什么是雙電源電路？

雙電源電路是一種使用兩個(gè)電源供電的電路，其中一個(gè)電源作為主電源，另一個(gè)作為備用電源。當(dāng)主電源故障或失效時(shí)，備用電源會自動接管供電，以確保系統(tǒng)的持續(xù)運(yùn)行。雙電源電路的控制原理通常基于自動切換控制器，該控制器會檢測主電源的狀態(tài)，并根據(jù)需要切換到備用電源。

雙電源電路可以分為兩種類型：雙電池電路和雙電源供電電路。雙電池電路是指使用兩個(gè)電池并行連接來提供電力，每個(gè)電池的正極和負(fù)極分別與電路的正極和負(fù)極相連。通過并聯(lián)電池，電路可以實(shí)現(xiàn)更長時(shí)間的供電，因?yàn)閮蓚€(gè)電池之間的電壓并不會相加，而是保持一致。當(dāng)其中一個(gè)電池耗盡電力時(shí)，另一個(gè)電池能夠繼續(xù)為電路供電。雙電源供電電路則是指從兩個(gè)不同的電源（性質(zhì)不同）引出饋電線路，每個(gè)線路都有獨(dú)立電源供電，因此可以實(shí)現(xiàn)更高的供電可靠性。

雙電源電路是一種非常重要的電路設(shè)計(jì)，其應(yīng)用場景涵蓋了能源、交通、工業(yè)、消防、監(jiān)控、照明等多個(gè)領(lǐng)域。通過合理設(shè)計(jì)和應(yīng)用雙電源電路，可以提高設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性，避免因電源故障導(dǎo)致設(shè)備停機(jī)或安全事故的發(fā)生。

下面小編分享一些典型雙電源電路圖，以及簡單分析它們的工作原理。

典型雙電源電路圖分享

1、可調(diào)35V雙電源電路圖

使用正穩(wěn)壓器LM317和負(fù)穩(wěn)壓器LM337設(shè)計(jì)的輸出電流范圍為 3 安培的可調(diào)35V雙電源電路。該電路提供+3V至+35V和-3V至-35V的輸出電壓。我們知道雙電源電路在各種電子應(yīng)用和項(xiàng)目中是必不可少的，需要對稱且穩(wěn)定的電源。許多運(yùn)算放大器需要雙電源才能有效運(yùn)行，特別是在處理高于和低于零伏地電位的信號時(shí)。

B 類和 AB 類音頻放大器通常利用雙電源來驅(qū)動音頻波形的正半部分和負(fù)半部分，從而實(shí)現(xiàn)更高的效率和性能。模擬濾波器、振蕩器和信號調(diào)節(jié)器等電路通常受益于雙電源來處理正電壓和負(fù)電壓要求。該電路也可以用作原型設(shè)計(jì)的臺式電源。

在該電路中，我們采用了兩個(gè)LM317正電壓調(diào)節(jié)器和兩個(gè)LM337負(fù)電壓調(diào)節(jié)器并聯(lián)，以增加輸出電流容量并分擔(dān)調(diào)節(jié)器之間的負(fù)載，這種連接方式將確保更好的散熱和更好的輸出效率，并提供穩(wěn)定的輸出電流。該電路中的輸出電壓可調(diào)。該電路的最大電流輸出范圍為3A(3安培)。要實(shí)現(xiàn)此配置，確保 LM317 穩(wěn)壓器和 LM337 穩(wěn)壓器共享相同的參考電壓至關(guān)重要。這是通過將它們的調(diào)節(jié)銷連接在一起來實(shí)現(xiàn)的。穩(wěn)壓器的輸出引腳也連接在一起，形成公共輸出。然而，每個(gè)穩(wěn)壓器都維護(hù)自己的一組輸入和輸出電容器以保持穩(wěn)定性。

這個(gè)35伏雙電源電路的操作很簡單，輸出可以從3V調(diào)整到35V，首先從降壓變壓器開始，這里使用230V AC到35V-0-35V AC降壓變壓器，并從次級繞組輸出交流電使用由四個(gè) 1N5404 二極管制成的橋式整流器將其整流為直流電，這些二極管是高電流和高電壓通用二極管。橋式整流器的輸出紋波直流電源相對于次級繞組的公共地分為正極和負(fù)極。然后C1和C2電容進(jìn)行濾波操作。

兩個(gè)并聯(lián)的正電壓調(diào)節(jié)器 LM317 和兩個(gè)并聯(lián)的負(fù)電壓調(diào)節(jié)器 LM337 使電壓調(diào)節(jié)取決于調(diào)節(jié)引腳的反饋分壓器。有兩個(gè)獨(dú)立的分壓器，并與調(diào)節(jié)器的調(diào)整引腳連接。最終正負(fù)側(cè)的穩(wěn)壓輸出直流電經(jīng)過C5和C6電容濾波。然后輸出連接器提供共地的正負(fù)可調(diào)輸出。通過改變 RV1 和 RV2 的值，我們可以調(diào)整輸出電壓電平。

2、15V雙電源電路圖

強(qiáng)大的 15V雙電源電路采用 IC LM317、IC LM337 和少數(shù)易于獲得的組件設(shè)計(jì)。該 15V 電源軌的構(gòu)造與交流到直流整流器和穩(wěn)壓器設(shè)置一樣簡單。為了在輸出 16-0-16V 時(shí)獲得 15 伏電壓，該電路中使用了中心抽頭降壓變壓器。使用四個(gè) D1N4003 硅整流二極管來形成橋式整流器。

該 15V 軌電路采用 160V 至 230V 的直接交流電源，并提供 +15V GND 和 -15V
作為直流輸出。選擇降壓變壓器取決于您所需的輸出電流，此處用于原型的 1A 變壓器。運(yùn)算放大器和信號處理電路可以使用該電路作為偏置源。

該通用雙電源電路設(shè)計(jì)用于提供 1A 15V 軌電源，但您可以通過修改穩(wěn)壓器和降壓變壓器獲得不同的電壓電平和輸出電流。為了給出該電路的詳細(xì)視圖，讓我們從以下模式開始設(shè)計(jì)。

正如您所看到的，這個(gè)雙電源電路設(shè)計(jì)有四級，第一個(gè)是降壓變壓器，我們知道為了降低輸入交流電源幅度，我們使用這個(gè)設(shè)備。這里使用 16-0-16 V AC 次級變壓器。在將變壓器應(yīng)用到電路中之前，檢查初級側(cè)和次級側(cè)。第二級是整流級，這里使用四個(gè)硅二極管形成橋式整流器，該整流器的直流輸出相對于降壓變壓器的中性線(GND)作為正極和負(fù)極。

IC LM317 是德州儀器 (TI) 的三端可調(diào)正電壓穩(wěn)壓器。該 IC 采用不同的封裝，能夠在 1.25V 至 37V 的輸出電壓范圍內(nèi)提供 1.5A 電流，此處我們將此 IC 的輸出配置為 15V DC。負(fù)電壓調(diào)節(jié)器 IC LM337 和 LM137 是德州儀器 (TI) 的三端可調(diào)負(fù)電壓調(diào)節(jié)器。該 IC 采用不同的封裝，能夠在-1.25V 至 -37V 的輸出電壓范圍內(nèi)提供 -1.5A，這里我們將此 IC 的輸出配置為 -15V DC。該 IC 還需要兩個(gè)外部 IC 來固定輸出電壓電平，與正電壓調(diào)節(jié)器相同。

獨(dú)立的470μF電解電容和0.56μF圓盤電容用作正負(fù)電壓直流輸出線的濾波元件。 +Ve 15 V 和 -Ve 15 V 可以通過從降壓變壓器的中心抽頭獲得的 GND(地線)進(jìn)行測試。

2、5V雙電源電路圖

許多控制器或輸出執(zhí)行器需要正極 + 和負(fù)極 - 電源接地 (GND)。通過使用電池電源或USB電源，我們無法向電路元件提供這些偏置。這里我們設(shè)計(jì)了簡單的5v雙電源電路，幫助我們將單電源轉(zhuǎn)換為雙電源(+和-與Gnd)。

采用ICL7660設(shè)計(jì)的5v雙電源電路，該電路輸出+5V和-5V雙電源，帶地。 IC L7660是一款CMOS開關(guān)電容電壓轉(zhuǎn)換器集成電路。它僅使用兩個(gè)外部電容器即可運(yùn)行，并且能夠?qū)㈦妷簭?1.5V 轉(zhuǎn)換為 10V。

IC L7660內(nèi)部包含一個(gè)線性穩(wěn)壓器、一個(gè)RC振蕩器、一個(gè)電壓電平轉(zhuǎn)換器和四個(gè)功率MOS開關(guān)。為了確保無閂鎖操作，電路會自動感測器件中的最負(fù)電壓，并確保 N 溝道開關(guān)源極-基板結(jié)不存在正向偏置。振蕩器頻率的標(biāo)稱頻率為 10 kHz(VCC = 5 V)，但可以通過向振蕩器 (OSC) 端子添加外部電容器來降低該頻率，或者通過使用外部時(shí)鐘過驅(qū)動 OSC 來提高該頻率。