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一款直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作

作者:佚名    文章來源:本站原創(chuàng)    點(diǎn)擊數(shù):    更新時(shí)間:2014-1-24

這款直流穩(wěn)壓電源,輸出電壓從4.5V到14.3V連續(xù)可調(diào),工作電流最大可達(dá)600mA,并且?guī)в休敵龆搪纷詣?dòng)保護(hù)及報(bào)警功能,用來給4英寸TFT彩色液晶電視等一些小電器供電很是方便。

線性穩(wěn)壓電源計(jì)算公式 
  
  電路原理圖如圖所示,220V交流市電經(jīng)變壓器降壓為15V交流電壓,再經(jīng)二極管D1~D4橋式整流,電容C1濾波,得到約18V的直流電壓。大功率NPN型三極管BG1與小功率NPN型三極管BG2組成復(fù)合調(diào)整管,這種復(fù)合結(jié)構(gòu)大大提高了電源電流輸出(即帶負(fù)載)能力。BG3是比較放大管,作為其集電極負(fù)載的電阻R6.同時(shí)又為復(fù)合調(diào)整管的基極提供偏置電流。電阻R7與穩(wěn)壓二極管DW構(gòu)成基準(zhǔn)電壓源。R8、R9及可調(diào)電阻Rw組成取樣電路,當(dāng)由于市電波動(dòng)或負(fù)載變化導(dǎo)致輸出電壓偏移設(shè)定值時(shí),取樣電路會(huì)將輸出電壓變化量△Uo的一部分取出送到BG3基極,與恒定的基準(zhǔn)電壓相比較,并經(jīng)過BG3放大后送入BG2基極,以控制復(fù)合調(diào)整管ce間的管壓降變化,從而使輸出電壓向相反方向偏移,最終確保輸出電壓穩(wěn)定。通過調(diào)整Rw大小就可以改變?nèi)与妷捍笮。瑫r(shí)也就改變了輸出電壓與基準(zhǔn)電壓的比例關(guān)系。
  直流穩(wěn)壓電源電路圖


  因?yàn)榛鶞?zhǔn)電壓為恒定值,所以調(diào)整Rw就能在一定范圍內(nèi)改變輸出電壓。根據(jù)實(shí)際需要,我們可以選用不同阻值組合的取樣電路,以獲得較為理想的輸出電壓調(diào)整范圍。按此圖中所標(biāo)電阻的取值,由理論分析可知,當(dāng)Rw調(diào)到最上端時(shí),輸出電壓將達(dá)到最小值:
  經(jīng)調(diào)整管調(diào)整后的電壓,最后由電容C2進(jìn)一步濾波平滑后輸出。電阻R1和綠色發(fā)光二極管(LED)組成電源工作指示電路。
  以上部分與常見的直流可調(diào)穩(wěn)壓電源大同小異,并無獨(dú)特新奇之處,不過加上由R4、R5和BG4組成的輸出短路保護(hù)電路,以及由R2、R3和紅色閃爍發(fā)光二極管(LED)組成的輸出短路報(bào)警電路,就使得該電源非同一般了。輸出短路保護(hù)及報(bào)警電路工作原理:正常情況下,圖中所示A點(diǎn)電壓約為18V,B點(diǎn)約為6V.D點(diǎn)約為3V,E點(diǎn)等于輸出穩(wěn)定電壓,通常介于4.5~14.3V之間,由于E點(diǎn)電壓高于D點(diǎn)電壓,be結(jié)反偏,BG4處于截止?fàn)顟B(tài),對(duì)應(yīng)C點(diǎn)電壓約為5.5~15.3V,閃爍發(fā)光二極管并不發(fā)光,對(duì)穩(wěn)壓電路沒有影響;當(dāng)負(fù)載不慎短路時(shí),輸出電壓降為OV.E點(diǎn)相當(dāng)于接地,be結(jié)正偏,BG4迅速進(jìn)入飽和導(dǎo)通狀態(tài),C點(diǎn)電壓也跟著降為O.1V左右,使復(fù)合調(diào)整管基極與發(fā)射極近乎短路而進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài),切斷經(jīng)由調(diào)整管流向負(fù)載的電流,利用R6的限流作用,將整個(gè)電路的工作電流限定在50mA以下,從而保護(hù)電源電路的調(diào)整管、變壓器等不會(huì)因過熱而燒毀,同時(shí)閃爍發(fā)光二極管開始一閃一閃的發(fā)出紅光進(jìn)行報(bào)警,提醒使用者及時(shí)排除短路故障。
  
  制作選材時(shí),Rw一定要選用多圈可調(diào)精密電位器,除了電阻R1、R6要選用1/2W的外,其余R均可選用1/8W小功率電阻,DW選用1W的穩(wěn)壓二極管,變壓器視負(fù)載電器功率大小確定,一般25W左右足以滿足日常需求。BG1可選用D880等大功率管,其余的三極管選用9014即可,當(dāng)大電流長時(shí)間工作時(shí),一定要注意給調(diào)整管加裝散熱片。

Tags:直流穩(wěn)壓電源,設(shè)計(jì),穩(wěn)壓電路圖  
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