恒流电源和恒压电源的特性
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LED 电源恒流驱动与恒压驱动模式优缺点盘点
在LED 电源的设计研发过程中,工程师们在设计之初所要面临的选择,就是如何在恒流驱动和恒压驱动两个方案中选择最合适的一款。
其实就LED 电源的发展现状来看,这两种模式都是目前市面上比较常见的驱动方式,各自也有相应的优势和缺陷。
本文今天将会就这两种LED 电源的驱动模式来为各位工程师们进行一次优缺点盘点。
首先来看LED 电源的恒压驱动模式,这种驱动方式能够在负载端对输出电压进行采样,线性稳压电源反馈回路就是最典型的恒压控制应用,这一方法也是最早出现的LED 驱动方式。
当一款LED 电源采用了恒压驱动模式时,其控制LED 正向电流方法就是采用LED V-I 曲线,利用一个电压电源和一个整流电阻器来确定产生预期正向电流所需要向LED 提供的电压。
不过,在进行LED 电源的恒压驱动设计过程中,其控制LED 正向电流的方法也有一个明显的缺点,那就是LED 正向电压的任何变化都会导致LED 电流的变化。
在面对这一问题时,目前比较常见的办法就是采用多支路均流技术,该技术可采用集成三极管保持每路LED 电流一致。
这些三极管在相同温度环境下、相同工艺条件生产出来的13 值一样,可以保证每路电流基本一样,其应用示意图如下图所示:
LED 串的均流
然而,LED 个体之间的正向压降变化范围比较大,由VF-IF 曲线可知,VF 的微小变化会引起较大的IF 变化,从而引起亮度的较大变化。
所以采用恒压源驱动不能保证LED 亮度的一致性,并且影响LED 的可靠性、寿命和光。
如何区分LED开关电源是恒流和恒压LED灯的广泛应用为照明提供了更多的可能性。
为了让LED灯稳定工作,必须使用专门的开关电源,其一般分为恒流和恒压两种。
如果您不知道如何区分两者的区别,那么本文将为您提供帮助。
恒压和恒流的定义恒压开关电源可以在其输出端口提供固定的电压,而输出端口的电流取决于负载电阻大小。
恒流开关电源,则可以在不同的载荷下提供相同的电流,而输出电压则会自动调整,以保持稳定。
在LED照明中,恒流驱动电源是常用的电源类型,因为它可以提供稳定的电流来驱动LED灯。
如果使用恒压电源,LED的电流可能会不稳定,从而导致灯炸或损坏。
区分恒流和恒压开关电源下面是一些常见的区分恒流和恒压开关电源的方法:电源规格参数当您购买任何一种开关电源时,规格参数将直接指明其是恒流还是恒压。
恒流开关电源的规格参数将包括输出电流和最大输出电压,而恒压则是包括输出电压和最大输出电流。
外观在大多数情况下,恒流和恒压开关电源从外观上看并无太大区别。
特别的,通常相同品牌的两种不同型号可能外观几乎一模一样。
但是,根据外壳上的标签或印刷手册,可能会指明其是恒流或恒压电源。
适用负载恒流开关电源适用于需要恒定电流的电路或设备,例如LED灯条,发光二极管等。
而恒压电源则适用于需要固定电压的电路或设备,例如计算机设备,移动充电器等。
稳定性和效率恒流电源通常比恒压更稳定。
因为它们提供相同的电流,无论负载如何变化,因此对于驱动LED照明系统来说,更高的稳定性和一致性可以确保更好的长期性能。
另一方面,由于恒流电源需要不断调整输出电压,所以存在一定的电能损耗,在效率方面可能会比恒压慢一些。
总结了解开关电源是恒流还是恒压的方法对于正确购买和使用LED照明系统非常重要。
需要注意的是,从外观上看电源通常不能准确地确定其类型,必须查看规格参数或拆开电源以确定其类别。
总之,对于需要长期稳定工作的LED灯,恒流驱动电源是更好的选择,而恒压开关电源则适用于需要稳定电压的其他设备。
电压源和电流源的区别
一、电压源
电路中的功能元件称为电源,,可以采纳两种模型表示,即电压源和电流源。
1 .抱负电压源(恒压源)
(1 )符号:
(2 )特点:无论负载电阻如何变化,输出电压即电源端电压总保持为给定的U S 或u s (t) 不变,电源中的电流由外电路打算,输出功率可以无穷大,其内阻为0 。
例:如图: U S =10V
则当R 1 接入时:I =5A
当R 1 、R 2 同时接入时:I =10A
(3) 特性曲线
2 .实际电压源
(1 )符号:
(2 )特点:由抱负电压源串联一个电阻组成,R S 称为电源的
内阻或输出电阻,负载的电压U = U S – IR S ,当R S = 0 时,电压源模型就变成恒压源模型。
(3 )特性曲线
二、电流源
1 .抱负电流源(恒流源)
(1) 符号:
(2) 特点:
无论负载电阻如何变化,总保持给定的Is 或i s (t) ,电流源的端电压由外电路打算,输出功率可以无穷大,其内阻无穷大。
例:如图: I S =1 A
则: 当R =1 W 时,U =1V ,R =10 W 时,U =10 V
(3 )特性曲线
2 .实际电流源
(1 )符号:
(2 )特点:由抱负电流源并联一个电阻组成,负载的电流为I =
I S – U ab / R S ,当内阻R S = 时,电流源模型就变成恒流源模型。
(3 )特性曲线:
3 .恒压源和恒流源的比较。
恒流充电和恒压充电电路怎样区别
恒流恒压充电
恒流恒压充电第一阶段以恒定电流充电;当电压达到预定值时转入第二阶段进行恒压充电,此时电流逐渐减小;当充电电流达到下降到零时,蓄电池完全充满。
这种是目前锂电池最常用的充电方法。
开关电源的恒压模式和恒流模式
充电桩之芯作为一种AC/DC电源,它是以恒定电压输出还是以恒定电流输出,这是由充电桩之芯自己决定的吗?为了回答这个问题,我们需要科普一下开关电源的恒压工作模式和恒流工作模式。
恒压(CV,ConstantVoltage)模式,是指开关电源的输出电压恒定,开关电源的控制环路是电压环在起作用,电压环的给定电压就是电源输出的恒定电压。
恒压模式下的输出电流大小是由负载决定的。
1,对于单环控制系统,恒压模式下,电压环在工作。
什么是恒流什么是恒流电源恒流亦可叫稳流,意思相近,一般可以不加区别。
与恒压的概念相比,恒流的概念就难于理解一些了,因为日常生活中恒压源是多见的,蓄电池、干电池是直流恒压电源,而 220V 交流电,则可认为是一种交流恒压电源,因为它们的输出电压是基本不变的,是不随输出电流的大小而大幅变化的。
首先举例说明:一个恒定电流值调至 1A 的,最高输出电压可达 100V 的一个恒流电源,当你打开这个恒流源的电源开关时,你会看到电源的电压表和电流表显示什么数值呢?可以肯定的说:输出电压为 100V ,输出电流为0A 。
有人曾经这样问,你不是 100V 1A 的恒流源吗?怎么输出不是 100V 1A 呢?这里仍然要用欧姆定律来解释,理论上可以这样来计算,电源的输出电压U=IR ,式中 U 为输出电压, I 为输出电流, R 为负载电阻。
以下分 5 种情况来说明:如果电源为空载, R 可以用无穷大来表示, U=I* ∞,由于电源能输 1A 的电流,如果电源电流为 1A ,那么 U=1A* ∞ = ∞,而电源电压最多只能输出 100V ,无疑电源只能输出其最大电压 100V ,由于电源不能输出无穷大的电压,因而电流只能是很小很小的值,即电流输出为 0A ,即 I=U/R=100V/ ∞=0A 。
如果负载电阻 R=200 欧,那么又因电源只能输出 100V ,因此电流只能为0.5A ,即 I=U/R=100V/200R=0.5A如果负载电阻 R=100 欧,由于电源能输出 100V ,就使得电流能达到 1A ,即 I=U/R=100V/100R=1A 此时输出电流正好达到电源的恒流值。
如果负载电阻继续减小,改为 50 欧,如果根据公式 I=U/R=100V/50R=2A. 但这里的关键是我们的电源是个恒流值为 1A 的电源,因此此时的输出电流只能被强迫限制在 1A 而不能为 2A 因而输出电压只能被迫降到 50V 而不能为100V 。
... 关于LED驱动电源恒压与恒流区别的解析1.恒流电源是电源电压发生变化,而流过负载的电流不变。
恒压电源是流过负载的电流变化时,电源电压不发生变化不要简单的用欧姆定律来理解,电源不是直接接负载,中间都有个电路。
2.所谓恒流/恒压就是在一定范围内输出电流/电压保持恒定。
“恒定”的前提是在一定范围内。
对于“恒流”就是输出电压要在一定范围内,对于“恒压”就是输出电流要在一定范围内。
超出这个范围“恒定”就无法保持。
因此恒压源会设定输出电流档(最大可输出)的参数。
其实电子世界里根本没有“恒定”这个东西,所有电源都有负载调整率(load regulation)这个指标。
以恒压(电压)源为例:随着你负载的加大,输出电压一定是下降的。
3.恒压源和恒流源在定义上的区别:1)恒压源在允许的负载情况下,输出的电压是恒定的,不会随负载的变化而变化。
通常应用于小功率LED模块,小功率LED灯条用的比较多。
恒压源就是我们常说的稳压电源,能保证负载(输出电流)变化的情况下,保持电压不变。
2)恒流源在允许的负载情况下,输出的电流是恒定的,不会随着负载的变化而变化,通常应用在大功率LED和高档小功率产品上。
*如果从寿命上考良的话,恒流源LED驱动比较好一点。
恒流源是在负载变化的情况下,能相应的调整自己的输出电压,使输出电流保持不变。
我们见到的开关电源基本上都是恒压源,而所谓的“恒流型开关电源”则是在恒压源的基础之上,在输出上加一个小阻值的采样电阻,通过反馈到前级去控制来进行恒流控制。
4.如何从电源参数上识别是恒压源还是恒流源呢?可以从电源的label上看:如果他标识的输出电压是一个恒定的值(如Vo=48V),就是恒压源;如果标识的是一个电压范围(如Vo为45~90V),可以确定这是个恒流源了。
5.恒压源与恒流源的优缺点:恒压源能够为负载提供恒定的电压,理想的恒压源内阻为零,不能短路:恒流源可以为负载提供恒定的电流,理想的恒流源内阻为无穷大,不能开路。
什么是恒流电源?为什么需要⽤到恒定电源?恒流电源也称之为稳流电源,意思⽐较相近,但是⽇常应⽤中恒压源⽐较多,⽐如说蓄电池以及⼲电池等都是恒压源,⽽我们使⽤的交流电,也是⼀种恒压电源,它的输出电压是不变的,⽽恒流电源就不⼀样了,举例来说,当⼀个恒定电流值调到⼀安培的时候,最⾼可以输出的电压是⼀百伏特的恒源电流,当打开恒流源电源开关的时候,就可以看到电压表以及电流表的数字显⽰,可以肯定的说会看到输出电压是⼀百伏特,电流确是零,但是你肯定会怀疑,其实这不难理解的,根据欧姆定律就可以很好理解了,恒流电源就是这样的。
那么我们使⽤的灯为什么需要⽤到恒定电源呢?⽤恒定电压不⾏吗?这⾥可以⽤四点来概括,⼀、LED它是⼀个⾮线性的器件,正向电压的微⼩变化会导致正向电流发⽣很⼤变化,⽐如说当我们⽤3.5v20mA的LED时,需要⽤三节电池进⾏供电,但是新购买的电池电压是4.5v,这样的话电流就超过规定值五倍了,很容易烧毁LED灯;⼆、功率为⼀⽡的LED等,如果是电压发⽣变化,就会引起电流发⽣变化,⽽且电流变化⽐较⼤,这样的话就会导致灯光暗下很多;三、LED的光输出跟正向电流是成正⽐的,也就是正向电流降低的话,光输出也会降低,⽽且是成正⽐的;四、LED它是半导体的发光⼆极管,伏安特性会因为温度变化⽽发⽣⼀定变化;恒流电源它是作为LED电源,把电源转换为电压电流,⽬的是驱动LED发光。
恒流电源在很多地⽅都是需要⽤到,⽐如我们家⾥⾯⽤到的装饰灯,舞台⽤灯,⼴告牌,招牌⼴告以及⼴场等地⽅需要⽤到LED灯的地⽅都是需要⽤到LED电源的,可以说LED电源应⽤⾮常的⼴泛,这也是未来的发展趋势,因为这样的话不容易损坏灯,⽽且可以保持稳定的光源,⾮常的环保,设计也很美观,所以被⼴泛应⽤于各个领域,尤其是舞台设计,很是需要这种恒流电源的。
⽬前针对于LED灯散热情况不稳定的情况,上海欧切斯研发出稳定调光电源,可以在使⽤LED灯的同时通过调光降低能耗,从⽽间接的提⾼散热效果,调光电源的稳定性建⽴在调光过程中电流电压恒定的基础上。
恒流源和恒压源一恒流源和恒压源的基本概念由于历史的原因,我们通常把将电网电能转换为其他规格输出电压的装置叫做电源(Power supply),而实际上从字面意义上理解,只有那些象电池一样的装置才适合被称为电源,我们称为电源的其实是一种电能量的转换装置(Power Converter),广义上讲,包括电厂的发电机太阳能电池板等等都可以被称为电能量转换装置,只是他们具备将诸如机械能热能等其他能量形式转换成为电能的能力,而我们一般指的电能量转换装置或者说电源是限于只在电能范围内的能量转换,在过于的几十年中,输出电压规格之间的转换占了主导地位,如将220V 的电网交流电压转换为48V的直流输出电源,将48V电压的直流电源转换为输出12V 5V 3.3V等输出电压的电源,学名将这些电源称为直流稳压电源,所说的“直流稳压”是指这些电源的输出形式,当然也有被称为逆变电源的交流输出电源,以及输出频率可变的变频器等等,他们共同的特点是控制输出电压的输出形式,而根据负载的特点提供一定的电流,如果输出电压是一定的,一般可将这些能量转换器成为“恒压源”,对于后级负载而言他们具有能量源的特点,这个能量源的输出电压是恒定不变的,所谓恒定不变是指不论整个能量供应和消耗系统的其他参数如何变化以及外部不可避免地引入一些干扰,比如电源的输入电压波动、负载特性波动、雷击浪涌的干扰,这个输出电压都是恒定不变的。
恒流源的特点与恒压源完全可以类比,因为也被叫做直流稳流电源,它将其他电能形式转换为恒定电流输出的形式,而基本不受其他参数或干扰的影响。
二、恒流源的应用场合和发展前景工业技术的发展,很早就有了对恒流源的需求,最典型的就是电池应用和管理,必须采用恒流源来对其充电,电流流入电池的形式,导致这种电源被形象地称为充电器,充电器的应用范围由于各种电池如汽车电池、手机电池的广泛应用而广泛发展,有大到几十千瓦小到几十豪瓦的充电器,甚至更加广泛。
课题恒流源、恒压源课型新授课教学目标建立恒流源和恒压源的概念。
了解它们的特性教学重点恒流源、恒压源教学难点它们的特性教学内容新授:一.恒流源和恒压源的基本性质1.理想电压源的端电压U是定值,与所连接的外电路无关,与流过的电流I也无关,而电流I与外电路有关。
2.理想电流源发出的电流I S是定值,与所连接的外电路无关,与端电压也无关,而恒流源的端电压与外电路有关。
二.理想电源的化简1.当多个恒压源串联向外部电路供电时,可以用一个恒压源等效代替。
2.当多个恒流源并联向外部电路供电时,可以用一个恒流源等效代替。
注:1。
必须注意等效的条件(公式)及电源的极性不同时,正、负号的确定。
2.凡与恒压源两端并联的元件或与恒流源串联的元件,对外部电路来说,均可取消。
三..要会计算恒流源的端电压,并会区别是电源还是负载在图中,两种电源的功率分别是:P E = - E I S = - 10 ⨯10 = - 100W (吸收)P I = E I S = 10 ⨯10 = 100W (产生)功率是平衡的,此时恒压源起负载作用,而恒流源起电源作用。
注:恒压源与恒流源是不能等效变换。
这是由于对于恒压源来说,因 R 0 = 0,其短路电流 I SC = I S = ∞→RE ,而对恒流源来说,因内阻 R S 为无穷大,其开路电压 U 0 = I S R S ∞→,两者均不能得到有限的数值,违背了KCL 和KVL ,因此,两者之间不存在等效变换的条件小结:我们一定要了解恒流源、恒压源的概念极其特性,记住它们之间不能等效变换。
作业:求下图中恒流源的端电压及其功率板书设计 一.恒流源和恒压源的基本性质二.理想电源的化简三.要会计算恒流源的端电压,并会区别是电源还是负载课后总结。
恒压电源与恒流电源的定义与区别大家可能偶尔会听到,我的电源是恒压的,我的电源是恒流的,电源适配器不都一样吗,这两个到底是什么区别为什么会有这样的区分联运达为大家介绍一下。
一、恒压电源是指在允许负载的情况下,输出电压是恒定的,不会随着负载的变化而变化。
比较常见的是为小功率LED光条就是用的恒压电源,也是大家常说的稳压电源。
蓄电池、干电池都可以看做是恒压电源,只不过因为转化的原因,稳压性能比较差一些。
举个例子说明一下:如果一个恒压电源的空载输出为12V,电阻为12Ω,将电阻接到电源正负极,根据欧姆定律计算,电流为1A。
这个时候我们将电路中的电阻增加一个,电阻变成了24Ω,如果不是电源不是恒压的,那么正常情况电路中的电流应该是,那么是恒压电源呢,根据电阻的增加,电压一直保持不变,始终是12V,电流会相应增加,这个时候电流变为了2A。
大家平时的家庭用电也是差不多的一个情况,恒压电源相当于家里的市电220V。
家用电器的使用情况来说明,比如看着电视、开着灯、用着电暖炉,它们的电流可能不一样,但是外接的电压都是220V。
大家每增加一个用电器就相当于增加了电流,电压不变,功率也会相应增高,用电度数自然不会少,所以大家在家用电的时候可以尽量少开一些电器,节约电力资源。
二、恒流电源是指在允许负载的情况下,输出电流是恒定的,不会随着负载变化而变化。
相对来说恒流电源应用没有恒压那么广,咱们平时广场或者酒店采用的那种大功率LED泛光灯就是恒流电源驱动的。
恒流电源主要用于保护电子产品不会因为电压变化而损坏。
举个例子:一个恒定电流1A,最高输出达到12V的一个恒流电源,电路中的电阻可以从0~12Ω变化,但是它的电流始终会保持不变,为1A。
当电阻超过12Ω时,进入限压保护,恒流电源会认为是非工作保护区而拒绝工作。
大家平时可能恒流电源情况比较少不好理解,联运达给大家做个简单的比喻,方便大家理解。
台式电脑大家都见过,恒流的情况就是在大家使用台式电脑的时候用USB连接手机、MP3等电子产品的时候,电脑主机的电流和大家电子产品的电流是一样大小的。
一个直流电源有两种工作状态,一种是恒压状态,按照恒压电源的特征在工作,一种是恒流状态,按照恒流电源的特征在工作。
这种电源内部有两个控制单元,一个是稳压控制单元,在负载发生变化的情况下,努力使输出电压保持稳定,前提是输出电流必须小于预先设定的恒流值。
实际上在恒压状态时,恒流控制单元处于休止状态,它不干扰输出电压和输出电流。
当由于负载电阻逐步减小,使得负载电流增加到预先设定的恒流值时,恒流控制单元开始工作,它的任务是在负载电阻继续减小的情况下,努力使输出电流按预定的恒流值保持不变,为此需要使输出电压随着负载电阻的减小而随之降低,在极端情况下,负载电阻阻值降为零(短路状态),输出电压也随之降到零,以保持输出电流的恒定。
这些都是恒流部件的功能,在恒流部件工作时,恒压部件亦处于休止状态,它不再干预输出电压的高低。
这种既具有恒压控制部件,又具有恒流控制部件的电源就叫做恒压恒流电源。
试举一例说明:某恒流恒压电源,通过调节面板上电压调节和电流调节两旋扭,使电源空载输出电压定在 10V ,恒流值调在 1A(可用电流表短路输出查看电流),电源是如何随着负载电阻的变化而自动改变电源工作状态的呢?通过以上介绍,我们可以知道,当输出电流小于 1A 时,电源处于恒压工作状态,努力保持输出电压为 10V ,而输出电流是随着负载的大小变化而变化,而当电流值趋向大于 1A 时,电源处于恒流工作状态,努力保持输出电流为 1A ,而输出电压是随着负载的大小变化而变化。
当输出电压为 10V时,负载电阻洽好为 10 欧,输出电流洽好为 1A 时,是电源两种工作状态的转折点,电源既可以说是恒压状态,亦可以说是恒流状态(这只是一种临界状态,在现实中可能看不到)。
为此我们可以对这一具体事例,得出下述结论:当负载电阻 R L =10 欧时 , 为恒压恒流状态的转折点 ( 此时电压 =10 伏 , 电流 =1A), 这一概念非常重要。
当 R L >10 欧时,电源处于恒压状态(此时电压 =10 伏,电流 <1 安)当 R L <10 欧时,电源处于恒流工作状态(此时电压 <10 伏,电流 =1 安)在恒压状态时,电压稳定,电流随着负载电阻的变化而变化,恒压控制单元工作,恒流控制单元休止。
恒压源与恒流源的区别介绍
恒压源电路简介
在电路当中常常会用到输出恒定电压的电源,在电子线路中保证电压恒定的部分叫做恒压源,属于电源的一种。
一种恒压源电路,具有输入端、输出端、用于产生具有波电压的恒压的恒压源单元、和用于消除波电压以便在输出端输出没有波电压的恒压的波消除电路单元,所述波消除电路单元包括连接在所述恒压源单元和所述输出端之间的电阻器。
波电压检测电路单元,用于检测所述波电压并根据所检测的波电压输出信号。
常用的恒压源
开关电源
开关电源属于高频,是目前最主流的电源,功率从几瓦到几千瓦。
利用的原理是用脉冲去控制开关管的通断,有规律的反复开关,所以叫开关电源。
不管是反激、正激、半桥、全桥等都是这个原理。
线性电源。
恒流源和恒压源的符号
恒流源和恒压源是电路中常见的两种基本电源类型,它们在电子设备和电路设计中起着至关重要的作用。
本文将详细介绍恒流源和恒压源的符号及其特点,以帮助读者更好地理解和应用于实际工作中。
1.恒流源的符号
恒流源是指在电路中能够提供稳定恒定电流输出的电源。
它的符号通常用一个直线箭头表示,箭头一端连接着一条平行线,表示电流的方向和输出端。
恒流源的符号使人们可以清晰地辨认其在电路图中的位置和作用。
2.恒压源的符号
恒压源是指在电路中能够提供稳定恒定电压输出的电源。
它的符号通常由一个平行线和一个连接线组成。
平行线表示电压的固定性,连接线表示电压的输出端。
恒压源的符号使人们可以直观地识别其在电路中的位置和功用。
3.恒流源和恒压源的特点
恒流源的特点是输出电流恒定,独立于负载的变化。
当负载电阻发生变化时,恒流源会自动调整其输出电压,以保持输出电流不变。
恒流源在很多实际应用中被广泛使用,如LED驱动电路、稳压电源等。
恒压源的特点是输出电压恒定,独立于负载的变化。
当负载电阻发生变化时,恒压源会自动调整其输出电流,以保持输出电压不变。
恒压源在电子设备中扮演着重要的角色,如手机充电器、数码相机电池充电器等。
本文详细介绍了恒流源和恒压源的符号及其特点。
恒流源和恒压源在电子设备和电路设计中具有重要的作用,对于理解电路原理和设计稳定的电源系统至关重要。
通过了解它们的特点和符号,我们可以更好地应用于实际工作中,提高电路设计的可靠性和稳定性。
(以上内容仅供参考,具体情况还需根据实际需求和电路设计要求进行调整)。
浅析恒流源与恒压源及其应用本文的目的是通过实用电路介绍恒流源和恒压源的原理以及在实用电路设计中的应用,使我们明确学习电路原理的目的不是为考试而考试,而是明白学习的最终目的是学以至用。
通过实践,我们可以把沽燥的理论通过实验和有价值的实际应用,不但巩固了理论知识,提高了学习兴趣,还能从中获得成功的乐趣和自豪的成就感。
感性和理性的有机结合能使你把难以理解的深奥理论变得非常简单易懂。
下图是恒流源在锂离子电池充电器中应用的典型例子多年来科学家、工程师、能源专家们为寻找环保型的蓄电池进行了不懈的努力,人们想寻找一种能替代铅和镍镉镍氢材料制造的蓄电池,这几种蓄电池的废弃物会对环境和水源造成污染,危害人类的生存和健康。
90年代末期这种环保型电池在专家们的努力下应运而生,它就是锂离子电池。
这种电池已经在很多领域得到了广泛的应用。
目前最好的充电电池首推锂离子电池,内阻很小是锂离子电池的一大优点,也就意味着它工作时自身的无功损耗与常见的镍镉或镍氢电池相比要小得多,内阻引起的发热要来得小,且自放电(漏电,通常叫跑电)性能优异,无记忆效应,因此锂电池得到了广泛的应用,但价格也较贵。
一般电子产品用的配套电池均为电池封装了专用集成电路充放电保护板(比如手机、笔记本电脑)。
但这种电池比较骄气,过充电或过放电均会对电池性能造成损害,甚至造成永久损坏而报废。
它的单节标称为3.6v,最高充电额定电压为4.2v,允许误差上限不大于+1%,放电终止电压不得低于2.7v(通常为3v),内阻很小是锂离子电池的一大优点,也就意味着它工作时自身的无功损耗与常见的镍镉或镍氢电池相比要小得多,内阻引起的发热要来得小,因此锂电池得到了广泛的应用,但价格也较贵。
因此针对锂电池而设计的充电器必须对充电电流大小加以控制,但本人对多数原装厂家配套充电器进行了检测分析,多数均设计为近似恒压式(稳压电源内阻极小,理论定义内阻为0),它的输出电压一般为5v或>5。
收稿日期:2016-12-19基金项目:锂离子电池储能系统火灾爆炸风险预测、防控技术及其应用研究(GDKJQQ20152008)*通信作者磷酸铁锂电池恒流和恒功率测试特性比较郭继鹏1,2,钟国彬2,徐凯琪2,苏伟2,项宏发1*(1. 合肥工业大学材料科学与工程学院,安徽 合肥 230009;2. 广东电网有限责任公司电力科学研究院,广东 广州 510080)摘要:与生产、试验过程中常用的恒流充放电方式不同,电池储能电站在电力系统中主要受恒功率充放电的指令调度。
为了掌握储能电池在恒功率条件下的特性,建立相应的恒功率测试方法和标准,对 66 Ah 磷酸铁锂储能电池进行了不同倍率的恒流充放电和恒功率充放电测试,并对两种测试方法下电池的充放电曲线、容量、能量、效率等参数特性进行了比较。
结果发现,恒流恒压充放电模式下,电池的倍率性能较好,1 小时率放电容量保持率高达 98.97 %,充电能量表现出随倍率增大而增大的变化趋势;恒功率充放电模式下,电池由于不能完全充满电,倍率性能比较差,1 小时率电池放电容量和放电能量分别为 59.68 Ah 和 188.18 Wh ,仅为 10 小时率条件下的 91.38 % 和 88.85 %。
此外,两种测试方式下的容量、能量均在 3 h 附近出现拐点,在该倍率下,可以用放电容量与工作电压的乘积来计算放电能量,误差均在 0.3 % 以内。
关键词:磷酸铁锂电池;恒流;恒功率;充放电;储能电站;能量效率;库伦效率中图分类号:TM 912.9 文献标识码:B 文章编号:1006-0847(2017)03-109-07The characteristics of LiFePO 4 batteries by comparisonconstant power test with constant current testGUO Jipeng 1,2, ZHONG Guobin 2, XU Kaiqi 2, SU Wei 2, XIANG Hongfa 1*(1. School of Materials Science and Engineering, Hefei University of Technology, Hefei Anhui 230009;2. Electric Power Research Institute of Guangdong Power Grid Co., Ltd., GuangzhouGuangdong 510080, China)Abstract: Different from the commonly used constant current (CC) charge-discharge method during battery manufacturing and testing, constant power (CP) charge-discharge method is more suitable for the batteries used in energy storage stations (EESs). In order to achieve the characteristics of the batteries under CP tests and further establish the corresponding testing methods and standards, the characteristics of 66 Ah LiFePO 4 prismatic cells for EES application were investigated under CC and CP tests in this study. Their cell performances including charge-discharge curves, capacities, energies and Coulombic efficiencies were systematically studied. The results showed that the rate capabilities under CC tests were higher than those under CP tests, because the former capacity was easily filled. The capacity retention under CC tests was up to 98.97 % at the 1 h rate. Under CP tests, the capacity0 引言储能作为电力系统运行过程中“发—输—变—配—用—储”6 大环节中的重要组成部分,不仅可以有效地优化电网配置,解决跨区域供需矛盾,还可以消除昼夜间峰谷差,提高系统运行的稳定性,同时可促进可再生能源的利用,降低供电成本,推进节能减排[1]。
详解恒压/恒流输出式单片开关电源的设计原理恒压/恒流输出式单片开关电源可简称为恒压/恒流源。
其特点是具有两个控制环路,一个是电压控制环,另一个为电流控制环。
当输出电流较小时,电压控制环起作用,具有稳压特性,它相当于恒压源;当输出电流接近或达到额定值时,通过电流控制环使IO维持恒定,它又变成恒流源。
这种电源特别适用于电池充电器和特种电机驱动器。
下面介绍一种低成本恒压/恒流输出式开关电源,其电流控制环是由晶体管构成的,电路简单,成本低,易于制作。
恒压/恒流输出式开关电源的工作原理 7.5V、1A恒压/恒流输出式开关电源的电路如图1所示。
它采用一片TOP200Y型开关电源(IC1),配PC817A型线性光耦合器(IC2)。
85V~256V交流输入电压u经过EMI滤波器L2、C6)、整流桥(BR)和输入滤波电容(C1),得到大约为82V~375V的直流高压UI,再通过初级绕组接TOP200Y的漏极。
由VDZ1和VD1构成的漏极箝位保护电路,将高频变压器漏感形成的尖峰电压限定在安全范围之内。
VDZ1采用BZY97 C200型瞬态电压抑制器,其箝位电压UB=200V。
VD1选用UF4005型超快恢复二极管。
次级电压经过VD2、C2整流滤波后,再通过L1、C3滤波,获得+7.5V输出。
VD2采用3A/70V的肖特基二极管。
反馈绕组的输出电压经过VD3、C4整流滤波后,得到反馈电压UFB=26V,给光敏三极管提供偏压。
C5为旁路电容,兼作频率补偿电容并决定自动重启频率。
R2为反馈绕组的假负载,空载时能限制反馈电压UFB不致升高。
该电源有两个控制环路。
电压控制环是由1N5234B型6 2V稳压管(VDZ2)和。
恒压源和恒流源符号
【原创版】
目录
1.恒压源和恒流源的定义与特点
2.恒压源和恒流源的符号表示
3.恒压源和恒流源在电路中的应用
4.恒压源和恒流源的区别与联系
正文
一、恒压源和恒流源的定义与特点
恒压源和恒流源是电路中两种基本的电源,它们的特点是在输出电流或电压不变的情况下,能够为电路提供稳定的能量。
恒压源是指在输出端能够提供恒定电压的电源,其输出电压不随负载电流的变化而改变。
恒流源则是指在输出端能够提供恒定电流的电源,其输出电流不随负载电压的变化而改变。
二、恒压源和恒流源的符号表示
在电路图中,恒压源和恒流源的符号表示有一定的区别。
恒压源的符号为一个长方形,长方形上面带有一个“+”号,表示输出正电压;长方形下面带有一个“-”号,表示输出负电压。
恒流源的符号为一个长方形,长方形左边带有一个短线,表示输出正电流;长方形右边带有一个长线,表示输出负电流。
三、恒压源和恒流源在电路中的应用
恒压源和恒流源在电路中有广泛的应用,它们可以为电路提供稳定的电压或电流,使得电路能够正常工作。
在实际电路中,恒压源和恒流源常常与其他电子元件组合使用,如与电阻、电容、电感、二极管、晶体管等组成各种不同的电路,从而实现不同的功能。
四、恒压源和恒流源的区别与联系
恒压源和恒流源的区别主要在于它们输出的电压或电流是否恒定。
恒压源输出的是恒定电压,而恒流源输出的是恒定电流。
然而,它们之间也有一定的联系。
当恒压源和恒流源的负载电阻为零时,它们可以等效为一个理想的电压源或电流源,因为它们的输出电压或电流可以无限大。
恒流电源和恒压电源的特性
1、恒压电源
恒压既为输出电压恒定不变。
对于12V2A的电源,恒压电源的正常工作范围的负载电阻从无穷大(开路)到6欧姆。
在这个范围内,负载电流2A或者更小。
在这个“工作范围”内,电压保持12V不变。
负载电阻小于6欧姆时,开关电源将进入限流工作区。
在恒压电源中,这称为为过载情况。
输出电压将随着负载电阻变化到零(短路)
而减小到零。
输出电流限定在某个安全的最大值,然而一般认为这个区域是非工作区,限流特性没有特别说明。
恒压电源又叫稳压电源,要求输出电压值固定,不随负载、输入电压等外部工作条
件而变化。
同时对电源的最大输出电流、最大输出功率、工作效率、输出电压稳定度(漂移)、纹波系数、电磁兼容EMC特性、温度效应、噪声、阻抗特性等都有特定的要求。
2、恒流电源
恒流电源也称为稳流电源,顾名思义就是输出电流恒定的意思。
恒流电源的输出特
性曲线与恒压电源的相反。
被控制参数是输出电流,因变量为依从电压。
对于12V2A
电源,正常“工作范围”从0欧姆(短路)到6欧姆,在这个负载范围中输出电流保
持不变。
负载电阻大于6欧姆时,进入依从限压保护区。
恒流电源认为是过压情况。
一般认为这个区域是非工作保护区域,在此区域内的输出电压没有明确定义。