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什么是直流电源

作者:李原
2020-02-22
百科

一、什么是直流电源

直流电源的概念: 能使电路中形成恒定电流的装置,如干电池、蓄电池、直流发电机等,称为直流电源。

直流电源有正负两个电极,正极的电势高,负极的电势低;当两个电极与电路连通后,直流电源能维持两个电极之间的恒定电势差,从而在外电路中形成由正极到负极的恒定电流。 要使直流电源两极间的电势差保持恒定必须使在外电路中由正极流到负极的正电荷,在电源内部逆着电场力的方向,由负极返回到正极去。

这个过程不能靠静电力,只能靠某种与静电力方向相反的“非静电力”来实现。因此,电源就是一种提供非静电力的装置,通过非静电力做功,把非电能转化为正负电极之间的电势能。

表征电源特征的重要物理量有两个:一个是电源电动势E,另一个是电源的内电阻(简称内阻)r0。 直流电源的类型很多,不同类型的直流电源,非静电力的性质不同,能量转换的过程也不同。

例如,在化学电池中,非静电力来自与离子的溶解和沉积过程相联系的化学作用,化学电池放电时,化学能转化为电能和电路中的内能。在直流发电机中,非静电力来自电磁感应作用,直流发电机供电时,机械能转化为电能和电路中的内能。

直流电源的分类:直流稳定电源按习惯可分为化学电源,线性稳定电源和开关型稳定电源,它们又分别具有各种不同类型:化学电源:我们平常所用的干电池、铅酸蓄电池、镍镉、镍氢、锂离子电池均属于这一类,各有其优缺点。随着科学技术的发展,又产生了智能化电池;在充电电池材料方面,美国研制人员发现锰的一种碘化物,用它可以制造出便宜、小巧、放电时间长,多次充电后仍保持性能良好的环保型充电电池。

线性稳定电源:线性稳定电源有一个共同的特点就是它的功率器件调整管工作在线性区,靠调整管之间的电压降来稳定输出。由于调整管静态损耗大,需要安装一个很大的散热器给它散热。

而且由于变压器工作在工频(50Hz)上,所以重量较大。该类电源优点是稳定性高,纹波小,可靠性高,易做成多路,输出连续可调的成品。

缺点是体积大、较笨重、效率相对较低。这类稳定电源又有很多种,从输出性质可分为稳压电源和稳流电源及集稳压、稳流于一身的稳压稳流(双稳)电源。

从输出值来看可分定点输出电源、波段开关调整式和电位器连续可调式几种。从输出指示上可分指针指示型和数字显示式型等等。

开关型直流稳压电源:与线性稳压电源不同的一类稳电源就是开关型直流稳压电源,它的电路型式主要有单端反激式,单端正激式、半桥式、推挽式和全桥式。它和线性电源的根本区别在于它变压器不工作在工频而是工作在几十千赫兹到几兆赫兹。

功能管不是工作在饱和及截止区即开关状态;开关电源因此而得名。开关电源的优点是体积小,重量轻,稳定可靠;缺点相对于线性电源来说纹波较大(一般≤1%VO(P-P),好的可做到十几mV(P-P)或更小)。

它的功率可自几瓦-几千瓦均有产品。价位为3 元-十几万元/瓦,下面就一般习惯分类介绍几种开关电源:①、AC/DC 电源该类电源也称一次电源,它自电网取得能量,经过高压整流滤波得到一个直流高压,供DC/DC 变换器在输出端获得一个或几个稳定的直流电压,功率从几瓦-几千瓦均有产品,用于不同场合。

属此类产品的规格型号繁多,据用户需要而定通信电源中的一次电源(AC220 输入,DC48V 或24V 输出)也属此类.②、DC/DC 电源在通信系统中也称二次电源,它是由一次电源或直流电池组提供一个直流输入电压,经DC/DC 变换以后在输出端获一个或几个直流电压。③、通信电源通信电源其实质上就是DC/DC 变换器式电源,只是它一般以直流-48V 或-24V 供电,并用后备电池作DC 供电的备份,将DC 的供电电压变换成电路的工作电压,一般它又分中央供电、分层供电和单板供电三种,以后者可靠性最高。

④、电台电源电台电源输入AC220V/110V,输出DC13.8V,功率由所供电台功率而定,几安几百安均有产品.为防止AC 电网断电影响电台工作,而需要有电池组作为备份,所以此类电源除输出一个13.8V 直流电压外,还具有对电池充电自动转换功能。⑤、模块电源随着科学技术飞速发展,对电源可靠性、容量/体积比要求越来越高,模块电源越来越显示其优越性,它工作频率高、体积小、可靠性高,便于安装和组合扩容,所以越来越被广泛采用。

目前,目前国内虽有相应模块生产,但因生产工艺未能赶上国际水平,故障率较高。DC/DC 模块电源目前虽然成本较高,但从产品的漫长的应用周期的整体成本来看,特别是因系统故障而导致的高昂的维修成本及商誉损失来看,选用该电源模块还是合算合算的,在此还值得一提的是罗氏变换器电路,它的突出优点是电路结构简单,效率高和输出电压、电流的纹波值接近于零。

二、什么是直流电源

能使电路中形成恒定电流的装置,如干电池、蓄电池、直流发电机等,称为直流电源。

直流电源有正负两个电极,正极的电势高,负极的电势低;当两个电极与电路连通后,直流电源能维持两个电极之间的恒定电势差,从而在外电路中形成由正极到负极的恒定电流。 要使直流电源两极间的电势差保持恒定必须使在外电路中由正极流到负极的正电荷,在电源内部逆着电场力的方向,由负极返回到正极去。

这个过程不能靠静电力,只能靠某种与静电力方向相反的“非静电力”来实现。因此,电源就是一种提供非静电力的装置,通过非静电力做功,把非电能转化为正负电极之间的电势能。

三、直流电源性质是什么

直流电源直流电源(DCpower)有正、负两个电极,正极的电位高,负极的电位低,当两个电极与电路连通后,能够使电路两端之间维持恒定的电位差,从而在外电路中形成由正极到负极的电流. 单靠水位高低之差不能维持稳恒的水流,而借助于水泵持续地把水由低处送往高处就能维持一定的水位差而形成稳恒的水流.与此类似,单靠电荷所产生的静电场不能维持稳恒的电流,而借助于直流电源,就可以利用非静电作用(简称为“非静电力”)使正电荷由电位较低的负极处经电源内部返回到电位较高的正极处,以维持两个电极之间的电位差,从而形成稳恒的电流.因此,直流电源是一种能量转换装置,它把其他形式的能量转换为电能供给电路,以维持电流的稳恒流动. 直流电源中的非静电力是由负极指向正极的.当直流电源与外电路接通后,在电源外部(外电路),由于电场力的推动,形成由正极到负极的电流.而在电源内部(内电路),非静电力的作用则使电流由负极流到正极,从而使电荷的流动形成闭合的循环. 表征电源本身的一个重要特征量是电源的电动势,它等于单位正电荷从负极通过电源内部移到正极时非静电力所作的功.当电源给电路提供能量时,所供给的功率P等于电源的电动势E与电流I两者的乘积,P=EI.电源的另一个特征量是它的内电阻(简称内阻)R0,当通过电源的电流为I时,电源内部损耗的热功率(即单位时间内产生的焦耳热)等于R0I. 当电源的正、负两极没有连通时,电源处于断路(开路)状态,这时电源两电极之间的电位差在量值上即等于电源的电动势.在断路状态下,不发生非电能与电能的相互转换.当把负载电阻接到电源的两极上以构成闭合回路时,通过电源内部的电流从负极流到正极,这时,电源所提供的功率EI等于输送到外电路的功率U I(U是电源正极与负极之间的电位差)与内电阻中损耗的热功率R0I之和,E I=UIR0I.于是,当电源向负载电阻提供功率时,电源两极间的电位差U=E-R0I. 当用另一个电动势较大的电源接到电动势较小的电源上,正极接正极,负极接负极(例如用直流发电机对蓄电池组充电)时,在电动势较小的电源内部,电流是从它的正极流到负极的,这时,外界向电源输入电功率UI,它等于电源中单位时间内储存的能量E I与内电阻中损耗的热功率R0I之和,U I=EIR0I.于是,当外界向电源输入功率时,外界加到电源两极之间的电压应为U=ER0I. 当电源的内电阻可以忽略不计时,可以认为电源的电动势在量值上近似地等于电源两极间的电位差或电压. 为了取得较高的直流电压,常将直流电源串联使用,这时总电动势为各电源的电动势之和,总内阻也为各电源内电阻之和.由于内阻增大,一般只能用于所需电流强度较小的电路.为了取得较大的电流强度,可以将等电动势的直流电源并联使用,这时总电动势即为单个电源的电动势,总内阻为各电源内电阻的并联值. 直流电源的类型很多,不同类型的直流电源中,非静电力的性质不同,能量转换的过程也不同.在化学电池(例如干电池、蓄电池等)中,非静电力是与离子的溶解和沉积过程相联系的化学作用,化学电池放电时,化学能转化为电能和焦耳热在温差电源(例如金属温差电偶、半导体温差电偶)中,非静电力是与温度差和电子的浓度差相联系的扩散作用,温差电源向外电路提供功率时,热能部分地转化为电能.在直流发电机中,非静电力是电磁感应作用,直流发电机供电时,机械能转化为电能与焦耳热.在光电池中,非静电力是光生伏打效应的作用,光电池供电时,光能转化为电能和焦耳热.。

四、开关直流稳压电源是什么意思

应该是“直流开关稳压电源”,是指一种电压转换电源电路,主构成部分是一个变压器和一个充当“开和关”功能的晶体管,变压器和晶体管串联于电路中,直流电经过晶体管的“开和关”状态在电路上形成脉冲电压,这个脉冲电压在变压器的磁芯上面形成瞬间变化的磁场,然后在同一个磁场里的另一个线圈上就感应出了脉冲电压,这个脉冲电压经过整流和滤波,就是输出的直流电压了,稳压部分是由输出电压提供信号控制晶体管的开和关的时间以及幅度,达到稳压的目的,三言两语说不清,有兴趣上电源网看看吧,那里很多高手。

五、【功率放大电路中,直流电源的作用是什么

简单的说就是能源!电力!没有它你还怎么放大啊!还有就是绝大部分的电子元件都是用直流电的!你要是没有直流电供给这些元件工作!它还怎么工作,怎么做放大啊! 不知道LZ是否看得懂这图!这是一个简单的功率放大器的电路图!你看正负电源和输出之间隔有什么!都一个三极管Q5~Q6(是大功率三极管),在没有信号的情况下这两个三极管只是微微导通,有很小的电流通过!这个电压值刚好和电源地相等,输出为0!当有信号时,信号经前面三极管Q1Q3Q4的放大后,推动Q5Q6进行放大,当信号强度达到一定值时,Q5Q6接近饱和,此时输出的电压就和电源电压十分接近!(强调一点:在正常放大工作时Q5Q6是交替工作的),还有一点,就是在Q5Q6其中一个激穿短路的时候也会与电源电压一样!。

六、什么样的电路才是理想的直流电源电路

其缺点是在保护电路动作之后,即使过载情况消除后,稳压电路也不能自行恢复正常工作.为了使稳压电源恢复正常工作,可切断供电电源后再重新接通,使稳态电路重新工作在BG导通和BG截止的状况.或者在双稳态电路中加电容,两端的电压为零.在故障排除后,可按动开关,使之接通.此时电容并联在BG的c-e极之间.由于电压不能突变,所以在接入瞬间使BG导通,电源恢复正常工作.在设计中,一般取保护动作电流在电阻上的压降为1所以电阻选定后,可通过调整管的大小来控制保护电路的动作电流但要比整定值低,则需将电阻调大些;反之,若比整定值高,则需将电压调小些.这种电路的保护动作电流与输出电压的大小无关,所以对输出电压连续可调的稳压电源,采用此种保护电路比较方便.调整管上的最大耗散功率可按保护电路动作时调整.上一篇:直流电源过电流保护电路的种类 下一篇:直流电源的散热方式怎么选择。

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