直流穩(wěn)壓電源是一種可控電壓輸出的儀器，其主要作用是交流/直流的轉(zhuǎn)換和電壓的轉(zhuǎn)換以及電流的控制。常見的直流穩(wěn)壓電源通常是將220V的交流市電轉(zhuǎn)換成用電器所需要的低壓直流電。在一些特殊的應(yīng)用中，也有升壓作用的高壓輸出穩(wěn)壓電源，不過在業(yè)余電臺相關(guān)應(yīng)用中非常罕見。根據(jù)不同的應(yīng)用需要，按照電源的功能和特性，通常分為固定輸出電壓型的系統(tǒng)供電電源、可調(diào)穩(wěn)壓電壓、可編程電源、恒流源、電壓校準(zhǔn)參考源等。隨著科技的發(fā)展，電源的結(jié)構(gòu)形式和控制電路不斷更新，高頻開關(guān)電路和智能化數(shù)控成為電源的方向發(fā)展。對于直流穩(wěn)壓電源大家是否想要了解更多呢？下面賢集網(wǎng)小編來為大家深入介紹直流穩(wěn)壓電源的組成、分類、主要技術(shù)指標(biāo)、電路分析、使用方法。

直流穩(wěn)壓電源的組成
直流穩(wěn)壓電源主要由四部分組成：電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路。
1、電源變壓器
電源變壓器是一種軟磁電磁元件，功能是功率傳送、電壓變換和絕緣隔離，在電源技術(shù)中和電力電子技術(shù)中得到廣泛的應(yīng)用。
2、整流電路
“整流電路”（recTIfying circuit）是把交流電能轉(zhuǎn)換為直流電能的電路。大多數(shù)整流電路由變壓器、整流主電路和濾波器等組成。它在直流電動機(jī)的調(diào)速、發(fā)電機(jī)的勵磁調(diào)節(jié)、電解、電鍍等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。整流電路通常由主電路、濾波器和變壓器組成。20世紀(jì)70年代以后，主電路多用硅整流二極管和晶閘管組成。濾波器接在主電路與負(fù)載之間，用于濾除脈動直流電壓中的交流成分。變壓器設(shè)置與否視具體情況而定。變壓器的作用是實現(xiàn)交流輸入電壓與直流輸出電壓間的匹配以及交流電網(wǎng)與整流電路之間的電隔離。
整流電路的作用是將交流降壓電路輸出的電壓較低的交流電轉(zhuǎn)換成單向脈動性直流電，這就是交流電的整流過程，整流電路主要由整流二極管組成。經(jīng)過整流電路之后的電壓已經(jīng)不是交流電壓，而是一種含有直流電壓和交流電壓的混合電壓。習(xí)慣上稱單向脈動性直流電壓。
3、濾波電路
濾波電路常用于濾去整流輸出電壓中的紋波，一般由電抗元件組成，如在負(fù)載電阻兩端并聯(lián)電容器C，或與負(fù)載串聯(lián)電感器L，以及由電容，電感組成而成的各種復(fù)式濾波電路。
4、穩(wěn)壓電路
穩(wěn)壓電路是指在輸入電壓、負(fù)載、環(huán)境溫度、電路參數(shù)等發(fā)生變化時仍能保持輸出電壓恒定的電路。這種電路能提供穩(wěn)定的直流電源，廣為各種電子設(shè)備所采用。

直流穩(wěn)壓電源的分類
1、固定電壓直流穩(wěn)壓電源
輸出電壓可調(diào)是可調(diào)直流穩(wěn)壓電源最大的特點。由于電壓可調(diào)，適用的范圍就更廣了，廣泛應(yīng)用在實驗室和維修場合，所以也被稱為“維修電源”、“實驗電源”。實際中，用于實驗室和維修應(yīng)用的產(chǎn)品會增加更多附加實用功能，如可調(diào)限流功能、跟蹤功能等。限流功能比較實用，它可以設(shè)定穩(wěn)壓電源輸出的最大電流，當(dāng)電流輸出超過設(shè)定值時，電壓會下跌，但電流不會繼續(xù)增加，類似進(jìn)入恒流模式。有的電源提供過流保護(hù)功能，一旦電流超過預(yù)定值就進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，切斷輸出，需要重新啟動電源才能恢復(fù)輸出。在實驗和維修中，由于誤操作或者電路故障，導(dǎo)致短路時有發(fā)生，利用限流功能既保護(hù)了電源自身的安全，也保護(hù)了電路上的元器件，使它們不會受到大電流的沖擊。一般市場上常見的可調(diào)直流穩(wěn)壓電源的電流都不大，輸出電流在1～3A，可以滿足普通數(shù)碼產(chǎn)品和移動電話類通信產(chǎn)品的維修和實驗需要。

2、可調(diào)直流穩(wěn)壓電源
多路可調(diào)直流穩(wěn)壓電源是可調(diào)穩(wěn)壓電源的一種，其特點是一臺電源提供兩路甚至三四路可以獨立設(shè)定電壓的輸出，基本上可以看成幾臺單路輸出的電源合并使用，適用于需要多種電壓供電的場合。高級一點的多路電源還具有電壓跟蹤功能，使幾路輸出能聯(lián)動調(diào)節(jié)。

3、多路直流穩(wěn)壓電源
精密可調(diào)直流穩(wěn)壓電源是可調(diào)穩(wěn)壓電源的一種，其特點是電壓電流調(diào)節(jié)分辨率高，電壓設(shè)定精度優(yōu)于0.01V。為了精確顯示電壓，目前主流的精密電源都采用多位數(shù)字表指示。電壓和限流精密調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的解決方案不同，低成本的解決方案采用粗調(diào)和細(xì)調(diào)兩個電位器，標(biāo)準(zhǔn)解決方案則采用多圈電位器，高檔電源則采用單片機(jī)控制的數(shù)字化設(shè)定。采用單片機(jī)控制的穩(wěn)壓電源也被稱為數(shù)控電源，通過數(shù)控方式更容易實現(xiàn)精密調(diào)節(jié)與設(shè)定。精密穩(wěn)壓電源內(nèi)部線路也比較先進(jìn)，電壓穩(wěn)定性也比較好自身電壓漂移小，通常適用于精密實驗場合。精密直流穩(wěn)壓電源是國內(nèi)的稱呼國外進(jìn)口電源基本沒有標(biāo)稱精密電源，只有高分辨率電源和可編程電源。

4、高分辨率數(shù)控電源
可編程電源是用單片機(jī)以數(shù)字化形式控制的可調(diào)穩(wěn)壓電源，其設(shè)定的參數(shù)可以存儲起來供日后調(diào)用?？删幊屉娫丛O(shè)定的參數(shù)比較多，包括基本的電壓設(shè)定、功率限制設(shè)定、過流設(shè)定以及擴(kuò)展的過壓設(shè)定等信息。通?？删幊屉娫淳哂休^高的設(shè)定分辨率，電壓和電流參數(shù)的設(shè)定都可以通過數(shù)字鍵盤輸入。中高檔的可編程電源自身電壓漂移也很小，多用于科研場合。

5、可編程電源
標(biāo)準(zhǔn)電壓參考源是一種特殊的穩(wěn)壓電源，其作用和內(nèi)部線路與普通的供電型穩(wěn)壓電源不同，用于提供作為參考標(biāo)準(zhǔn)的電壓信號，以校準(zhǔn)各類電壓測量儀器（電壓表、萬用表），本身帶負(fù)載能力很低，但電壓準(zhǔn)確度很高，漂移極小。

直流穩(wěn)壓電源主要技術(shù)指標(biāo)
直流穩(wěn)壓電源的技術(shù)指標(biāo)可以分為兩大類：一類是特性指標(biāo)，反映直流穩(wěn)壓電源的固有特性，如輸入電壓、輸出電壓、輸出電流、輸出電壓調(diào)節(jié)范圍；另一類是質(zhì)量指標(biāo)，反映直流穩(wěn)壓電源的優(yōu)劣，包括穩(wěn)定度、等效內(nèi)阻（輸出電阻）、紋波電壓及溫度系數(shù)等。
一、特性指標(biāo)
1、輸出電壓范圍
符合直流穩(wěn)壓電源工作條件情況下，能夠正常工作的輸出電壓范圍。該指標(biāo)的上限是由最大輸入電壓和最小輸入－輸出電壓差所規(guī)定，而其下限由直流穩(wěn)壓電源內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓值決定。
2、最大輸入－輸出電壓差
該指標(biāo)表征在保證直流穩(wěn)壓電源正常工作條件下，所允許的最大輸入－輸出之間的電壓差值，其值主要取決于直流穩(wěn)壓電源內(nèi)部調(diào)整晶體管的耐壓指標(biāo)。
3、最小輸入－輸出電壓差
該指標(biāo)表征在保證直流穩(wěn)壓電源正常工作條件下，所需的最小輸入－輸出之間的電壓差值。
4、輸出負(fù)載電流范圍
輸出負(fù)載電流范圍又稱為輸出電流范圍，在這一電流范圍內(nèi)，直流穩(wěn)壓電源應(yīng)能保證符合指標(biāo)規(guī)范所給出的指標(biāo)。
二、質(zhì)量指標(biāo)
1、電壓調(diào)整率SV
電壓調(diào)整率是表征直流穩(wěn)壓電源穩(wěn)壓性能的優(yōu)劣的重要指標(biāo)，又稱為穩(wěn)壓系數(shù)或穩(wěn)定系數(shù)，它表征當(dāng)輸入電壓VI變化時直流穩(wěn)壓電源輸出電壓VO穩(wěn)定的程度，通常以單位輸出電壓下的輸入和輸出電壓的相對變化的百分比表示。
2、電流調(diào)整率SI
電流調(diào)整率是反映直流穩(wěn)壓電源負(fù)載能力的一項主要自指標(biāo)，又稱為電流穩(wěn)定系數(shù)。它表征當(dāng)輸入電壓不變時，直流穩(wěn)壓電源對由于負(fù)載電流（輸出電流）變化而引起的輸出電壓的波動的抑制能力，在規(guī)定的負(fù)載電流變化的條件下，通常以單位輸出電壓下的輸出電壓變化值的百分比來表示直流穩(wěn)壓電源的電流調(diào)整率。
3、紋波抑制比SR
紋波抑制比反映了直流穩(wěn)壓電源對輸入端引入的市電電壓的抑制能力，當(dāng)直流穩(wěn)壓電源輸入和輸出條件保持不變時，紋波抑制比常以輸入紋波電壓峰－峰值與輸出紋波電壓峰－峰值之比表示，一般用分貝數(shù)表示，但是有時也可以用百分?jǐn)?shù)表示，或直接用兩者的比值表示。
4、溫度穩(wěn)定性K
集成直流穩(wěn)壓電源的溫度穩(wěn)定性是以在所規(guī)定的直流穩(wěn)壓電源工作溫度TI最大變化范圍內(nèi)（Tmin≤TI≤Tmax）直流穩(wěn)壓電源輸出電壓的相對變化的百分比值。

直流穩(wěn)壓電源電路分析
一、并聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源
下圖為并聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源電路，220V電壓經(jīng)過變壓器降壓、全波橋式整流、電容濾波后，由穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓輸出直流電壓給負(fù)載，輸出直流電壓等于電源變壓器二次電壓的90%。該電路用于要求不高的場合。

二、串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源
下圖為串聯(lián)整流濾波、調(diào)整器件、比較放大、基準(zhǔn)電源、取樣等6個部分組成，有些電路中還有過載或短路保護(hù)裝置。型直流穩(wěn)壓電源結(jié)構(gòu)圖。

從下圖可以看出，變壓器將220V降壓為10V，經(jīng)VD1~VD4橋式整流，交流10V變?yōu)槊}動直流，經(jīng)電容濾波，再經(jīng)穩(wěn)壓、放大、取樣環(huán)節(jié)，使調(diào)整管VT2工作，輸出直流電為6V，調(diào)整取樣電阻RP大小，就可使輸出電壓在6V以內(nèi)變化，該電路輸出電流為200毫安。
穩(wěn)壓過程：當(dāng)輸出電壓發(fā)生變化，通過電阻分壓器的取樣，與基準(zhǔn)放大器將誤差信號放大，送到調(diào)整管的基極調(diào)整其管壓降，以達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。放大環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)越大，穩(wěn)定度就越高。

直流穩(wěn)壓電源使用方法
直流可調(diào)穩(wěn)壓電源的使用比較簡單，主要操作是對電源進(jìn)行對應(yīng)的設(shè)定。本文以具有代表性的KIKUSUI（菊水）PMC 18-2A直流可調(diào)穩(wěn)壓電源為例說明可調(diào)穩(wěn)壓的使用。
第一步，電源連接。將穩(wěn)壓電源連接上市電。
第二步，開啟電源。在不接負(fù)載的情況下，按下電源總開關(guān)（power），然后開啟電源直流輸出開關(guān)（output），使電源正常輸出工作（一些簡單的可調(diào)穩(wěn)壓電源只有總電源開關(guān)，沒有獨立的直流輸出開關(guān)）。此時，電源數(shù)字指示表頭上即顯示出當(dāng)前工作電壓和輸出電流。
第三步，設(shè)置輸出電壓。通過調(diào)節(jié)電壓設(shè)定旋鈕，使數(shù)字電壓表顯示出目標(biāo)電壓，完成電壓設(shè)定。對于有可調(diào)限流功能的電源，有兩套調(diào)節(jié)系統(tǒng)分別調(diào)節(jié)電壓和限流，PMC 18-2A就是這樣。調(diào)節(jié)時要分清楚，一般調(diào)節(jié)電壓的電位器有“VOLTAGE”字樣，調(diào)節(jié)限流的電位器有“CURRENT”字樣。由于PMC 18-2A采用多圈電位器，所以采用了單電壓調(diào)節(jié)旋鈕。很多入門級產(chǎn)品使用低成本的粗調(diào)/細(xì)調(diào)雙旋鈕設(shè)定，遇到雙調(diào)節(jié)旋鈕，我們先將細(xì)調(diào)旋鈕旋到中間位置，然后通過粗調(diào)旋鈕設(shè)定大致電壓，再用細(xì)調(diào)旋鈕精確修正。
第四步，設(shè)置限流電流。按下電源面板上“Limit”鍵不放，此時電流表會顯示限流數(shù)值，調(diào)節(jié)限流旋鈕，使限流數(shù)值達(dá)到預(yù)定水平。一般限流可設(shè)定在常用最高電流的120％。有的電源沒有限流專用調(diào)節(jié)鍵，用戶需要按照說明書要求短路輸出端，然后根據(jù)短路電流配合限流旋鈕設(shè)定限流水平。簡易型的可調(diào)穩(wěn)壓電源沒有限流設(shè)定功能，也沒有對應(yīng)的旋鈕。
第五步，設(shè)定過壓保護(hù)OVP。過壓設(shè)定是指在電源自身可調(diào)電壓范圍內(nèi)進(jìn)一步限定一個上限電壓，以免誤操作時電源輸出過高電壓。一般，過壓可以設(shè)置為平時最高工作電壓的120％水平。過壓設(shè)定需要用到一字螺絲刀，調(diào)節(jié)面板內(nèi)凹的電位器，這也是一種防止誤動的設(shè)計。PMC 18-2A設(shè)定OVP電壓時，先將電源工作電壓調(diào)節(jié)到目標(biāo)過壓點上，然后慢慢調(diào)節(jié)OVP電位器，使電源保護(hù)恰好動作，此時OVP即告設(shè)定完成。然后，關(guān)閉電源，調(diào)低工作電壓，就能正常工作了。設(shè)定工作電壓參考上文中第三步。不同的電源設(shè)置，OVP方式不同。例如，菊水PAK系列電源就有專門的OVP設(shè)定鍵，按下OVP鍵即顯示最高限壓，用戶可以快速檢查限壓數(shù)值和調(diào)節(jié)限壓水平。對于一些入門級的電源則沒有OVP功能。
第六步，通信接口參數(shù)設(shè)置和遙控操作的設(shè)置。對于本地控制的應(yīng)用（面板操作）要關(guān)閉遙控操作。通信接口要按通信要求設(shè)定，本地應(yīng)用則不需設(shè)置。

上文相關(guān)知識大家都了解了嗎？這是賢集網(wǎng)小編為大家介紹的直流穩(wěn)壓電源的組成、分類、主要技術(shù)指標(biāo)、電路分析、使用方法?，F(xiàn)如今，直流穩(wěn)壓電源已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國防、科研、大專院校、實驗室、工礦企業(yè)、電解、電鍍、直流電機(jī)、充電設(shè)備等領(lǐng)域。但是小編要提醒大家，在使用過程中應(yīng)該注意幾點：首先根據(jù)所需要的電壓，應(yīng)該先調(diào)整“粗調(diào)”旋紐，再逐漸調(diào)整“細(xì)調(diào)”旋紐，要做到正確配合。例如需要輸出12V電壓時，需將“粗調(diào)”旋紐置在15V檔，再調(diào)整“細(xì)調(diào)”旋紐調(diào)置12V，而“粗調(diào)”旋紐不應(yīng)置在10V檔。否則，最大輸出電壓達(dá)不到12V。還有在使用過程中，因負(fù)載短路或過載引起保護(hù)時，應(yīng)首先斷開負(fù)載，然后按動“復(fù)原”按鈕，也可重新開啟電源，電壓即可恢復(fù)正常工作，待排除故障后再接入負(fù)載。