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稳压电源电路图

2018-01-30
类别:电路图
eye 485
文章创建人 拍明


稳压电源(stabilized voltage supply)是能为负载提供稳定的交流电或直流电的电子装置,包括交流稳压电源和直流稳压电源两大类。当电网电压或负载出现瞬间波动时,稳压电源会以10-30ms的响应速度对电压幅值进行补偿,使其稳定在±2%以内。

稳压电源电路图详解

一、由7805,7905,7812组成的特殊的线性稳压电源

如图所示为一种特殊的电源电路。该电路虽然简单,但可以从两个相同的次级绕组中产生 出三组直流电压:+5V、-5V和+12V。其特点是:D2、D3跨接在E2、E3这两组交流电源之间,起着全波整流的作用。

稳压电源电路图.png

二、利用TL431作大功率可调稳压电源

精密电压基准ICTL431是T0—92封装如图1所示。其性能是输出压连续可调达 36V,工作电流范围宽达0.1。100mA,动态电阻典型值为0.22欧,输出杂波低。图2是TL431的典型应用,其中③、②脚两端输出电压 V=2.5(R2十R3)V/R3。如果改变R2的阻值大小,就可以改变输出基准电压大小。图3是利用它作电压基准和驱动外加场效应管K790作调整管构 成的输出电流大(约6A)、电路简单、安全的稳压电源。

工作原理

如图3所示,220v电压经变压器B降压、D1-D4整流、C1滤波。此外 D5、D6、C2、C3组成倍压电路(使得Vdc=60V),Rw、R3组成分压电路,T1431、R1组成取样放大电路,9013、R2组成限流保护电路,场效应管K790作调整管(可直接并联使用)以及C5是输出滤波器电路等。

稳压过程是:当输出电压降低时,f点电位降低,经T1431内部放大使e点电压增高,经K790调 整后,b点电位升高;反之,当输出电压增高时,f点电位升高,e点电位降低,经K790调整后,b点电位降低。从而使输出电压稳定。当输出电流大于6A 时,三极管9013处于截止,使输出电流被限制在6A以内,从而达到限流的目的。本电路除电阻R1选用2W、R2选用5W外,其它元件无特殊要求,其元件 参数如图3所示。

稳压电源电路图.png

稳压电源电路图.png

三、具有过电流保护的晶体管稳压电路

5v稳压电源电路原理图

一、7805组成的5V输出的电源电路

78XX系列集成稳压器的典型应用电路如下图所示,这是一个输出正5V直流电压的稳压电源电路。IC采用集成稳压器7805,C1、C2分别为输入端和输出端滤波电容,RL为负载电阻。当输出电较大时,7805应配上散热板。

稳压电源电路图.png

图为提高输出电压的应用电路。稳压二极管VD1串接在78XX稳压器2脚与地之间,可使输出电压Uo得到一定的提高,输出电压Uo为78XX稳压器输出电压与稳压二极管VC1稳压值之和。VD2是输出保护二极管,一旦输出电压低于VD1稳压值时,VD2导通,将输出电流旁路,保护7800稳压器输出级不被损坏。

稳压电源电路图.png

图为输出电压可在一定范围内调节的应用电路。由于R1、RP电阻网络的作用,使得输出电压被提高,提高的幅度取决于RP与R1的比值。调节电位器RP,即可一定范围内调节输出电压。当RP=0时,输出电压Uo等于78XX稳压器输出电压;当RP逐步增大时,Uo也随之逐步提高。

二、采用A723构成的输出20A 5V稳压电源电路

采用A723构成的输出20A 5V稳压电源电路.png

图所示是采用A723构成的输出20A/5V稳压电源电路,本电路外接晶体管使输出电流达到20A,若输出电压超过6V,晶闸管VS动作,防止输出端短路时产生的过电压,若输出电压低于5V时,输入电压约为13V,A723的工作电源由辅助电源提供,恒流保护回路的动作电流约为30A,输出电压可调范围为4.92-5.09V,电路中采用多个晶体管并联须注意均流问题。

三、MAX610不间断5V电源电路

MAX610不间断5V电源电路.png

图中为不间断5V电源电路,市电供电时,V通过R2向7.2V电池缓慢充电市电停止供电时,电池通过二极管VD1提供电源,MAX610可连续提供5V电压输出直到V+近似为、5.8V,即使、电池电压降为6.5V。



稳压电源

稳压电源(stabilized voltage supply)是能为负载供给安稳的沟通电或直流电的电子设备,包含沟通稳压电源和直流稳压电源两大类。

当电网电压或负载呈现瞬间动摇时,稳压电源会以10-30ms的响应速度对电压幅值进行补偿,使其安稳在±2%以内。

作业原理

工频沟通电源经过变压器降压、 整流、滤波后成为一安稳的直流电。图中其余部分是起电压调理,完成稳压作

稳压电源作业原理图


用的操控部分。电源接上负载后,经过采样电路取得输出电压,将此输出电压和基准电压进行比较。假如输出电压小于基准电压,则将差错值经过扩大电路扩大后送入调理器的输入端,经过调理器调理使输出电压添加,直到和基准值持平;假如输出电压大于基准电压,则经过调理器使输出减小。

稳压器电路由电源电路、电压检测操控电路、过电压维护组成,如图所示。电源电路由调压变压器T的W4、W5绕组和整流二极管VDl-VD4、滤波电容器Cl、C2组成。电压检测操控电路由电阻器R-R7、电位器RPl、Rm、稳压二极管VS、电容器C3、C4和运算扩大器集成电路IC(Nl-N3)组成。过电压维护电路由IC内部的N3、晶体管V3、电阻器Rl2和继电器K组成。主动调压电路由电阻器R8-Rll、晶体管Vl、V2、直流电动机M、滑动触头和T的Wl-W3绕组组成。将沟通稳压器的输大端与市电相接后,在T的W4、W5绕组上发生了感应电压。该电压经VDl-VD4整流及Cl、C2滤波后,为IC和Vl、V2等供给 士l2V不安稳作业电压。+l2V电压还有其他效果。经Rl-R3分压、VS稳压后,分别为Nl-N3的反相输入端供给基准电压;为过电压维护电路申的K和V3供给作业电源;经R4、RP2、R6分压后,为Nl和N2的正相输入端供给检测电压;经R7、RPl、R5分压后,为N3的正相输入端供给检测电压。

Nl-N3将正相输大端的检测电压与反相输大端的基准电压进行比较,用发生的差错电压去操控主动调压电路。

当市电电压正常时,Nl和N2的输出端电压为OV,Vl和V2均处于截止状况,电动机M不作业。

当市电电压偏低时,Nl和N2输出低电平,使V2导通,Vl截止,M逆时针旋转,经过滑壁臂驱动滑动触头移动,与T相应的电压抽头触摸 (T的Wl、W2绕组共设置了21个电压抽头,每一档的电压调理规模为5V),经过T的W2绕组来进步输出电压。当输出沟通电压升至220V时,V2截止,M停转。当市电电压偏高时,Nl和N2均输出高电平,使Vl导通,V2截止,M顺时针旋转,经过滑臂驱动滑动触头移动,与T相应的电压抽头触摸,经过T的Wl绕组来下降输出电压。当输出沟通电压降至220V时,Vl截止,M停转。当市电电压偏高超越260V时,N3因正相输入端电压高于反相输入端电压而输出低电平,使V3截止,,K开释,其常闭触头接通沟通电压的输出回路。当市电电压为160-260V时,N3因正相输入端电压低于反相输入端电压而输出高电平,使V3导通,K吸合,其常闭触头断开,然后确保负载(用电器)不会因过电压而损坏。

主要功用

安稳电压

当电网电压或负载呈现瞬间动摇时,稳压电源会以10-30ms的响应速度对电压幅值进行补偿,使其安稳在±2%以内。

多功用归纳维护

稳压器除了最基本的安稳电压功用以外,还应具有过压维护(超越输出电压的+10%)、欠压维护(低于输出电压的-10%)、缺相维护、短路过载维护最基本的维护功用。

尖脉冲按捺

电网有时会呈现幅值很高,脉宽很窄的尖脉冲,它会击穿耐压较低的电子元件。稳压电源的抗浪涌组件能够对这样的尖脉冲起到很好的按捺效果。

阻隔传导性EMI电磁搅扰(可选):

数控设备多选用AC/DC整流+PFC高频功率因数校正,本身有必定的搅扰性一起对搅扰源也有严格要求。稳压电源的滤波组件能够有用阻隔电网对设备的搅扰一起也能有用阻隔设备对电网的搅扰。

防雷

应具有的防雷击才能。

特色修改

长处

1)功耗小,功率高。在图1中的开关稳压电源电路中,晶体管V在鼓励信号的鼓励下,它替换地作业在导通—截止和截止—导通的开关状况,变换速度很快,频率一般为50kHz左右,在一些技能先进的国家,能够做到几百或许近1000kHz。这使得开关晶体管V的功耗很小,电源的功率能够大幅度地进步,其功率可抵达80%。

2)体积小,重量轻。从开关稳压电源的原理框图能够清楚地看到这儿没有选用粗笨的工频变压器。因为调整管V上的耗散功率大幅度下降后,又省去了较大的散热片。因为这两方面原因,所以开关稳压电源的体积小,重量轻。

3)稳压规模宽。从开关稳压电源的输出电压是由鼓励信号的占空比来调理的,输入信号电压的改动能够经过调频或调宽来进行补偿,这样,在工频电网电压改动较大时,它仍能够确保有较安稳的输出电压。所以开关电源的稳压规模很宽,稳压效果很好。此外,改动占空比的办法有脉宽调制型和频率调制型两种。这样,开关稳压电源不只具有稳压规模宽的长处,并且完成稳压的办法也较多,规划人员能够依据实践运用的要求,灵敏地选用各品种型的开关稳压电源。

4)滤波的功率大为进步,使滤波电容的容量和体积大为削减。开关稳压电源的作业频率现在基本上是作业在50kHz,是线性稳压电源的1000倍,这使整流后的滤波功率简直也进步了1000倍。就是选用半波整流后加电容滤波,功率也进步了500b倍。在相同的纹波输出电压下,选用开关稳压电源时,滤波电容的容量仅仅线性稳压电源中滤波电容的1/500—1/1000。

5)电路方法灵敏多样。例如,有自激式和他激式,有调宽型和调频型,有单端式和双端式等等,规划者能够发挥各品种型电路的专长,规划出能满意不同运用场合的开关稳压电源。

缺陷

开关稳压电源的缺陷是存在较为严峻的开关搅扰。开关稳压电源中,功率调整开关晶体管V作业在开关状况,它发生的沟通电压和电流经过电路中的其他元器材发生尖峰搅扰和谐振搅扰,这些搅扰假如不采纳必定的措施进行按捺、消除和屏蔽,就会严峻地影响整机的正常作业。此外因为开关稳压电源振荡器没有工频变压器的阻隔,这些搅扰就会串入工频电网,使邻近的其他电子仪器、设备和家用电器遭到严峻的搅扰。

现在,因为国内微电子技能、阻容器材出产技能以及磁性资料技能与一些技能先进国家还有必定的距离,因此造价不能进一步下降,也影响到牢靠性的进一步进步。所以在我国的电子仪器以及机电一体化仪器中,开关稳压电源还不能得到非常广泛的遍及及运用。特别是关于无工频变压器开关稳压电源中的高压电解电容器、高反压大功率开关管、开关变压器的磁芯资料等器材,在我国还处于研讨、开发阶段。在一些技能先进国家,开关稳压电源虽然有了必定的开展,但在实践运用中也还存在一些问题,不能非常令人满意。这暴露出开关稳压电源的又一个缺陷,那就是电路结构杂乱,毛病率高,修理费事。对此,假如规划者和制造者不予以充沛注重,则它将直接影响到开关稳压电源的推广运用。当今,开关稳压电源推广运用比较困难的主要原因就是它的制作技能难度大、修理费事和造价本钱较高。

分类修改

常用的稳压电源有:①铁磁谐振式沟通稳压器。由饱满扼流圈与相应的电容器组成,具有恒压伏安特性。②磁扩大器式沟通稳压器。将磁扩大器和自耦变压器串联而成,运用电子线路改动磁扩大器的阻抗以安稳输出电压。③滑动式沟通稳压器。经过改动变压器滑动接点方位安稳输出电压。④感应式沟通稳压器。靠改动变压器次、初级电压的相位差,使输出沟通电压安稳。⑤晶闸管沟通稳压器。用晶闸管作功率调整元件。安稳度高、反响快且无噪声。但对通讯设备和电子设备形成搅扰。20世纪80年代今后,又呈现3种新式沟通稳压电源:补偿式沟通稳压器。数控式和步进式沟通稳压器。净化式沟通稳压器。具有杰出阻隔效果,可消除来自电网的尖峰搅扰。

沟通电源

又称沟通稳压器。跟着电子技能的开展,特别是电子计算机技能运用到各工业、科研范畴后,各种电子设备都要求安稳的沟通电源供电,电网直接供电已不能满意需求,沟通稳压电源的呈现处理了这一问题。常用的沟通稳压电源有:

①铁磁谐振式沟通稳压器。由饱满扼流圈与相应的电容器组成,具有恒压伏安特性。

②磁扩大器式沟通稳压器。将磁扩大器和自耦变压器串联而成,运用电子线路改动磁扩大器的阻抗以安稳输出电压。

③滑动式沟通稳压器。经过改动变压器滑动接点方位安稳输出电压。

④感应式沟通稳压器。靠改动变压器次、初级电压的相位差,使输出沟通电压安稳。

⑤晶闸管沟通稳压器。用晶闸管作功率调整元件。安稳度高、反响快且无噪声。但对通讯设备和电子设备形成搅扰。20世纪80年代今后,又呈现3种新式沟通稳压电源:补偿式沟通稳压器。数控式和步进式沟通稳压器。净化式沟通稳压器。具有杰出阻隔效果,可消除来自电网的尖峰搅扰。

数控稳压电源:是经过观察区在设备输出端取样,对现时电压跟额外电压作出比较、核对,如比较为负值,则发送数据到中央处理器(CPU),由中央处理器作出电压加的指令。一起,检测区检测半导体是否已开、关。承认无误后,中央处理器做出电压加的指令操控半导体作业,然后抵达额外电压的规范。假如正值,中央处理器则做出电压减的指令,整个进程悉数数字化只需0.048秒时刻。

本设备将瞬间重复改动的电压经过数字操控回路安稳来确保输出电压一直为额外电压。

选用数码式操控原理监控电压的改动,经过电子晶闸开关调整变压器的TAP来一直保持安稳的输出电压的数码式电源稳压器(DIGITAL TAPCHANGING METHOD)。

直流电源

又称直流稳压器。它的供电电压大都是沟通电压,当沟通供电电压的电压或输出负载电阻改动时,稳压器的直接输出电压都能保持安稳。稳压器的参数有电压安稳度、纹波系数和响应速度等。前者表明输入电压的改动对输出电压的影响。纹波系数表明在额外作业情况下,输出电压中沟通分量的巨细;后者表明输入电压或负载急剧改动时,电压回到正常值所需时刻。直流稳压电源分接连导电式与开关式两类。前者由工频变压器把单相或三相沟通电压变到适当值,然后经整流、滤波,取得不安稳的直流电源,再经稳压电路得到安稳电压(或电流)。这种电源线路简单、纹波小、彼此搅扰小,但体积大、耗材多,功率低(常低于40%~60%)。后者以改动调整元件(或开关)的通断时刻比来调理输出电压,然后抵达稳压。这类电源功耗小,功率可达85%左右,但缺陷是纹波大、彼此搅扰大。所以,80年代以来开展迅速。从作业方法上可分为:

①可控整流型。用改动晶闸管的导通时刻来调整输出电压。

②斩波型。输入是不安稳的直流电压,以改动开关电路的通断比得到单向脉动直流,再经滤波后得到安稳直流电压。

③变换器型。不安稳直流电压先经逆变器变换成高频沟通电,再经变压、整流、滤波后,从所得新的直流输出电压取样,反响操控逆变器作业频率,抵达安稳输出直流电压的意图。

电器用处

沟通稳压电源运用于计算机及其周边设备、医疗电子仪器、通讯播送设备、工业电子设备、主动出产线等现代高科技产品的稳压和维护。 直流稳压电源广泛运用于国防、科研、大专院校、实验室、工矿企业、电解、电镀、充电设备等的直流供电。

(1)可用于各种电子设备老化,如PCB板老化,家电老化,各类IT产品老化,CCFL老化,灯管老化。

(2)适用于需求主动守时通、断电,主动记周期数的电子元件的老化、测验。

(3)电解电容器脉冲老到。

(4)电阻器,继电器,马达等测验老到。

(5)整机老到;电子元器材功能测验,例行实验。

逆变电源

所谓逆变式稳压电源也叫变频电源, 本变频电源选用16位摩托罗拉处理器操控、高频PWM规划、原装进口三菱1GBT推进.功率达85%以上。反响快速,对100%除载/加载,稳压反响时刻在 2ms以内。本变频电源超载才能强,瞬间电流能接受额外电流的300%。波形纯粹,频率高安稳,不发生搅扰磁波(EMI、EMC)。变频电源不但是研制和实验室,计量室的最佳电源,也是EM/EMC/安规测验的规范电源。

该变频电源具有负载适应性强、功率高,安稳度佳,输出波形品质好、操作简洁、体积小、重量轻的特色。本变频电源针对世界各地不同电源品种,运用者不只能够模仿其电压和频率(47~63Hz)作测验运用;其间按国家军标特制的中频电源还能够援助400Hz频率的国防军事侦测、航空电子及帆海、通讯等运用设备。

本变频电源不管是纯阻性,容性,电理性或非线性负载均可长时间正常运用。三相可单相运用。可带负载调理电压和频率。其间部分机型可设置开机暗码,便利出产车间安全运用。

毛病扫除修改

稳压电源在运用进程中的毛病扫除:

(1)呈现压敏电阻爆裂

① 压敏电阻坏;

② 其对应相的光电耦合器损坏;

③ 其对应相的可控硅模块损坏;

④ 其对应相的变压器损坏。

(2)呈现熔断体烧断,引起毛病声光报警

① 熔断体坏;

② 其对应相的光电耦合器损坏;

③ 其对应相的可控硅模块损坏;

④ 其对相的变压器损坏。

(3)呈现断相声光报警

① 其输入电源缺相;

② 机器线路开关缺相输送;

③ 采样变压器损坏;

④调压电位器损坏。

(4)呈现某一相稳压指示灯闪耀

① 其对应输入电压超出稳压规模;

② 其对应相的排线插件可否插紧;

③ 其模块板接线端子的线头可有开裂。

装置环境修改

稳压电源应在室内通风干燥处运用,其运用条件要求较严,装置场所应无严峻影响稳压器绝缘功能的气体、蒸汽、化学性堆积、灰尘、油腻尘垢及其它爆炸性和腐蚀性介质,应无严峻振荡颠簸。

稳压电源在抵达装置场所进程中,应轻装轻放,稳压器应一直处于笔直向上状况,不得饱尝风、雪、冰、雹。

稳压电源在调试装置前,有必要先查看设备各部件应完好无缺,固定件应结实牢靠,再次承认,运用场合电压与稳压器电压是否相符,本设备为三相四线制,分相调理方法,其体系中线(零线)联合的牢靠性要求较高,应尽可的削减中线(零线)联合的触摸电阻。本设备有必要杰出接通大地,地线不能与电力体系重复接地线(中线和与地线相边)一起运用,以确保安全和进步抗搅扰功能。



责任编辑:Davia

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