非磁性AC/DC電源的詳細解析
在社會高度發(fā)展的今天,離不開各種各樣的電子產(chǎn)品,那也就離不開各種各樣的電源,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,最常見的一個挑戰(zhàn)是將交流電壓電源轉(zhuǎn)換為直流電壓電源。幾乎所有應用都需要將交流電壓改為直流電壓,從為手機充電到為微波爐的微控制器供電都是如此。通常來講,通過使用變壓器和整流器進行這種轉(zhuǎn)換,如圖1所示。在該電路中,通過變壓器降壓(一倍于變壓器初級和次級線圈匝數(shù)比)。
由二極管構(gòu)成的整流電路,用來測量交流信號電壓或把交流信號轉(zhuǎn)換為直流信號時,其線性和精度均不理想。本電路使用了由OP放大器構(gòu)成的絕對值電路,因為它由均化電容轉(zhuǎn)換成輸入信號的平均值,所以輸入電壓很小時,也能獲得高精度。測量正弦波電壓可以用其平均值表示,但測量脈沖波形用平均值則很難測得其很效值。
磁解決方案有幾個缺點。您可能知道變壓器通過將磁通量轉(zhuǎn)換為電流來工作。由于這種轉(zhuǎn)換,變壓器會產(chǎn)生大量電磁干擾(EMI)。變壓器的輸出電壓也極其嘈雜,需要大電容來濾除噪聲。對于低功率應用,可使用更簡單且成本有效的方法來消除磁性元件。如同兩個電阻器如何形成一個分壓器一樣,您可使用電容器來產(chǎn)生交流阻抗(電抗),其在電壓到達電源之前降低電壓。這種配置通常稱為電容壓降解決方案。
使用OP放大器的整流電路或絕對值電路測量電平很低的信號,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放大器開環(huán)境增益極大這一特點,所以頻率升高時,環(huán)路增益就會下降,使整流性能變壞。
當負載未接通時,基本的電容器壓降解決方案需要穩(wěn)壓二極管吸收應用所需的電流。該穩(wěn)壓二極管是必需項,因此線性穩(wěn)壓器(LDO)的輸入電壓不會超過絕對最大額定值。電容式壓降拓撲結(jié)構(gòu)的一個缺點是效率不高,因為許多功率會隨著電阻器和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。
當不要求把絕對值輸出轉(zhuǎn)換成直流時,會存在波形合成問題,因為標準絕對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,不能很好地進行波形合成。
為提高該系統(tǒng)的效率,您需要優(yōu)化三個主要組件——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電源的詳細解析,希望通過閱讀本文章,能幫助大家了解非磁性AC/DC電源,這樣能更快地學會設計非磁性AC/DC電源。