(+12V、 -12V等) 则通过三端稳压器等对从变压器绕组输出的电压进行稳压。
变压器的各绕组中产生的电压与匝数成比例。 假设5V输出侧的绕组N1中产生的电压为V1, 那么V2 = V1× (N2/
N1)、 V3 = V1×(N3/N1)。 一旦主输出的负载电流减小, 各绕组中产生的电压就会降低, 导致输入到三端稳压器等
的电压不足、 输出电压下降, 因此需要最小电流。 最小电流不足时, 将通过分泄电阻等确保输出电流值。
(3) 负载
电源供给电压和电流的对象称为“负载” , 由于供给了电压、 电流, 某些负载的阻抗可能会随时间而变化, 需注意
以下事项。
①负载的类型
1) 感性负载
具有电感分量的负载称为感性负载。 例如, 电动机、 电磁开关(继电器、 磁性开关等) 等。 此类负载在施加电压
的瞬间, 会流过额定值数倍的电流; 而在切断电压的瞬间, 由于负载所具有的电感分量, 将产生反电动势E= -L×
(di/dt) 的电压。 一般在施加电压时, 通过电源的过电流保护功能可正常输出电压, 但在切断电压时, 由于产生反
电动势(大部分情况下被电源内部的电解电容吸收) , 电源的过电流保护电路将启动, 电源可能会停止输出。 此
时, 需采取插入反向电压防止用二极管等措施。
2) 容性负载
具有电容分量的负载称为容性负载。 例如, 为降低电源的纹波电压而插入的电容、 应对峰值负载的电容等。 此类
负载在施加电压的瞬间, 由于电容内没有电荷, 会流过很大的充电电流I =(C×V) /t。 虽然电源可检测输出电压并
进行控制, 但若在输出侧插入大容量电容(一般为数万μ F以上) , 可能无法进行该控制, 输出电压可能会变得不
稳定。 此时, 需采取减小插入的电容容量, 或提高电源容量等措施。
3) 恒流负载
即使负载电压发生波动, 负载电流仍保持恒定的负载称为恒流负载。 例如, LED、 电池、 TTLIC、 OPAMP等。 需要
注意的是, 若电源的过电流保护特性为フ字下垂型, 输出电压可能无法上升。 这是由于, 从对负载施加电压~到
达额定电压前, 输出电压一直稳定在电源的过电流保护特性的下垂线上所致。 一般情况下, 通过将过电流保护特
性改为倒L下垂型, 即可解决该问题。
4) 电灯负载
利用电流流过时发热引起电阻值变化(灯丝等) 这一特点的负载, 例如电灯。
此类负载与恒流负载一样, 若在到达额定电压前一直稳定在电源的过电流保护特性的下垂线上, 输出电压就无法
上升。 同样, 一般情况下, 通过将电源的过电流保护特性改为倒L下垂型, 即可解决该问题。
5) 其他
将电源的输出线延长(数米以上) 时, 输出线就会具有电感、 电容分量, 输出可能会变得不稳定。 因此, 输出线应
尽可能粗而短。
(4) 峰值、 脉冲负载
输出电流值呈脉冲状变化的负载称为脉冲负载; 峰值电流值超过额定电流的负载称为峰值负载。 例如, 打印机的
电机及打印头、 LED显示器、 HDD、 FDD等。
若峰值电流在额定值以内, 使用中一般不会出现问题。
虽然不可连续流过超过额定值的负载电流, 但若峰值电流的接通时间较短, 则可适合以下情况。
1) 若接通时间为数μs, 输出侧即使没有外置电容, 也可通过内部的输出平滑电容供给峰值电流。
2) 若接通时间为数μs~数ms, 可在输出侧外置电容后使用。 外置电容的容量可由下式计算。
●脉冲负载的声响
电机及显示器等脉冲负载有时会发出声响, 脉冲负载的频率为可听频率(数kHz~20kHz左右) 时一般可以听
到。 发出的声响来自输出扼流圈铁芯的振动音。 在绕组中流动的脉冲电流所产生磁场的影响下, 铁芯发生变形,
由于其振动而发出声响。
敲打声通常是由于线圈等磁性体中流过电流时, 铁芯被磁化, 电流交替变化所产生的磁致伸缩(※) 所致。 这是
磁性体的伸缩现象, 这种伸缩使空气产生振动, 从而发出声响。 磁致伸缩是磁性体普遍的现象, 磁致伸缩不会导
致铁芯出现缺陷、 裂缝或磁气特性发生变化, 电气特性也不会有问题。
※磁致伸缩是由于磁性体磁化强度的改变而产生形变(形状变化) 的现象。 该现象由詹姆斯普雷斯科特贩焦耳
(James Prescott Joule) 于1842年在镍中发现, 有时也冠于他的名字称为磁性焦耳现象或焦耳效应, 但不是
常用名称。
作为措施, 在输出的两端设置LC滤波器, 可降低电源发出的声响。
(5) 电机起动时/停止时对电源的影响
电机起动时, 会流过数倍于额定电流的峰值电流; 而在切断电压的瞬间, 由于电机所具有的电感分量, 将产生反
电动势E= -L×(di/dt的) 的电压。
①电机起动时
电机起动时, 由于会流过数倍于额定电流的峰值电流, 若峰值电流超过了电源的额定电流而导致过电流保护功
能启动, 输出电压就会下降, 施加在电机上的电压也会下降, 从而使扭矩减小, 起动后无法达到最大扭矩(相当
于稳态运转时的扭矩) 。 对于起动后需达到最大扭矩的电机, 电源的额定电流应大于电机的峰值电流。
②电机停止时
对于为进行极性反转而装有电桥的电源, 由于电机停止时的反电动势所产生的反向电流可在其中流动, 可能会出
现电源输出下降等不良状况。
切断电源的输入时产生的反电动势会使输出电压上升, 导致过电压保护电路启动, 电源可能会因此而停止输出。
因此, 对于电机负载、 感性负载, 需插入反向电流防止用二极管, 以防止电源输出端子的电压上升。