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2、10A3〜15V稳压可调电源电路图
无论检修电脑还是电子制作都离不开稳压电源,下面介绍一款直流电压从3V到15V连续可调的稳压电源,最大电流可达10A,该电路用了具有
温度补偿特性的,高精度的标准电压源集成电路TL431,使稳压精度更
高,如果没有特殊要求,基本能满足正常维修使用,电路见下图。
其工作原理分两部分,第一部分是一路固定的5V1.5A稳压电源电路。
第二部分是另一路由3至15V连续可调的高精度大电流稳压电路。
第一路的电路非常简单,由变压器次级8V交流电压通过硅桥QL1整流后的直流电压经C1电解电容滤波后,再由5V三端稳压块LM7805不用作任何调整就可在输出端产生固定的5V1A稳压电源,这个电源在检修电脑板时完全可以当作内部电源使用。
第二部分与普通串联型稳压电源基本
相同,所不同的是使用了具有温度补偿特性的,高精度的标准电压源
集成电路TL431,所以使电路简化,成本降低,而稳压性能却很高。
图中电阻R4,稳压管TL431,电位器R3组成一个连续可调得恒压源,为BG2基极提供基准电压,稳压管TL431的稳压值连续可调,这个稳压值决定了稳压电源的最大输出电压,如果你想把可调电压范围扩大,可
以改变R4和R3的电阻值,当然变压器的次级电压也要提高。
变压器的
功率可根据输出电流灵活掌握,次级电压15V左右。
桥式整流用的整流
管QL用15-20A硅桥,结构紧凑,中间有固定螺丝,可以直接固定在机壳的铝板上,有利散热。
调整管用的是大电流NPN型金属壳硅管,由
于它的发热量很大,如果机箱允许,尽量购买大的散热片,扩大散热
面积,如果不需要大电流,也可以换用功率小一点的硅管,这样可以做的体积小一些。
滤波用50V4700uF电解电容C5和C7分别用三只并联,使大电流输出更稳定,另外这个电容要买体积相对大一点的,那些体积
较小的同样标注50V4700uF尽量不用,当遇到电压波动频繁,或长时间不用,容易失效。
最后再说一下电源变压器,如果没有能力自己绕制,有买不到现成的,可以买一块现成的200W以上的开关电源代替变压器,这样稳压性能还可进一步提高,制作成本却差不太多,其它电子元件无特殊要求,安装完成后不用太大调整就可正常工作。
二、开关电源
1、PWM开关电源集成控制IC-UC3842工作原理
UC3842工作原理
下图为UC3842内部框图和引脚图,UC3842采用固定工作频率脉冲宽度可控调制方式,共有8个引脚,各脚功能如下:
①脚是误差放大器的输出端,外接阻容元件用于改善误差放大器的增益和频率特性;
②脚是反馈电压输入端,此脚电压与误差放大器同相端的2.5V基准电压进行比
较,产生误差电压,从而控制脉冲宽度;
③脚为电流检测输入端,当
检测电压超过1V时缩小脉冲宽度使电源处于间歇工作状态;
④脚为定时端,内部振荡器的工作频率由外接的阻容时间常数决定,f=1.8/
(RTXCT;
⑤脚为公共地端;
⑥脚为推挽输出端,内部为图腾柱式,
上升、下降时间仅为50ns驱动能力为土1A;
⑦脚是直流电源供电端,具有欠、过压锁定功能,芯片功耗为15mWV⑧脚为5V基准电压输出端,有50mA的负载能力。
UC3842内部原理框图
UC3842是一种性能优异、应用广泛、结构较简单的PWM开关电源集成控制器,由于它只有一个输出端,所以主要用于音端控制的开关电源。
UC38427脚为电压输入端,其启动电压范围为16-34V。
在电源启动时,
VCO16V,输入电压施密物比较器输出为0,此时无基准电压产生,电路不工作;
当Vcc>
16V时输入电压施密特比较器送出高电平到5V蕨稳
压器,产生5V基准电压,此电压一方面供销内部电路工作,另一方面通过⑧脚向外部提供参考电压。
一旦施密特比较器翻转为高电平(芯片开始工作以后),Vcc可以在10V-34V范围内变化而不影响电路的工作状态。
当Vcc低于10V时,施密特比较器又翻转为低电平,电路停止工作。
当基准稳压源有5V基准电压输出时,基准电压检测逻辑比较器即达出高电平信号到输出电路。
同时,振荡器将根据④脚外接Rt、Ct参数产
生f=/Rt.Ct的振荡信号,此信号一路直接加到图腾柱电路的输入端,另一路加到PWM脉宽市制RS触发器的置位端,RS型PWN永宽调制器的R端接电流检测比较器输出端。
R端为占空调节控制端,当R电压上升时,Q端脉冲加宽,同时⑥脚送出脉宽也加宽(占空比增多);
当R端
电压下降时,Q端脉冲变窄,同时⑥脚送出脉宽也变变窄(占空比减小)。
UC3842各点时序如图所示,只有当E点为高电平时才有信号输出,并且a、b点全为高电平时,d点才送出高电平,c点送出低电平,否则d点送出低电平,c点送出高电平。
②脚一般接输出电压取样信号,也称反馈信号。
当②脚电压上升时,①脚电压将下降,R端电压亦随之下降,于是⑥脚脉冲变窄;
反之,⑥脚脉冲变宽。
③脚为电流传感端,通常在功率管的源极或发射极串入一小阻值取样电阻,将流过开关管的电流
转为电压,并将此电压引入境脚。
当负载短路或其它原因引起功率管电流增加,并使取样电阻上的电压超过1V时,⑥脚就停止脉冲输出,这样就可以有效的保护功率管不受损坏。
2、TOP224P勾成的12V、20W开关直流稳压电源电路
由TOP224P勾成的12V、20W开关直流稳压电源电路如图所示。
电路中使用两片集成电路:
TOP224P型三端单片开关电源(IC1),PC8仃A型线性光耦合器(IC2)。
交流电源经过UR和Cl整流滤波后产生直流高压Ui,给高频变压器T的一次绕组供电。
VDzl和VD1能将漏感产生的尖峰电压钳位到安全值,并能衰减振铃电压。
VDzl采用反向击穿电压
为200V的P6KE200型瞬态电压抑制器,VDI选用1A"
600V的UF4005型超快恢复二极管。
二次绕组电压通过V砬、C2LI和C3整流滤波,获得12V输出电压UdUo值是由VDz2稳定电压Uz2、光耦中LED的正
向压降UF、R1上的压降这三者之和来设定的。
改变高频变压器的匝数
比和VDz2的稳压值,还可获得其他输出电压值。
R2和VDz2五还为12V
输出提供一个假负载,用以提高轻载时的负载调整率。
反馈绕组电压
经VD3和C4整流滤波后,供给TOP224P所需偏压。
由R2和VDz2来调节控制端电流,通过改变输出占空比达到稳压目的。
共模扼流圈L2能
减小由一次绕组接D端的高压开关波形所产生的共模泄漏电流。
C7为保护电容,用于滤掉由一次、二次绕组耦合电容引起的干扰。
C6可减小
由一次绕组电流的基波与谐波所产生的差模泄漏电流。
C5不仅能滤除加
在控制端上的尖峰电流,而且决定自启动频率,它还与R1、R3一起对
控制回路进行补偿。
本电源主要技术指标如下:
交流输人电压范围:
u=85〜265V;
输入电网频率:
fLI=47〜440Hz;
输出电压(lo=1.67A):
Uo=12V
最大输出电流:
IOM=1.67A
连续输出功率:
Po=20W(TA=25C,或15W(TA=50C);
电压调整率:
n=78%;
输出纹波电压的最大值:
土60mV
工作温度范围:
TA=0-50C。
三、DC-DC电源
1、3V转+5V、+12V的电路图
由电池供电的便携式电子产品一般都采用低电源电压,这样可减少电池
数量,达到减小产品尺寸及重量的目的,故一般常用3〜5V作为工作电
压,为保证电路工作的稳定性及精度,要求采用稳压电源供电。
若电路采用5V工作电压,但另需一个较高的工作电压,这往往使设计者为难。
本文介绍一种采用两块升压模块组成的电路可解决这一难题,并且只要两节电池供电。
该电路的特点是外围元件少、尺寸小、重量轻、输出+5V、+12V都是稳定的,满足便携式电子产品的要求。
+5V电源可输出60mA+12V电源最大输出电流为5mA
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该电路如上图所示。
它由AH805升压模块及FP106升压模块组成。
AH805是一种输入1.2〜3V,输出5V的升压模块,在3V供电时可输出100mA电流。
FP106是贴片式升压模块,输入4〜6V,输出固定电压为29土1V,输出电流可达40mAAH805及FP106都是一个电平控制的关闭电源控制端。
两节1.5V碱性电池输出的3V电压输入AH805AH805输出+5V电压,其一路作5V输出,另一路输入FP106使其产生28〜30V电压,经稳压管稳压后输出+12V电压。
从图中可以看出,只要改变稳压管的稳压值,即可获得不同的输出电压,使用十分灵活。
FP106的第⑤脚为控制电源关闭端,在关闭电源时,耗电几乎为零,当第⑤脚加高电平》2.5V时,电源导通;
当第⑤脚加低电平。
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