脉冲电源是指将标准电源输入的交流电流转化成需要的脉冲电流输出的电源装置。
脉冲电源中的控制电路能够根据需要输出一定频率和占空比的宽脉冲、窄脉冲、方波等各种形式的电流。这种电源在电磁学、光电子学、通 signal 讯信号处理、医学以及实验室中经常使用。
脉冲电源一般包括变压器、整流器、能量贮存元件、调节元件、控制元件等。其基本原理是将输入的AC电流通过变压器将电压升高,再经过整流后将直流电压充进能量贮存元件内。
控制元件根据需要调节能量贮存元件内的电容、电感及电阻来输出各种形式的电流波形。在控制过程中,调节元件可以改变输出的占空比、频率、幅度等参数。
脉冲电源的特点在于其波形可根据需要灵活调节,可以输出各种形式的脉冲电流,对于一些需要特定形式电流的应用领域有很大的优势。脉冲电源的简单形式可以是矩形波或斜波,也可以缓慢地变形为光滑的正弦形态,将脉冲能量转换为高频热能,用于化学反应、净化污水、石油开采等领域。
脉冲电源在光电子学、医疗、通讯信号处理和军事等领域也有广泛应用。例如,在医学领域,脉冲电源可用于生物电信号放大、医疗设备以及医疗电生理的记录等。在通讯领域,呈现符合通信标准的脉冲码是数字通讯中的关键技术,脉冲电源可以根据具体需要灵活地控制波形。
一般情况下,脉冲电源可分为以下几类:
(1)单相脉冲电源:由单相变压器、单相半波整流及调制单元组成的脉冲电源。适用于负载档位较小的场合。
(2)三相脉冲电源:由三相变压器、三相半波整流及调制单元组成的脉冲电源。适用于负载档位较大的场合。
(3)交变式脉冲电源:由高频变压器、全波整流及调制单元组成的脉冲电源。主要优点是输出电流波形稳定,应用于精密电子设备的电源供给。
(4)反激式脉冲电源:由反激变压器、整流及调制单元组成的脉冲电源。其特点在于工作条件相对复杂。