[组图]直流稳压电源

2011-05-31 21:03:16来源: 互联网
一、串联型直流稳压电源
    电路框图如图1所示,电路基本原理如图2所示。由采样、放大、调整管等电路构成负反馈。采样电压US和基准电压UZ比较放大后,得到的信号控制调整管的基极电压,使输出电压稳定。当电网电压有波动时,即输入电压UAA有波动,设UAA上升,则输出电压UDD也上升,US增加,使晶体管9013的IB和IC增大和R15两端电压差增大,UCC减小,从而使UDD减小,结果输出电压趋于稳定。反之,当UAA下降时,变化电压经采样、放大后,使UCC增高,从而使输出电压UDD跟着上升。根据要求,取R8=3.3kΩ,R9=1kΩ,RW1=2kΩ,UZ=6V,则输出电压范围为:8V~13V。调节RW1可改变输出电压。这里调整管两端电压为(Ui-Uo)(图1),所以调整管最大功耗为:PCM=(Ui-Uo)(1+15%)×IOMAX=18W。由于电网电压允许在+15%~-20%内波动,在电网电压下降时,电路能满足题设指标的要求。在电网电压上升时,若没有补偿电路,即UAA电压上升,虽然负反馈能调整输出电压,但由于负反馈有一定的积累,使输出电压不能达到希望的稳压输出,即达不到指标要求,所以特别采用图3的N11(9013)和稳压管Z3、Z4(2CW16)组成补偿回路来满足指标。2CW16稳压值为9V,当UAA大于18.7V时,N11导通,吸取一部分流入基准稳压管Z1电流,使基准源电压有所下降,来抵消没有补偿电路时的积累电压,保证输出电压UDD稳定不变,这使得电网电压上升时其稳定效果特别好。
    限流电路如图4所示,采样电阻R17为0.5Ω,调节RW2得到参考电压UREF。当采样电压UBB大于参考电压UREF时,比较器OP-A输出电压下降,使UCC跟着下降,但是输出电流保持不变。短路保护及自动恢复电路如图5所示:当整机正常工作时,比较器OP-B的U-小于U+,比较器输出高电平,使N12饱和导通,从而使UCC下降到0.1V左右,结果调整管截止使输出电压为0。当故障排除后,由于R5的存在,使U-电压上升,并超过1V时,比较器输出为0,N12截止,UCC上升,整机恢复正常工作。
    二、负载接地式稳流源
    本电路采用负载接地式电压电流转换器,实际电路如图6所示。由运放与晶体管(9013)组成电压跟器,UCB=UAB,UDB=UCB-0.7V,而负载电流I1=IC=IE=UDB/(RW1+R2)=(UAB-0.7V)/(RW1+R2),所以I1与UAB成正比,而与(RW1+R2)成反比。若UAB不变,改变RW1可改变输出电流的大小。输入电压为12V,稳压管Z1提供基准电压为6V,以B点为参考点,由RW2分压后取UAB=3V,由上述原理得I1=(3-0.7)/(R2+RW2)。用高β(放大倍数值)的3CD111作输出级,改善稳定系数。
    三、DC-DC变换器
    DC-DC变换器采用单端反激式升压电路,如图7所示。其原理为:当开关管VT导通时,磁芯变压器初级电压近似为输入电压Ui,次级整流管VD反向截止没有电流,磁芯变压器储能。当VT关断时,各绕组电压反向,整流管VD正向导通,磁芯变压器存储的能量通过VD向负载释放。变换器部分的电路如图8所示。时基电路555和外围元件产生脉冲信号用以控制开关管。开关管(复合)N4、N5、磁芯变压器T4、整流管D1及滤波电容C9组成升压电路。
    变频稳压电路由R4、R5、RW及比较放大器N3组成稳压反馈回路,控制时基电路555的输出脉冲频率。三极管(TIP412)也反馈控制时基电路输出脉冲频率,同时三极管(TIP412)对开关管还有保护作用。
    用时基电路555的输出脉冲信号控制开关管,在开关管导通后,磁芯变压器初级电压近似等于输入电压,初级产生一个瞬时大电流,产生磁场存储能量。在开关管关断后,由于磁通的连续性,在次级产生高压,通过高反压二极管D1给滤波电容C9充电,供给负载。磁芯变压器的变比N1∶N2=18∶250,保证输入电压为9V时,在次级产生100V以上的高压。输出电压通过取样电路和误差放大并反馈控制时基电路555的复位端{4}脚,调整其工作频率达到稳压。在负载增大时,频率增大,保证有足够的能量耦合到次级的输出回路。当初级回路电流增大时,会促使TIP412导通,此时反馈回路送给555时基电路的{6}脚(THR)为高电平,使{3}脚输出电平为0,进而开关管截止,用以调整555输出脉冲信号的频率,同时避免开关管的过流。本文有关的数显电路,因无具体电路从略。

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编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2011/0531/article_9464.html
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