可調(diào)穩(wěn)壓電源電路圖設(shè)計(jì)(一)
簡易可調(diào)穩(wěn)壓電源采用三端可調(diào)穩(wěn)壓集成電路LM317,使電壓可調(diào)范圍在1.5~25V,最大負(fù)載電流1.5A。其電路如圖所示。
電路工作原理:220V交流電經(jīng)變壓器T降壓后,得到24V交流電;再經(jīng)VD1~VD4組成的全橋整流、C1濾波,得到33V左右的直流電壓。該電壓經(jīng)集成電路LM317后獲得穩(wěn)壓輸出。調(diào)節(jié)電位器RP,即可連續(xù)調(diào)節(jié)輸出電壓。圖中C2用以消除寄生振蕩,C3的作用是抑制波紋,C4用以改善穩(wěn)壓電源的暫態(tài)響應(yīng)。VD5、VD6在當(dāng)輸出端電容漏電或調(diào)整端短路時(shí)起保護(hù)作用。LED為穩(wěn)壓電源的工作指示燈,電阻R1是限流電阻。輸出端安裝微型電壓表PV,可以直觀地指示輸出電壓值。
元器件的選擇與制作:元器件無特殊要求,按圖所示選用即可。
制作要點(diǎn):①C2應(yīng)盡量靠近LM317的輸出端,以免自激,造成輸出電壓不穩(wěn)定;②R2應(yīng)靠近LM317的輸出端和調(diào)整端,以避免大電流輸出狀態(tài)下,輸出端至R2間的引線電壓降造成基準(zhǔn)電壓變化;③穩(wěn)壓塊LM317的調(diào)整端切勿懸空,接調(diào)整電位器RP時(shí)尤其要注意,以免滑動臂接觸不良造成LM317調(diào)整端懸空;④不要任意加大C4的容量;⑤集成塊LM317應(yīng)加散熱片,以確保其長時(shí)間穩(wěn)定工作。
可調(diào)穩(wěn)壓電源電路圖設(shè)計(jì)(二)
大電流可調(diào)穩(wěn)壓電源電路此穩(wěn)壓電源可調(diào)范圍在3.5V~25V之間任意調(diào)節(jié),輸出電流大,并采用可調(diào)穩(wěn)壓管式電路,從而得到滿意平穩(wěn)的輸出電壓。
工作原理:經(jīng)整流濾波后直流電壓由R1提供給調(diào)整管的基極,使調(diào)整管導(dǎo)通,在V1導(dǎo)通時(shí)電壓經(jīng)過RP、R2使V2導(dǎo)通,接著V3也導(dǎo)通,這時(shí)V1、V2、V3的發(fā)射極和集電極電壓不再變化(其作用完全與穩(wěn)壓管一樣)。調(diào)節(jié)RP,可得到平穩(wěn)的輸出電壓,R1、RP、R2與R3比值決定本電路輸出的電壓值。
元器件選擇:變壓器T選用80W~100W,輸入AC220V,輸出雙繞組AC28V。FU1選用1A,F(xiàn)U2選用3A~5A。VD1、VD2選用6A02。RP選用1W左右普通電位器,阻值為250K~330K,C1選用3300μF/35V電解電容,C2、C3選用0.1μF獨(dú)石電容,C4選用470μF/35V電解電容。R1選用180~220Ω/0.1W~1W,R2、R4、R5選用10KΩ、1/8W。V1選用2N3055,V2選用3DG180或2SC3953,V3選用3CG12或3CG80。
可調(diào)穩(wěn)壓電源電路圖設(shè)計(jì)(三)
這是一款帶電壓比較器的高穩(wěn)定度大電流直流穩(wěn)壓電路。主要由電源變壓、整流濾波、基準(zhǔn)源電路、電壓比較、復(fù)合功率調(diào)整、過流保護(hù)電路等幾部分組成。電源變壓及整流濾波較為簡單,這里不多述。ICl(7805)、IC2(LM317)構(gòu)成精密基準(zhǔn)源;IC3在這里接成反相比較器,作為電壓比較電路,且同相端接入基準(zhǔn)源,反相端輸入取樣電壓,經(jīng)IC3內(nèi)同相端基準(zhǔn)進(jìn)行比較后,由輸出端輸出比較的結(jié)果去控制復(fù)合調(diào)整管的導(dǎo)通程度,以調(diào)整輸出電壓的升降。V1、V2組成復(fù)合功率調(diào)整電路,將比較器電路的控制電流放大至數(shù)安培的負(fù)載電流,提高驅(qū)動能力。其中V1勿需像普通“串穩(wěn)”電源那樣增加c、b極間的偏流電阻。V3、R6、R5組成負(fù)載過流保護(hù)電路,過流取樣電阻R6串在電源負(fù)端,不設(shè)在穩(wěn)壓控制之內(nèi),使其對穩(wěn)壓輸出幾乎無影響(針對取樣電阻R6串在調(diào)整管輸出端的電路而言)。
圖1 ?大電流可調(diào)穩(wěn)壓電源電路
電路工作原理
電源變壓后經(jīng)整流濾波平滑的直流電壓供給穩(wěn)壓電路。一路經(jīng)ICl初步穩(wěn)壓成5V后再供給IC2穩(wěn)壓輸出作為基準(zhǔn)電壓1.25V,此基準(zhǔn)電壓直接供給電壓比較器IC3(LM358)的同相端;而另一路則作為IC3的供電電源。通電時(shí)IC3因V1、V2無啟動而截止無輸出,其反相端也無電壓(0V),反相比較器IC3立即會輸出高電壓,使V1、V2迅速導(dǎo)通,穩(wěn)壓輸出從0V開始上升,經(jīng)R3、RP、R4分壓取樣后送到IC3反相端的電壓也上升,與IC3的同相端1.25V基準(zhǔn)進(jìn)行電壓比較后,使IC3輸出端電壓下降回落到設(shè)定的穩(wěn)壓值上。當(dāng)穩(wěn)壓輸出電壓因負(fù)載的接人,會引起電壓有下降趨勢時(shí),其穩(wěn)定過程是:穩(wěn)壓輸出↓→IC3反相端電壓↓→IC3反相比較后輸出端↑→V1、V2導(dǎo)通↑→穩(wěn)定輸出正常。過流保護(hù)管V3工作過程:當(dāng)過流取樣電阻R6上的電壓因負(fù)載過重而超過0.7V時(shí),V3導(dǎo)通,將V1的b極接地使輸出電壓下降,達(dá)到過流保護(hù)目的。
電路特點(diǎn)輸出穩(wěn)定度高,在額定負(fù)載電流和保證調(diào)整管V2的正常壓降條件下,其輸出電壓在數(shù)字表上絲毫不動(見附表)。
元器件選擇和制作
首先要達(dá)到大電流穩(wěn)壓輸出,最起碼電源變壓器功率應(yīng)相應(yīng)增大,筆者實(shí)驗(yàn)選用的是一只120VA的變壓器,實(shí)際應(yīng)用可根據(jù)需要自行選擇。整流管選6A/200V即可,C1主濾波電解要求:≥8200μF/50V,V2為BVeeo》100V,Icm》10A,Pcm≥100W的硅NPN大功率管,如C5198,C3263等。V1、V3宜選BVeeo≥50V,Icm》IA、Pcm≥0.6W的硅NPN中功率小體積管,β≥180,推薦型號:C8050(國產(chǎn)、進(jìn)口均可)。ICl為普通三端7805,IC2為LM317。IC3要求單電源運(yùn)放,且共模電壓為0V溫漂小的。要求IC3供電負(fù)端、C3地、R4取樣地、C4地、輸出地(線路板地線寬度為2em)必須連在一起,不宜用跨線,否則無法保證高穩(wěn)定輸出。附表是脫開過流保護(hù)電路(斷開R5一端)所測的真實(shí)參考數(shù)據(jù)。只要按附圖裝焊無誤,經(jīng)簡單調(diào)試就可投入使用。如果選軍品運(yùn)放和金屬電阻,穩(wěn)定度還會更高。
可調(diào)穩(wěn)壓電源電路圖設(shè)計(jì)(四)
此電源電路為0~±15V線性可調(diào)穩(wěn)壓電源,能夠從0V起調(diào),最大輸出±15V,正電源部分采用LM317三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器,負(fù)電源部分采用LM337三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器,本電路具有限流、短路和熱保護(hù)等完善功能。其獨(dú)特之處在于僅用一個(gè)單連電位器即能實(shí)現(xiàn)正、負(fù)電壓“同步”調(diào)節(jié),具有線路簡單、調(diào)節(jié)方便、性能優(yōu)良、成本低廉等特點(diǎn),非常適合電子愛好者DIY。
工作原理:整機(jī)電路如圖所示。電源輸入部分為常見的變壓器降壓與橋式整流,加大電容濾波,獲得上下對稱的±22V直流電壓。其中還派生出另兩組±6.8V輔助電壓,分別接在運(yùn)放IC4和運(yùn)放IC3的V+與V-端,以保證IC3、IC4的工作電壓不超過極限范圍。下面具體分述穩(wěn)壓部分:
1.正輸出電路由穩(wěn)壓器IC1及相關(guān)元器件組成,通常接在穩(wěn)壓器IC1的調(diào)節(jié)端上電位器另一端是接地的。假如RP1電阻調(diào)至0值,那么輸出電壓Vout=1.2V,即電路內(nèi)部基準(zhǔn)電壓為1.2V,同時(shí)在電阻R3上產(chǎn)生10mA恒流,只要改變RP1的阻值即可改變輸出電壓。這里,將RP1接地端改接在運(yùn)放IC3的輸出端,并設(shè)法使IC3的輸出電壓為-1.2V,以抵消IC1的基準(zhǔn)電壓+1.2V,這樣便可實(shí)現(xiàn)從0起調(diào),要實(shí)現(xiàn)上述目的也很簡單,只要將運(yùn)放IC3連成差分放大器,進(jìn)行減法運(yùn)算即可。由圖可知,同相輸入端電壓為V1,而反相輸入端電壓為V2,因R4=R5=R6=R7,故IC3的輸出端電壓VO=R5/R4×(V1-V2)=-1.2V,也可得出穩(wěn)壓器IC1的輸出電壓+Vout=5mA×R3+10mA×PR1-1.2V。
2.負(fù)輸出電路由穩(wěn)壓器IC2及相關(guān)元件組成,這里省去了IC2調(diào)節(jié)端上原設(shè)置的電位器RP3,改接在運(yùn)放IC4的輸出端,由IC4的輸出電壓控制調(diào)節(jié)端,同樣可以達(dá)到調(diào)節(jié)穩(wěn)壓器的輸出電壓目的。由于運(yùn)放IC4接成增益為1的反相放大器,其反相輸入端連到正輸出電路的穩(wěn)壓器輸出端上,所以負(fù)輸出穩(wěn)壓器便產(chǎn)生極性相反幅度相等的穩(wěn)壓電壓,即-Vout=-R10/R9×(+Vout),因R9=R10,所以-Vout=+Vout,即負(fù)輸出電壓跟蹤正輸出電壓。
3.電路中二極管D7與D8用以防止外接負(fù)載加大有電容放電,致使IC1與IC3輸出端損壞;另外二極管D9與D10為防止因某種原因IC3輸出正飽和和IC4輸出負(fù)飽和而將IC1和IC2調(diào)節(jié)端擊穿,因IC1與IC2的調(diào)節(jié)端均不允許流入反相電流。
元器件選擇:本機(jī)均為通用元器件,無特殊規(guī)格。IC1與IC2均為三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器,正輸出型號為LM317,負(fù)輸出型號為LM337,均為TO-220封裝,市場上均有現(xiàn)售,上機(jī)時(shí)應(yīng)加裝散熱器。IC3、IC4為通用型運(yùn)放,也可由OP-07代用。電阻全部選用1/4W金屬膜電阻,其中R4、R5、R6、R7、R9、R10精度要求為1%。RP1應(yīng)選用線繞電位器。有條件的以多圈電位器效果較理想,電源變壓器T可選用14英寸黑白電視機(jī)電源變壓器代用,如自繞應(yīng)選EI型高夕鋼片,功率為35W-45W即可。
可調(diào)穩(wěn)壓電源電路圖設(shè)計(jì)(五)
介紹一款以LM324運(yùn)算放大器為主要元件制作的可調(diào)直流穩(wěn)壓電源電路,它能在調(diào)壓時(shí)自動變換電源變壓器二次繞組抽頭的接法,選擇最佳的輸入電壓,從而保證穩(wěn)壓集成電路的輸入、輸出電壓差保持在一個(gè)合理的范圍內(nèi)。該直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓在1.25~33V內(nèi)可調(diào)。
該可調(diào)直流穩(wěn)壓電源電路由主穩(wěn)壓電源電路、副穩(wěn)壓電源電路和控制電路組成,如圖1-7所示。
主穩(wěn)壓電源電路由電源變壓器T、整流二極管VD1~VD4、電容C
1~C3、三端穩(wěn)壓集成電路IC1、電位RP、電壓表PV和電阻R1組成;副穩(wěn)壓電源電路由電源變壓器T、整流二極管VD5~VD8、濾波電容C4、C5和三端穩(wěn)壓集成電路IC2組成;控制電路由運(yùn)算放大器IC3(N1~N4)、光耦合器VLC1-VLC5、繼電器K1~K5和電阻R2~R13組成。
交流220V電壓經(jīng)T降壓、VD5~VD8整流、C4濾波及IC2穩(wěn)壓后,為控制電路提供+12V工作電壓。此時(shí),N1~N4的反相輸入端分別產(chǎn)生1V、3V、5V和7V基準(zhǔn)電壓,均高于各正相輸入端電壓,N1~N4均輸出低電平,VLC1內(nèi)部的發(fā)光二極管和光控晶閘管均導(dǎo)通,K1吸合,其常開觸頭接通,6V交流電壓經(jīng)VD1~VD4整流、C1濾波后加至IC1的輸入端。
調(diào)整RP的阻值,可改變IC1穩(wěn)壓后輸出電壓(Uo)的高低。輸出電壓在3V以下時(shí),K1仍維持吸合。若需要調(diào)高輸出電壓、調(diào)節(jié)RP使輸出電壓高于3V時(shí),則N1輸出變?yōu)楦唠娖剑筕LC1內(nèi)部的發(fā)光二極管和光控晶閘管截止,K1釋放;同時(shí)VLC2內(nèi)部的發(fā)光二極管和光控晶閘管導(dǎo)通,使K2吸合,12V交流電壓經(jīng)VD1~VD4整流、C1濾波后加至IC1的輸入端。
圖1-7采用LM324運(yùn)算放大器的可調(diào)直流穩(wěn)壓電源電路
同理,當(dāng)輸出電壓調(diào)高至9V、15V和21V以上時(shí),N2~N4也相繼輸出高電平,使K3、K4和K5依次吸合,分別將18V、24V和36V交流電壓提供給橋式整流電路。
若將RP反向調(diào)節(jié)而使輸出電壓降低,則工作過程與上述相反。
可調(diào)穩(wěn)壓電源電路圖設(shè)計(jì)(六)
本電源以LM317為穩(wěn)壓器件,用自適應(yīng)切換電路根據(jù)輸出電壓的高低自動切換輸入電壓,以減小輸入與輸出電壓的壓差,降低電源本身的功耗。其中VT2、VD5、VW、R5、R6、C10及繼電器K構(gòu)成自適應(yīng)切換動作電路,當(dāng)輸出電壓Vo低于14V時(shí),VW因擊穿電壓不夠而截止,無電流通過,VT2截止,K不動作,其觸點(diǎn)K-1處于常閉狀態(tài),變壓器的次級14V交流電接入穩(wěn)壓電路。反之,當(dāng)輸出電壓大于14V時(shí),VW擊穿,VT2導(dǎo)通。K得電,K-1動作,將28V交流電壓接入穩(wěn)壓電路。從而保證了輸入與輸出壓差不超過15V。本電路的輸出電壓為1.25~30V連續(xù)可調(diào),輸出最大電流為3A。如圖所示為基于LM317的自適應(yīng)可調(diào)穩(wěn)壓電源電路:
可調(diào)穩(wěn)壓電源電路圖設(shè)計(jì)(七)
采用A723構(gòu)成的帶保護(hù)的跟蹤可調(diào)穩(wěn)壓電源電路圖如下所示:
廣鵬科技的A723系列是由一內(nèi)建高壓開關(guān)的升壓驅(qū)動器核心以及多信道恒流源組成,并以電壓回授機(jī)制促使驅(qū)動IC隨時(shí)工作在最佳效率模式,不但能彌補(bǔ)LED順向電壓(VF)的差異,更能因應(yīng)LED順向電壓跟隨溫度之改變、實(shí)時(shí)調(diào)整輸出電壓,使驅(qū)動IC工作維持在高效率。由使用者以外部電阻設(shè)定電流大小的多信道恒流源設(shè)計(jì),能使各個(gè)LED串之間的電流一致,消除LED串之間的亮度差異,是一個(gè)能提供亮度極為均勻的背光源解決方案。該系列IC可使用脈沖波寬調(diào)變(PWM)的方式進(jìn)行調(diào)光,調(diào)光頻率在100Hz~25KHz范圍內(nèi)時(shí),可提供很好的線性度,更可達(dá)成超過256階的調(diào)光。時(shí)間差開關(guān)機(jī)制,錯(cuò)開各信道電流的導(dǎo)通與關(guān)閉時(shí)間,能降低PWM調(diào)光所產(chǎn)生的干擾。
可調(diào)穩(wěn)壓電源電路圖設(shè)計(jì)(八)
具有過流保護(hù)的直流可調(diào)穩(wěn)壓電源本電源的主要器件是通用穩(wěn)壓集成塊,內(nèi)部含有啟動電路、恒流源、基準(zhǔn)穩(wěn)壓源、過流保護(hù)等電路。配合大功率調(diào)整管,可輸出0~20連續(xù)可調(diào)的穩(wěn)定電壓,最大輸出電流可達(dá)2A,并且具有過流保護(hù)功能,可作為手機(jī)、BP機(jī)的維修電源,也可用于蓄電池充電。電路見圖1,正常使用時(shí),紅色和綠色發(fā)光二極管同時(shí)閃亮,調(diào)節(jié)電位器W可使輸出電壓在0~20范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。當(dāng)輸出端出現(xiàn)過流或短。
具有過流保護(hù)的直流可調(diào)穩(wěn)壓電源本電源的主要器件是通用穩(wěn)壓集成塊LM723,內(nèi)部含有啟動電路、恒流源、基準(zhǔn)穩(wěn)壓源、過流保護(hù)等電路。配合大功率調(diào)整管,可輸出0~20連續(xù)可調(diào)的穩(wěn)定電壓,最大輸出電流可達(dá)2A,并且具有過流保護(hù)功能,可作為手機(jī)、BP機(jī)的維修電源,也可用于蓄電池充電。
電路見圖1,正常使用時(shí),紅色和綠色發(fā)光二極管同時(shí)閃亮,調(diào)節(jié)電位器W可使輸出電壓在0~20范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。當(dāng)輸出端出現(xiàn)過流或短路時(shí),R1兩端的壓降大于0.6V,Q3、Q4導(dǎo)通,此時(shí)綠燈熄滅,D7導(dǎo)通,LM723的紒紞矠?zāi)_電壓下降接近0V,內(nèi)部檢測電路動作,紒紜矠?zāi)_輸出高電壓23V,使Q1、Q2截止,因此無電壓輸出,起到保護(hù)作用。只有關(guān)機(jī)后重新開機(jī)才有輸出。為保證調(diào)整管Q1輸出額定電流時(shí)不被燒壞,應(yīng)加裝足夠大的散熱片。整個(gè)電源可用塑料盒作機(jī)殼,前面板裝電流表、電壓表、開關(guān)、調(diào)節(jié)電位器。輸出接線端子以及紅綠色發(fā)光二極管。本電路只要元件良好,無需調(diào)試即可正常工作。其中Q1最好采用進(jìn)口的C2819、2N3395等大功率管,IC可用LM723、MC1723等。
評論