什么是電源的源效應(yīng)和負載效應(yīng)

1、什么是電源的源效應(yīng)和負載效應(yīng)穩(wěn)定電源的輸出量并不是絕對不變的，例如當穩(wěn)定電源工作在穩(wěn)壓狀態(tài)時，其輸出電壓會由于輸入電壓的變化或由于負載的變化而引起輸出電壓微小的變化，當穩(wěn)定電源處于恒流工作狀態(tài)時，其輸出電流也會由于輸入電壓的變化或由于負載的變化而發(fā)生微小的變化。為了衡量這種變化的程度，即衡量一個穩(wěn)定電源的穩(wěn)定度，國際電工委員會（IEC）在制定穩(wěn)定電源標準時引出源效應(yīng)和負載效應(yīng)的概念。源效應(yīng)是指：僅當由于輸入量的變化而引起輸出穩(wěn)定量的變化的效應(yīng)就叫源效應(yīng)。對于一個普通穩(wěn)壓電源來說：輸入量就指輸入電壓，即交流220V工頻電壓。我國國家標準規(guī)定，當輸入電壓變化10%時，輸出電壓變化的相對百分比，就稱

2、源效應(yīng)。例如一個輸出電壓為100V的穩(wěn)壓電源，其由于輸入電壓的變化而引起輸電壓變化的具體數(shù)值如下：輸入電壓輸出電壓AC220V（標準值）100VAC242V（變化+10%）100.1VAC198V（變化-10%）99.9V電源的源效應(yīng)=丨UoI/Uo=IU-UoI/Uo=I100.1-100丨/100=0.1%或=IUoI/Uo=IU-UoI/Uo=I99.9-100I/100=0.1%從上式可以看出，這個穩(wěn)壓電源在它輸出電壓為100V時的源效應(yīng)為0.1%，即當輸入電壓變化10%時，輸出電壓變化千分之一。（注意：在測量源效應(yīng)時，負載應(yīng)保持不變）。負載效應(yīng)是指：僅當由于負載的變化而引起輸出穩(wěn)定量

3、的變化的效應(yīng)稱為負載效應(yīng)。仍舉一例說明：一個處于穩(wěn)壓工作狀態(tài)的電源，其空載輸出電壓為100V,電源最大負載能力為5A，其空載與加滿載時輸出電壓的變化量如下：電源負載電流0A5A電源輸出電壓100V99.7V負載效應(yīng)=IUoI/Uo=IU-UoI/Uo=I99.7-100I/100=0.3%即電源工作在100V時，其負載效應(yīng)為0.3%。（注意：在測量負載效應(yīng)時，應(yīng)努力使輸入電壓保持在標準值）以上在敘述源效應(yīng)和負載效應(yīng)時，其輸出穩(wěn)定量都是以穩(wěn)定電壓來舉例的，事實上電源處于恒流工作狀態(tài)時，照理輸出電流是一個穩(wěn)定量，但事實上當輸入電壓或負載發(fā)生變化時，輸出電流也會發(fā)生一些微小的變化，這種變化就是恒流狀

4、態(tài)時的源效應(yīng)和負載效應(yīng)。什么叫紋波？由于直流穩(wěn)定電源一般是由交流電源經(jīng)整流穩(wěn)壓等環(huán)節(jié)而形成的，這就不可避免地在直流穩(wěn)定量中多少帶有一些交流成份，這種疊加在直流穩(wěn)定量上的交流分量就稱之為紋波。紋波的成分較為復(fù)雜，它的形態(tài)一般為頻率高于工頻的類似正弦波的諧波，另一種則是寬度很窄的脈沖波。對于不同的場合，對紋波的要求各不一樣。對于電容器老練來說，無論是那一種紋波，只要不是太大，一般對電容器老練質(zhì)量不會構(gòu)成影響。而對程控機電源或音響設(shè)備中所使用的電源，由于寬度很窄的脈沖沒有足夠的能量來推動喇叭的紙盆或話機的聽筒而形成雜音。因此對于這種窄脈沖的要求可以放寬。而對于音頻范圍內(nèi)的類似正弦波的紋波信號，雖然其

5、幅度不是太高，但其能量卻使喇叭或聽筒發(fā)生嗡嗡的雜音。因此對這種形態(tài)的紋波應(yīng)有一定的要求，而對于用于一些控制的場合，由于窄脈沖達到一定的高度會干擾數(shù)字或邏輯控制部件，使設(shè)備運行的可靠性降低，因此對這種窄脈沖的幅度應(yīng)有一定的限制，而對類似正弦波的紋波，一般由于其幅度較低，對控制部件的干擾不大。紋波的表示方法可以用有效值或峰值來表示，可以用絕對量，也可以用相對對量來表示。例如一個電源工作在穩(wěn)壓狀態(tài)，其輸出為100V5A，測得紋波的有效值為10mV，這10mV就是紋波的絕對量，而相對量即紋波系數(shù)=紋波電壓/輸出電壓=10mv/100V=0.01%，即等于萬分之一。什么叫恒壓電源（或叫穩(wěn)壓電源）？恒壓亦

6、稱穩(wěn)壓，二者意思相近，一般不作區(qū)分。恒壓就是電壓穩(wěn)定不變的意思。穩(wěn)壓電源則是其輸出電壓穩(wěn)定不變的一種電源設(shè)備。蓄電池、干電池都可以看做穩(wěn)壓電源。連續(xù)可調(diào)的的概念是輸出電壓可以調(diào)定在0-額定電壓之間的任一個數(shù)值上。當你拿到一個連續(xù)可調(diào)的電源以后，你若把輸出電壓調(diào)到10V，這個電源就可以當成一個10V的穩(wěn)壓電源使用，當你把輸出電壓調(diào)到100V時，這個穩(wěn)壓電源就可以當作一個100V的穩(wěn)壓電源來使用了。而蓄電池的輸出電壓則是一個固定的值，例如一個12V的蓄電池，你就不能隨意將它改成9V、10V的蓄電池來使用。什么叫恒流電源？恒流亦可叫穩(wěn)流，意思相近，一般可以不加區(qū)別。與恒壓的概念相比，恒流的概念就難于

7、理解一些了，因為日常生活中恒壓源是多見的，蓄電池、干電池是直流恒壓電源，而220V交流電，則可認為是一種交流恒壓電源，因為它們的輸出電壓是基本不變的，是不隨輸出電流的大小而大幅變化的。首先舉例說明：一個恒定電流值調(diào)至1A的，最高輸出電壓可達100V的一個恒流電源，當你打開這個恒流源的電源開關(guān)時，你會看到電源的電壓表和電流表顯示什么數(shù)值呢？可以肯定的說：輸出電壓為100V，輸出電流為0A。有人曾經(jīng)這樣問，你不是100V1A的恒流源嗎？怎么輸出不是100V1A呢？這里仍然要用歐姆定律來解釋，理論上可以這樣來計算，電源的輸出電壓U=IR，式中U為輸出電壓，I為輸出電流，R為負載電阻。以下分5種情況來

8、說明：如果電源為空載，R可以用無窮大來表示，U=I*8,由于電源能輸1A的電流，如果電源電流為1A,那么U=1A*8=8,而電源電壓最多只能輸出100V,無疑電源只能輸出其最大電壓100V,由于電源不能輸出無窮大的電壓，因而電流只能是很小很小的值，即電流輸出為0A，即I=U/R=100V/8=0A。如果負載電阻R=200歐,那么又因電源只能輸出100V,因此電流只能為0.5A,即I=U/R=100V/200R=0.5A如果負載電阻R=100歐,由于電源能輸出100V,就使得電流能達到1A,即I=U/R=100V/100R=1A,此時輸出電流正好達到電源的恒流值。如果負載電阻繼續(xù)減小,改為50歐

9、,如果根據(jù)公式I=U/R=100V/50R=2A.但這里的關(guān)鍵是我們的電源是個恒流值為1A的電源,因此此時的輸出電流只能被強迫限制在1A而不能為2A,因而輸出電壓只能被迫降到50V而不能為100V。這里仍然要符合歐姆定律,即U=IR=1A*50R=50V如果負載電阻變?yōu)?歐（即短路）,那么由于輸出電流只能為1A,輸出電壓就只能為0V,即U=I*R=1A*0R=0V從以上5個例子可以看出,如果負載電阻太大,使電源輸出電流不能達到恒流值,那么恒流源的輸出電壓就會自動升到電源的最大輸出電壓,只有當負載電阻小到一定的程度,使電源輸出電流達到恒流值,電源才真正處于恒流工作狀態(tài),隨著負載電阻值的逐步減小,

10、輸出電壓也按規(guī)律下降,以保持輸出電流的恒定不變。這就是恒流的概念?？傊?實際上無論是恒壓電源,還是恒流電源,它們本質(zhì)上都是一致的,它們的輸出都是電壓和電流,兩個量中,電源只能控制其中的一個量,要么穩(wěn)住電壓,要么穩(wěn)住電流,另一個量是一定要由負載電阻來決定的,而負載電阻是由使用者來決定的,因而電源的兩個輸出量中,必然有一個由使用者來決定的,這才能符合邏輯,符合歐姆定律,才能為使用者所用,決無所謂既能給定輸出電壓,又能同時給定輸出電流的電源。什么叫恒流恒壓電源？一個直流電源有兩種工作狀態(tài)，一種是恒壓狀態(tài)，按照恒壓電源的特征在工作，一種是恒流狀態(tài)，按照恒流電源的特征在工作。這種電源內(nèi)部有兩個控制單元，

11、一個是穩(wěn)壓控制單元，在負載發(fā)生變化的情況下，努力使輸出電壓保持穩(wěn)定，前提是輸出電流必須小于預(yù)先設(shè)定的恒流值。實際上在恒壓狀態(tài)時，恒流控制單元處于休止狀態(tài)，它不干擾輸出電壓和輸出電流。當由于負載電阻逐步減小，使得負載電流增加到預(yù)先設(shè)定的恒流值時，恒流控制單元開始工作，它的任務(wù)是在負載電阻繼續(xù)減小的情況下，努力使輸出電流按預(yù)定的恒流值保持不變，為此需要使輸出電壓隨著負載電阻的減小而隨之降低，在極端情況下，負載電阻阻值降為零（短路狀態(tài)），輸出電壓也隨之降到零，以保持輸出電流的恒定。這些都是恒流部件的功能，在恒流部件工作時，恒壓部件亦處于休止狀態(tài)，它不再干預(yù)輸出電壓的高低。這種既具有恒壓控制部件，又具

12、有恒流控制部件的電源就叫做恒壓恒流電源。試舉一例說明：某恒流恒壓電源，通過調(diào)節(jié)面板上電壓調(diào)節(jié)和電流調(diào)節(jié)兩旋扭，使電源空載輸出電壓定在100V，恒流值調(diào)在1A，電源是如何隨著負載電阻的變化而自動改變電源工作狀態(tài)的呢？通過以上介紹，我們可以知道，當輸出電流小于1A時，電源處于恒壓工作狀態(tài)，努力保持輸出電壓為100V，而輸出電流是隨著負載的大小變化而變化，而當電流值趨向大于1A時，電源處于恒流工作狀態(tài)，努力保持輸出電流為1A，而輸出電壓是隨著負載的大小變化而變化。當輸出電壓為100V時，負載電阻洽好為100歐，輸出電流洽好為1A時，是電源兩種工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)折點，電源既可以說是恒壓狀態(tài)，亦可以說是恒流狀

13、態(tài)。為此我們可以對這一具體事例，得出下述結(jié)論：當負載電阻RL=100歐時,為恒壓恒流狀態(tài)的轉(zhuǎn)折點（此時電壓=100伏,電流=1A）,這一概念非常重要。當RL100歐時，電源處于恒壓狀態(tài)（此時電壓=100伏，電流1安）當RL100歐時，電源處于恒流工作狀態(tài)（此時電壓100伏，電流=1安）在恒壓狀態(tài)時，電壓穩(wěn)定，電流隨著負載電阻的變化而變化，穩(wěn)壓控制單元工作，穩(wěn)流控制單元休止。在恒流狀態(tài)時，電流穩(wěn)定，電壓隨著負載電阻的變化而變化，穩(wěn)流控制單元工作，穩(wěn)壓控制單元休止。為什么電流調(diào)不上去?或者電壓調(diào)不上去?從以下三個方面來分析：有電壓而無電流、或者有電流而無電壓。無論是上述那一種情況，電源都巳正常工作

14、，操作者都應(yīng)該檢查自己的負載是否接觸良好，負載是否被短路或開路、負載是否符合規(guī)范等等。極端來講，如果電源有電壓輸出（恒壓狀態(tài)），而負載線又斷了，自然輸出電流就等于零了。同樣，如果電源有電流輸出（恒流狀態(tài)），而負載又短路了，自然輸出電壓就等于零了。在調(diào)電壓時，空載電壓調(diào)不上去。有些操作者喜歡把“電流調(diào)節(jié)”電位器左旋到頭，至使電源空載電壓也調(diào)不起來。這說明他對“電流調(diào)節(jié)”缺乏實質(zhì)性的理解。因為電源即使處于空載也要消耗一點點電流，而把“電流調(diào)節(jié)”關(guān)到零，連一點點小電流都不放出來，當然空載電壓也升不起來了。所以“電流調(diào)節(jié)”一般不要調(diào)到零，（向右調(diào)到四分之一圈左右就不會發(fā)生以上情況了）。電源有電壓輸出，

15、也有電流輸出，再調(diào)電壓，電壓就調(diào)不上去了?；蛘唠娫从须妷狠敵鲆灿须娏鬏敵?，再想把電流調(diào)大點，電流就調(diào)不大了。如果“恒壓”燈亮,說明電源工作在恒壓狀態(tài),（可以認為電壓占主動地位）。這時的輸出電流的大小,是由負載決定的,而不是由操作者調(diào)出來的,（可以說電流是占被動地位），如果這時去右旋“電流調(diào)節(jié)”旋鈕,電流是不會增大的。但這時去右旋“電壓調(diào)節(jié)”旋鈕，輸出電壓是會升高，輸出電流也會隨之升高的。（電壓是主，電流是從）。同理，如果“恒流”燈亮，說明電源工作在恒流狀態(tài)，這時的輸出電壓也不是“調(diào)”出來的，而是由負載決定的。只有去調(diào)節(jié)“電流調(diào)節(jié)”旋鈕，輸出電流才會改變，輸出電壓也隨之變化。（這里電流是主，電壓

16、是從）電源處于“恒流”狀態(tài)時去調(diào)電流，處于“恒壓”狀態(tài)時去調(diào)電壓。電源的保護功能主要有哪些？以及它們之間的關(guān)系？電源的保護功能主要是過壓、過流保護兩種功能。兩者之間的關(guān)系為：任何一種電源在發(fā)生故障時，都有可能使輸出電壓或輸出電流失去控制，為了使用戶的負載不致因此而損壞，電源一般都設(shè)有過壓和過流保護。有些負載如阻性負載，當電源有故障，負載上的電壓有可能大幅上升，而電流的上升值不一定能超過過流保護值。此種情況宜用過壓保護，例如工作在50V，可將電壓保護值調(diào)至55V，如果電源故障只要電壓升至55V時，電源會自動切斷電壓輸出。當有些負載是容性負載時，由于大容量的電解電容器并聯(lián)在一起，當電源發(fā)生故障時，電流就可能大幅度上升，而電壓的升值卻不甚明顯，這時電源內(nèi)部的過流保護部件會首先啟動，電源會