在《电源技术概要㈠》中,我们介绍了电器系统中使用的各式各样的电源。使我们感到要深入研究,或者全面掌握电源技术似乎比较困难。其实我们可以换一个思路,尽管电源的类别很多,但是各数类型的电源,都可以看成是由一些功能模块(或者称为单元电路,下同)组合而成,而这些组成电源的功能模块其实数量并不多,只要清楚了这些单元电路的工作原理和结构特征,就很容易全面掌握电源技术要领。本节将首先简要说明这些单元电路的基本作用、基本原理。更详细的细节知识,设计要求,以及如何通过这些单元电路组成我们需要的电源系统,等等问题将在后面的文章中专门探讨。
二、电源系统基本单元电路介绍
1、 整流与滤波电路(AC/DC)
整流电路的作用就是将极性双向变化的交流电或者双向脉冲电,转变成为单向脉冲电,单向脉冲电再经过滤波电路的积分作用就成为直流电。因此整流和滤波电路的共同作用,才能完成了交流电到直流电的转化。
普通二极管的单向导电性,是构成基本整流电路的基础。以下是三种二极管整流电路原理图,它们分别是:半波整流、全波整流、桥式整流。
二极管的参数(型号)依工作电压和最大输出功率确定,如果所整流的对象是非50HZ交流电或者是非正弦波脉冲,还需要考虑二极管的频率特性(开关特性)。
下图是一种可以同时输出两种电压的特殊整流电路,此电路常常使用在需要适应两种不同标准(美国标准110V,中国标准220V)工频电压的电器中。
还可以通过多级倍压的方法获得更高的整流输出直流电压,如下图所示:
此外,也可以使用可控硅器件,构成输出电压连续可调的整流电路。
图中,通过改变每一个正弦周期中可控硅的触发时间,控制导通角,达到调整输出电压的目的。
还可以使用工作于开关状态的功率场效应管构成开关同步整流电路。由于在大电流工作状态下,场效应比二极管的导通电压更低,开关特性更好,因此同步整流电路比较适合用在大电流低电压的高频脉冲整流中。下图是使用了两只场效应管(SR1、SR2)构成的自驱动同步整流电路。
下图是由MAX1638构成的直流变换器电路,其中输出端采用了同步整流为外驱动方式。
|