直流穩(wěn)定電源

前言

　　直流穩(wěn)定電源是以電力電子技術(shù)為理論基礎(chǔ)，電力、電子和控制三大電氣工程技術(shù)領(lǐng)域之間的交叉學(xué)科，其核心內(nèi)容是電能變換與處理。早期的直流穩(wěn)定電源以線性電源和相控電源為主，隨著新材料、新工藝、新技術(shù)和新器件的不斷涌現(xiàn)，電力電子技術(shù)有了長足的發(fā)展，采用脈寬調(diào)制（PWM）技術(shù)的高頻開關(guān)電源得到了廣泛應(yīng)用。　　本書主要介紹直流穩(wěn)定電源（線性穩(wěn)定電源、相控穩(wěn)定電源和高頻開關(guān)電源）的工作原理以及典型設(shè)備的操作、使用與常見故障檢修方法。全書共分五章。第一章介紹了直流穩(wěn)定電源常用元器件，是全書的基礎(chǔ)。第二章首先講述線性穩(wěn)定電源的基本結(jié)構(gòu)與特點，然后講述線性穩(wěn)定電源中經(jīng)常用到的不可控整流與濾波電路以及線性穩(wěn)定電源電路的基本工作原理，最后以30V/3A線性穩(wěn)壓電源為例，講述線性穩(wěn)壓電源各組成電路的工作過程及其常見故障檢修。第三章主要講述可控整流電路、晶閘管觸發(fā)電路、典型相控穩(wěn)定電源各組成電路工作原理以及相控穩(wěn)定電源使用注意事項。第四章首先講述高頻開關(guān)電源各部分組成電路（DC/DC功率變換電路、控制電路、驅(qū)動電路、保護電路、輔助電源電路和功率因數(shù)校正電路等）的工作原理，然后以48V/5A開關(guān)穩(wěn)壓電源為例講解其電路組成、工作原理、結(jié)構(gòu)特點以及常見故障檢修。第五章介紹直流穩(wěn)定電源性能指標(biāo)及其測試。在本書的最后還列出了三個附錄，分別介紹了半導(dǎo)體器件型號命名方法及其主要參數(shù)、穩(wěn)壓二極管及其穩(wěn)壓電路以及高頻開關(guān)電源常用集成控制器舉例，以方便讀者查閱。　　本書由楊貴恒、張瑞偉、錢希森、羅洪君、張穎超、劉揚和強生澤等共同編寫。緒論、第五章、附錄2和附錄3由錢希森、強生澤、劉凡、趙志旺和閆明華編寫；第一章由羅洪君、張傳富、金麗萍、周曲和蔣王莉編寫；第二章和附錄1由楊貴恒、曹均燦、龔偉、詹天文和王大偉編寫；第三章由張穎超、張黎、蒲紅梅、聶金銅和朱鵬濤編寫；第四章由張瑞偉、劉揚、譚堅文、季占興和余江編寫。吳英女士做了部分文字的錄入和校對工作。全書由楊貴恒統(tǒng)稿，李龍擔(dān)任主審。在本書編寫過程中，得到了重慶通信學(xué)院教保科和電力電子教研室全體同仁的大力支持與幫助，并提出了許多修改意見，在此一并致謝?！　”緯鴥?nèi)容豐富、講解深入淺出，緊密結(jié)合具體電路與產(chǎn)品，具有較強的實用性和針對性，可作為電源技術(shù)愛好者的自學(xué)讀物，也可供通信電源工程技術(shù)人員閱讀參考，還可作為大專院校以及職業(yè)技術(shù)學(xué)院相關(guān)專業(yè)師生的教學(xué)參考書?！　∮捎诒緯婕暗闹R面廣，相關(guān)技術(shù)發(fā)展迅猛，加之編者的水平和經(jīng)驗有限，書中難免存在不足之處，懇請廣大讀者批評指正。

內(nèi)容概要

本書主要介紹直流穩(wěn)定電源（線性穩(wěn)定電源、相控穩(wěn)定電源和高頻開關(guān)電源）的工作原理以及典型設(shè)備的操作、使用與常見故障的檢修方法。     全書共分五章，分別介紹了直流穩(wěn)定電源常用元器件；線性穩(wěn)定電源的基本結(jié)構(gòu)與特點，不可控整流與濾波電路以及線性穩(wěn)定電源電路的基本工作原理，可控整流電路、晶閘管觸發(fā)電路、典型相控穩(wěn)定電源各組成電路工作原理以及相控穩(wěn)定電源使用注意事項；高頻開關(guān)電源各部分組成電路（DC／DC功率變換電路、控制電路、驅(qū)動電路、保護電路、輔助電源電路和功率因數(shù)校正電路等）的工作原理，直流穩(wěn)定電源性能指標(biāo)及其測試。每章后附有思考題，便于讀者掌握知識重點。     本書內(nèi)容豐富，講解深入淺出，緊密結(jié)合具體電路與產(chǎn)品，具有較強的實用性和針對性，可供通信電源工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)，也可作為大專院校相關(guān)專業(yè)的教材。

書籍目錄

緒論 　　一、電源穩(wěn)定問題的提出 　　二、輸出電壓不穩(wěn)的成因 　　三、直流穩(wěn)定電源及其分類 第一章　直流穩(wěn)定電源常用元器件 　第一節(jié)　常用無源功率元器件 　　一、電阻器 　　二、電容器 　　三、電感器 　　四、變壓器 　第二節(jié)　電力電子器件 　　一、電力二極管 　　二、晶閘管 　　三、電力晶體管 　　四、功率場效應(yīng)晶體管 　　五、絕緣柵雙極晶體管 　第三節(jié)　其他常用元器件 　　一、光電耦合器 　　二、霍爾傳感器 　　三、繼電器 　習(xí)題與思考題 第二章　線性穩(wěn)定電源 　第一節(jié)　線性穩(wěn)定電源的基本結(jié)構(gòu)及特點 　　一、線性穩(wěn)定電源的基本結(jié)構(gòu) 　　二、線性穩(wěn)定電源的特點 　第二節(jié)　不可控整流與濾波電路 　　一、單相不可控整流電路 　　二、三相不可控整流電路 　　三、濾波電路 　第三節(jié)　線性穩(wěn)定電源電路工作原理 　　一、串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路 　　二、帶有放大環(huán)節(jié)　的串聯(lián)型穩(wěn)壓電源電路 　　三、改進的串聯(lián)型穩(wěn)壓電源電路 　　四、線性穩(wěn)壓電源的保護電路 　　五、限流和恒流電路 　第四節(jié)　線性集成穩(wěn)壓電源 　　一、集成穩(wěn)壓器的命名方法 　　二、三端集成穩(wěn)壓器的封裝形式與端子功能 　　三、三端集成穩(wěn)壓器的典型應(yīng)用 　　四、三端集成穩(wěn)壓器的擴展應(yīng)用 　　五、用三端集成穩(wěn)壓器構(gòu)成恒流源 　第五節(jié)　30V/3A線性穩(wěn)壓電源使用與維修 　　一、電路組成 　　二、工作原理 　　三、性能指標(biāo) 　　四、故障檢修 　習(xí)題與思考題 第三章　相控穩(wěn)定電源 　第一節(jié)　可控整流電路 　　一、單相可控整流電路 　　二、三相可控整流電路 　第二節(jié)　晶閘管觸發(fā)電路 　　一、對觸發(fā)電路的要求 　　二、觸發(fā)電路的種類 　　三、單結(jié)晶體管觸發(fā)電路 　　四、鋸齒波同步觸發(fā)電路 　　五、集成觸發(fā)電路 　　六、觸發(fā)電路與主回路的同步 　第三節(jié)　典型相控穩(wěn)定電源 　　一、主要技術(shù)指標(biāo)及組成 　　二、主回路工作原理 　　三、調(diào)整系統(tǒng)工作原理 　　四、信號保護電路工作原理 　　五、開/停機工作原理 　　六、使用維護注意事項 　習(xí)題與思考題 第四章　開關(guān)電源 　第一節(jié)　開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)與特點 　　一、開關(guān)電源的基本結(jié)構(gòu) 　　二、開關(guān)電源的優(yōu)點 　第二節(jié)　DC/DC功率變換器 　　一、升降壓型變換器 　　二、單端正激式變換器 　　三、單端反激式變換器 　　四、推挽式變換器 　　五、全橋式變換器 　　六、半橋式變換器 　　七、各種功率變換器的比較與應(yīng)用 　第三節(jié)　控制電路……第五章　直流穩(wěn)定電源性能指標(biāo)及其測試附錄參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第一章 直流穩(wěn)定電源常用元器件　　一般而言，直流穩(wěn)定電源必須具有完成電能變換的主電路、相應(yīng)的控制電路、操作顯示電路和輔助電源等，而這些電路是由相應(yīng)的元件和器件構(gòu)成，主要包括電阻器、電容器、電感器、變壓器及電力電子器件等。　　第一節(jié) 常用無源功率元器件　　常用的無源功率元件包括電阻器、電容器、電感器和變壓器等。本節(jié)將分別講述它們各自的結(jié)構(gòu)、電路圖形符號、種類、主要技術(shù)參數(shù)以及常用的檢測方法?！　∫弧㈦娮杵鳌　‰娮釉谖矬w內(nèi)做定向運動時會遇到阻力，這種阻力稱為電阻。具有一定電阻數(shù)的元件稱為電阻器，簡稱電阻。電阻器是直流穩(wěn)定電源中應(yīng)用最廣泛的一種電子元器件，約占其元器件總數(shù)的30％以上，其質(zhì)量的好壞對電路工作的穩(wěn)定性有極大影響。電阻的國際單位是歐姆（Q），此外，在實際應(yīng)用中，還常用千歐（kΩ）和兆歐（MΩ）等單位。它們之間的換算關(guān)系為：1MΩ=103kΩ=108Ω。在電路圖中，電阻的單位符號“Ω”通常省略?！　⊥ǔ㈦娮杵鞣譃槿悾汗潭娮杵鳌⒖勺冸娮杵骱兔舾须娮杵鳎ㄌ厥庥猛倦娮杵鳎??！　。ㄒ唬┕潭娮杵鳌　?.固定電阻器的作用及電路圖形符號　　固定電阻器的作用，一是穩(wěn)定和調(diào)節(jié)電路中的電流和電壓，二是作為分流器、分壓器或負(fù)載使用。電流通過電阻器時，會消耗電能而發(fā)熱，變成熱能，因此電阻器是一種耗能元件。固定電阻器的電路圖形符號如圖1-1所示，在電路中通常用字圖1-1固定電阻器的電路圖形符號　　2.固定電阻器的種類　　按制作材料和工藝不同，固定電阻器可分為薄膜（碳膜、金屬膜、金屬氧化膜和合成膜等）型電阻器、線繞電阻器、實心（無機合成材料和有機合成材料）電阻器和金屬玻璃釉電阻器等幾種類型。在電源電路中常用的固定電阻器有如下幾種。　　（1）碳膜電阻器碳膜電阻器 采用碳膜作為導(dǎo)電層，屬于薄膜型電阻器的一種。它是將氣態(tài)碳氫化合物在高溫和真空中熱分解出的結(jié)晶碳沉積在柱形或管形陶瓷骨架上制成的。改變碳膜厚度和用刻槽的方法變更碳膜的長度，可以得到不同的阻值。這種電阻器的性能一般，但價格便宜，一般使用在功率不大、頻率不是很高的場合，是電源電路上用得最多的一種電阻器。碳膜電阻器的外形及其結(jié)構(gòu)如圖1-2所示?！　。?）金屬膜電阻器金屬膜電阻器 采用金屬膜作為導(dǎo)電層，也屬于薄膜型電阻器的一種。這種電阻器是采用高真空加熱蒸發(fā)（高溫分解、化學(xué)沉積、燒滲等）技術(shù)，將合金材料蒸鍍在陶瓷骨架上制成的。改變金屬膜厚度和用刻槽的方法變更金屬膜的長度，可以得到不同的阻值。這種電阻器的精度、穩(wěn)定度和高頻性能等都比碳膜電阻器好，經(jīng)常用在頻率和精度要求較高的場合。金屬膜電阻器的外形及其結(jié)構(gòu)如圖1-3所示。

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