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低壓電源
閱讀�4602時間�2018-04-23 17:23:19

集成電路的速度和功率特性取決于電源電壓。為了使電路在滿足目�(biāo)性能�(guī)格時可靠地工�,一個穩(wěn)定的電源電壓是必需�。在大多�(shù)電子系統(tǒng)(如計算機(jī)系統(tǒng))�,存在著幾個需要不同電壓和電流的電路。為了向這些電路提供不同的電�、電流和額定功率,需要使用電�變換�,使得電壓達(dá)到低壓電源的要求,通常低壓電源低于36V�

簡介

  高低壓電源有兩種劃分方式,一種是根據(jù)人的安全與否,即36v以下是低電壓�36v以上是高電壓;而更常用的一種劃分方式是1kv(交流)以下的電壓稱為低電壓�1kv以上的電壓稱為高電壓。許多集成電�(如微處理�、數(shù)字信號處理器、動�(tài)隨機(jī)存取存儲器和靜態(tài)隨機(jī)存取存儲�)在直流電源電壓下工作。因此,在典型的計算�(jī)系統(tǒng)�,首先通過交流-直流變換器將�(yīng)用系�(tǒng)的交流電壓轉(zhuǎn)變成直流電壓。一旦得到一個直流電�,可通過DC-DC變換器產(chǎn)生系�(tǒng)中不同電路塊需要的特定直流電壓�

電路形式

  (1)低壓電源�(gòu)�
  低壓電源包括DC110V和DC24V電源,DC110V電源兼作蓄電池充電器�
  DC/DC變流器供電有兩種形式。一種是由輔助逆變器供�。所以實際上是DC/AC/DC間接變流器。另一種是直接由DC1500V或DC750V電網(wǎng)供電的變流器�
  在城軌列車上DC24V電源功率很小,一般只�1�2kW,多�(shù)由DC110V供電,采用專用模��
  (2)間接DC/DC變流�
 ?、賳�?dú)變壓器供電的DC/AC/DC變流�
  三相降壓變壓器由輔助逆變器輸出的AC380V供電。變壓器降壓后通過三相二極管或晶閘管整流橋及濾波器輸出DC110V電壓�
  ②輔助變壓器次邊繞組供電的DC/AC/DC變流�
  輔助電源的變壓器次邊繞組,除了三相AC380V�,另有一組為DC110V供電的低壓三相繞�。它的輸出經(jīng)二極管或晶閘管三相整流橋及濾波器輸出DC110V電壓�
  以上兩種電路的共同優(yōu)�(diǎn)是電路簡�,價格低。共同的缺點(diǎn)是:
  a.輸出電壓脈動�,尤其是�(dāng)采用晶閘管整流,雖然輸出電壓可根�(jù)蓄電池的電壓和溫度控�,但電壓波形脈動�,則對濾波要求高�
  b.低壓電源依賴于輔助逆變�,一旦逆變器故�,也同時失去了對DC110V供電�
 ?、圯o助逆變器供電的高頻DC/AC/DC變流�
  輔助逆變器AC380V輸出。經(jīng)三相二極管整流橋整流后濾�,通過高頻單相逆變器變換為高頻交流電壓,然后由高頻變壓器降�。再通過快恢�(fù)二極管橋整流,濾波輸出DC110V電壓�

電路故障分析

  �(dāng)壓敏電阻VAl擊穿短路后,會引起熔斷器FUSE過流熔斷,產(chǎn)生控制板或整�(jī)不工作的故障。變壓器T1的初級繞組內(nèi)部的溫度熔斷器熔�,使T1不能輸出12V左右的交流電壓,低壓電源也就不能�(chǎn)�12V�5V的直流電�,CPU和相�(guān)電路不能工作,產(chǎn)生整�(jī)不工作的故障。T1�(nèi)的溫度熔斷器熔斷,而溫度熔斷有時是由整流管D1~D4被擊�,或濾波電容C1被擊穿引起T1的繞組因過流�(fā)熱所��
  12V�(wěn)壓器ICl不工作或5V�(wěn)壓器IC2損壞不能輸出12V�5V電壓,導(dǎo)致CPU、操作顯示電路不工作時,也會�(chǎn)生整�(jī)不工作的故障。同�,Q1、ZDl、R1組成�5V�(wěn)壓器異常不能輸出5V電壓或輸出的電壓過低�,也會產(chǎn)生整�(jī)不工作的故障。ICI損壞后若沒有同型號的�(wěn)壓器更換,也可用LM7812更換:IC2損壞后可采用AN7805更換�
  故障檢測
  壓敏電阻VAl過壓損壞�,表面通常有裂痕或黑點(diǎn),通過直觀檢查多可查出;若表面正常,通過用數(shù)字式萬用表的二極管擋或指針式萬用表的R×1D擋測壓敏電阻的正、反向電阻的在路阻值是否正常,也可判斷其是否損��
  低壓電源輸出電壓低或無電壓輸出有的是由電源本身異常所�,有的是由負(fù)載有元器件短路引起的。懷疑負(fù)載短路時可利用萬用表電阻擋測該元器件供電端對地的阻值來確定,若阻值較小,說明該元器件短路。若短路�(diǎn)不好查找,可�(jié)合開路法,即分別斷開單元電路的供電端�,再通過測供電端子對地電阻的阻�,就可查出故障點(diǎn)�

�(diào)控與�(yīng)�

  在負(fù)載電流和直流輸入電源電壓變化的情況下,為了滿足使電路合格的性能和功�,電路的直流供電電壓必須保持在一個嚴(yán)格的電壓包絡(luò)線之�(nèi)。因�,供電電源不僅應(yīng)該提供電壓轉(zhuǎn)�,也�(yīng)提供電壓�(diào)節(jié)。DC-DC�(wěn)壓器可以從未�(diào)節(jié)的直流輸入電壓產(chǎn)生一個穩(wěn)定的具有不同的電壓幅度和(�)極性的直流輸出電壓�
  對于不同的應(yīng)用,電壓變換器的功率顯著變化。在電池供電的便攜式�(yīng)用中,負(fù)載的功率需量通常是幾�;計算機(jī)和辦公設(shè)備的供電電源可以提供幾百瓦到幾千�;在變速電動機(jī)�(qū)動器�,負(fù)載所需的功率從幾千瓦到幾兆瓦不等;連接直流傳輸線路和交流公用系�(tǒng)的整流器和逆變器的功率級別可高�(dá)幾千兆瓦。為了滿足負(fù)載的電壓和電流要�,用于電壓轉(zhuǎn)換的電路�?fù)潆S著應(yīng)用類型的不同以節(jié)能的方式改變。許多年�,針對各種不同的�(yīng)�,已�(jīng)開發(fā)出了許多可提供節(jié)能的電壓�(zhuǎn)化的DC-DC�(zhuǎn)化技�(shù)�

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