10A可調(diào)穩(wěn)壓電源電路圖
10A可調(diào)穩(wěn)壓電源電路圖與普通串聯(lián)型穩(wěn)壓電源基本相同,所不同的是使用了具有溫度補償特性的,高精度的標準電壓源集成電路TL431,所以電路簡單,易于制作,且穩(wěn)壓性能很高。圖中電阻R4,穩(wěn)壓集成電路TL431和可調(diào)電位器R*組成一個連續(xù)可調(diào)的恒壓源,為BG2基極提供基準電壓,穩(wěn)壓集成電路TL431的穩(wěn)壓值連續(xù)可調(diào),這個穩(wěn)壓值決定了穩(wěn)壓電源的最大輸出電壓,如果想把可調(diào)電壓范圍擴大,可以改變R4和可調(diào)電位器的電阻值。
變壓器功率選擇在200W左右,次級電壓15V。整流橋四支二極管選用2CZ58C(10A/100V)。穩(wěn)壓調(diào)整管BG1應(yīng)選用金屬封裝的大功率三極管,由于它的發(fā)熱量很大,應(yīng)盡量加大散熱片面積。
數(shù)顯可調(diào)直流穩(wěn)壓電源電路圖
本電路通過簡單的電路結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)可調(diào)的直流穩(wěn)壓電源,并且具電壓指示,輸出直流電壓范圍為0~30V。
電路工作原理:本電路通過變壓器T把220V的交流電壓加在一次側(cè)W1后,在二次側(cè)W2和W3分別得到35V和6V的交流電壓,二次側(cè)W2端通過二極管VD1~VD4整流、電容器C1、C2濾波后輸入到IC三端集成穩(wěn)壓電路的輸入端,通過由IC穩(wěn)壓集成電路、電阻器R1和電容器 C4輸出35V的直流電壓。二次側(cè)的W3線圈輸出的6V的交流電壓通過二極管VD5、電容器C3、電阻器R2和穩(wěn)壓二極管VS輸出一個-1.25V的負電壓作為輔助電源。變阻器RP加在IC集成電路的控制端,通過調(diào)節(jié)變阻器RP能夠使輸出端輸出0~30V的直流電源。IC選用LM317三端穩(wěn)壓集成電路;R1、R選用1/2W型金屬膜電阻器;C1、C3選用耐壓分別為50V和10V的鋁電解電容器,C2、C4選用CD11—16V電解電容器;VD1~VD5選用IN4007硅型整流二極管;VS選用IN4106或2CW60硅穩(wěn)壓二極管;RP可用WSW型有機實心微調(diào)可變電阻器;T選用10W、二次側(cè)電壓為35V和6V的電源變壓器。
7805可調(diào)穩(wěn)壓電源電路圖
7800系列三端穩(wěn)壓集成電路廣泛用于各種電子電器電路中用作電源穩(wěn)壓,它的輸出電壓是固定的,但如果對外圍電路稍作改動就可以是一個不錯的連續(xù)可調(diào)穩(wěn)壓電源,用作實驗檢修之用完全可行。
制作之前需了解:7800系列三端穩(wěn)壓器按輸出電流區(qū)分有三種系列,分別是78L00系列最大輸出電流0.1A;78M00系列最大輸出電流0.5A;7800系列最大輸出電流1.5A。三端穩(wěn)壓器輸入輸出壓差要大于2V。7805-7818的最高輸入電壓不能超過35V,7820-7824最高輸入電壓不能超過40V。
線性穩(wěn)壓電源原理圖
如下圖所示,可變電阻RW跟負載電阻RL組成一個分壓電路,輸出電壓為:
7805制作的5V-12V連續(xù)可調(diào)穩(wěn)壓電源
這里選用7805制作了一個5V~12V連續(xù)可調(diào)的直流穩(wěn)壓電源實例。圖中R1、R2的取值決定了輸出電壓的可調(diào)范圍,按照圖示取值可在5~12V穩(wěn)壓范圍內(nèi)實現(xiàn)輸出電壓連續(xù)可調(diào)。最高輸出電壓受三端穩(wěn)壓器最大輸入電壓及最小輸入輸出壓差的限制,7805最高輸入電壓為35V,輸入輸出壓差要保持在2V以上,因此該電路中由于穩(wěn)壓器的直流輸入電壓約為15V,所以該電路的輸出電壓最大值設(shè)定為12V。
Uo=Ui&TImes;RL/(RW+RL),因此通過調(diào)節(jié)RW的大小,即可改變輸出電壓的大小。請注意,在這個式子里,如果我們只看可調(diào)電阻RW的值變化,Uo的輸出并不是線性的,但如果把RW和RL一起看,則是線性的。還要注意,我們這個圖并沒有將RW的引出端畫成連到左邊,而畫在右邊。雖然這從公式上看并沒有什么區(qū)別,但畫在右邊,卻正好反映了“采樣”和“反饋”的概念----實際中的電源,絕大部分都是工作在采樣和反饋的模式下的,使用前饋方法很少,或就是用了,也只是輔助方法而已。
讓我們繼續(xù):如果我們用一個三極管或者場效應(yīng)管,來代替圖中的可變阻器,并通過檢測輸出電壓的大小,來控制這個“變阻器”阻值的大小,使輸出電壓保持恒定,這樣我們就實現(xiàn)了穩(wěn)壓的目的。這個三極管或者場效應(yīng)管是用來調(diào)整電壓輸出大小的,所以叫做調(diào)整管。像圖1所示的那樣,由于調(diào)整管串聯(lián)在電源跟負載之間,所以叫做串聯(lián)型穩(wěn)壓電源。相應(yīng)的,還有并聯(lián)型穩(wěn)壓電源,就是將調(diào)整管跟負載并聯(lián)來調(diào)節(jié)輸出電壓,典型的基準穩(wěn)壓器TL431就是一種并聯(lián)型穩(wěn)壓器。所謂并聯(lián)的意思,就是象圖2中的穩(wěn)壓管那樣,通過分流來保證衰減放大管射極電壓的“穩(wěn)定”,也許這個圖并不能讓你一下子看出它是“并聯(lián)”的,但細心一看,確實如此。不過,大家在此還要注意一下:此處的穩(wěn)壓管,是利用它的非線性區(qū)工作的,因此,如果認為它是一個電源,它也是一個非線性電源。為了便于大家理解,回頭我們找一個理適合的圖來看,直到可以簡明地看懂為止。
由于調(diào)整管相當(dāng)于一個電阻,電流流過電阻時會發(fā)熱,所以工作在線性狀態(tài)下的調(diào)整管,一般會產(chǎn)生大量的熱,導(dǎo)致效率不高。這是線性穩(wěn)壓電源的一個最主要的一個缺點。想要更詳細的了解線性穩(wěn)壓電源,請參看模擬電子線路教科書。這里我們主要是幫助大家理清這些概念以及它們之間的關(guān)系。
穩(wěn)壓電源電路圖(一)
如圖所示為一種典型的線性直流穩(wěn)壓電源的電路圖,它由電源開關(guān)K、保險管、AC—DC適配器、集成穩(wěn)壓器和后級濾波器組成。當(dāng)輸入220V交流電且開關(guān)K閉合時,輸出一個穩(wěn)定的直流電壓,且穩(wěn)定輸出在一定范圍內(nèi)不受220V交流電網(wǎng)的波動和電子電路負載輕重的影響。
整流器的作用是將降低后的工頻交流電壓變換為直流電壓。圖1.25展示了整流器的工作原理。在交流的正半周,變壓器次級上正下負,電流從正極經(jīng)D1、負載和D3流回變壓器的負極,這樣若忽略二極管的導(dǎo)通電壓,在負載上得到一個大小與變壓器次級相同的電壓波形,極性為上正下負;在交流的負半周,變壓器次級上負下正,電流從正極經(jīng)D2、負載和D4流回變壓器的負極,這樣在負載也得到一個大小與變壓器次級相同的電壓波形,極性與正半周一樣,也為上正下負。因此在交流信號的正負半周的分別作用下,整流器均輸出單極性的脈動電壓,該輸出的直流成份已大于零。
穩(wěn)壓電源電路圖(二)
穩(wěn)壓電源電路圖(三)
上圖為簡單穩(wěn)壓電路,由限流電阻Rs和穩(wěn)壓二極管Dz組成。
穩(wěn)壓電源電路圖(四)
開關(guān)型穩(wěn)壓電路具有體積小、效率高的特點。線性電源的效率為30%~55穩(wěn)壓電路%;而開關(guān)穩(wěn)壓器可達60%~85%,而且可以省去工頻變壓器和巨大的散熱器,體積和重量都大為減小。這種電路已在各種電子設(shè)備中獲得廣泛的應(yīng)用。常用的實現(xiàn)開關(guān)控制的方法;有自激式開關(guān)穩(wěn)壓器、脈寬調(diào)制式開關(guān)穩(wěn)壓器和直流變換式開關(guān)穩(wěn)壓器等。
上圖是采用直流變換器的開關(guān)穩(wěn)壓電路的框圖。對工頻電壓直接整流-濾波后獲得的直流電壓,由開關(guān)管變?yōu)楦哳l電壓。后者經(jīng)高頻換流變壓器變?yōu)橐欢ǖ碾妷?,再?jīng)高頻整流-濾波以后給出所需的輸出電壓u0;開關(guān)管的工作受脈沖調(diào)制器和驅(qū)動放大器的控制。當(dāng)輸出電壓u0發(fā)生變化時,來自輸出端的取樣信號經(jīng)比較電路產(chǎn)生誤差信號,然后通過脈沖調(diào)制器來控制開關(guān)管的開關(guān)工作比,從而使直流變換器的輸出保持穩(wěn)定。開關(guān)管是在飽和區(qū)斷續(xù)工作的,所以功耗較線性電源的調(diào)整管為小,因而效率較高。穩(wěn)壓電路大功率電力穩(wěn)壓器是有補償變壓器,調(diào)壓器,控制電路,檢測電路和操作電路組成。
穩(wěn)壓電源電路圖(五)
在輸入直流電壓和負載之間串聯(lián)入一個三極管,用三極管的管壓降代替穩(wěn)壓二極穩(wěn)壓電路管電路中的穩(wěn)壓電阻R。當(dāng)Ui或變化引起輸出電壓RL變化時,Uo的變化將反映到三極管的發(fā)射結(jié)電壓 UBE上,引起UCE的變化,從而調(diào)整Uo,以保持輸出電壓的基本穩(wěn)定。根據(jù)三極管所起的作用,稱為調(diào)整管。由于調(diào)整管與負載是串聯(lián)關(guān)系,所以圖15-2-1稱為串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。它主要由基準電壓、比較放大、取樣電路和調(diào)整元件組成。比較放大可以是單管放大電路、差動放大電路、集成運算放大器。調(diào)整元件可以是單個功率管,復(fù)合管或用幾個功率管并聯(lián),取樣電路取出輸出電壓 的一部分和基準電壓VREF比較。
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