一种新型直流分压器和交流分压器的对比与意义

作者： 国自电气 时间：2024-06-04 09:14:09 阅读：33

分压器的结构决定了它将来进行集成化、系列化、标准化生产的 前景，采取最优化选择的方法，将它按功率的大小和阻抗传输比等参 数分为若干个系列，设计制造出功耗低、体积小、价格低、方便实用的产品。

为什么变压器可以无条件地工作，而分压器则必须借助控制开关而有条件地工作呢?

须知，变压器的工作并非是无条件的，交流电就是它的工作条 件!交流电本身是在时间上分为正负两个半周的电源，它在客观上为 变压器提供了将储能和释能两人过程在时间上分开的先决条件。作 为一个电能变换器必须兼备储能和释能的本领，分压器在本质上是 个直流电能变换器，它凭借电场进行电能变换。要想在同一电容上完 成储能和释能两种功能，目前的简单办法是用二极管的反向阻断特性和用开关进行“转换”。

分压器不能如变压器那样实现输入、输出间的完全隔离，它依靠 二极管的反向阻断特性和控制开关的关断特性来进行隔离，这些器 件本身又都不可避免的存在着漏电流，因此必须区别不同的应用场合在电路设计时采取必要的措施。

当用直流高电压正向输入分压器时，可在输出端并联一稳压值 略高于输出电压的稳压二极管，用以释放通过控制开关的泄漏电流； 输出端可再并联一只变阻晶体二极管以避免出现禁止状态造成的毁坏。

当用工频电源经半波整流、滤波后输入分压器而又“零”线接在 “地”端时，可以等同用直流高电压正向输入的情况，这是设计中小功率电源简便实用的输入方式。

当用工频电源直接输入分压器时，只能输入在工频电源的正半周或者负半周的前半波，此时控制开关 K₁  往往可以省略，为了在输出端实现对正负半周的隔离，可在输出端增加一只控制开关，并使两只控制开关同时受与输入相反的半周控制如附图所示。

当用工频电源经全波整流滤波后再输入分压器时，为实现隔离， 可采用在输入、输出端各增加一只控制开关的形式如附图所示，此时控制开关的频率即分压器的工作频率可以根据设计要求而设定。

当用三相四线制电源输入分压器时，因为电源的 A、B、C 三相 与零线是相对确定的，可以采用附图6所示的输入方式。图中分压器采用了并联工作的形式， 一组控制开关的位置也作了变动。

分压器可以并联使用，这是设计“积木”式电源的条件，附图即为方案的一种。“积木”式电源的突出优点是可以降低对元器件的选用要求，为设计大功率或超大功率电源提供了方便。

分压器用“除法”实行输入电压的变换，当将分压器串联连接成多级使用时，前级的输出是后级的输入，此时对输入电压进行的是 “连除”的降压变换。另外，多级分压器的后级的输入开关这时可以省 略，同时各级控制必须遵守交替打开和闭合的原则。以避免禁止状态的出现，如附图所示。

一只分压器通常只有一个电压输出。当需要有多个电压输出时， 可在输出端并联抽头电感Ls,  从中取出所需要的电压，如附图所示。

直流分压器和交流变压器它们有共同的变换电能的功用，然而两者之间的关系往往是互补的、是一一对应的，试作以下比较：

直流分压器

主要由电容组成，

是单向传输的器件，

换能的媒介是电场，

本质上是个直流变换器，

用除法进行降压变换，

对高频呈现低阻抗，

对输出适用调频控制，

输入在工频电源的一、三象限

它是一个电流源

…

交流变压器

主要由电感组成；

是双向传输的器件；

换能的媒介是磁场；

本质上是个交流变换器；

用减法进行降压变换；

对高频呈现高阻抗；

对输出适用调宽控制；

以工频电源的全输入方式工

作 ；

它是一个电压源；

如果把用变压器设计的电源看作“感性电源”,则分压器为“容性电源”,两者的分析方法和设计观念存在着明显的区别，两者的 应用形式和解决问题的方式也是不同的，对它们各自特性的深入理 解和灵活应用是我们面临的新课题，分压器的出现为大幅度地节约 能源创造了条件，从而为进一步改善地球的生态环境和造福人类开辟了新途径。