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高穩定大電流直流可調穩壓電源方案

來源:未知 瀏覽次數: 日期:2019-04-17 12:20

穩定度較高的大電流直流穩壓電源,應有一個精密穩定的基準源。

高穩定度直流電源的取樣,_般是將輸出電壓經分壓電阻(1/2左右)分壓供給比較電路。但是一個可調直流穩壓電源要做一個很高精度的基準源是不現實的,若需要時,需在變壓器另增一個繞組單獨供電,十分麻煩。

筆者選擇改變取樣電壓大小來改變輸出電壓的方法。制作了一款可調電壓。

輸入電壓采用分擋供電,在穩定電流范圍內以降低調整管上的壓降,減小管溫,進一步增加熱穩定性,同時也提高了效率。當然分擋調整輸入電壓,隨之而來的問題就是基準源供電也會由低到高變化,為進一步提高基準穩定性,在基準前端串入了三端穩壓塊先初穩,再供給基準電路,這樣處理后再由LM317作基準源,其穩定發較高。

附圖是筆者經過實踐制作的·款帶電壓比較器的高穩定度大電流直流穩壓電路。主要由電源變壓、整流濾波、基準源電路、電壓比較、復合功率調整、過流保護電路等幾部分組成。電源變壓及整流濾波較為簡單,這里不多述。IC1(7805)、IC2(EM317)構成精密基準源;IC3在這里接成反相比較器,作為電壓比較電路,且同相端接入基準源,反相端輸入取樣電壓,經IC3內同相端基準進行比較后,由輸出端輸出比較的結果去控制復合調整管的導通程度,以調整輸出電壓的升降。

V1、V2組成復合功率調整電路,將比較器電路的控制電流放大至數安培的負載電流,提高驅動能力。其中V1勿需像普通“串穩”電源那樣增加c、b極間的偏流電阻。V3、R6、R5組成負載過流保護電路,過流取樣電阻R6串在電源負端,不設在穩壓控制之內,使其對穩壓輸出幾乎無影響(針對取樣電阻R6串在調整管輸出端的電路而言)。

高穩定大電流直流可調穩壓電源方案

工作原理

電源變壓后經整流濾波平滑的直流電壓供給穩壓電路。一路經IC1初步穩壓成5V后再供給IC2穩壓輸出作為基準電壓1.25V,此基準電壓直接供給電壓比較器IC3(LM358)的同相端;而另一路則作為IC3的供電電源。通電時IC3因V1、V2無啟動而截止無輸出,其反相端也無電壓(OV),反相比較器IC3立即會輸出高電壓,使V1、V2迅速導通,穩壓輸出從0V開始上升,經R3、RP、R4分壓取樣后送到IC3反相端的龜壓也上升,與IC3的同相端1.25V基準進行電壓比較后,使IC3輸出端電壓下降回落到設定的穩壓值上。

當穩壓輸出電壓因負載的接入,會引起電壓有下降趨勢時,其穩定過程是:穩壓輸出↓→IC3反相端電壓↓→qC3反相比較后輸出端↑→V1、V2導通↑→穩定輸出正常。過流保護管V3工作過程:當過流取樣電阻R6上的電壓因負載過重而超過0.7V時,V3導通,將V1的b極接地使輸出電壓下降,達到過流保護目的。

電路特點

輸出穩定度高,在額定負載電流和保證調整管V2的正常壓降條件下,其輸出電壓在數字表上絲毫不動(見附表)。

高穩定大電流直流可調穩壓電源方案

元件選擇和制作 首先要達。到大電流穩壓輸出,最起碼電源變壓器功率應相應增大,筆者實驗選用的是一只120VA的變壓器,實際應用可根據需要自行選擇。整流管選6A/200V即可,C1主濾波電解要求≥8200μF/50V,V2為BVceo》100V,Icm》10A,PCM≥100W的硅NPN大功率管,如C5198、C3263等。V1、V3宜選BVceo≥50V,Icm≥1A、Pcm≥0.6W的硅NPN中功率小體積管,β≥180,推薦型號:C8050(國產、進口均可)。

IC1為普通三端7805,IC2為LM317。

IC3要求單電源運放。且共模電壓為GV溫漂小的。要求IC3供電負端、C3地、R4取樣地、C4地、輸出地(線路板地線寬度為2em)必須連在一起,不宜用跨線,否則無法保證高穩定輸出。

附表是脫開過流保護電路(斷開R5-端)所測的真實參考數據。只要按附圖裝焊無誤,經簡單調試就可投入使用。如果選軍品運放和金屬電阻,穩定度還會更高。



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