直流稳压电源简介、使用步骤及注意事项-电路图讲解-电子技术方案

直流稳压电源简介 能为负载提供稳定直流电源的电子装置。直流稳压电源的供电电源大都是交流电源，当交流供电电源的电压或负载电阻变化时，稳压器的直流输出电压都会保持稳定。直流稳压电源随着电子设备向高精度、高稳定性和高可靠性的方向发展，对电子设备的供电电源提出了高的要求。

直流稳压电源的基本功能 

 1．输出电压值能够在额定输出电压值以下任意设定和正常工作。 

 2．输出电流的稳流值能在额定输出电流值以下任意设定和正常工作。 

 3．直流稳压电源的稳压与稳流状态能够自动转换并有相应的状态指示。 

 4．对于输出的电压值和电流值要求精确的显示和识别。

 5．对于输出电压值和电流值有精准要求的直流稳压电源，一般要用多圈电位器和电压电流微调电位器，或者直接数字输入。

 6．要有完善的保护电路。直流稳压电源在输出端发生短路及异常工作状态时不应损坏，在异常情况消除后能立即正常工作。  

直流稳压电源的使用图解说明 1）每路电源独立使用 

 此时中间按钮全部处于弹出位置。   2）正负电源接法

 此时请将两个CURRENT旋钮全部右旋到底，也请将中间两个选择按钮全部置于弹出位置    

直流稳压电源使用步骤 

 第一步：电源连接。将稳压电源连接上市电。   

 第二步：开启电源。在不接负载的情况下，按下电源总开关（power），然后开启电源直流输出开关（output），使电源正常输出工作（一些简单的可调稳压电源只有总电源开关，没有独立的直流输出开关）。此时，电源数字指示表头上即显示出当前工作电压和输出电流。   

 第三步：设置输出电压。通过调节电压设定旋钮，使数字电压表显示出目标电压，完成电压设定。对于有可调限流功能的电源，有两套调节系统分别调节电压和电流。调节时要分清楚，一般调节电压的电位器有“VOLTAGE”字样，调节电流的电位器有“CURRENT”字样。很多入门级产品使用低成本的粗调/细调双旋钮设定，遇到双调节旋钮，我们先将细调旋钮旋到中间位置，然后通过粗调旋钮设定大致电压，再用细调旋钮精确修正。   

 第四步：设置电流。按下电源面板上“Limit”键不放，此时电流表会显示电流数值，调节电流旋钮，使电流数值达到预定水平。一般限流可设定在常用最高电流的120％。有的电源没有限流专用调节键，用户需要按照说明书要求短路输出端，然后根据短路电流配合限流旋钮设定限流水平。简易型的可调稳压电源没有电流设定功能，也没有对应的旋钮。   

 第五步：设定过压保护OVP。过压设定是指在电源自身可调电压范围内进一步限定一个上限电压，以免误操作时电源输出过高电压。一般，过压可以设置为平时最高工作电压的120％水平。过压设定需要用到一字螺丝刀，调节面板内凹的电位器，这也是一种防止误动的设计。设定OVP电压时，先将电源工作电压调节到目标过压点上，然后慢慢调节OVP电位器，使电源保护恰好动作，此时OVP即告设定完成。然后，关闭电源，调低工作电压，就能正常工作了。设定工作电压参考上文中第三步。不同的电源设置，OVP方式不同。   

 第六步：通信接口参数设置和遥控操作的设置。对于本地控制的应用（面板操作）要关闭遥控操作。通信接口要按通信要求设定，本地应用则不需设置。 

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在本篇文章中，我将从不同方面深入介绍降压、升压和降压-升压拓扑结构。   降压转换器 图1是非同步降压转换器的原理图。降压转换器将其输入电压降低为较低的输出电压。当开关Q1导通时，能量转移到输出端。    

 图1：非同步降压转换器原理图   公式1计算占空比：     公式2计算最大金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）应力：     公式3给出了最大二极管应力：     其中Vin是输入电压，Vout是输出电压，Vf是二极管正向电压。   与线性稳压器或低压差稳压器（LDO）相比，输入电压和输出电压之间的差异越大，降压转换器的效率就越高。   尽管降压转换器在输入端具有脉冲电流，但由于的电感 - 电容（LC）滤波器位于转换器的输出端，输出电流是连续的。结果，与输出端的纹波相比，反射到输入端的电压纹波将会更大。   对于占空比小且输出电流大于3A的降压转换器，建议使用同步整流器。如果您的电源需要大于30A的输出电流，建议使用多相或交错功率级，因为这样可以最大限度地减少组件的应力，在多个功率级之间分散产生的热量，并减少转换器输入端的反射纹波。   使用N-FET时会造成占空比受限，因为自举电容需要在每个开关循环进行再充电。在这种情况下，最大占空比在95-99％的范围内。   降压转换器通常具有良好的动态特性，因为它们为正向拓扑结构。可实现的带宽取决于误差放大器的质量和所选择的开关频率。   图2至图7显示了非同步降压转换器中FET、二极管和电感器在连续导通模式（CCM）下的电压和电流波形。    

升压转换器 升压转换器将其输入电压升高为更大的输出电压。当开关Q1不导通时，能量转移到输出端。图8是非同步升压转换器的原理图。

 图8：非同步升压转换器原理图   公式4计算占空比：     公式5计算最大MOSFET应力：     公式6给出了最大二极管应力：     其中Vin是输入电压，Vout是输出电压，Vf是二极管正向电压。   使用升压转换器，可以看到脉冲输出电流，因为LC滤波器位于输入端。因此，输入电流是连续的，输出电压纹波大于输入电压纹波。                                          

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