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第二部分：充电模块 一、电源技术概述 1．晶体管串联式线性稳压电源 工频 变压器 整流 滤 波 串联晶体调整管 采样电压 基准 电 压 误差 放大器 输出 滤波器 输出直流电压 ～ 图1 上图1为线性稳压电源常用原理图，交流电源经过工频变压器变压、整流、滤波，再经过晶体调整管整定输出直流电压。 这类电源存在如下的缺点： 变压器由于工作在工频频率，在输出较大功率时体积大、笨重。 晶体调整管由于工作在放大状态，等效于一个可变电阻器。电路设计时，为了满足输入电压在额定±20%变化，输出电压稳定的要求，晶体调整管的输入电压往往是输出电压的二倍，其功率损耗为晶体调整管的压差×电流，损耗很大，整机的效率低于50%。 2．晶闸管可控硅相控电源 电抗器 采样电压 基准 电 压 误差 放大器 相角 控制器 电抗器 输出 滤波器 工频 变压器 晶闸管 输出直流电压 采样电压 相角 控制器 误差 放大器 输出 滤波器 基准 电 压 图2 图2是晶闸管可控硅相控电源常用原理图，交流电源经过工频变压器变压隔离，再经过晶闸管转换成50HZ脉冲电压，再经过电抗器及输出滤波器滤波，将输入转换成稳定的直流输出电压。 稳压原理是通过采样得到的输出电压变化量，经过与基准电压值在误差放大器中比较放大之后，输出脉冲信号控制晶闸管的导通角，当输出电压下降，晶闸管的导通角增大，晶闸管的导通时间增加，输出电压上升；当输出电压上升，晶闸管的导通角减小，晶闸管的导通时间减小，输出电压下降。 这种稳压电源与线性稳压电源比较，晶闸管工作在开通与截止两种状态，减小了晶体管的功率损耗。但电源变压器同样工作在工频频率，为了使输出电压纹波较小及减小导通时的电流冲击，要求有较大电感量的电抗器及较大容量的滤波电容，同样的在输出较大功率时，变压器、电抗器及电容的体积大及笨重，变压器、电抗器铁损及铜损较大，??温升散热、通风的问题。这种形式的电源效率只在60%～80%左右。 3．高频开关电源 快恢复整流管 高频 变压器 整流 滤 波 电抗器 SMP控制器 输出 滤波器 采样电压 基准 电 压 开关管 图3 上图3为高频开关电源原理图，交流电源经过整流、滤波变成直流，再经过高频变压器及高频开关管，将直流电转换成高频脉冲输出，高频脉冲信号经过快恢复整流管整流、电抗器及输出滤波器滤波变成稳定的输出直流电压。 它的稳压原理是通过采样得到的输出电压变化量，经过与SMP控制器的基准电压值在误差放大器中比较放大之后，输出脉宽信号控制开关管的导通与截止，当输出电压下降，脉宽展宽，开关管的导通时间增加，输出电压上升；当输出电压上升，脉宽减小，开关管的导通时间减小，输出电压下降。 这种稳压电源与晶体管线性稳压电源比较，开关管工作在导通与截止两种状态，减小了晶体管的功率损耗。另外由于高频变压器工作在高频状态（100KHZ），从计算变压器、电抗器所需铁芯的截面公式中不难看出频率越高，截面可以设计得越小，工作在100KHZ频率的高频开关电源变压器、电抗器所需铁芯的截面要比工作在50HZ频率的相控电源变压器、电抗器所需铁芯的截面积小二千倍。在同样输出纹波的条件下滤波电容也可以比相控电源小二千倍。由于变压器、电抗器体积大大地减小，变压器、电抗器的铁损及铜损也大大地减小，这种形式的电源效率在80%～94%左右。 4．电源技术的新进展 （1） 高效率绿色电源及智能化电源管理 绿色电源基本概念是：节能、省电、低噪音、低污染、低辐射。 提高电源效率是改善电源省电效果的根本途径，进一步提高高频开关电源的效率。 低噪音是指电源发出的噪音，高频开关电源发出的噪音主要是风机发出的噪音，噪音一般小于55dB。为了进一步降低噪音，高频开关电源尽量采用自然散热。 低污染、低辐射是指电源对电网的污染及稳压输出电压的质量。减小电网的污染是要提高功率因素，减小三次、五次、七次电压、电流谐波，输出电压的稳定是提高输出电压的稳压精