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標簽 > 穩壓電源電路
穩壓電源是能為負載提供穩定的交流電或直流電的電子裝置，包括交流穩壓電源和直流穩壓電源兩大類。
當今社會人們極大的享受著電子設備帶來的便利，但是任何電子設備都有一個共同的電路--電源電路。大到超級計算機、小到袖珍計算器，所有的電子設備都必須在電源電路的支持下才能正常工作。當然這些電源電路的樣式、復雜程度千差萬別。超級計算機的電源電路本身就是一套復雜的電源系統。通過這套電源系統，超級計算
機各部分都能夠得到持續穩定、符合各種復雜規范的電源供應。袖珍計算器則是簡單多的電池電源電路。不過你可不要小看了這個電池電源電路，比較新型的電路完全具備電池能量提醒、掉電保護等高級功能。可以說電源電路是一切電子設備的基礎，沒有電源電路就不會有如此種類繁多的電子設備。
在很多應用直流電機的場合中，要求為電機驅動電路提供1個其輸出能從0 V開始連續可調（0～24 V）的直流電源，并且要求電源有保護功能。實際上就是要求設計一個具有足夠調壓范圍和帶負載能力的直流穩壓電源電路。該電路的設計關鍵在于穩壓電路的設計，其要求是輸出電壓從0 V開始連續可調；所選器件和電路必須達到在較寬范圍內輸出電壓可調；輸出電壓應能夠適應所帶負載的啟動性能。
穩壓電路是指在輸入電壓、負載、環境溫度、電路參數等發生變化時仍能保持輸出電壓恒定的電路。這種電路能提供穩定的直流電源，廣為各種電子設備所采用。
直流穩壓器基本原理
圖1為典型的直流穩壓器的框圖。交流輸入電壓e1由變壓器Tp變成電壓e2，經整流、濾波后向調整電路（穩壓電路）輸送一個不穩定的脈動的直流電壓 
。因 或穩壓電路輸出電流 
的變動而引起輸出電壓 
變化時，調整電路使 保持原值或者只有極小的變動。調整電路中的調整管工作在線性放大區的稱為線性電源，工作在非線性區的則稱為開關電源。線性電源分為簡單穩壓電路、并聯穩壓電路、串聯穩壓電路和集成化穩壓電路。
直流穩壓電路
在輸入直流電壓和負載之間串聯入一個三極管，用三極管的管壓降代替穩壓二極管電路中的穩壓電阻R。當 或 
變化引起輸出電壓 變化時， 的變化將反映到三極管的發射結電壓 
上，引起 
的變化，從而調整 ，以保持輸出電壓的基本穩定。根據三極管所起的作用，稱為調整管。由于調整管與負載是串聯關系，所以圖15-2-1稱為串聯型穩壓電路。它主要由基準電壓、比較放大、取樣電路和調整元件組成。比較放大可以是單管放大電路、差動放大電路、集成運算放大器。調整元件可以是單個功率管，復合管或用幾個功率管并聯，取樣電路取出輸出電壓 的一部分和基準電壓VREF比較。
簡介幾種直流穩壓電源電路的設計方法
當今社會人們極大的享受著電子設備帶來的便利，但是任何電子設備都有一個共同的電路--電源電路。大到超級計算機、小到袖珍計算器，所有的電子設備都必須在電源電路的支持下才能正常工作。當然這些電源電路的樣式、復雜程度千差萬別。超級計算機的電源電路本身就是一套復雜的電源系統。通過這套電源系統，超級計算
機各部分都能夠得到持續穩定、符合各種復雜規范的電源供應。袖珍計算器則是簡單多的電池電源電路。不過你可不要小看了這個電池電源電路，比較新型的電路完全具備電池能量提醒、掉電保護等高級功能。可以說電源電路是一切電子設備的基礎，沒有電源電路就不會有如此種類繁多的電子設備。
在很多應用直流電機的場合中，要求為電機驅動電路提供1個其輸出能從0 V開始連續可調（0～24 V）的直流電源，并且要求電源有保護功能。實際上就是要求設計一個具有足夠調壓范圍和帶負載能力的直流穩壓電源電路。該電路的設計關鍵在于穩壓電路的設計，其要求是輸出電壓從0 V開始連續可調；所選器件和電路必須達到在較寬范圍內輸出電壓可調；輸出電壓應能夠適應所帶負載的啟動性能。
2 電路的設計
符合上述要求的電源電路的設計方法有很多種，比較簡單的有3種：
（1）晶體管串聯式直流穩壓電路。電路框圖如圖1所示，該電路中，輸出電壓UO經取樣電路取樣后得到取樣電壓，取樣電壓與基準電壓進行比較得到誤差電壓，該誤差電壓對調整管的工作狀態進行調整，從而使輸出電壓發生變化，該變化與由于供電電壓UI發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UO為恒定值（穩壓值）。
單純的串聯式直流穩壓電源電路很簡單，但增加輔助電源后，電路比較復雜，由于都采用分立元件，電路的可靠性難以保證。
（2）采用三端集成穩壓器電路。如圖2所示，他采用輸出電壓可調且內部有過載保護的三端集成穩壓器，輸出電壓調整范圍較寬，設計一電壓補償電路可實現輸出電壓從0 V起連續可調。
（3）用單片機制作的可調直流穩壓電源。該電路采用可控硅作為第一級調壓元件，用穩壓電源芯片LM317，LM337作為第二級調壓元件，通過AT89CS51單片機控制繼電器改變電阻網絡的阻值，從而改變調壓元件的外圍參數，并加上軟啟動電路，獲得0～24 V，0.1 V步長，驅動能力可達1 A，同時可以顯示電源電壓值和輸出電流值的大小。
其硬件電路主要包括變壓器、整流濾波電路、壓差控制電路、穩壓及輸出電壓控制電路、電壓電流采樣電路、掉電前重要數據存儲電路、單片機、鍵盤顯示等幾部分，硬件部分原理圖如圖3所示。
正、負端壓差控制電路的作用是減少LM317和LM337輸入端和輸出端的壓差以降低LM317和LM337的功耗。穩壓電路由三端穩壓芯片LM317（負壓用LM337）及外圍器件組成，輸出電壓控制電路采用繼電器控制的電阻網絡。
該電源穩定性好、精度高，并且能夠輸出±24 V范圍內的可調直流電壓，且其性能優于傳統的可調直流穩壓電源，但是電路比較復雜，成本較高，使用于要求較高的場合。在實際中，如果對電路的要求不太高（這種情況較多），多采用第二種設計方案。
3 實際電路的設計
電路采用三端集成穩壓器電路方案，電路原理圖如圖4所示。其中IC為三端集成穩壓器。晶體管T，阻R3，和電容器C組成軟啟動電路。電阻R4和二極管D組成電壓補償電路。電容C2為輸出濾波電容。
（1）三端集成穩壓器LM317及其調壓原理。圖4中IC采用了LM317系列三端集成穩壓器，其輸出電壓調節范圍可達1.25～37 V，輸出電流可達1.5 A，內部帶有過載保護電路，具有穩壓精度高、工作可靠等特點。其輸出電壓的調節原理如圖5所示。由于LM317的2，3腳之間的電壓U32為一穩定的基準電壓（1.25 V），故有：
其中，R1為固定電阻，故調節R2可以調節輸出電壓UO，并且UO的最小值為1.25 V。
（2）電壓補償電路的設計。因要求輸出電壓從0 V起調，LM317集成穩壓器不能直接滿足要求，需設計一個電壓補償電路，抵消LM317的1.25 V最小輸出電壓。電壓補償電路由電阻R4和二極管D組成。
式中，U3為LM317的3腳電壓；UO為輸出電壓；UD為二極管D的正向壓降，即為補償電壓，其值略大于LM317的基準電壓（1.25 V）。這里用3只串聯的鍺材料整流二極管的導通壓降來實現。
（3）軟啟動電路設計。軟啟動電路由晶體管T，電阻R3，R和電容器C組成。其作用是使電路輸出電壓UO有一個緩慢的上升過程，以適應感性負載（如直流電機）的啟動特性。當輸入電壓UI接入時，因C上的電壓不能突變，故T因基極電位較高而飽和導通，使U2（LM317的2腳電位）和U3都很低，故UO很小。啟動的時間可以通過改變C和R的值進行調整。
（4）改進方案。由于該電路的輸出電壓的調整完全依賴電電位器R2的改變，因此R2的改變范圍較大，這樣在輸出電壓的調整過程中，容易調過頭或調不足，要準確地實現0～24 V寬范圍的電壓任一電壓有些調整比較麻煩，必須反復調整，只依賴R2是比較困難的。電路如圖6所示。
（5）電路主要測試數據。接上電源變壓器和整流濾波電路以后對電路進行測試的結果為：電路在負載為1 A時輸出電壓調整范圍如表1所示；在輸出電壓為額定值（24 V）下的負載特性如表2所示。電網電壓波動±10％（負載電流1 A）情況下輸出電壓如表3所示。
4 結 語
該穩壓電路應用三端集成穩壓電器，并加入補償電壓的方法解決LM317系列輸出電壓不能從0 V開始起調的問題。軟啟動電路的引入適應負載的啟動特性。電路的結構簡單、功能完善、可靠性高。
LM3和LM7805系列的穩壓器IC具有7812個引腳，非常適合用于穩壓器電路。如果您需要更高的電流，高達3A，則必須在此原理圖中添加一個互補晶體管T2...
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2012-04-09 標簽：穩壓電源電路 2710 0
CW7900是固定負壓輸出的單片機集成穩壓器，其最大輸出電流為1.5A。輸出電壓5~24V。電路具有過流，過熱和調整管安全工作區保護電路.
可調穩壓電源簡單的說就是輸出電壓是可調節的，且調節到一個輸出值后，在輸入功率和電壓波動不是很大的情況下輸出是穩壓的。
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