凈化電源

凈化電源的寫法

凈化電源介紹

凈化電源是高壓電源的一種，電路由正弦能量分配器和大功率濾波器并聯(lián)組成，具有穩(wěn)壓范圍寬，響應速度快，穩(wěn)壓精度高等特點，并能有效地抑制電網(wǎng)和各種噪聲和尖峰干擾，是電子式穩(wěn)壓器、磁飽和穩(wěn)壓器的理想代換產(chǎn)品。

原理

凈化電源的工作原理是根據(jù)兩邊可控硅導通角度的不同而形成不同的等效電感量，使輸出對輸入的變化運行補償工作原理而運行穩(wěn)壓的。凈化穩(wěn)壓電源可靠性很高，有隔離干擾的能力，并且能對電網(wǎng)各種噪聲和尖峰電壓起到良好的吸收及抑制。該儀器的主電路中沒有功率管，都是電感和電容等無源器件，惟一的一只半導體器件還是可靠性很高的兩邊可控硅。所以它一般不再考慮范圍內(nèi)。

分類

凈化電源主要有兩類，一是無源型的，一般叫凈化電源插座或者濾波器，這類凈化電源只能消除電源中的雜波，提高系統(tǒng)的信噪比（所謂使用厚空氣感變好、聲音更純凈就是結(jié)果），但是要注意的是，這類凈化電源無一例外地采用了電感電容濾波，電感本身不會是純電感，必然帶有一定的電阻，當電感質(zhì)量不高時，電阻相對過大，大電流通過時會產(chǎn)生較大的壓降，導致供電電壓的波動，從而影響動態(tài)。并且如果電感本身設計和制造工藝不良，還會產(chǎn)生新的輻射干擾。二是交流凈化穩(wěn)壓電源，這有分有源和無源兩種。這類電源除了具有抑制雜波的作用外，還可以穩(wěn)定供電電壓。無源穩(wěn)壓電源主要時采用變壓器自耦或者磁飽和變壓器作為穩(wěn)壓元件，前者一般采用多組抽頭繼電器切換或者電動機隨動控制，反應速度慢，穩(wěn)壓進度低，使用壽命短，不適用于HIFI發(fā)燒音響，多用于其它家用電器的穩(wěn)壓保護上。后者具有線性好、速度快、精度高、頻響寬的特點，適合用于HIFI音響，但電源效率較低。后者還可以消除交流電源中的直流成分，起到整理波形的作用。

優(yōu)點

凈化電源的優(yōu)點：A、凈化電源在諧振時由于是工作在飽和狀態(tài)，所以外來的干擾不會引起飽和電流的變化，于是就將干擾隔離了。B、由于輸入電壓升高的部分全部加到電容器上，所以允許輸入電壓轉(zhuǎn)換范圍較大。C、由于電路中沒有電子元件，所以可靠性較高。凈化電源的缺點：A、由于是工作在飽和狀態(tài)，所以自身功耗大，效率低。B、由于是諧振在市電頻率，所以對頻率的變化非常敏感，一旦市電頻率發(fā)生變化，就會造成停振，一旦停振，其儲存在電感中3倍以上的無功功率就會瞬間釋放，形成上千伏的高壓脈沖向外傳輸，擊毀其附近的設備。國內(nèi)某電信部門的多次UPS起火均由它造成。C、由于是諧振在市電頻率，如果后面是整流負載，整流產(chǎn)生的諧波也會導致電路停振。根據(jù)有關科研機關的測試，這時參數(shù)穩(wěn)壓器的容量要數(shù)倍于后面的負載（典型實驗是10倍）。上述電信部門的多次UPS起火就是因為參數(shù)穩(wěn)壓器的容量過小：譬如一個是15KVA的參數(shù)穩(wěn)壓器帶16KVA的UPS，一個是30KVA的參數(shù)穩(wěn)壓器帶40KVA的UPS，在幾十套配套設備中幾乎無一幸免。D、由于凈化電源電路工作是在內(nèi)部儲存了大量的無功功率，所以輸入功率因數(shù)低，不能充分利用輸入的市電，占用了寶貴的電能資源。

特性

空載特性：在輸入電壓接近穩(wěn)壓電源的輸入電壓保護值時，容性輸入電流達值。由于此電流為容性電流，因此為無功電流，在有功電流表上，在電流無指示。注意穩(wěn)壓電源的空載輸入電流不是穩(wěn)壓電源的自損耗電流。效率：穩(wěn)壓電源沒有機械損耗，也沒有電子管等熱損耗較大的元件，因此，其效率要比其它類型穩(wěn)壓電源高。凈化功能：凈化功能是交流凈化穩(wěn)化電源特有的功能，所謂凈化功能即對干擾雜波的濾除能力，這種凈化功能是雙向的，既可以濾除電網(wǎng)對負載的干擾，又可以濾除負載對電網(wǎng)的干擾，還能吸收外電路的高能量脈沖干擾，具有一定的防雷擊能力。低失真度：穩(wěn)壓電源內(nèi)的“π”型濾波器以及特設的奇次諧波濾波器能有效地降低輸出電壓波形的失真度。過載能力：穩(wěn)壓電源具有較強的抗過載能力，而且在過載時其運行特性不變。響應速度：交流凈化穩(wěn)壓電源對負載突變和線路輸入突變具有很短的響應時間，其典型響應時間少于40ms帶負載開機和軟起動：本電源可帶負載開機，具有軟起動功能三相分調(diào)：這樣可以保證每相輸出電壓的精度不變，在負載發(fā)生變化或負載不平衡時，不會影響輸出電壓的平衡。允許在三相電壓嚴重不平衡情況下工作，如在A相輸入電壓（對零線）250V而B相輸入電壓190V時，本穩(wěn)定電源可正常工作，且不影響其性能指標無任何機械調(diào)整裝置，無碳刷，無磨損，一次安裝成功后，無須維護和調(diào)整。三相同步開機和三相同步關斷：三相穩(wěn)壓電源開機時三相同時投入工，三相穩(wěn)壓電源在工作時，如遇某相工作異常而停止工作（如出現(xiàn)過欠壓保護）時，其它兩相也隨之同步停止工作，切斷負載電源。

發(fā)展史

70年代美國的科學家羅那（GHRoyr）首先研制成功了利用磁芯的飽和來進行自激振蕩的晶體管直流變換器。此后，利用這一技術的各種形式的精益求精直流變換器不斷地被研制和涌現(xiàn)出來，從而取代了早期采用的壽命短、可靠性差、轉(zhuǎn)換效率低的旋轉(zhuǎn)和機械振子示換流設備。由于晶體管直流變換器中的功率晶體管工作在開關狀態(tài)，所以由此而制成的凈化穩(wěn)壓電源發(fā)展史輸出的組數(shù)多、極性可變、效率高、體積小、重量輕，因而當時被廣泛地應用于航天及軍事電子設備。由于那時的微電子設備及技術十分落后，不能制作出耐壓高、開關速度較高、功率較大的晶體管，所以這個時期的直流變換器只能采用低電壓輸入，并且轉(zhuǎn)換的速度也不能太高。80年代，由于微電子技術的快速發(fā)展，高反壓的晶體管出現(xiàn)了，從此直流變換器就可以直接由市電經(jīng)整流、濾波后輸入，不再需要工頻變壓器降壓了，從而極大地擴大了它的應用范圍，并在此基礎上誕生了無工頻降壓變壓器的開關電源。省掉了工頻變壓器，又使開關凈化穩(wěn)壓電源發(fā)展史的體積和重量大為減小，開關凈化穩(wěn)壓電源發(fā)展史才真正做到了效率高、體積小、重量輕。年代以后，與這種技術有關的高頻，高反壓的功率晶體管、高頻電容、開關二極管、開關變壓器的鐵芯等元件也不斷地研制和生產(chǎn)出來，使無工頻變壓器開關穩(wěn)壓電源得到了飛速的發(fā)展，并且被廣泛地應用于電子計算機、通信、航天、彩色電視機等領域，從而使無工頻變壓器開關凈化穩(wěn)壓電源發(fā)展史成為各種電源的佼佼者。