直流穩(wěn)壓電源】高精度數(shù)控可調(diào)直流穩(wěn)壓電源

    摘   要： 針對常規(guī)直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓精度不高和調(diào)節(jié)較為繁瑣的缺點，設(shè)計了一款高精度數(shù)控可調(diào)直流穩(wěn)壓線性電源。該電源輸出電壓0～30 V可調(diào)，輸出電流值可達4 A。通過輸出電壓/電流取樣電路、差動放大電路及電壓/電流調(diào)整電路等所構(gòu)成的閉環(huán)負反饋環(huán)節(jié)和軟件上的雙線性插值誤差補償方法，穩(wěn)壓自動UPS電源，提高了輸出電壓的精度。

     該電源輸出電壓和電流的值既可通過旋轉(zhuǎn)編碼器和實體按鍵進行調(diào)節(jié)，也可以通過在所用觸控液晶模塊中創(chuàng)建的虛擬鍵盤直接進行設(shè)置，操作簡便。實際測試結(jié)果表明，該電源的輸出電壓精度高，12 V輸出時的負載調(diào)整率僅為0.15％，且參數(shù)設(shè)置操作簡便，可滿足一般教學(xué)、科研的應(yīng)用需求。

        直流穩(wěn)壓電源是電子技術(shù)領(lǐng)域的常用儀器設(shè)備之一，能在電網(wǎng)電壓產(chǎn)生波動或負載發(fā)生變化時提供穩(wěn)定的直流輸出電壓。常規(guī)的直流穩(wěn)壓電源由電源變壓器、整流、濾波和穩(wěn)壓電路等部分組成，大多采用串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓原理，通過調(diào)節(jié)輸出端取樣支路中的電位器來改變輸出電壓值。由于電位器阻值變化的非線性和調(diào)節(jié)范圍限制，普通直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓精度不高。隨著使用時間的增加，用于粗調(diào)的波段開關(guān)和用于細調(diào)的電位器的接觸不良也會對輸出電壓產(chǎn)生較大影響，穩(wěn)壓凈化UPS電源，且調(diào)節(jié)較為繁瑣。

       針對常規(guī)直流穩(wěn)壓電源的上述缺點，設(shè)計了一款數(shù)控可調(diào)直流穩(wěn)壓電源，其輸出電壓0～30 V可調(diào)，輸出電流值可達4 A，輸出電壓精度高且穩(wěn)定性強，參數(shù)設(shè)置操作簡便，還可實時監(jiān)測并顯示實際的電壓/電流輸出值。

UPS的可靠性　

  　UPS的可靠性更多有賴于電源系統(tǒng)的整體設(shè)計，而并非UPS本身的設(shè)計。而終提高UPS可用性的辦法無疑就是將包括UPS和整個電源保護方案在內(nèi)的整體修復(fù)時間縮至短，將冗余擴至大。

　　一直以來，MTBF(平均無故障時間)是UPS生產(chǎn)廠商用來測量和說明UPS可靠性的關(guān)鍵度量指標。不過，用MTBF來預(yù)測UPS的可用性實際上卻難具說服力。

　　為了說明這一點，來舉一個例子，假設(shè)一臺UPS，非專業(yè)人士可能簡單地以為該設(shè)備可以無故障運行200000h(約為23年)。但是，事實上UPS生產(chǎn)廠商不可能也不會對產(chǎn)品進行為期23年的無故障運行測試。相反，他們只是根據(jù)UPS組件的預(yù)計使用壽命先行計算出一個MTBF值。然后，UPS電源，在其出貨量增長到具有統(tǒng)計學(xué)意義時，會根據(jù)這批設(shè)備實際的性能數(shù)據(jù)替換到某些初步的預(yù)估值，這些修正后的數(shù)據(jù)可能存在誤導(dǎo)性。，電力逆變UPS電源，假設(shè)2500臺UPS在5年的研究期內(nèi)運行良好，那么得到的MTBF值可能會相當(dāng)高。但是如果這些系統(tǒng)中有一個組件的使用壽命只有6年，那么在5年研究期過后的一年，它們中的90%可能會發(fā)生故障。