如何处理直流稳压电源设计环节中问题

1.　　随着电力电子技术的迅速发展，直流电源应用非常广泛，其好坏直接影响着电气设备

或控制系统的工作性能，目前，市场上各种直流电源的基本环节大致相同，都包括交流电

源、交流变压器(有时可以不用)、整流电路、滤波稳压电路等。本文以三相交流电源供电的

直流电源设计为例，介绍直流电源设计中一些问题的处理办法。并就在实际应用中，多个直

流稳压电源串联使用问题做了阐述。

2.直流稳压电源的设计

 2.1 整流变压器的设计 　

　三相整流变压器的设计包括：

一、二次绕组的联结方式，二次侧电压的计算，

一、二次侧电流的计算，容量的计算与确定，结构形式的选择等环节。

其中一、二次绕组的联结方式及二次侧电压的确定是我们重点分析的内容。

本文以某一步进电机驱动器的3个直流电源设计为例进行详细介绍，

原理图如图1。     图1　步进电机驱动器直流电源设计的原理图    　

　1、二次侧电压的确定 　　

二次电压不仅与负载电压(即要设计的直流稳压电源电压)和整流电路有关，而且与稳压器件

有关。对于要求高的选桥式整流电路，用电容滤波稳压和稳压器稳压，对于要求低的则可以

不稳压或用电容稳压。如在图1中，+7V低压驱动，主要是用来锁相，其电流小、电压低，

电压波动对驱动电源的工作状态影响不大，不用稳压；+110V用以高压驱动，断续式供电且

频率很高，大的电流和电流变化率会产生很高过电压，因此要用电解电容稳压，电阻限流；

+12V用于计算机和集成电路的电源，电流小、电压低，但要求电压稳定、纹波系数小，因

此用电容和三端稳压器两级稳压。对于不同的稳压手段，二次电压有着不同的确定方法，理

论上这3个电压的计算式相同，即U2=Ud／2．34　或UL＝Ud／1．35，计算的3个二次电压

分别为：5.2V、81.5V和8.9V，但这样计算的结果在实际中不和适，因此，有些量必须用工

程估算式来确定，如三相不可逆整流系统一般用公式UL=(0.9～1.0)·Ud估算，如果直流侧用

电解电容滤波时、输出平均值会升高，一般用公式UL=Ud/2½估算；如果直流侧用电容和三

端稳压器稳压，为了扩大稳压范围，Ud一般应升高3～6V，再用公式UL＝(0.9～1.0)·Ud估

算。这样确定的3个二次电压分别为：UL7=0.9×7=6.3V，

UL110=110/2½=78V,UL12=16×0.9=14.4V。

2、一、二次例电流计算及容量确定 　　

二次电流要根据负载电流的大小和整流电路来定，在图1中采用三相桥式整流电路，用式I2

＝(2/3)½Id求出3个二次电流有效值分别为：3.26A、6.5A、1.63A，就得到3个二次电压和电

流。根据变压器一、二次功率近似相等原则，可求得一次电流I1＝1.45A，变压器的容量为

S=953VA，按1.5kVA选变压器型号。