可调式稳压电源的工作原理图可调稳压电源电路图设计方法图解
当输入电压为150V-260V时,输出电压调节器小于或高于220V效应,其效率降低。采用进行第一步控制,使310V以下和90V以上的输入电压在190V-250V范围内调节和控制,并采用稳压器稳定电压。
市政电力输入的交流电压波动很大。过压吸收滤波电路滤除高频脉冲等干扰电压后,送至直流开关稳压电源、交流采样电路和控制执行电路。
直流开关稳压电源的功率较小,但60-320V的交流电压可以用+5V、+12V、-12V的直流电压代替。+5V电压提供给单片机,±12V电压提供给控制电路的大功率开关模块。
单片机获取采样电路采集的输入电压数据,做多元化的分析、判断并向触发电路发送控制信号,控制和调节输出电压。控制执行电路由一个SSR过零开关大功率模块和一个抽头自耦变压器组成。SSR 使用RC缓冲电路来吸收过压和过流,使SSR在开关过程中不会损坏。控制执行电路将90-310V的输入电压控制到190V-240V的范围,然后发送到参数调节器进行精确调节。
参数稳压器由一个LC振荡器组成,该振荡器由一个电感和一个振荡频率为50 Hz的电容器组成。无论市政用电如何变化,其振荡频率都不会改变,因此输出电压不变,调压精度高。即使输入电压波形非常失真,经过参数稳压器振荡后也是标准正弦波,因此稳压电源有着非常强的抗干扰的能力和净化能力。
保护报警电路:当设备安全存在危害时,只发出声光报警,提示操作人员采取一定的措施避免切断输出电压。当控制箱温度过高,市政电力输入高于300V,市政电力输入在没有输出电压的情况下低于130V时,会有声光报警。当输入电流过大时,输入(输出)空气自动开关自动跳闸。
简易可调稳压电源采用三端可调稳压集成电路LM317,使电压范围从1.5到25V,最大负载电流达到1.5A。电路如图1所示。
变压器T降低220V交流后,得到24V交流电,再经VD33~VD1组成的全桥整流器和C1滤波器得到4V的直流电压。电压由集成电路LM317稳定。输出电压可通过调节电位计RP连续调节。在图1中,C2用于消除寄生振荡,C3用于抑制纹波,C4用于改善稳定电源的瞬态响应。VD5和VD6在输出端电容泄漏或调节端短路时起到保护作用。LED是稳定电源的工作指示灯,电阻R1是限流电阻。通过在输出端子上安装微型电压表 PV,可以直观地指示输出电压值。
R2应靠近LM317的输出端和调节端,以避免在大电流输出状态下输出端与R2之间的引线电压降引起的基准电压变化
稳压器LM317的调节端子不应悬挂,特别是在连接到电位器RP时,以避免LM317调节端子因滑动臂接触不良而暂停
大电流可调稳压电源电压可在3.5V~25V之间任意调节,输出电流大,采用可调电压稳压 管电路,获得满意稳定的输出电压。
整流滤波后,直流电压由R1提供给调节管的底座以打开调节管。当V1导通时,电压通过RP和R2开启V2,然后V3也导通。此时,V1、V2和V3的发射极和集电极电压不再变化,其功能与稳压器完全相同。通过调节RP能够得到稳定的输出电压,R1、RP、R2和R3的比值决定了电路的输出电压。
电源电路为0~±15V线性可调稳压 电源,可从0V调节,最大输出为±15V。正电源部分采用LM317三端子可调集成稳压器,负电源部分采用LM337三端可调集成稳压器。该电路具有完善的限流、短路保护和热保护等功能。其独特之处在于只需一个电位器就可以实现正负电压的“同步”调节。具有电路简单、调节方便、性能优良、成本低等特点。因此,非常适合。
整个电路如图所示。电源的输入部分是公共变压器降压和桥式整流器,它们增加电容滤波器,并获得上下对称的±22V直流电压。另外两组±6.8V辅助电压也派生出来,分别连接到4和运算放大器IC3的V+和V-端子,保证IC3和IC4的工作电压不超过限制范围。以下是稳压部分的具体说明:
— 正输出电路由稳压器IC1和相关元件组成,通常连接到稳压器IC1的调节端子,电位器的其他端子接地。如果将RP1电阻的值调整为0,则输出电压Vout为1.2V,在电阻R10上产生3mA恒流。只要改变RP1的电阻值,就能改变输出电压。
这里,RP1的接地端子改为运算放大器IC3的输出端,IC3的输出电压为-1.2V,用于偏移IC1的基准电压+1.2V,以此来实现从0开始的调制。实现上述目的也很简单。我们只需要将运算放大器IC3连接到差分放大器并完成减法运算即可。从图中能够准确的看出,同相输入电压为V1,而反向输入电压为V2。由于R4=R5=R6=R7,IC3的输出电压为VO=R5/R4×(V1-V2)=-1.2V,稳压器IC1+Vout=5mA的输出电压×R3+10mA×PR1-1.2V。
— 负输出电路由稳压器IC2及相关元件组成,省略了电位器RP3,该电位器RP2最初设置在IC4调节端子上,现在连接到运算放大器IC4的输出端,控制调节端的输出电压。还能够达到调节稳压器输出电压的目的。由于运算放大器IC1作为增益为10的反相放大器连接,其反向输入连接到正输出电路稳压器的输出端,因此负输出电压稳定器产生极性相反且幅度相等的稳定电压。也就是说,-Vout=-R9/R9 × (+Vout),)。因为 R10=R《》,-Vout=+Vout。因此,负输出电压跟踪正输出电压。
— 电路中的二极管D7和D8用于防止外部负载的电容放电增加,导致IC1和IC3的输出损坏;此外,二极管D9和D10用于避免IC1和IC2调整端子因IC3输出的正饱和和IC4输出的负饱和而击穿。这是因为IC1和IC2的调节端子不允许流入反向电流。
本机全部为通用部件,无特殊规格。IC1和IC2均为三端可调集成稳压器,正输出型号为LM317,负输出型号为LM337。它们的包装是TO-220,两者都可以在市场上买到。散热器投入到正常的使用中时应安装。IC3和IC4是通用运算放大器,也可以用OP-07代替。电阻均为1/4W金属膜电阻,其中R4、R5、R6、R7、R9、R10的精度为1%。RP1应使用绕线电位器,多圈电位器会更好。电源变压器T可以再一次进行选择14英寸黑白电视电源变压器。如果要自绕,应选择EI型高溪钢板,功率范围可为35W-45W。
在该电源中,LM317用作稳压器,采用自适应开关电路依据输出电压自动切换输入电压,从而减小输入电压与输出电压之间的电压差,降低电源本身的功耗。其中,VT2、VD5、大众、R5、R6、C10和继电器K组成自适应开关动作电路。当输出电压Vo低于14V时,由于击穿电压不足且没有电流通过,VW被切断。
VT2被切断,K不起作用。其触点K-1常闭,变压器的次级14VAC连接到稳压电路。相反,当输出电压大于14V时,VW击穿,VT2导通。K获得电力,K-1动作,28V交流电压连接到稳压电路。因此,输入和输出电压差不超过15V。电路输出电压为1.25V~30V,连续可调,最大输出电流为3A。如图7所示,它是基于LM317的自适应可调稳压电源电路:
带过流保护的直流可调稳压电源的主要装置是通用稳压集成块LM723,它包含启动电路、恒流源、参考稳压源、 过流保护 等。配合大功率调节管,可输出0~20范围内的连续可调稳定电压。最大输出电流可达2A,具有过流保护功能,可作为手机和BP机的维修电源,也可用于电池充电。电路如图9所示。
正常使用时,红色和绿色发光二极管同时发光。调节电位器W可在0~20范围内调节输出电压。当输出端出现过流或短路时,R1两端压降大于0.6V,Q3和Q4导通,绿灯熄灭,LM723电压降至近0V,内部检测电路工作,输出23V高压和Q1, Q2 被切断。
因此,没有电压输出,起到保护作用。仅当计算机关闭并重新再启动时,输出才可用。为了能够更好的保证调节管Q1在输出额定电流时不会烧坏,应安装足够尺寸的散热器。整个电源能够正常的使用塑料盒作为外壳,其前板可配备电流表,电压表,开关和电位器,输出端子和红绿发光二极管。只要元器件好,电路无需调试即可正常工作。其中,最好使用进口的C2819、2N3395等大功率管为Q1,LM723、MC1723等均可作为IC。