電源的種類到底有多少種?
電源的種類非常多,下面小編將一一為你介紹,電源自“磁生電”原理,由水力、風(fēng)力、海潮、水壩水壓差、太陽能等可再生能源,及燒煤炭、油渣等產(chǎn)生電力。
常見的電源是干電池(直流電)與家用的 110V-220V 交流電源。
電源分類
(一)普通電源
普通電源可細(xì)分為:開關(guān)電源、逆變電源、交流穩(wěn)壓電源、直流穩(wěn)壓電源、DC/DC 電源、通信電源、模塊電源、變頻電源、UPS 電源、EPS 應(yīng)急電源、凈化電源、PC 電源、整流電源、定制電源、加熱電源、焊接電源 / 電弧電源、電鍍電源、網(wǎng)絡(luò)電源、電力操作電源、適配器電源、線性電源、電源控制器 / 驅(qū)動(dòng)器、功率電源、其他普通電源、逆變電源、參數(shù)電源、調(diào)壓電源、變壓器電源。
(二)特種電源
特種電源可細(xì)分為:岸電電源、安防電源、高壓電源、醫(yī)療電源、軍用電源、航空航天電源、激光電源、其他特種電源。
特種電源即特殊種類的電源。所謂特殊主要是由于衡量電源的技術(shù)指標(biāo)要求不同于常用的電源,其主要是輸出電壓特別高,輸出電流特別大,或者對穩(wěn)定度、動(dòng)態(tài)響應(yīng)及紋波要求特別高,或者要求電源輸出的電壓或電流是脈沖或其它一些要求。這就使得在設(shè)計(jì)及生產(chǎn)此類電源時(shí)有比普通電源有更特殊甚至更嚴(yán)格的要求。特種電源一般是為特殊負(fù)載或場合要求而設(shè)計(jì)的,它的應(yīng)用十分廣泛。主要有:電鍍電解、陽極氧化、感應(yīng)加熱、醫(yī)療設(shè)備、電力操作、電力試驗(yàn)、環(huán)保除塵、空氣凈化、食品滅菌、激光紅外、光電顯示等。而在國防及軍事上,特種電源更有普通電源不可取代的用途,主要用于:雷達(dá)導(dǎo)航、高能物理、等離子體物理及核技術(shù)研究等。(感覺主要用于軍事上)
TI 特種電源
常見類型
電源交流穩(wěn)壓電源
能夠提供一個(gè)穩(wěn)定電壓和頻率的電源稱交流穩(wěn)定電源。國內(nèi)多數(shù)廠家所做的工作是交流電壓穩(wěn)定。下面結(jié)合市場有的交流穩(wěn)壓電源簡述其分類特點(diǎn)。
參數(shù)調(diào)整(諧振)型
這類穩(wěn)壓電源,穩(wěn)壓的基本原理是 LC 串聯(lián)諧振,早期出現(xiàn)的磁飽和型穩(wěn)壓器就屬于這一類。它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單,無眾多的元器件,可靠性相當(dāng)高穩(wěn)壓范圍相當(dāng)寬,抗干擾和抗過載能力強(qiáng)。缺點(diǎn)是能耗大、噪聲大、笨重且造價(jià)高。
在磁飽和原理的基礎(chǔ)上的發(fā)育進(jìn)形成的參數(shù)穩(wěn)壓器和我國 50 年代已流行的“磁放大器調(diào)整型電子交流穩(wěn)壓器”(即 614 型)均屬此類原理的交流穩(wěn)壓器。
自耦(變比)調(diào)整型
1、機(jī)械調(diào)壓型,即以伺服電機(jī)帶動(dòng)炭刷在自耦變壓器的的繞組滑動(dòng)面上移動(dòng),改變 Vo 對 Vi 的比值,以實(shí)現(xiàn)輸出電壓的調(diào)整和穩(wěn)定。該種穩(wěn)壓器可以從幾百瓦到幾千瓦。它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單,造價(jià)低,輸出波形失真小;但由于炭刷滑動(dòng)接點(diǎn)易產(chǎn)生電火花,造成電刷損壞以至燒毀而失效;且電壓調(diào)整速度慢。
2、改變抽頭型,將自耦變壓器做成多個(gè)固定抽頭,通過繼電器或可控硅(固態(tài)繼電器)做為開關(guān)器 10 件,自動(dòng)改變抽頭位置,從而實(shí)現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定。
該種型穩(wěn)壓器優(yōu)點(diǎn)是電路簡單,穩(wěn)壓范圍寬(130V-280V),效率高(≥95%),價(jià)格低。而缺點(diǎn)是穩(wěn)壓精度低(±8~10%)工作壽命短,它適用于家庭給空調(diào)器供電。
大功率補(bǔ)償型——凈化型穩(wěn)壓器(含精密型穩(wěn)壓器)
它用補(bǔ)償環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定,易實(shí)現(xiàn)微機(jī)控制。
它的優(yōu)點(diǎn)是抗干擾性能好,穩(wěn)壓精度高(≤±1%)、響應(yīng)快(40~60ms)、電路簡單、工作可靠。缺點(diǎn)是:帶計(jì)算機(jī),程控交換機(jī)等非線性負(fù)載時(shí)有低頻振蕩現(xiàn)象;輸入側(cè)電流失真度大,源功率因數(shù)較低;輸出電壓對輸入電壓有相移。對抗干擾功能要求較高的單位,在城市里應(yīng)用為宜,計(jì)算機(jī)供電時(shí),必須選用計(jì)算機(jī)總功率的 2-3 倍左右穩(wěn)壓器來使用。因具有穩(wěn)壓、抗干擾,響應(yīng)速度快、價(jià)格適中等優(yōu)點(diǎn),所以應(yīng)用廣泛。
開關(guān)型交流穩(wěn)壓電源
它應(yīng)用于高頻脈寬調(diào)制技術(shù),與一般開關(guān)電源的區(qū)別是它的輸出量必須是與輸入側(cè)同上頻、同相的交流電壓。它的輸出電壓波型有準(zhǔn)方波、梯型波、正弦波等,市場上的不間斷電源(UPS)抽掉其中的蓄電源和充電器,就是一臺(tái)開關(guān)型交流穩(wěn)壓電源的穩(wěn)壓性好,控制功能強(qiáng),易于實(shí)現(xiàn)智能化,是非常具有前途的交流穩(wěn)壓電源。但因其電路復(fù)雜,價(jià)格較高,所以推廣較慢。
電源直流穩(wěn)定電源
直流穩(wěn)定電源按習(xí)慣可分為化學(xué)電源,線性穩(wěn)定電源和開關(guān)型穩(wěn)定電源,它們又分別具有各種不同類型:
化學(xué)電源
平常所用的干電池、鉛酸蓄電池、鎳鎘、鎳氫、鋰離子電池均屬于這一類,各有其優(yōu)缺點(diǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,又產(chǎn)生了智能化電池;在充電電池材料方面,美國研制人員發(fā)現(xiàn)錳的一種碘化物,用它可以制造出便宜、小巧、放電時(shí)間長,多次充電后仍保持性能良好的環(huán)保型充電電池。
線性穩(wěn)定電源
線性穩(wěn)定電源有一個(gè)共同的特點(diǎn)就是它的功率器件調(diào)整管工作在線性區(qū),靠調(diào)整管之間的電壓降來穩(wěn)定輸出。由于調(diào)整管靜態(tài)損耗大,需要安裝一個(gè)很大的散熱器給它散熱。而且由于變壓器工作在工頻(50Hz)上,所以重量較大。
該類電源優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定性高,紋波小,可靠性高,易做成多路,輸出連續(xù)可調(diào)的成品。缺點(diǎn)是體積大、較笨重、效率相對較低。這類穩(wěn)定電源又有很多種,從輸出性質(zhì)可分為穩(wěn)壓電源和穩(wěn)流電源及集穩(wěn)壓、穩(wěn)流于一身的穩(wěn)壓穩(wěn)流(雙穩(wěn))電源。從輸出值來看可分定點(diǎn)輸出電源、波段開關(guān)調(diào)整式和電位器連續(xù)可調(diào)式幾種。從輸出指示上可分指針指示型和數(shù)字顯示式型等等。
開關(guān)型直流穩(wěn)壓電源
與線性穩(wěn)壓電源不同的一類穩(wěn)電源就是開關(guān)型直流穩(wěn)壓電源,它的電路型式主要有單端反激式,單端正激式、半橋式、推挽式和全橋式。它和線性電源的根本區(qū)別在于它變壓器不工作在工頻而是工作在幾十千赫茲到幾兆赫茲。功能管不是工作在飽和就是截止區(qū)即開關(guān)狀態(tài);開關(guān)電源因此而得名。
開關(guān)電源的優(yōu)點(diǎn)是體積小,重量輕,穩(wěn)定可靠;缺點(diǎn)相對于線性電源來說紋波較大(一般≤1%VO(P-P),好的可做到十幾 mV(P-P)或更小)。它的功率可自幾瓦-幾千瓦均有產(chǎn)品。價(jià)位為 3 元-十幾萬元 / 瓦,下面就一般習(xí)慣分類介紹幾種開關(guān)電源:
1、AC/DC 電源
該類電源也稱一次電源——AC 是交流,DC 是直流,它自電網(wǎng)取得能量,經(jīng)過高壓整流濾波得到一個(gè)直流高壓,供 DC/DC 變換器在輸出端獲得一個(gè)或幾個(gè)穩(wěn)定的直流電壓,功率從幾瓦-幾千瓦均有產(chǎn)品,用于不同場合。屬此類產(chǎn)品的規(guī)格型號(hào)繁多,據(jù)用戶需要而定通信電源中的一次電源(AC220 輸入,DC48V 或 24V 輸出)也屬此類。
2、DC/DC 電源
在通信系統(tǒng)中也稱二次電源,它是由一次電源或直流電池組提供一個(gè)直流輸入電壓,經(jīng) DC/DC 變換以后在輸出端獲一個(gè)或幾個(gè)直流電壓。
3、通信電源
通信電源其實(shí)質(zhì)上就是 DC/DC 變換器式電源,只是它一般以直流-48V 或-24V 供電,并用后備電池作 DC 供電的備份,將 DC 的供電電壓變換成電路的工作電壓,一般它又分中央供電、分層供電和單板供電三種,以后者可靠性最高。
4、電臺(tái)電源
電臺(tái)電源輸入 AC220V/110V,輸出 DC13.8V,功率由所供電臺(tái)功率而定,幾安幾百安均有產(chǎn)品。為防止 AC 電網(wǎng)斷電影響電臺(tái)工作,而需要有電池組作為備份,所以此類電源除輸出一個(gè) 13.8V 直流電壓外,還具有對電池充電自動(dòng)轉(zhuǎn)換功能。
5、模塊電源
隨著科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展,對電源可靠性、容量 / 體積比要求越來越高,模塊電源越來越顯示其優(yōu)越性,它工作頻率高、體積小、可靠性高,便于安裝和組合擴(kuò)容,所以越來越被廣泛采用。目前,目前國內(nèi)雖有相應(yīng)模塊生產(chǎn),但因生產(chǎn)工藝未能趕上國際水平,故障率較高。
DC/DC 模塊電源目前雖然成本較高,但從產(chǎn)品的漫長的應(yīng)用周期的整體成本來看,特別是因系統(tǒng)故障而導(dǎo)致的高昂的維修成本及商譽(yù)損失來看,選用該電源模塊還是合算的,在此還值得一提的是羅氏變換器電路,它的突出優(yōu)點(diǎn)是電路結(jié)構(gòu)簡單,效率高和輸出電壓、電流的紋波值接近于零。
6、特種電源
高電壓小電流電源、大電流電源、400Hz 輸入的 AC/DC 電源等,可歸于此類,可根據(jù)特殊需要選用。開關(guān)電源的價(jià)位一般在 2-8 元 / 瓦特殊小功率和大功率電源價(jià)格稍高,可達(dá) 11-13 元 / 瓦。
使用領(lǐng)域
電源產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化控制、軍工設(shè)備、科研設(shè)備、工控設(shè)備、計(jì)算機(jī)和電腦、通訊設(shè)備、電力設(shè)備、儀器儀表、醫(yī)療設(shè)備、半導(dǎo)體制冷制熱等領(lǐng)域。