直流電源基礎(chǔ)知識解析

基本原理

單靠水位高低之差不能維持穩(wěn)恒的水流，而借助于水泵持續(xù)地把水由低處送往高處就能維持一定的水位差而形成穩(wěn)恒的水流。與此類似，單靠電荷所產(chǎn)生的靜電場不能維持穩(wěn)恒的電流，而借助于直流電源，就可以利用非靜電作用（簡稱為“非靜電力”）使正電荷由電位較低的負(fù)極處經(jīng)電源內(nèi)部返回到電位較高的正極處，以維持兩個電極之間的電位差，從而形成穩(wěn)恒的電流。240V高壓直流供電系統(tǒng)具有明顯技術(shù)優(yōu)勢和價格優(yōu)勢，且能在沿用現(xiàn)有的IT設(shè)備的前提下推廣使用，因此得到了各級部門的廣泛重視和支持。

直流電源中的非靜電力是由負(fù)極指向正極的。當(dāng)直流電源與外電路接通后，在電源外部（外電路），由于電場力的推動，形成由正極到負(fù)極的電流。而在電源內(nèi)部（內(nèi)電路），非靜電力的作用則使電流由負(fù)極流到正極，從而使電荷的流動形成閉合的循環(huán)。

表現(xiàn)電源本身的一個重要特征量是電源的電動勢，它等于單位正電荷從負(fù)極通過電源內(nèi)部移到正極時非靜電力所作的功。

當(dāng)電源的內(nèi)電阻可以忽略不計時，可以認(rèn)為電源的電動勢在量值上近似地等于電源兩極間的電位差或電壓。

檢查電路穩(wěn)定度

電路穩(wěn)定度需要根據(jù)實際電路的要求來確定，如果穩(wěn)定度不夠，可以適當(dāng)增加R1和UI，還可以選擇動態(tài)電阻r比較小的穩(wěn)壓管。

元件選擇

這個電路選擇元件的步驟與硅穩(wěn)壓管并聯(lián)穩(wěn)壓電路類似，主要從下面幾個方面考慮。

(1)初選調(diào)整管T1和穩(wěn)壓管D1

選擇調(diào)整管T1時，主要考慮其額定電流ICM要大于輸出電流IO，以保證負(fù)載開路時調(diào)整管不會因為電流過大而損壞。另外，為了保證調(diào)整管有良好的調(diào)整作用，還要求β值大、漏電流小。

選擇穩(wěn)壓管D1時，主要考慮其穩(wěn)定電壓與T1發(fā)射結(jié)電壓之和要等于輸出電壓。

(2)選定輸入電壓

為保證穩(wěn)壓電源的效率，輸入電壓一般不要選擇過高，以不超過2 UI為宜。

(3)選定限流電阻R2

對于并聯(lián)穩(wěn)壓電路而言，限流電阻R2是整個電路工作好壞的關(guān)鍵。R2選擇大，穩(wěn)壓效果較好，但功耗大(因為電阻功耗P=I2R)，同時要求輸入電壓增大，電源的效率就比較低。具體計算方法可參考硅穩(wěn)壓管并聯(lián)穩(wěn)壓電路元件選擇的第三步。

(4)檢查電路穩(wěn)定度

整個電路的穩(wěn)定度需要根據(jù)實際電路的要求來確定，如果穩(wěn)定度不夠，可以適當(dāng)增加R1和UI，還可以選擇β值較大、漏電流較小的調(diào)整管。

開關(guān)管集電極和輸出二極管正極引線上串接可飽和磁芯線圈或微晶磁

當(dāng)吸收回路上的電壓超過一定幅度時，各器件迅速導(dǎo)通，從而將浪涌能量泄放掉，同時將浪涌電壓限制在一定的幅度。在開關(guān)管集電極和輸出二極管的正極引線上串接 可飽和磁芯線圈或微晶磁珠，材質(zhì)一般為鈷(Co)，當(dāng)通過正常電流時磁芯飽和，電感量很小。整流電路的輸出電壓不是純粹的直流，從示波器觀察整流電路的輸出，與直流相差很大，波形中含有較大的脈動成分，稱為紋波。一旦電流要反向流過時，它將產(chǎn)生很大的反電勢，這樣就能有效地 抑制二極管VD的反向浪涌電流。