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什么是直流電源
  

直流電源的概念:
能使電路中形成恒定電流的裝置,如干電池、蓄電池、直流發電機等,稱為直流電源。
直流電源有正負兩個電極,正極的電勢高,負極的電勢低;當兩個電極與電路連通后,直流電源能維持兩個電極之間的恒定電勢差,從而在外電路中形成由正極到負極的恒定電流。
要使直流電源兩極間的電勢差保持恒定必須使在外電路中由正極流到負極的正電荷,在電源內部逆著電場力的方向,由負極返回到正極去。這個過程不能靠靜電力,只能靠某種與靜電力方向相反的“非靜電力”來實現。因此,電源就是一種提供非靜電力的裝置,通過非靜電力做功,把非電能轉化為正負電極之間的電勢能。

表征電源特征的重要物理量有兩個:一個是電源電動勢E,另一個是電源的內電阻(簡稱內阻)r0。

直流電源的類型很多,不同類型的直流電源,非靜電力的性質不同,能量轉換的過程也不同。例如,在化學電池中,非靜電力來自與離子的溶解和沉積過程相聯系的化學作用,化學電池放電時,化學能轉化為電能和電路中的內能。在直流發電機中,非靜電力來自電磁感應作用,直流發電機供電時,機械能轉化為電能和電路中的內能。

直流電源的分類:

直流穩定電源按習慣可分為化學電源,線性穩定電源和開關型穩定電源,它們又分別具有各種不同類型:

化學電源:

我們平常所用的干電池、鉛酸蓄電池、鎳鎘、鎳氫、鋰離子電池均屬于這一類,各有其優缺點。
隨著科學技術的發展,又產生了智能化電池;在充電電池材料方面,美國研制人員發現錳的一種碘化物,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保型充電電池。

線性穩定電源:

線性穩定電源有一個共同的特點就是它的功率器件調整管工作在線性區,靠調整管之間的電壓降來穩定輸出。由于調整管靜態損耗大,需要安裝一個很大的散熱器給它散熱。而且由于變壓器工作在工頻(50Hz)上,所以重量較大。
該類電源優點是穩定性高,紋波小,可靠性高,易做成多路,輸出連續可調的成品。缺點是體積大、較笨重、效率相對較低。這類穩定電源又有很多種,從輸出性質可分為穩壓電源和穩流電源及集穩壓、穩流于一身的穩壓穩流(雙穩)電源。從輸出值來看可分定點輸出電源、波段開關調整式和電位器連續可調式幾種。從輸出指示上可分指針指示型和數字顯示式型等等。

開關型直流穩壓電源:

與線性穩壓電源不同的一類穩電源就是開關型直流穩壓電源,它的電路型式主要有單端反激式,單端正激式、半橋式、推挽式和全橋式。它和線性電源的根本區別在于它變壓器不工作在工頻而是工作在幾十千赫茲到幾兆赫茲。功能管不是工作在飽和及截止區即開關狀態;開關電源因此而得名。
開關電源的優點是體積小,重量輕,穩定可靠;缺點相對于線性電源來說紋波較大(一般≤1%VO(P-P),好的可做到十幾mV(P-P)或更小)。它的功率可自幾瓦-幾千瓦均有產品。價位為3 元-十幾萬元/瓦,下面就一般習慣分類介紹幾種開關電源:

①、AC/DC 電源

該類電源也稱一次電源,它自電網取得能量,經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定的直流電壓,功率從幾瓦-幾千瓦均有產品,用于不同場合。屬此類產品的規格型號繁多,據用戶需要而定通信電源中的一次電源(AC220 輸入,DC48V 或24V 輸出)也屬此類.

②、DC/DC 電源在通信系統中也稱二次電源,它是由一次電源或直流電池組提供一個直流輸入電壓,經DC/DC 變換以后在輸出端獲一個或幾個直流電壓。

③、通信電源

通信電源其實質上就是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 供電的備份,將DC 的供電電壓變換成電路的工作電壓,一般它又分中央供電、分層供電和單板供電三種,以后者可靠性最高。

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,幾安幾百安均有產品.為防止AC 電網斷電影響電臺工作,而需要有電池組作為備份,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換功能。

⑤、??櫚繚?/p>

隨著科學技術飛速發展,對電源可靠性、容量/體積比要求越來越高,??櫚繚叢嚼叢較允酒溆旁叫?它工作頻率高、體積小、可靠性高,便于安裝和組合擴容,所以越來越被廣泛采用。目前,目前國內雖有相應??檣?但因生產工藝未能趕上國際水平,故障率較高。

DC/DC ??櫚繚茨殼八淙懷殺窘細?但從產品的漫長的應用周期的整體成本來看,特別是因系統故障而導致的高昂的維修成本及商譽損失來看,選用該電源??榛故嗆纖愫纖愕?在此還值得一提的是羅氏變換器電路,它的突出優點是電路結構簡單,效率高和輸出電壓、電流的紋波值接近于零。

 

具體詳見:直流電源,直流穩壓電源,開關直流電源,高壓直流電源

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