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什么是直流电源

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  电流方向和电4102压大小是不会随着时间发生改变的,并且1653直流电没有周期性变化,恒等于一定值,对时间一阶微分为零的常数,才是直流电,所以直流电不会有波形。

  可通过使用称为整流器的电子元件(通常情况下)或机电元件(在历史上),使交流电流只向一个方向流动,将其转化为直流电流。直流电流由成交流电流的逆变器或电动发电机组。

  直流装置通常有不同类型的插座、开关、和固定装置,这主要是由于所使用的低电压来自于那些适合使用的交变电流。通常对于使用直接电流的设备来说不能反接,这点很重要,除非该器件有二极管桥来纠正(使用电池供电的大多数设备则不需要——电池插槽本身即可防止装反)。

  直流电路的电路 ,由恒定电压 ,恒定电流源。该电路的电压和电流与时间无关。一个直流电路不涉及相对于时间的积分或衍生物。

  能使电路中形成恒定电流5261的装置,如干电池、蓄电池、直流发电机4102等,称为直1653流电源。

  直流电源有正负两个电极,正极的电势高,负极的电势低;当两个电极与电路连通后,直流电源能维持两个电极之间的恒定电势差,从而在外电路中形成由正极到负极的恒定电流。

  要使直流电源两极间的电势差保持恒定必须使在外电路中由正极流到负极的正电荷,在电源内部逆着电场力的方向,由负极返回到正极去。这个过程不能靠静电力,只能靠某种与静电力方向相反的“非静电力”来实现。因此,电源就是一种提供非静电力的装置,通过非静电力做功,把非电能转化为正负电极之间的电势能。

  表征电源特征的重要物理量有两个:一个是电源电动势E,另一个是电源的内电阻(简称内阻)r0。

  直流电源的类型很多,不同类型的直流电源,非静电力的性质不同,能量转换的过程也不同。例如,在化学电池中,非静电力来自与离子的溶解和沉积过程相联系的化学作用,化学电池放电时,化学能转化为电能和电路中的内能。在直流发电机中,非静电力来自电磁感应作用,直流发电机供电时,机械能转化为电能和电路中的内能。

  直流稳定电源按习惯可分为化学电源,线性稳定电源和开关型稳定电源,它们又分别具有各种不同类型:

  我们平常所用的干电池、铅酸蓄电池、镍镉、镍氢、锂离子电池均属于这一类,各有其优缺点。

  随着科学技术的发展,又产生了智能化电池;在充电电池材料方面,美国研制人员发现锰的一种碘化物,用它可以制造出便宜、小巧、放电时间长,多次充电后仍保持性能良好的环保型充电电池。

  线性稳定电源有一个共同的特点就是它的功率器件调整管工作在线性区,靠调整管之间的电压降来稳定输出。由于调整管静态损耗大,需要安装一个很大的散热器给它散热。而且由于变压器工作在工频(50Hz)上,所以重量较大。

  该类电源优点是稳定性高,纹波小,可靠性高,易做成多路,输出连续可调的成品。缺点是体积大、较笨重、效率相对较低。这类稳定电源又有很多种,从输出性质可分为稳压电源和稳流电源及集稳压、稳流于一身的稳压稳流(双稳)电源。从输出值来看可分定点输出电源、波段开关调整式和电位器连续可调式几种。从输出指示上可分指针指示型和数字显示式型等等。

  与线性稳压电源不同的一类稳电源就是开关型直流稳压电源,它的电路型式主要有单端反激式,单端正激式、半桥式、推挽式和全桥式。它和线性电源的根本区别在于它变压器不工作在工频而是工作在几十千赫兹到几兆赫兹。功能管不是工作在饱和及截止区即开关状态;开关电源因此而得名。

  开关电源的优点是体积小,重量轻,稳定可靠;缺点相对于线性电源来说纹波较大(一般≤1%VO(P-P),好的可做到十几mV(P-P)或更小)。它的功率可自几瓦-几千瓦均有产品。价位为3 元-十几万元/瓦,下面就一般习惯分类介绍几种开关电源:

  该类电源也称一次电源,它自电网取得能量,经过高压整流滤波得到一个直流高压,供DC/DC 变换器在输出端获得一个或几个稳定的直流电压,功率从几瓦-几千瓦均有产品,用于不同场合。属此类产品的规格型号繁多,据用户需要而定通信电源中的一次电源(AC220 输入,DC48V 或24V 输出)也属此类.

  ②、DC/DC 电源在通信系统中也称二次电源,它是由一次电源或直流电池组提供一个直流输入电压,经DC/DC 变换以后在输出端获一个或几个直流电压。

  通信电源其实质上就是DC/DC 变换器式电源,只是它一般以直流-48V 或-24V 供电,并用后备电池作DC 供电的备份,将DC 的供电电压变换成电路的工作电压,一般它又分中央供电、分层供电和单板供电三种,以后者可靠性最高。

  电台电源输入AC220V/110V,输出DC13.8V,功率由所供电台功率而定,几安几百安均有产品.为防止AC 电网断电影响电台工作,而需要有电池组作为备份,所以此类电源除输出一个13.8V 直流电压外,还具有对电池充电自动转换功能。

  随着科学技术飞速发展,对电源可靠性、容量/体积比要求越来越高,模块电源越来越显示其优越性,它工作频率高、体积小、可靠性高,便于安装和组合扩容,所以越来越被广泛采用。目前,目前国内虽有相应模块生产,但因生产工艺未能赶上国际水平,故障率较高。

  DC/DC 模块电源目前虽然成本较高,但从产品的漫长的应用周期的整体成本来看,特别是因系统故障而导致的高昂的维修成本及商誉损失来看,选用该电源模块还是合算合算的,在此还值得一提的是罗氏变换器电路,它的突出优点是电路结构简单,效率高和输出电压、电流的纹波值接近于零。

  GZD(W)型高5261频开关直4102流电源由充电屏、馈线池及直流电压变换器四个单元组成。充电机屏由若干电源模块和微机监控系统组成,单柜(屏)最大配置160A,若需要更大的输出电流可实现多机柜(屏)并联。馈线屏配有微机绝缘在线监察装置,当某一馈出支路发生接地事故时可显示出某地支路编号及接地电阻。电池屏内可选配微机蓄电池巡检装置,随时对蓄电池状态进行监控。直流电压变送器可采用高频直流变送器,当合闸母线V电压变动时控制线母线的输出电压都能牢牢地稳定在220V。高频开关直流电源模块的基本原理:PowerLeaderTM系列高频开关直流电源采用了全桥移相式脉宽调制软开关控制技术,使得模块效率进一步提高,谐波减小。高频开关直流电源模块采用三相三线VAC平衡输入,无相序要求,无中线电流损耗,在交流输入端,采用先进的尖峰抑制器件及EMI滤波电路。高频开关直流电源由全桥整流电路将三相交流电整流为直流,经无源功率因数校正(PFC)后,再由DC/DC高频变换电路把所得的直流电逆变成稳定可控的直流电输出。高频开关直流电源脉宽调制电路(PWM)及软开关谐振回路根据电网和负载的变化,自动调节高频开关的脉冲宽度和移相角,使输出电压电流在任何允许的情况下都能保持稳定。JZ-22010D系列电力高频开关电源既可单机工作完成各种基本功能,又可并联组合工作,并具有良好的并机均流效果。高频开关直流电源通过与微机连接,可实现遥测、遥信、遥控、遥调四遥功能。高频开关直流电源具备完善的保护功能,保证模块或模块组独立运行和微机监控下系统的安全、稳定。高频开关直流电源模块采用总线采样主、从均流控制方式。在并机运行时,高频开关直流电源模块组中能自动选出一台主模块,将分流器采集到的电流、电压等外部参数进行处理,集中控制每一台模块的输出电压、电流。从而,即使在小电流时,也能得到较好的均流效果。

  时间5261变化的电流。又称恒定电流。所4102通过的电路称1653直流电路,是由直流电源和电阻构成的闭合导电回路。在该电路中,形成恒定的电场,在电源外,正电荷经电阻从高电势处流向低电势处,在电源内,靠电源的非静电力的作用,克服静电力,再从低电势处到达高电势处,如此循环,构成闭合的电流线。所以,在直流电路中,电源的作用是提供不随时间变化的恒定电动势,为在电阻上消耗的焦耳热补充能量。在比较简单的直流电路中,电源电动势、电阻、电流以及任意两点电压之间的关系可根据欧姆定律及电动势的定义得出。复杂的直流网络可根据G.R.基尔霍夫方程组求解。它包括节点电流方程和回路电压方程两部分,前者指出,对于任一节点(3个或3个以上支路的交点),流入和流出节点的各电流的代数和为零,这是恒定条件的要求,后者指出,对于任一闭合回路(网格),各部分电压降的代数和为零,这是静电场环路定理的结果,两者构成了完备的方程组。

  测量直流电路中电流、电压、电阻、电源电动势等物理量的仪表称为直流仪表。常用的有电流计,安培计,伏特计,电桥,电势差计等。

  直流电源有化学电池,燃料电池,温差电池,太阳能电池,直流发电机等。直流电主要应用于各种电子仪器,电解,电镀,直流电力拖动等方面。

  在电力传输上,19世纪80年代以后,由于不便于将直流电低电压升至高电压进行远距离传输,直流输电曾让位于交流输电。20世纪60年代以来,由于采用高电压、大功率变流器将直流电变为交流电,直流输电系统又重新受到重视并获得新的发展。

  若干电源模块和微机监控系统组成,单柜(屏)最大配置160A,若需要更大的输出电流可实现多机柜(屏)并联。

  屏配有微机绝缘在线监察装置,当某一馈出支路发生接地事故时可显示出某地支路编号及接地电阻。电池屏内可选配微机蓄电池巡检装置,随时对蓄电池状态进行监控。直流电压变送器可采用高频直流变送器,当合闸母线V电压变动时控制线母线的输出电压都能牢牢地稳定在220V。


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