可調穩壓電源電路圖設計(一)
簡易可調穩壓電源采用三端可調穩壓集成電路LM317,使電壓可調范圍在1.5~25V,最大負載電流1.5A。其電路如圖所示。
電路工作原理:220V交流電經變壓器T降壓后,得到24V交流電;再經VD1~VD4組成的全橋整流、C1濾波,得到33V左右的直流電壓。該電壓經集成電路LM317后獲得穩壓輸出。調節電位器RP,即可連續調節輸出電壓。圖中C2用以消除寄生振蕩,C3的作用是抑制波紋,C4用以改善穩壓電源的暫態響應。VD5、VD6在當輸出端電容漏電或調整端短路時起保護作用。LED為穩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:①C2應盡量靠近LM317的輸出端,以免自激,造成輸出電壓不穩定;②R2應靠近LM317的輸出端和調整端,以避免大電流輸出狀態下,輸出端至R2間的引線電壓降造成基準電壓變化;③穩壓塊LM317的調整端切勿懸空,接調整電位器RP時尤其要注意,以免滑動臂接觸不良造成LM317調整端懸空;④不要任意加大C4的容量;⑤集成塊LM317應加散熱片,以確保其長時間穩定工作。
可調穩壓電源電路圖設計(二)
大電流可調穩壓電源電路此穩壓電源可調范圍在3.5V~25V之間任意調節,輸出電流大,并采用可調穩壓管式電路,從而得到滿意平穩的輸出電壓。
工作原理:經整流濾波后直流電壓由R1提供給調整管的基極,使調整管導通,在V1導通時電壓經過RP、R2使V2導通,接著V3也導通,這時V1、V2、V3的發射極和集電極電壓不再變化(其作用完全與穩壓管一樣)。調節RP,可得到平穩的輸出電壓,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,FU2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。
可調穩壓電源電路圖設計(三)
這是一款帶電壓比較器的高穩定度大電流直流穩壓電路。主要由電源變壓、整流濾波、基準源電路、電壓比較、復合功率調整、過流保護電路等幾部分組成。電源變壓及整流濾波較為簡單,這里不多述。ICl(7805)、IC2(LM317)構成精密基準源;IC3在這里接成反相比較器,作為電壓比較電路,且同相端接入基準源,反相端輸入取樣電壓,經IC3內同相端基準進行比較后,由輸出端輸出比較的結果去控制復合調整管的導通程度,以調整輸出電壓的升降。V1、V2組成復合功率調整電路,將比較器電路的控制電流放大至數安培的負載電流,提高驅動能力。其中V1勿需像普通“串穩”電源那樣增加c、b極間的偏流電阻。V3、R6、R5組成負載過流保護電路,過流取樣電阻R6串在電源負端,不設在穩壓控制之內,使其對穩壓輸出幾乎無影響(針對取樣電阻R6串在調整管輸出端的電路而言)。
圖1 ?大電流可調穩壓電源電路
電路工作原理
電源變壓后經整流濾波平滑的直流電壓供給穩壓電路。一路經ICl初步穩壓成5V后再供給IC2穩壓輸出作為基準電壓1.25V,此基準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迅速導通,穩壓輸出從0V開始上升,經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基準進行電壓比較后,使IC3輸出端電壓下降回落到設定的穩壓值上。當穩壓輸出電壓因負載的接人,會引起電壓有下降趨勢時,其穩定過程是:穩壓輸出↓→IC3反相端電壓↓→IC3反相比較后輸出端↑→V1、V2導通↑→穩定輸出正常。過流保護管V3工作過程:當過流取樣電阻R6上的電壓因負載過重而超過0.7V時,V3導通,將V1的b極接地使輸出電壓下降,達到過流保護目的。
電路特點輸出穩定度高,在額定負載電流和保證調整管V2的正常壓降條件下,其輸出電壓在數字表上絲毫不動(見附表)。
元器件選擇和制作
首先要達到大電流穩壓輸出,最起碼電源變壓器功率應相應增大,筆者實驗選用的是一只120VA的變壓器,實際應用可根據需要自行選擇。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、進口均可)。ICl為普通三端7805,IC2為LM317。IC3要求單電源運放,且共模電壓為0V溫漂小的。要求IC3供電負端、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,否則無法保證高穩定輸出。附表是脫開過流保護電路(斷開R5一端)所測的真實參考數據。只要按附圖裝焊無誤,經簡單調試就可投入使用。如果選軍品運放和金屬電阻,穩定度還會更高。
可調穩壓電源電路圖設計(四)
此電源電路為0~±15V線性可調穩壓電源,能夠從0V起調,最大輸出±15V,正電源部分采用LM317三端可調集成穩壓器,負電源部分采用LM337三端可調集成穩壓器,本電路具有限流、短路和熱保護等完善功能。其獨特之處在于僅用一個單連電位器即能實現正、負電壓“同步”調節,具有線路簡單、調節方便、性能優良、成本低廉等特點,非常適合電子愛好者DIY。
工作原理:整機電路如圖所示。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,分別接在運放IC4和運放IC3的V+與V-端,以保證IC3、IC4的工作電壓不超過極限范圍。下面具體分述穩壓部分:
1.正輸出電路由穩壓器IC1及相關元器件組成,通常接在穩壓器IC1的調節端上電位器另一端是接地的。假如RP1電阻調至0值,那么輸出電壓Vout=1.2V,即電路內部基準電壓為1.2V,同時在電阻R3上產生10mA恒流,只要改變RP1的阻值即可改變輸出電壓。這里,將RP1接地端改接在運放IC3的輸出端,并設法使IC3的輸出電壓為-1.2V,以抵消IC1的基準電壓+1.2V,這樣便可實現從0起調,要實現上述目的也很簡單,只要將運放IC3連成差分放大器,進行減法運算即可。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,也可得出穩壓器IC1的輸出電壓+Vout=5mA×R3+10mA×PR1-1.2V。
2.負輸出電路由穩壓器IC2及相關元件組成,這里省去了IC2調節端上原設置的電位器RP3,改接在運放IC4的輸出端,由IC4的輸出電壓控制調節端,同樣可以達到調節穩壓器的輸出電壓目的。由于運放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壓器輸出端上,所以負輸出穩壓器便產生極性相反幅度相等的穩壓電壓,即-Vout=-R10/R9×(+Vout),因R9=R10,所以-Vout=+Vout,即負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輸出負飽和而將IC1和IC2調節端擊穿,因IC1與IC2的調節端均不允許流入反相電流。
元器件選擇:本機均為通用元器件,無特殊規格。IC1與IC2均為三端可調集成穩壓器,正輸出型號為LM317,負輸出型號為LM337,均為TO-220封裝,市場上均有現售,上機時應加裝散熱器。IC3、IC4為通用型運放,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英寸黑白電視機電源變壓器代用,如自繞應選EI型高夕鋼片,功率為35W-45W即可。
可調穩壓電源電路圖設計(五)
介紹一款以LM324運算放大器為主要元件制作的可調直流穩壓電源電路,它能在調壓時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,從而保證穩壓集成電路的輸入、輸出電壓差保持在一個合理的范圍內。該直流穩壓電源的輸出電壓在1.25~33V內可調。
該可調直流穩壓電源電路由主穩壓電源電路、副穩壓電源電路和控制電路組成,如圖1-7所示。
主穩壓電源電路由電源變壓器T、整流二極管VD1~VD4、電容C
1~C3、三端穩壓集成電路IC1、電位RP、電壓表PV和電阻R1組成;副穩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和三端穩壓集成電路IC2組成;控制電路由運算放大器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T降壓、VD5~VD8整流、C4濾波及IC2穩壓后,為控制電路提供+12V工作電壓。此時,N1~N4的反相輸入端分別產生1V、3V、5V和7V基準電壓,均高于各正相輸入端電壓,N1~N4均輸出低電平,VLC1內部的發光二極管和光控晶閘管均導通,K1吸合,其常開觸頭接通,6V交流電壓經VD1~VD4整流、C1濾波后加至IC1的輸入端。
調整RP的阻值,可改變IC1穩壓后輸出電壓(Uo)的高低。輸出電壓在3V以下時,K1仍維持吸合。若需要調高輸出電壓、調節RP使輸出電壓高于3V時,則N1輸出變為高電平,使VLC1內部的發光二極管和光控晶閘管截止,K1釋放;同時VLC2內部的發光二極管和光控晶閘管導通,使K2吸合,12V交流電壓經VD1~VD4整流、C1濾波后加至IC1的輸入端。
圖1-7采用LM324運算放大器的可調直流穩壓電源電路
同理,當輸出電壓調高至9V、15V和21V以上時,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反向調節而使輸出電壓降低,則工作過程與上述相反。
可調穩壓電源電路圖設計(六)
本電源以LM317為穩壓器件,用自適應切換電路根據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構成自適應切換動作電路,當輸出電壓Vo低于14V時,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K-1處于常閉狀態,變壓器的次級14V交流電接入穩壓電路。反之,當輸出電壓大于14V時,VW擊穿,VT2導通。K得電,K-1動作,將28V交流電壓接入穩壓電路。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連續可調,輸出最大電流為3A。如圖所示為基于LM317的自適應可調穩壓電源電路:
可調穩壓電源電路圖設計(七)
采用A723構成的帶保護的跟蹤可調穩壓電源電路圖如下所示:
廣鵬科技的A723系列是由一內建高壓開關的升壓驅動器核心以及多信道恒流源組成,并以電壓回授機制促使驅動IC隨時工作在最佳效率模式,不但能彌補LED順向電壓(VF)的差異,更能因應LED順向電壓跟隨溫度之改變、實時調整輸出電壓,使驅動IC工作維持在高效率。由使用者以外部電阻設定電流大小的多信道恒流源設計,能使各個LED串之間的電流一致,消除LED串之間的亮度差異,是一個能提供亮度極為均勻的背光源解決方案。該系列IC可使用脈沖波寬調變(PWM)的方式進行調光,調光頻率在100Hz~25KHz范圍內時,可提供很好的線性度,更可達成超過256階的調光。時間差開關機制,錯開各信道電流的導通與關閉時間,能降低PWM調光所產生的干擾。
可調穩壓電源電路圖設計(八)
具有過流保護的直流可調穩壓電源本電源的主要器件是通用穩壓集成塊,內部含有啟動電路、恒流源、基準穩壓源、過流保護等電路。配合大功率調整管,可輸出0~20連續可調的穩定電壓,最大輸出電流可達2A,并且具有過流保護功能,可作為手機、BP機的維修電源,也可用于蓄電池充電。電路見圖1,正常使用時,紅色和綠色發光二極管同時閃亮,調節電位器W可使輸出電壓在0~20范圍內調節。當輸出端出現過流或短。
具有過流保護的直流可調穩壓電源本電源的主要器件是通用穩壓集成塊LM723,內部含有啟動電路、恒流源、基準穩壓源、過流保護等電路。配合大功率調整管,可輸出0~20連續可調的穩定電壓,最大輸出電流可達2A,并且具有過流保護功能,可作為手機、BP機的維修電源,也可用于蓄電池充電。
電路見圖1,正常使用時,紅色和綠色發光二極管同時閃亮,調節電位器W可使輸出電壓在0~20范圍內調節。當輸出端出現過流或短路時,R1兩端的壓降大于0.6V,Q3、Q4導通,此時綠燈熄滅,D7導通,LM723的紒紞矠腳電壓下降接近0V,內部檢測電路動作,紒紜矠腳輸出高電壓23V,使Q1、Q2截止,因此無電壓輸出,起到保護作用。只有關機后重新開機才有輸出。為保證調整管Q1輸出額定電流時不被燒壞,應加裝足夠大的散熱片。整個電源可用塑料盒作機殼,前面板裝電流表、電壓表、開關、調節電位器。輸出接線端子以及紅綠色發光二極管。本電路只要元件良好,無需調試即可正常工作。其中Q1最好采用進口的C2819、2N3395等大功率管,IC可用LM723、MC1723等。
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