01、稳压电源

1、3~25V 电压可调稳压电路

此稳压电源可调范围在 3.5V~25V 之间任意调节,输出电流大,并采用可调稳压管式电路,从而得到满意平稳的输出电压。

 

工作原理:经整流滤波后直流电压由 R1 提供给调整管的基极,使调整管导通,在 V1 导通时电压经过 RP、R2 使 v2 导通,接着 V3 也导通,这时 V1、V2、 V3 的发射极和集电极电压不再变化(其作用完全与稳压管一样)。调节 RP,可得到平稳的输出电压,R1、RP、R2 与 R3 比值决定本电路输出的电压值。

 

元器件选择:变压器 T 选用 80W~100W,输入 AC220V,输出双绕组 AC28V。FU1 选用 1A,FU2 选用 3A~5A。VD1、VD2 选用 6A02。RP 选用 1W 左右普通电位器,阻值为 250K~330K,C1 选用 3300μF/35V 电解电容,C2、C3 选用 0.1μF 独 .. 石电容,C4 选用 470μF/35V 电解电容。R1 选用 180~220Ω/0.1W~1W,R2、R4、R5 选用 10KΩ、1/8W。V1 选用 2N3055,V2 选用 3DG180 或 2SC3953,V3 选用 3CG12 或 3CG80。

 


2、10A,3~15V 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 组成一个连续可调的恒压源,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。

 

02、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/(RT×CT);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±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 15mW;⑧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。

 

UC3842 7 脚为电压输入端,其启动电压范围为 16-34V。在电源启动时,VCC﹤16V,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 . 制 RS 触发器的置位端,RS 型 PWN 脉宽调制器的 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 构成的 12V、20W 开关直流稳压电源电路

由 TOP224P 构成的 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),pc817A 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。VDz1、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。VDz1 采用反向击穿电压为 200V 的 P6KE200 型瞬态电压抑制器,VDl 选用 1A/600V 的 UF4005 型超快恢复二极管

 

二次绕组电压通过 V 砬、C2、Ll 和 C3 整流滤波,获得 12V 输出电压 Uo。Uo 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、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。