MC3-0968-为业余无线电设备供电的外置电源具有多种类型。常见的有

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【题目编号】MC3-0968

【题目】为业余无线电设备供电的外置电源具有多种类型。常见的有:

【答案】ABC(多选题)

[A]开关电源

[B]线性电源

[C]蓄电池

[D]标准电池

考点速览

题目问的是给业余无线电设备供电的外置电源常见有哪几类。前三项是火腿桌上和野外真正在用的三种:开关电源、线性电源、蓄电池;第四项"标准电池"不是供电装置,而是一类计量用的电压基准器件。这道题表面在考分类,实际考的是能不能把"名字里带电池"的东西和"能给设备供电"分开。

开关电源与线性电源:走了两条路线的兄弟

开关电源(switching mode power supply,SMPS)先把市电整流成高压直流,再用几十千赫到几百千赫的高频开关斩波,经高频变压器降压后二次整流滤波,并把输出电压反馈回去调节开关的占空比。效率通常做到百分之八十到九十以上,同功率下体积小、重量轻、输入电压范围宽,价格也便宜,是目前台式通信电源的主流。

它的代价在噪声。开关管每秒钟几万到几十万次通断,产生的谐波与尖峰会沿着输出线和电源线传导、辐射出去;做得不好的电源,在八十米、四十米这些短波业余频段上直接把底噪抬起来,弱信号被淹没在噪声里。挑选时看滤波与屏蔽是否到位——金属外壳是否完整、共模扼流圈有没有、输出负极与机壳怎么处理,比只看标称功率更有意义。

线性电源(linear power supply)走的是另一条路:工频变压器先把二百二十伏降到十几伏,桥式整流、大电容滤波,再用功率管做串联线性稳压。它没有高频开关,输出纹波小、射频噪声低、动态响应快,对弱信号接收和数字化模式格外友好,是追求低噪声的短波操作者长期偏爱的类型。代价是效率低、体积大、笨重、发热明显,很大一部分电能在调整管上变成了热。

蓄电池:不依赖市电的那一类

蓄电池把化学能变成电能,输出干净、没有开关噪声,遇到停电、野外架台、便携操作时不可替代。容量用安时(Ah)表示,二十安时的电池理论上能以二十安放电一小时,或者以两安放电十小时,实际可用容量随放电倍率下降。铅酸电池便宜耐操但沉,锂离子和磷酸铁锂轻便但需要电池管理系统(battery management system,BMS)看住过充过放。用蓄电池给电台供电还要留意端电压随放电逐渐下降、发射瞬间的大电流造成压降,以及充电时的通风与温度。

怎么给自己挑一台电源

选电源先算电流。一台百瓦级短波机的接收电流不到一安,发射时峰值电流却要二十安上下,电源的额定电流必须按发射峰值留出余量,长期贴着上限跑会发热、寿命缩短。其次是噪声:住在公寓楼里、天线又是缩短型的,本身底噪就高,用开关电源未必听得出差别;如果天线架在电磁环境干净的地方,专门做弱信号接收,那么线性电源或经过良好滤波的开关电源才有意义。第三是保护功能,过流、过压、过热和反接保护是否齐全,直接关系到电台的安全。用蓄电池时还要考虑容量、充电方式和重量——野外架台背一趟二十安时的铅酸电池,和背同样容量的磷酸铁锂电池,感受完全不同。

逐项辨析

选项 A 正确:开关电源是当前最常见的台式通信电源,效率高、体积小,代价是可能带来开关噪声干扰,属于典型的外置电源。

选项 B 正确:线性电源是另一种主流台式电源,纹波和射频噪声低,在短波段弱信号接收上有优势。

选项 C 正确:蓄电池属于不依赖市电的外置供电装置,应急通信与野外架台的第一选择。

选项 D 错误:标准电池(standard cell)不是电源,而是计量实验室里用来标定电压的基准器件。最经典的一种是惠斯登标准电池(Weston cell),正极是硫酸亚汞与汞的糊状物,负极是镉汞齐,电解液是硫酸镉溶液,二十摄氏度时电动势约一点零一八六伏,温度系数极小,早年用来定义和传递电压单位。它的内阻很大,只能提供极微小的电流,稍微取用一点电流就会极化而失准,因此只能用于比对和校准,绝对不能接上电台供电。看到"标准"两个字就往"标准配置的电池"上想,是这道题唯一的陷阱。

还有哪些供电装置常常被忽略

除了上面三类,业余无线电里还会遇到直流变换器(把一路直流变成另一路电压的直流,例如把十二伏升到四十八伏给功放供电)、太阳能板配充电控制器、手摇或脚踏发电机、燃料电池等。它们与题目前三项的关系是同属供电装置,只是使用频度和场合不同。判断一个东西是不是电源,问的是它能不能把其他形式的能量转成电能、并持续输出足够的电流,而不是它的名字里有没有"电"字。

应试要点

常见的外置电源记成"开关、线性、电池"三件套:开关的轻便高效但有开关噪声,线性的安静但笨重发热,电池的干净但不依赖市电。标准电池是计量基准,内阻极大、只能提供微安级电流,不能供电。名字像电源却输出不了电流的,都不是电源。