非磁性AC/DC電源的詳細(xì)解析
在社會(huì)高度發(fā)展的今天,離不開(kāi)各種各樣的電子產(chǎn)品,那也就離不開(kāi)各種各樣的電源,就比如非磁性AC/DC電源,那么你知道什么是非磁性AC/DC電源嗎?
在創(chuàng)建工業(yè)電源時(shí),最常見(jiàn)的一個(gè)挑戰(zhàn)是將交流電壓電源轉(zhuǎn)換為直流電壓電源。幾乎所有應(yīng)用都需要將交流電壓改為直流電壓,從為手機(jī)充電到為微波爐的微控制器供電都是如此。通常來(lái)講,通過(guò)使用變壓器和整流器進(jìn)行這種轉(zhuǎn)換,如圖1所示。在該電路中,通過(guò)變壓器降壓(一倍于變壓器初級(jí)和次級(jí)線(xiàn)圈匝數(shù)比)。
由二極管構(gòu)成的整流電路,用來(lái)測(cè)量交流信號(hào)電壓或把交流信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流信號(hào)時(shí),其線(xiàn)性和精度均不理想。本電路使用了由OP放大器構(gòu)成的絕對(duì)值電路,因?yàn)樗删娙蒉D(zhuǎn)換成輸入信號(hào)的平均值,所以輸入電壓很小時(shí),也能獲得高精度。測(cè)量正弦波電壓可以用其平均值表示,但測(cè)量脈沖波形用平均值則很難測(cè)得其很效值。
磁解決方案有幾個(gè)缺點(diǎn)。您可能知道變壓器通過(guò)將磁通量轉(zhuǎn)換為電流來(lái)工作。由于這種轉(zhuǎn)換,變壓器會(huì)產(chǎn)生大量電磁干擾(EMI)。變壓器的輸出電壓也極其嘈雜,需要大電容來(lái)濾除噪聲。對(duì)于低功率應(yīng)用,可使用更簡(jiǎn)單且成本有效的方法來(lái)消除磁性元件。如同兩個(gè)電阻器如何形成一個(gè)分壓器一樣,您可使用電容器來(lái)產(chǎn)生交流阻抗(電抗),其在電壓到達(dá)電源之前降低電壓。這種配置通常稱(chēng)為電容壓降解決方案。
使用OP放大器的整流電路或絕對(duì)值電路測(cè)量電平很低的信號(hào),可以忽略二極管的正向壓降,溫度特性也很好,但是,由于其工作原理是利用OP放大器開(kāi)環(huán)境增益極大這一特點(diǎn),所以頻率升高時(shí),環(huán)路增益就會(huì)下降,使整流性能變壞。
當(dāng)負(fù)載未接通時(shí),基本的電容器壓降解決方案需要穩(wěn)壓二極管吸收應(yīng)用所需的電流。該穩(wěn)壓二極管是必需項(xiàng),因此線(xiàn)性穩(wěn)壓器(LDO)的輸入電壓不會(huì)超過(guò)絕對(duì)最大額定值。電容式壓降拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的一個(gè)缺點(diǎn)是效率不高,因?yàn)樵S多功率會(huì)隨著電阻器和LDO的熱量而消散。即使LDO未調(diào)壓,但由于穩(wěn)壓二極管中消耗的能量,效率仍然不理想。
當(dāng)不要求把絕對(duì)值輸出轉(zhuǎn)換成直流時(shí),會(huì)存在波形合成問(wèn)題,因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)絕對(duì)值電路是將半波整流電路的輸出與輸入波形相加,而OP放大器有相位滯后,兩者之間存在相位差,不能很好地進(jìn)行波形合成。
為提高該系統(tǒng)的效率,您需要優(yōu)化三個(gè)主要組件——浪涌電阻、穩(wěn)壓二極管和LDO的壓降。公式1所示為如何計(jì)算圖2所示的基本電容壓降解決方案的效率。
以上就是非磁性AC/DC電源的詳細(xì)解析,希望通過(guò)閱讀本文章,能幫助大家了解非磁性AC/DC電源,這樣能更快地學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)非磁性AC/DC電源。