1955年美國(guó)的科學(xué)家羅那(G.H.Royer)首先研制成功了利用磁芯的飽和來(lái)進(jìn)行自激振蕩的晶體管直流變換器。此后,利用這一技術(shù)的各種形式、精益求精的直流變換器不斷涌現(xiàn),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(jī)械振子示換流設(shè)備。由于晶體管直流變換器中的功率晶體管工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài),由此而制成的穩(wěn)壓電源輸出的組數(shù)多、極性可變、效率高、體積小、重量輕,因而當(dāng)時(shí)被廣泛地應(yīng)用于航天及軍事電子設(shè)備。由于那時(shí)的微電子設(shè)備及技術(shù)十分落后,不能制作出耐壓高、開(kāi)關(guān)速度較高、功率較大的晶體管,所以這個(gè)時(shí)期的直流變換器只能采用低電壓輸入,并且轉(zhuǎn)換的速度也不是太高。
60年代開(kāi)始,由于微電子技術(shù)的快速發(fā)展,出現(xiàn)了高反壓的晶體管,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?cái)U(kuò)大了它的應(yīng)用范圍,并在此基礎(chǔ)上誕生了無(wú)工頻降壓變壓器的開(kāi)關(guān)電源。省掉了工頻變壓器,又使開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的體積和重量大為減小,開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源才真正做到了效率高、體積小、重量輕。
常用的交流穩(wěn)壓電源有:
①鐵磁諧振式交流穩(wěn)壓器。由飽和扼流圈與相應(yīng)的電容器組成,具有恒壓伏安特性。
②磁放大器式交流穩(wěn)壓器。將磁放大器和自耦變壓器串聯(lián)而成,利用電子線路改變磁放大器的阻抗以穩(wěn)定輸出電壓。
③滑動(dòng)式交流穩(wěn)壓器。通過(guò)改變變壓器滑動(dòng)接點(diǎn)位置穩(wěn)定輸出電壓。
④感應(yīng)式交流穩(wěn)壓器??扛淖冏儔浩鞔?、初級(jí)電壓的相位差,使輸出交流電壓穩(wěn)定。
⑤晶閘管交流穩(wěn)壓器。用晶閘管作功率調(diào)整元件。穩(wěn)定度高、反應(yīng)快且無(wú)噪聲。但對(duì)通信設(shè)備和電子設(shè)備造成干擾。20世紀(jì)80年代以后,又出現(xiàn)3種新型交流穩(wěn)壓電源:補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓器。數(shù)控式和步進(jìn)式交流穩(wěn)壓器。凈化式交流穩(wěn)壓器。具有良好隔離作用,可消除來(lái)自電網(wǎng)的尖峰干擾。
數(shù)控穩(wěn)壓電源:是通過(guò)觀察區(qū)在設(shè)備輸出端取樣,對(duì)現(xiàn)時(shí)電壓跟額定電壓作出比較、核對(duì),如比較為負(fù)值,則發(fā)送數(shù)據(jù)到中央處理器(CPU),由中央處理器作出電壓加的命令。同時(shí),檢測(cè)區(qū)檢測(cè)半導(dǎo)體是否已開(kāi)、關(guān)。確認(rèn)無(wú)誤后,中央處理器做出電壓加的命令控制半導(dǎo)體工作,從而達(dá)到額定電壓的標(biāo)準(zhǔn)。如果正值,中央處理器則做出電壓減的命令,整個(gè)過(guò)程全部數(shù)字化只需0.048秒時(shí)間。
本設(shè)備將瞬間反復(fù)變化的電壓通過(guò)數(shù)字控制回路穩(wěn)定來(lái)確保輸出電壓始終為額定電壓。
采用數(shù)碼式控制原理監(jiān)控電壓的變化,通過(guò)電子晶閘開(kāi)關(guān)調(diào)整變壓器的TAP來(lái)始終保持穩(wěn)定的輸出電壓的數(shù)碼式電源穩(wěn)壓器(DIGITAL TAPCHANGING METHOD)。