直流電源的作用及性能指標與測試方法

　　直流電源的作用及性能指標與測試方法

一、直流電源的基本原理

　　直流穩壓電源是由工頻變壓器、整流濾波電路及穩壓電路所組成，各部分的作用：

（1）直流穩壓電源工頻變壓器的作用是將電網220V的交流電壓變換成整流濾波電路所需要的交流電壓Ui。變壓器副邊與原邊的功率比為P2/ P1=η，式中η是變壓器的效率。

（2）整流濾波電路：整流電路將交流電壓Ui變換成脈動的直流電壓。再經濾波電路濾除較大的紋波成分，輸出紋波較小的直流電壓U1。常用的整流濾波電路有全波整流濾波、橋式整流濾波等。
各濾波電容C滿足RL-C＝（3~5）T/2，或中T為輸入交流信號周期，RL為整流濾波電路的等效負載電阻。

（3）三端集成穩壓器：常用的集成穩壓器有固定式三端穩壓器與可調式三端穩壓器。常用可調式正壓集成穩壓器有CW317（LM317）系列，它們的輸出電壓從1.25V－37伏可調，最簡的電路外接元件只需一個固定電阻和一只電位器。其芯片內有過渡、過熱和安全工作區保護，最大輸出電流為1.5A。其典型電路如圖，輸出電壓Uo的表達式為：Uo＝1.25（1＋R2/R1）
式中R1一般取120－240歐姆，輸出端與調整端的壓差為穩壓器的基準電壓（典型值為1.25V）。

二、直流電流的性能指標及測試方法

　　直流電源的技術指標分為兩種：一種是特性指標，包括允許輸入電壓、輸出電壓、輸出電流及輸出電壓調節范圍等；另一種是質量指標，用來衡量輸出直流電壓的穩定程度，包括穩壓系數（或電壓調整率）、輸出電阻（或電流調整率）、紋波電壓（周圍與隨機漂移）及溫度系數。測試電路如圖3。

直流電源性能指標測試電路

（1）紋波電壓：疊加在輸出電壓上的交流電壓分量。用示波器觀測其峰峰值一般為毫伏量級。也可用交流毫伏表測量其有效值，但因紋波不是正弦波，所以有一定的誤差，一般直流電源的紋波電壓VP-P≤10mV。

（2）穩壓系數：在負載電流、環境溫度不變的情況下，輸入電壓的相對變化引起輸出電壓的相對變化。

（3）電壓調整率：輸入電壓相對變化為±10%時的輸出電壓相對變化量，穩壓系數和電壓調整率均說明輸入電壓變化對輸出電壓的影響，因此只需測試其中之一即可。

（4） 輸出電阻及電流調整率

　　輸出電阻與放大器的輸出電阻相同，其值為當輸入電壓不變時，輸出電壓變化量與輸出電流變化量之比的絕對值.電流調整率：輸出電流從0變到最大值時所產生的輸出電壓相對變化值。輸出電阻和電流調整率均說明負載電流變化對輸出電壓的影響，因此也只需測試其中之一即可。