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簡單直流降壓電路圖(三) - 簡單直流降壓電路

來源:未知 瀏覽次數: 日期:2019-04-17 12:44

簡單直流降壓電路圖(一)

DC-DC變換器的基本電路有升壓變換器、降壓變換器、升降壓變換器三種。

降壓變換器原理圖如圖1所示,當開關閉合時,加在電感兩端的電壓為(Vi-Vo),此時電感由電壓(Vi-Vo)勵磁,電感增加的磁通為:(Vi-Vo)*Ton。

當開關斷開時,由于輸出電流的連續,二極管VD變為導通,電感削磁,電感減少的磁通為:(Vo)*Toff。

當開關閉合與開關斷開的狀態達到平衡時,(Vi-Vo)*Ton=(Vo)*Toff,由于占空比D《1,所以Vi》Vo,實現降壓功能。

簡單直流降壓電路圖大全(五款簡單直流降壓電路原理圖詳解)

圖1   降壓變換器原理圖

升壓變換器原理圖如圖2所示,當開關閉合時,輸入電壓加在電感上,此時電感由電壓(Vi)勵磁,電感增加的磁通為:(Vi)*Ton。

當開關斷開時,由于輸出電流的連續,二極管VD變為導通,電感削磁,電感減少的磁通為:(Vo-Vi)*Toff。

當開關閉合與開關斷開的狀態達到平衡時,(Vi)*Ton=(Vo-Vi)*Toff,由于占空比D《1,所以Vi。

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圖2  升壓變換器原理圖

升降壓變換器、入出極性相反原理如圖3,當開關閉合時,此時電感由電壓(Vi)勵磁,電感增加的磁通為:(Vi)*Ton;當開關斷開時,電感削磁,電感減少的磁通為:(Vo)*Toff。當開關閉合與開關斷開的狀態達到平衡時,增加的磁通等于減少的磁通,(Vi)*Ton=(Vo)*Toff,根據Ton比Toff值不同,可能Vi《Vo,也可能Vi》Vo。

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圖3  升降壓變換器原理圖

簡單直流降壓電路圖(二)

48V輸入12V輸出的直流降壓電路如下圖所示:

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簡單直流降壓電路圖(三)

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用555組成直流降壓變換電路圖

簡單直流降壓電路圖(四)

本文詳細介紹一款3~12V可調分立元件直流穩壓電源的電路原理圖及其工作原理。電路原理圖如圖1所示,印板圖如圖2所示。

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圖1分立元件穩壓電源電路圖

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圖2分立元件穩壓電源印板圖

下面簡單敘述此款穩壓電源的基本工作原理:

220V交流電經降壓變壓器B變換為12V低壓交流電,經VD1~VD4橋式整流、C1濾波后得到約16V(12V&TImes;)左右的直流電壓,這個電壓是不穩定的,它會隨輸入交流電壓和負載電流的大小而變化。晶體三極管VT1、VT2組成復合調整管,VT3為比較放大器,R3、RP既作為LED的限流電阻,同時又與LED共同組成取樣及基準電壓電路。

約16V的直流電壓Ui加在調整管的輸入端,R1是復合調整管的基極偏置電阻,為調整管提供導通電壓。VT1導通后發射極有電壓Uo輸出,輸出電壓Uo由取樣電路取出后送往比較放大管VT3的基極,經與基準電壓比較后,從集電極輸出誤差控制電壓,控制調整管的導通深度,使調整管VT1發射極輸出的電壓Uo穩定在規定值的范圍內。若由于某種原因使Ui升高而導致輸出電壓Uo升高時,其穩壓過程表示為:

該穩壓電源巧妙的利用LED的正向導通電壓(1.8V~2V)來代替低穩壓值的穩壓管,另一方面又能起到電源指示作用。

電容C2主要是為了在為收音機供電時消除調制交流聲,若在調試時收音機仍出現調制交流聲,只要將電源變壓器次級對調后接入電路即可。

變壓器B選用功率在15W以上,以保證有較大電流的輸出。當負載電流≥300mA時,VT1應選用C2073等中功率管且加裝適當的散熱片。

電解電容器額定工作電壓選用25V,其它元件無特殊要求,當要求輸出最大電流為500mA時,則將8050換為C2073,若有條件最好加上散熱片,其余元件無特殊要求,按照圖1中所示元件參數安裝即可。

簡單直流降壓電路圖(五)

直流穩壓電源是一種將220V工頻交流電轉換成穩壓輸出的直流電的裝置,它需要變壓、整流、濾波、穩壓四個環節才能完成。一般由電源變壓器、整流濾波電路及穩壓電路所組成,基本框圖如下:

簡單直流降壓電路圖大全(五款簡單直流降壓電路原理圖詳解)

圖1 直流穩壓電源的原理框圖和波形變換圖

1、降壓部分

電源變壓器是降壓變壓器,它的作用是將220V的交流電壓變換成整流濾波電路所需要的交流電壓Ui。變壓器的變比由變壓器的副邊按比例確定,變壓器副邊與原邊的功率比為P2/P1=n,式中n是變壓器的效率。

2、整流部分

該設計采用單相橋式整流電路。其由四只二極管組成,其構成原則就是保證在變壓器副邊電壓u的整個周期內,負載上的電壓和電流方向始終不變。為達到這一目的,需要在Uz的正、負半周內正確引導流向負載的電流,使其方向不變,設變壓器副邊兩端分別為a和b,則a為“+”b為“一”時應有電流流出a點,a為“一”b為“+”時應有電流流入a點;相反,a為“+”b為“一”時應有電流流入b點,因而a和b點均應接兩只二極管,以引導電流,具體電路原理如圖2所示。

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圖2  單相橋式整流電路

如果橋式整流電路變壓器副邊中點接地,就應將兩個負載電阻相連接且連接中點接地。根據橋式整流電路的工作原理,當a點為“+”b點為“一”時,Dl、D3導通,D2、D4截止,U01=U2,U02=一U2;而當b點為“+”a點為“一”時,D2、D4導通,D1、D3截止,U01=一U2,U02=U2,這樣兩個負載上就分別獲得正、負電壓。

若設變壓器副邊電壓u2=U2sinwt,U2為其有效值。當u2為正半周時,電流由a點流出,經Dl、RL、D3流入b點,因而負載電阻RL上的電壓等于變壓器副邊電壓,即uo=u2,D2和D4管承受的反向電壓為一u2。當u2為負半周時,電流由b點流出,經D2、RL、D4流入a點,負載電阻RL上的電壓等于一u2,即uo=一u2,D1、D3承受的反向電壓為u2。這樣,由于D1、D3和D2、D4兩對二極管交替導通,致使負載電阻RL上在u2的整個周期內都有電流通過,而且方向不變,則輸出電壓uo=|U2sinwt|。

3、濾波電路

經過整流后的直流電幅值變化很大,會影響電路的工作性能。可利用電容的“通交流,隔直流”的特性,在電路中并人兩個并聯電容作為電容濾波器,濾去其中的交流成分。

電容濾波電路是最常見也是最簡單的濾波電路,在整流電路的輸出端(即負載電阻兩端)并聯一個電容即構成電容濾波電路。濾波電容容量較大,因此一般均采用電解電容,在接線時要注意電解電容的正負極。電容濾波電路利用電容的充、放電作用,使輸出電壓趨于平滑。如果將兩個濾波電容相連接,且連接點接地,就可同時得到輸出電壓平滑的正負電源。

在理想情況下,變壓器副邊無損耗,二極管導通電壓為零,所以電容兩端電壓相等。而當其上升到峰值后開始下降,電容便通過負載電阻放電,其電壓也開始下降,趨勢與電容兩端電壓基本相同。但是由于電容按指數規律放電,所以當其下降到一定數值后,電容將繼續通過負載放電,電容兩端電壓按指數規律緩慢下降。



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