一款新型线性直流稳压电源

1万 · 2015-5-16 09:38

可控硅预稳压诞生得也很早，缺点是对电网干扰大，如果内部布线处理不好对输出也有干扰；优点是容量大，几百W到几十kW都能看到。

2万 · 2015-5-16 09:38

PowerAnts 发表于 2015-5-15 16:44
很少有人连续几小时边充电边用手机，但你有可能连续几小时接触这电源的输出端。感应雷很吓人，我十年前经历 ...

单位里的防雷应该还可以，这是单位里用的，设计的产品，需要验证一下高压供电的性能。
家里的市电，防雷的会差一些，以前有调制解调器被累计损坏。
以前农村舅舅家，一个响雷，屋角的砖头被劈了好几块。
如果是感应电，估计只要外壳带金属接地的，比如笔记本的地，也会感应到雷电的，也一样危险。
响雷的时候，赶紧保存，休息去。

1万 · 2015-5-16 09:41

最近10多年来，开关电源技术发展很快，特别是可调电压技术，所以用来做线性电源的预稳压也就水到渠成。效率高这个优点很明显，干扰相对也比可控硅小很多。不过中小功率下，在国内还是竞争不过继电器方式的；大功率下，国内开关电源的技术还不成熟，但是国外应用的很多。

1万 · 2015-5-16 09:44

还有一种用可控硅控制变压器抽头的，就是用可控硅代替继电器，优点很多，但功率不会很大，HP/安捷伦/是德的产品线中有这样的电路。

只看该作者 · 2015-5-16 11:55

线性直线稳压电路前加变压器抽头预调压或开关电源预调压的详细图纸在网上多有见到.本人不太赞成在线性直线稳压电路前加开关电源预调压的办法.本电路在变压器初级加入控制,可提高电源效率,特别是在小负载时,能有效减少变压器空载电流,使电源效率的提高更为显著.
我在标题中用了新型两字,指出了三个新特点,如果网友发现已有资料证明三个新特点都不存在,那么标题中新型两字就该去掉.如果网友指出任一新特点不是新的,请给出电路,注明出处.是否足以证明不是新持点,由网友们评判.

1万 · 2015-5-16 22:01

可控硅控制变压器初级的电源20年前就有了。控制初级有个优点是变压器本身可以有滤波功能，减少对后面的干扰；缺点是必须有一个辅助变压器，为控制电路单独供电。小功率电源，本身效率问题就不突出，为了控制成本，省一个辅助变压器，基本都是控制次级。中大功率电源，具体控制初级还是次级，看输出电压和电流以及可控硅器件的耐压和电流折中选择。如果只是说可控硅控制初级，谈不上新型；小功率电源，继电器控制的效率也不低，可控硅电路也谈不上高效率，追求效率的还是开关电源。
看不清电路图，不对称供电等不详说。
过流时拉低基准？用了可控基准？线性电源的稳压稳流控制很成熟，没见过拉低基准来控制的，这个是很新型。

只看该作者 · 2015-5-16 22:51

本帖最后由 NBSHZHX 于 2015-5-17 09:34 编辑

lyghj 发表于 2015-5-16 22:01
可控硅控制变压器初级的电源20年前就有了。控制初级有个优点是变压器本身可以有滤波功能，减少对后面的干扰 ...

之所以采用变压器初级控制预调压加线性直流稳压电路的形式是为了兼有高效率和输出电压纯度好的优点.
对主电路运放不对称供电是指,一般普通运放的工作电压为+ - 15V,而本电路的运放输出负电压的绝对值小,输出正电压的绝对值大,所以工作电压的正电压的绝对值也相应比负电压的绝对值要大,如Vcc=+25V, Vss=-5V,即不对称供电,这提高了输出正电压,又避免了因采用高压运放而增加成本.
对照电路图,过流时作电流比较器的运放输出低电压,通过二极管拉低了基准元件的电压;未过流时作电流比较器的运放输出高电压,因二极管反向隔离,不会对基准元件电压产生影响.基准元件没有特别之处,如TL431.这种方法在过流的临界点附近,输出特性表现较好

2万 · 2015-5-17 09:45

传统工频变压器的铁损值并不大，每公斤用铁量的铁损，质量好的0.5W, 质量差的1-2W左右。
几百W的，铁损大约是标称功率（容量）的2～3%，变压器初级调相或调功，节能的意义并不是很大。
与其在初级花功夫，不如把硅钢片牌号上一档，这才是皮实的产品。
不过，有时候你想用好料也难，量少了厂家不给做，我的10年质保似乎不符合中国国情

只看该作者 · 2015-5-17 10:39

PowerAnts 发表于 2015-5-17 09:45
传统工频变压器的铁损值并不大，每公斤用铁量的铁损，质量好的0.5W, 质量差的1-2W左右。
几百W的，铁损大约 ...

除了降低空载铁耗,还可降低空载铜耗,这部分比例虽然不大,但更重要的是整流输出电压Vco可跟踪在稳压电源输出电压Vpo加一必需的定量电压Va,如能使Vco=Vpo+2.5V,这式子是靠运放实现的,实测证实了这一点,这比不采用预调压显著提高了效率.

2万 · 2015-5-17 10:47

空载铜耗，那更是只有变压器容量的千分之一左右了，更不值一提。

在变压器初级用可控硅调相，肯定可以让次级整流输出电压始终比输出电压高一定值，实现高效率。

但显然，过零触发只能调功，不能调压。

只看该作者 · 2015-5-17 11:11

PowerAnts 发表于 2015-5-17 10:47
空载铜耗，那更是只有变压器容量的千分之一左右了，更不值一提。

在变压器初级用可控硅调相，肯定可以让次 ...

为了不使整流电流产生突变,故用过零触发.其实因为绕组电阻的限流,并不能在交流电一个半周期内(实际不到一个半周期)就把电压充到峰值,数个半周期的充电达到或超过上述等式,就停止充电.当放电至小于上述等式,又开始充电.这样实现了预调压,实测证实,过零触发也能对整流调压.

2万 · 2015-5-17 11:44

51楼：其实因为绕组电阻的限流,并不能在交流电一个半周期内(实际不到一个半周期)就把电压充到峰值

10楼：maychang说“折扣至少减半，甚至更多”

PS: 一切靠电阻降压的应用，都与高效无缘。压降放在绕组电阻上，与放在调整管上，有何区别？

只看该作者 · 2015-5-17 12:21

本帖最后由 NBSHZHX 于 2015-5-17 12:35 编辑

变压器绕组电阻是必然存在的,不是特意加上去的.即使以后常温超导材料象现在的铜线一样便宜,变压器绕组电阻不限流了,只要稍改变一下电路,也可以用过零触发对整流电压进行调压.

2万 · 2015-5-17 12:43

本帖最后由 PowerAnts 于 2015-5-17 12:46 编辑

上图为楼主的”稳压“模型，为PFM频率调制:

Vout=Vin*D*RL/(R+RL)

R为变压器绕组电阻，与生俱有，能利用起来自然是好事。但真的有效吗？

效率=Vout/Vin, 跟占空比无关, 占空比只能调压，不能提高效率。

2万 · 2015-5-17 12:56

效率=D*RL/(R+RL), 可见效率随占空比下降而下降

只看该作者 · 2015-5-17 13:02

本帖最后由 NBSHZHX 于 2015-5-17 13:09 编辑

你说得对.不过交流电Vin不是恒值.也可用过零触发(这里的零是指与电容电压相对应的电压),在一定的相位后截止,以实现整流电压调压,提升效率.这"一定的相位"可自动调整.这也就是直流电源低电压输出时,取交流电波形的低压段;直流电源高电压输出时,取交流电波形的高压段.以提高直流电源低电压输出时的效率.

2万 · 2015-5-17 13:12

可控硅是半可控器件，一般只能控制什么时间开，不能控制什么时间关。当然了，也有可控关断的可控硅，叫门控可控硅（GTO)，不过好像没有小功率的。再说，这“一定相位”一搞上去，那又成了谐波发电机了，wfc会向电网注入谐波电流了

只看该作者 · 2015-5-17 13:38

PowerAnts 发表于 2015-5-17 13:12
可控硅是半可控器件，一般只能控制什么时间开，不能控制什么时间关。当然了，也有可控关断的可控硅，叫门控 ...

如IGBT也可,过零导通,及时关断不是难事,这样做对电网产生高次谐波那是真的.据我所知工业充磁机放电电容的充电,一般采用交流电波形后沿相控恒流充电,当然后沿导通相位必须跟踪放电电容上的电压上升,高次谐波肯定加到电网上了.

3万 · 2015-5-17 13:40

NBSHZHX 发表于 2015-5-17 11:11
为了不使整流电流产生突变,故用过零触发.其实因为绕组电阻的限流,并不能在交流电一个半周期内(实际不到一 ...

除非你在整流之后采用电感输入式滤波，否则使用过零触发必是在交流的半个周期内整流后的电容两端电压上升到接近最大值。这个可以计算的。
“绕组电阻的限流”，那还讲什么效率？

2万 · 2015-5-17 13:47

NBSHZHX 发表于 2015-5-17 13:38
如IGBT也可,过零导通,及时关断不是难事,这样做对电网产生高次谐波那是真的.据我所知工业充磁机放电电容的 ...

工业设备若向电网注入较大谐波的，一定会被电力公司要求安装滤波设备。1MVA容量的0.4KW系统，允许的谐波电流也就三十来A

一款新型线性直流稳压电源

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