ups電源市電交流變換成直流電源過程的示意圖。圖中K置1為沒有穩壓電路的直流電源。這種直流電源,當市電正常變化時,顯然輸出的直流電壓也隨之有較大的變化。當負載變化時,由于變壓器繞組壓降及整流二極管正向壓降的變化,以及紋波變化,而使輸出直流電壓也會有較大的變化。因此,這種直流電源帶負載能力較差。如果圖中K置2時,那將會克服上述的缺點。也就是說,穩壓電路的作用就是當市電或負載變化時確保輸出直流電壓基本不變。ups電源只是此時調整部分中應增加濾波器,將開關狀態形成的脈沖電流變換成平滑的直流電流。這時控制電路主要控制器件的脈沖電流的導通時間或周期,從而控制濾波后的直流電流的大小,以實現穩壓的目的。
ups電源來實理穩壓的。因此,不可能做到在市電變化或負載變化時,輸出電壓完全不變。因為,控術 制信號取自調整部分的輸出端,如果輸出完全不變,即控制信號不變,那么輸出電壓就變化更大,這就產生矛盾,所以只能做到基本不變。ups電源在大功率開關晶體管聞世以前,中聯調整穩壓器一直是最簡單、最常用的穩壓技術,其功率量線可達數百瓦到一千瓦,對于更高的功率量級,如數千瓦以上,常常采用可控硅相位控制穩壓器,但是,其動態響應慢,穩壓性能較差,在這里,簡要地介紹一下基本串聯穩壓器的電路。ups電源基準電壓電路:取樣電路取得的U。值究竟是升高了還是降低了,升高了多少或降低了多少?這就需要把U。值與恒定的(實際上為變化微小的)電壓Uz值進行比較,此恒定電壓的作用是作為一種基準,故稱為基準電壓?;鶞孰妷弘娐穭t能提供一基準電壓。
ups電源比較放大部分:有了基準電壓和U。的取樣電壓,要把取樣電壓與基準電壓先進比較。所謂比較,就是由基準電壓減去取樣電壓,減后所得的差值電壓的大小反映了U。變化的程度。此差值電壓被加到調整管的基極,調節管子的電流,使Ua作相應的變化。為了提高調節的靈敏度,亦就是當輸出電壓U。有微小的變化,調整管就能起相當的調整作用。調整管的調整作用的大小取決于基極一發射極間所加的電壓U。的值,為了得到較大的U,往往把比較后的差值電壓加以放大。在實際電路中,常把信號電壓的比較和放大合成一個部分——比較放大電路,此電路有采用單管放大、差動放大電路的,也有采用運算放大器等電路的。ups電源串聯調整器件:串聯調整元件通常由一個或多個晶體管并聯或復合組成,它像一個可變電阻,當輸入電壓上升或減小時,晶體管的有效電阻增加或減少,通過取樣、比較、放大負反饋電路來控制串聯調整管的管壓降(電阻),利用其Ua的變化來調節其輸出電壓,保持輸出電壓穩定。
ups電源工作在線性區,應工作在大于2V的管壓降上,否則工作在飽和區,不能反映電壓的變化,也就不能進行有效的調整。因此,最小的輸入電壓應高于U。+2V,由于全部負載電流均流過串聯調整管,其上的直流壓降為輸入,輸出電壓的差值。差值愈大,損耗愈大,尤其在最大輸入電壓下,串聯調整管上的承受壓降最大,故效率較低。ups電源由此計算的效率儀適用于無紋波的輸入直流以及輸入電壓僅高于輸出電壓2V的情況,當輸入直流有紋波時,紋波三角波的底部應高于輸出電壓2V,這時輸入電流電壓U,必須增高,因此效率9=U。/就會下降。在考慮變壓器,整流器的損耗,在低壓、大電流應用場合下,因全部負載電流都流過調整管,而此時調整管又工作于甲類狀態,管壓降Ualars),這樣調整管的管耗P。=Va。就較大,使整個串聯調整穩壓器的效率很低,一般僅有35%。同時散熱器也較大,故而使整個電源的體積也較大。此外,串聯調整穩壓器承受過載能力差,負載長期短路,容易造成調整管損壞,必需加入相應的保護電路。
ups電源就是利用集成電路技術將穩定電路中的元件都制作在一個半導體芯片或絕緣基片上,進行集成化,如圖2.21所示。線性集成穩壓器是指內部的結構是線性串聯式穩壓方式。ups電源穩壓器來組成穩壓電源所需的外圍元件極少,電路內部還有過流、過熱及調整管的保護電路。電路中常用的集成穩壓器主要有78XX系列、79XX系列、可調集成穩壓器、精密電壓基準集成穩壓器等。有時在數字78或79后面還有一個M或L,如78M12或79124,用來區別輸出電流和封裝形式等。塑料封裝的穩壓電路具有安裝容易、價格低廉等優點,因此使用較多。79系列除了輸出電壓為負,引出腳排列不同以外,命名方法、外形等均與78系列相
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