可調(diào)直流穩(wěn)壓電源是采用當(dāng)前國際先進的高頻調(diào)制技術(shù),其工作原理是將開關(guān)電源的電壓和電流展寬,實現(xiàn)了電壓和電流的大范圍調(diào)節(jié),同時擴大了目前直流電源供應(yīng)器的應(yīng)用。本文將介紹一些可調(diào)穩(wěn)壓電源電路。
工作原理
參數(shù)穩(wěn)壓器在輸入交流電壓150V-260V時,輸出穩(wěn)壓在220V效果效好。低于和高于這個范圍,其效率要下降。采用單片微機進行第一步控制,使310V以下和90V以上的輸入電壓,調(diào)整控制在190V—250V范圍,再用參數(shù)穩(wěn)壓器進行穩(wěn)壓效果很好。
由市電輸入的交流電壓變化波動很大,經(jīng)過過壓吸收濾波電路將高頻脈沖等干擾電壓濾去后,送入直流開關(guān)穩(wěn)壓電源、交流取樣電路和控制執(zhí)行電路。
直流開關(guān)穩(wěn)壓電源的功率小,但能把60-320V的交流電壓孌換成+5V,+12V,-12V的直流電壓。+5V電壓供給單片微機使用,±12V電壓供給控制電路的大功率開關(guān)模塊使用。
單片微機把取樣電路采集到的輸入電壓數(shù)據(jù),分析判斷并發(fā)出控制信號送到觸發(fā)電路,控制調(diào)節(jié)輸出電壓。
控制執(zhí)行電路由SSR過零開關(guān)大功率模塊和帶抽頭的自耦變壓器組成。SSR之間采用RC吸收電路吸收過電壓和過電流,使SSR在開關(guān)時不會損壞。控制執(zhí)行電路把 90-310V的輸入電壓控制在190V-240V范圍,再送到參數(shù)穩(wěn)壓器進行精確穩(wěn)壓。
參數(shù)穩(wěn)壓器由電感和電容組成LC振蕩器,振蕩頻率50HZ。無論市電怎么變化,其振蕩頻率不會改變,因此輸出電壓不會變化,穩(wěn)壓精度高。即使輸入電壓波形失真很大,經(jīng)參數(shù)穩(wěn)壓器振蕩輸出后卻是標(biāo)準(zhǔn)的正弦波,因此穩(wěn)壓電源有強的抗干擾能力和凈化能力。
保護告警電路:當(dāng)有危害設(shè)備安全情況時,只發(fā)出聲光告警,提示操作人員注意采取措施,而不用切斷輸出電壓。在無輸出電壓,控制箱的溫度過高,市電輸入高過300V,市電輸入低于130V時都會聲光告警。當(dāng)輸入電流過大時,輸入(輸出)空氣自動開關(guān)自動跳開。
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)整端短路時起保護作用。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。
可調(diào)穩(wěn)壓電源5-30V 1.5A電路圖
外部串聯(lián)旁路晶體管將500mA的78MG或79MG額定輸出提高到1.5A,以適用于實驗室可調(diào)電源。該電路的外部旁路晶體管無短路保護,但文章介紹了怎樣添加具有保護作用的晶體管來避免短路。
電壓1.5-9V、電流0.2A可調(diào)穩(wěn)壓電源
它由二極管VD1-VD4整流,晶體管VT2、VT3復(fù)合調(diào)整,晶體管VT4比較放大,穩(wěn)壓管VD7基準(zhǔn)電壓源,穩(wěn)壓管VD5恒流源和電阻R1、R2、R3以及晶體管VT4限流保護和檢測電阻R0等部分組成。
假如輸出電壓由于某種原因(輸入電壓變化或負(fù)載電流變化)而發(fā)生變化時,比較放大部分把變化信號放大并送到調(diào)整部分,使其產(chǎn)生相反的變化來抵消輸出電壓的變化。
電位器RP和電阻R6對輸出電壓取樣,送到晶體管vT4比較放大部分與穩(wěn)壓管VD7的基準(zhǔn)電壓進行比較。電路中穩(wěn)壓管VD5和電阻R1、R2、R3組成偏置電路,使通過晶體管VT1的集電極電流Ic變化很小,基本上可以認(rèn)為是恒定的,所以一般把這部分電路稱為恒流源負(fù)載。
電路中晶體管vT5和檢測電阻R0組成過載和短路保護電路。當(dāng)負(fù)載電流超過定值或短路時,檢測電阻Ro上的電壓降就會大于VT5的導(dǎo)通電壓(0.5V),使VT5導(dǎo)通,恒流源送出的電流大部分流入VT5,減小了調(diào)整管的基極電流Ib從而限制了調(diào)整管的輸出電流.
介紹了幾個可調(diào)穩(wěn)壓電源電路之后,在介紹一下,如何設(shè)計一個可調(diào)穩(wěn)壓電源電路。
制作一個可調(diào)直流穩(wěn)壓電源
主要功能:輸入非穩(wěn)交流電,輸出1.25-14v的直流電,生活中很多需要直流電的產(chǎn)品都可以應(yīng)用噠。
一直都沒有一個方便的直流電源,每次都需要電池或者用單片機上的5v電源,這次索性自己做一個可調(diào)的電源。
可以在網(wǎng)上搜一下原理圖,找到原理圖,我們可以先在proteus上模擬一下(也可以用Multisim,不過我用的那個版本沒有LM317),上圖。
圖上每個元件的作用原理等等,大家可以去網(wǎng)上搜一下,我也是查的。主要芯片是LM317(輸出范圍是1.25-37v)
我又去找老師同學(xué)要來了元件,我用的變壓器是12v的,如果你想輸出的范圍更大,可以換用功率大的變壓器。
如果大家想更方便知道輸出電壓的大小,可以去網(wǎng)上買個數(shù)顯或者指針式的電壓表頭??上Ш附舆^程我沒拍照
還不太會走線,焊的很爛。
最后用電壓表頭測試一下精準(zhǔn)度,數(shù)顯的電壓表頭后面有個可調(diào)的旋鈕(特別小,用小型螺絲刀)
精度調(diào)好了,也就可以了,為了方便拿,把它沾到一塊亞克力板上
用膠槍把開關(guān),電位器都固定一下,一個電源就成了。接了我的電子時鐘。沒問題。