wěn)壓后，分別為Nl-N3的反相輸入端提供基準電壓;為過電壓保護電路申的K和V3提供工作電源;經(jīng)R4、RP2、R6分壓后，為Nl和N2的正相輸入端提供檢測電壓;經(jīng)R7、RPl、R5分壓后，為N3的正相輸入端提供檢測電壓。

Nl-N3將正相輸大端的檢測電壓與反相輸大端的基準電壓進行比較，用產(chǎn)生的誤差電壓去控制自動調(diào)壓電路。

當市電電壓正常時，Nl和N2的輸出端電壓為OV，Vl和V2均處于截止狀態(tài)，電動機M不工作。

當市電電壓偏低時，Nl和N2輸出低電平，使V2導通，Vl截止，M逆時針旋轉(zhuǎn)，通過滑壁臂驅(qū)動滑動觸頭移動，與T相應(yīng)的電壓抽頭接觸 (T的Wl、W2繞組共設(shè)置了21個電壓抽頭，每一檔的電壓調(diào)節(jié)范圍為5V)，通過T的W2繞組來提升輸出電壓。當輸出交流電壓升至220V時，V2截止，M停轉(zhuǎn)。當市電電壓偏高時，Nl和N2均輸出高電平，使Vl導通，V2截止，M順時針旋轉(zhuǎn)，通過滑臂驅(qū)動滑動觸頭移動，與T相應(yīng)的電壓抽頭接觸，通過T的Wl繞組來降低輸出電壓。當輸出交流電壓降至220V時，Vl截止，M停轉(zhuǎn)。當市電電壓偏高超過260V時，N3因正相輸入端電壓高于反相輸入端電壓而輸出低電平，使V3截止，，K釋放，其常閉觸頭接通交流電壓的輸出回路。當市電電壓為160-260V時，N3因正相輸入端電壓低于反相輸入端電壓而輸出高電平，使V3導通，K吸合，其常閉觸頭斷開，從而保證負載(用電器)不會因過電壓而損壞。

穩(wěn)壓電源的維護

1.電源使用一段時間后，應(yīng)對指示電路進行核準，校準方法可通過外接電壓表和電流表和機上指示儀表進行比較進而調(diào)整幾;(分別為電 壓及電流指示校準)，進行核準。但應(yīng)注意由于機箱為鋼板結(jié)構(gòu)，故蓋上箱蓋后會引起讀數(shù)的少量改變，可先觀察一下范圍后，在開機調(diào)整時留出余量來進行校正即 可。

2.應(yīng)經(jīng)常檢查電源線接線是石松動，內(nèi)部是否新裂。

3.檢查接線柱是否松動，機箱內(nèi)外螺釘是否牢固。

4.清潔機箱面板及機箱蓋時，嚴禁使用有機溶劑或去污劑進行除垢，應(yīng)使用中性皂波用軟質(zhì)抹布進行清洗后，擦干即可。

5.儀器應(yīng)保持清潔垂直安放。

6.儀器使用過程中如出現(xiàn)故障：

a無輸出電壓：檢查電源開關(guān)是否接通，保險絲是否完好，檢查電路中有無短路現(xiàn)象。

b輸出電壓太高：檢查調(diào)整管是否擊穿。

C輸出電壓不穩(wěn)：檢查一下基準電壓是否穩(wěn)定。

d輸出電流不夠：檢查調(diào)整營是否燒毀開路，負載是否太重。