
直流電源作為電子設(shè)備的核心能源供給裝置,根據(jù)工作原理、結(jié)構(gòu)形式及應(yīng)用場(chǎng)景的不同,可分為多個(gè)類(lèi)別,各類(lèi)別在性能、效率和適用領(lǐng)域上存在顯著差異。
按工作原理劃分,最常見(jiàn)的是線性直流電源和開(kāi)關(guān)型直流電源。線性直流電源通過(guò)調(diào)整晶體管的導(dǎo)通狀態(tài)來(lái)穩(wěn)定輸出電壓,其核心由工頻變壓器、整流濾波電路和線性調(diào)整器組成。這類(lèi)電源的優(yōu)勢(shì)是輸出紋波小(通?!?mV
峰峰值)、噪聲低,電壓調(diào)整率可達(dá) 0.01%/V,但效率較低(一般
30%-60%),體積較大,適用于對(duì)電源純度要求高的場(chǎng)景,如精密儀器、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備。開(kāi)關(guān)型直流電源則采用高頻開(kāi)關(guān)技術(shù)(工作頻率
50kHz-2MHz),通過(guò)脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通與關(guān)斷,實(shí)現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換與穩(wěn)定。其效率可達(dá) 80%-95%,體積僅為同功率線性電源的
1/3-1/5,但輸出紋波相對(duì)較大(10-50mV 峰峰值),廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、通信設(shè)備等對(duì)效率和體積敏感的領(lǐng)域。
按輸出特性可分為恒壓直流電源、恒流直流電源和恒壓恒流兩用電源。恒壓電源(CV
模式)能維持輸出電壓穩(wěn)定,當(dāng)負(fù)載變化時(shí)自動(dòng)調(diào)整輸出電流,如筆記本電腦充電器(輸出 19V/3.42A);恒流電源(CC
模式)則保持輸出電流恒定,電壓隨負(fù)載變化,典型應(yīng)用包括 LED 驅(qū)動(dòng)電源(如
350mA/3-7V);恒壓恒流電源可根據(jù)負(fù)載特性自動(dòng)切換工作模式,在電池充電領(lǐng)域尤為常見(jiàn),例如鋰電池充電器(恒壓階段 4.2V,恒流階段 1A)。
根據(jù)相數(shù)與輸入形式,直流電源可分為單相直流電源和三相直流電源。單相電源輸入為 220V 交流電,功率通常在
0.1-5kW,適用于小型設(shè)備;三相電源輸入 380V 交流電,功率可達(dá)數(shù)十至數(shù)百千瓦,多用于工業(yè)大功率設(shè)備,如電動(dòng)汽車(chē)充電樁(60kW
及以上)。此外,還有直流輸入的直流電源(DC-DC 轉(zhuǎn)換器),通過(guò)斬波技術(shù)實(shí)現(xiàn)電壓變換,如車(chē)載 DC-DC 模塊(將 12V 蓄電池電壓轉(zhuǎn)換為 5V
給車(chē)載電子設(shè)備供電)。
按用途與特殊功能分類(lèi),還包括可編程直流電源、雙向直流電源、不間斷直流電源(UPS)等??删幊屉娫纯赏ㄟ^(guò)上位機(jī)或面板設(shè)置輸出電壓、電流及保護(hù)參數(shù),支持時(shí)序控制,適用于自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng);雙向直流電源具備能量雙向流動(dòng)能力,既能供電也能吸收電能(如儲(chǔ)能系統(tǒng)中的充放電電源);不間斷直流電源則配備蓄電池組,在市電中斷時(shí)無(wú)縫切換供電,保障醫(yī)療設(shè)備、數(shù)據(jù)中心等關(guān)鍵負(fù)載的連續(xù)運(yùn)行。
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