直流稳压电源是一种通过对输入电源进行稳压处理,输出准确直流电压的电源设备。通常,在实际的电子设备应用中,需要稳定的电源电压才能保证设备正常工作。直流稳压电源可以有效地保证电子设备的稳定工作,以及减少因为电源波动而导致的设备损坏。
直流稳压电源主要由变压器、整流桥、滤波电容和稳压电路四部分组成。变压器将交流电源变换成相应的直流电压,交流电源通常是220V/50Hz,变压器的作用就是将这个高压的交流电流变成低电压的交流电流,以便于后续的处理。变压器的输出被直接送入整流桥,整流桥是将交流电转化为直流电的器件。整流桥中由四个电子管组成了一个桥形电路,这个电路在正半周时,其中两个电子管导通,另外两个截止。在负半周时,导通的两个电子管与上一个周期相反,最终将交流屏蔽掉,只取正半周或负半周的直流电。
整流后直接经过滤波电容,滤波电容在整流后,将残余交流电及其波动全部滤掉,只留下近似直流(实际的滤波后有小量的纹波)。然后将滤波后的直流电送入稳压电路。稳压电路的主要功能是使输出电压保持稳定,例如5000伏安/24伏(true rms)。稳压电路有两种:一种是线性稳压器,另一种是开关稳压器。线性稳压器的原理是利用板曼管等仪器零调整的元件,比较常见;而开关稳压器的原理是实现市场上较高效率的电源需求,可以将控制电路嵌入稳压器中。
直流稳压电源广泛应用于电子、通信、计算机、仪表、医疗设备等领域。在电子设备中,直流稳压电源主要起到为其提供高质量稳定的电源。在通信设备中,直流稳压电源主要用于为相关设备提供稳定、可靠的电源,在计算机领域中,直流稳压电源则是保证计算机高速、稳定运行所必须的电源。在医疗设备中,直流稳压电源则可以用于为各种医疗设备提供高质量的电源。
直流稳压电源较之交流电源的优点在于输出端非常稳定。在稳定物体的应用中,需要一个输出非常稳定的电平,否则电路芯片将无法正常工作,在测试、测量设备等领域,直流稳压电源通常具有更高的精度。缺点在于控制线路相对复杂,输入电源电压波动时的响应较慢,并且需要使用大型的电感器和滤波器,因此制作成本较高。