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小功率可調(diào)直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)分享之主電路

作者: 時(shí)間:2018-08-15 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

在穩(wěn)壓電源的過(guò)程中,很多時(shí)候往往會(huì)要求工程師所能夠?yàn)殡姍C(jī)驅(qū)動(dòng)電路提供1個(gè)能從0V開始連續(xù)可調(diào)的直流電源,并且要求這一方案中具有保護(hù)功能。這種穩(wěn)壓電源要求看似困難,實(shí)際上只是要求設(shè)計(jì)人員為穩(wěn)壓電源電路中加入一個(gè)具有足夠調(diào)壓范圍和帶負(fù)載能力的電路。在今明兩天的方案分享中,我們將會(huì)為大家分享一個(gè)小功率可調(diào)的設(shè)計(jì)方案,下面我們先來(lái)看一下這一方案的系統(tǒng)是怎么設(shè)計(jì)的吧。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201808/386832.htm

系統(tǒng)

在本方案中,這一小功率可調(diào)直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)方案,其可調(diào)范圍是0-24V范圍內(nèi)可調(diào),這一電路的設(shè)計(jì)關(guān)鍵在于穩(wěn)壓電路的設(shè)計(jì),所選器件和電路必須達(dá)到在較寬范圍內(nèi)輸出電壓可調(diào),其輸出電壓應(yīng)能夠適應(yīng)所帶負(fù)載的啟動(dòng)性能。此外,電路還必須簡(jiǎn)單可靠,能夠輸出足夠大的電流。符合上述要求的電源電路的設(shè)計(jì)方法有很多種,比較簡(jiǎn)單的有2種,一種是晶體管串聯(lián)式直流穩(wěn)壓電路,一種是三端集成穩(wěn)壓器電路。下面我們分別進(jìn)行分析。

首先我們來(lái)看一下晶體管串聯(lián)式直流穩(wěn)壓電路,這一電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)框圖如下圖圖1所示,可以看到在該電路中輸出電壓經(jīng)取樣電路取樣后得到取樣電壓,取樣電壓與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較得到誤差電壓,該誤差電壓對(duì)調(diào)整管的工作狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整,從而使輸出電壓發(fā)生變化,該變化與由于供電電壓U。發(fā)生變化引起的輸出電壓的變化正好相反,從而保證輸出電壓U。為穩(wěn)壓值。因輸出電壓要求從0V起實(shí)現(xiàn)連續(xù)可調(diào),因此要在基準(zhǔn)電壓處設(shè)計(jì)輔助電源,用于控制輸出電壓能夠從0V開始調(diào)節(jié)。

圖1 串聯(lián)式穩(wěn)壓電源電路

然而,在實(shí)際的穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)和應(yīng)用過(guò)程中,盡管這種單純的串聯(lián)式直流穩(wěn)壓電源電路很簡(jiǎn)單,但在增加輔助電源后在進(jìn)行設(shè)計(jì),需要處理的電路系統(tǒng)就比較復(fù)雜了,而且由于都采用分立元件,這一電路的可靠性難以保證。

接下來(lái)我們來(lái)看一下三端集成穩(wěn)壓器電路在穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)中的應(yīng)用情況,這一電路的結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示??梢钥吹剑思煞€(wěn)壓器電路主要采用輸出電壓可調(diào)且內(nèi)部有過(guò)載保護(hù)的三端集成穩(wěn)壓器,輸出電壓調(diào)整范圍較寬,設(shè)計(jì)一電壓補(bǔ)償電路可實(shí)現(xiàn)輸出電壓從0V起連續(xù)可調(diào),因要求電路具有很強(qiáng)的帶負(fù)載能力,需設(shè)計(jì)一軟啟動(dòng)電路以適應(yīng)所帶負(fù)載的啟動(dòng)性能。該電路所用器件較少,成本低且組裝方便、可靠性高。因此本方案選用三端集成穩(wěn)壓器電路來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

圖2 三端集成穩(wěn)壓器電路結(jié)構(gòu)框圖

在我們這一0-24V可調(diào)穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)方案中,我們所設(shè)計(jì)的電源主電路系統(tǒng),采用三端集成穩(wěn)壓器電路方案,其電路原理圖如下圖圖3所示。在圖3中,IC為三端集成穩(wěn)壓器。晶體管T,阻R3,和電容器C組成軟啟動(dòng)電路。電阻R4和二極管D組成電壓補(bǔ)償電路。電容C2為輸出濾波電容。

圖3 輸出電壓可調(diào)的直流穩(wěn)壓電源電路原理圖

三端集成穩(wěn)壓器LM317及其調(diào)壓原理

在圖3所展示的直流穩(wěn)壓電源的主電路原理圖中,我們所選擇的IC采用了LM317系列三端集成穩(wěn)壓器,其輸出電壓調(diào)節(jié)范圍可達(dá)1.25~37V,輸出電流可達(dá)1.5A,內(nèi)部帶有過(guò)載保護(hù)電路,具有穩(wěn)壓精度高、工作可靠等特點(diǎn)。這一三端集成穩(wěn)壓器的輸出電壓的調(diào)節(jié)原理如圖5所示。由于LM317的2、3腳之間的電壓U32為一穩(wěn)定的基準(zhǔn)電壓,其數(shù)值為1.25V,故有公式為:

在該公式中,R1為固定電阻,因此調(diào)節(jié)R2可以調(diào)節(jié)輸出電壓Uo,并且Uo的最小值為1.25V。這也就是三端集成穩(wěn)壓器的調(diào)壓原理所在了。

以上就是本文針對(duì)一種0-24V可調(diào)穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)方案的主電路系統(tǒng),所進(jìn)行的簡(jiǎn)要分析和分享,在明天的文章中我們將會(huì)繼續(xù)就該方案的驅(qū)動(dòng)電路情況進(jìn)行分享,歡迎大家繼續(xù)關(guān)注。



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