前言：每个电气工程师与电气设备调试技术员都想有一款属于自己的实验用高精度电源。都希望自己的实验电源具备以下使用条件：

① 宽电压输出，连续无级调节

② 高精度的极稳定的电压输出。输出电压不随负载和电网电压的波动而波动。

③ 输出电压可宽范围调节。

④ 较小的纹波系数。

如何设计出高质量的电源是设计者首先考虑的基本条件。其次是生产成本与工艺安排。在设计之前我们首先分析一下电源的技术指标设计中的难点。因为我们的设计目标是开拓新的思路创造新的设计理念。用新的技术去弥补传统实验电源的不足。同时立足于最低的生产成本的目标来降低成本。生产出高性能的实验电源。

    现今使用的实验电源性能与成本分析。综合现有市场中的实验电源可以发现每款都是由以下几个部分组成：

那么我们按照其组成部分逐一分析各部分的性能不足与设计难点。并针对这些提出新的设计思路。从而达到提高效率降低成本的目的，将性能做得更高。

一、降压隔离电能转换部分

现有实验电源大多由铁芯变压器组成，其缺点是：重量大、成本高、工作效率低。由于稳压电路是模拟控制，稳压管承担着较大的压降和热耗。比如说当变压器绕组输出电压为30V，DC输出为15V时转换效率只有50%。另外的50%的能量都损失在稳压调整管的压降热耗上，并给散热部分带来很大的压力致使散热成本加大。那么针对这些不足如何解决呢？本人提出两种设计方案请大家考虑考虑是否能解决这些不足。

第一方案：制造一次可调的谐振式转换电子变压器来代替铁芯变压器，其输出电压要跟随DC输出的直流电压平行变化确保稳压，调整管压降始终不变即为同步跟随概念。详见图

即Uin=Uec+Uout  设Uec=3V

例如DC输出15V时，Uin=18V。调整管热耗压降为3V，热损3V/5V=20%

原15V/15V=100%由此可见在相同的情况下调整管热损下降了80%（可调式变压器见另一文章）

第二方案：利用开关电源的原理制造一款隔离降压的电子型变压器，并确保其输出电压与DC输出电压直线性同步调整。并能确保模拟调整管压降始终为2—3V

通过多次实验此两项设计方案都是成功的，确实做到了不用铁芯省铜的效果，并大大提高了使用效率。

二、稳压系统设计

这一部分设计是最关键的。输出精度是最重要的设计指标，过载保护与短路保护是必不可少的部分。输出电压的可调范围当然是越大越好的。这里向大家推荐使用2007年论文中提到的多功能调控模块。该模块又有重大改进已制成微型器件化的产品。现将该产品性能指标向大家介绍。精密输出在普通电路中很难实现，因为转换器内部与调节环元件，电路板，引出线都存在着分布电阻。克服各种电压降是很难做到的。必须采取补偿的设计方案。

三、仪表显示部分

现行的仪表显示多采用指针电表与数码表显示。

A. 指针表有显示精度低读数不方便与抗冲击振动能力差的缺点以不适用。

B. 数码表目前以三位半的为多。生产成本也存在居高不下的问题。目前我们已经成功地采用单片机技术开发出新一代的显示仪表。制造成本比原来的产品下降50%。并可减小整体体积为小型化优化设计打下基础。

四、滤波

输出部分

我们都知道滤波从效果主要是取决于滤波电路LC的组成与电容的容量。电解电容的容量越大成本越高。一味的追求大容量显然是行不通的，提高转换电路的频率就可以减少电容容量同样也达到滤波效果。例如原先电路50Hz整流滤波需10000uF，现电路50KHz整流滤波需10uF即可。

五、功耗散热部分设计

    例如原实验电源工作电流5A调整管压降15V时调整管热耗为15V*5A=75W而现在同样工作状况下调整管热耗为3V*5A=15W由此可见热耗只有原来的20%所以新设计方案中可省去大面积的散热片。为降低产品成本打好基础。

六、调整面板设计

    既然显示部分已采用单片机调整部分可省去机械式电位器，实现了全电 子调控提高使用寿命。对面板设计提供方便美观的设计。

  同步跟随概念就是设想可调能量。把转换器设计成为跟随输出电压线性调节的电子自动跟随的变压器或者是宽范围的自控型开关电源。