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一款直流穩壓電源的設計與制作

作者:佚名    文章來源:本站原創    點擊數:    更新時間:2014-1-24

這款直流穩壓電源,輸出電壓從4.5V到14.3V連續可調,工作電流最大可達600mA,并且帶有輸出短路自動保護及報警功能,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。

線性穩壓電源計算公式 
  
  電路原理圖如圖所示,220V交流市電經變壓器降壓為15V交流電壓,再經二極管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組成復合調整管,這種復合結構大大提高了電源電流輸出(即帶負載)能力。BG3是比較放大管,作為其集電極負載的電阻R6.同時又為復合調整管的基極提供偏置電流。電阻R7與穩壓二極管DW構成基準電壓源。R8、R9及可調電阻Rw組成取樣電路,當由于市電波動或負載變化導致輸出電壓偏移設定值時,取樣電路會將輸出電壓變化量△Uo的一部分取出送到BG3基極,與恒定的基準電壓相比較,并經過BG3放大后送入BG2基極,以控制復合調整管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定。通過調整Rw大小就可以改變取樣電壓大小,同時也就改變了輸出電壓與基準電壓的比例關系。
  直流穩壓電源電路圖


  因為基準電壓為恒定值,所以調整Rw就能在一定范圍內改變輸出電壓。根據實際需要,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整范圍。按此圖中所標電阻的取值,由理論分析可知,當Rw調到最上端時,輸出電壓將達到最小值:
  經調整管調整后的電壓,最后由電容C2進一步濾波平滑后輸出。電阻R1和綠色發光二極管(LED)組成電源工作指示電路。
  以上部分與常見的直流可調穩壓電源大同小異,并無獨特新奇之處,不過加上由R4、R5和BG4組成的輸出短路保護電路,以及由R2、R3和紅色閃爍發光二極管(LED)組成的輸出短路報警電路,就使得該電源非同一般了。輸出短路保護及報警電路工作原理:正常情況下,圖中所示A點電壓約為18V,B點約為6V.D點約為3V,E點等于輸出穩定電壓,通常介于4.5~14.3V之間,由于E點電壓高于D點電壓,be結反偏,BG4處于截止狀態,對應C點電壓約為5.5~15.3V,閃爍發光二極管并不發光,對穩壓電路沒有影響;當負載不慎短路時,輸出電壓降為OV.E點相當于接地,be結正偏,BG4迅速進入飽和導通狀態,C點電壓也跟著降為O.1V左右,使復合調整管基極與發射極近乎短路而進入截止狀態,切斷經由調整管流向負載的電流,利用R6的限流作用,將整個電路的工作電流限定在50mA以下,從而保護電源電路的調整管、變壓器等不會因過熱而燒毀,同時閃爍發光二極管開始一閃一閃的發出紅光進行報警,提醒使用者及時排除短路故障。
  
  制作選材時,Rw一定要選用多圈可調精密電位器,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的穩壓二極管,變壓器視負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,當大電流長時間工作時,一定要注意給調整管加裝散熱片。

Tags:直流穩壓電源,設計,穩壓電路圖  
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