实用电子技术系列讲座：第五讲 直流稳压电源的设计、制作与调试

任何电路的工作都离不开电源,我们前面制作的“放大电路”,从能量的转换角度来说,就是将直流电的能量转换成交流信号的能量输出。一般直流稳压电源由变压器、整流滤波、稳压等几个部分组成其作用是在电源电压U_1变化或负载的电流I_L变化时保持输出电压U_0的稳定。常见的稳压电路有稳压二极管并联稳压、串联调整型稳压、三端集成稳压和开关型稳压电源等类型,我们主要介绍串联调整型稳压和三端集成稳压这两种类型的直流稳压电路。     

工业控制开关电源实践的应用和问题(二)

3工业导轨式直流电源的基本调节原理除了机械结构的设计和各种电连接方式之外,工业直流电源对控制调节的方法也是至关重要的。一般工业直流电源分为非稳压电源和稳压电源。(1)非稳压直流电源对于一个非工业稳压直流电源来讲,其电路非常简单,交流输入电压经过一个50Hz的变压器降压后,进行桥式整流,再经过滤波电容进行滤波,然后产生输出的直流电压。由于这种电源采用了较少的部件,相对简单的电路具有比较长的使用寿命及80%左右的效率优势。而且价格非常便宜,但是由于电源无稳压功能,当输入电压波动或者输出负载发生波动的情况下输出电压也会…     

伺服式交流稳压电源

本文介绍一种交流稳压电源的实用电路,它具有稳压精度高、稳压范围宽、稳压功率大、结构简单、自耗电极少等优点,由于其实际上是一个由伺服电机带动的自动调压器,因而稳压值连续可调,输出电压波形不失真,可用于实验室及各类家用电器作电源稳压器使用。一、工作原理本交流稳压器的控制系统方框图如图1所示,其工作原理是:当输出电压V_out等于所需要稳压的电压值时,基准电压V_B为一固定值,电桥处于平衡状态,无交流电压输出,可逆电机不转动,如果输入电压V_in发生变化或负载情况改变,则V_out有可能会偏离稳定电压值,基准电压V_B也要偏离正常值,于是电桥失去平衡,有交流电压输出到交流放大器,经放大后推动可逆电机转动。并带动调压器的活动臂电刷,使输出电压     

一种适用于LED驱动的高压稳压电路设计

在LED驱动电路中,若采用传统的BUCK型DC-DC降压方式或利用MOS管级联钳制降压方式为芯片内部低压模块提供电源,存在不易集成化和受高压工艺限制等问题。为此,提出了一种改进的高压稳压电路,利用高压LDMOS构成电流源对RC电路充电,电容上的电压经过线性稳压器稳压后给芯片提供稳定的低压电源。该电路只需外置电容,其他部分均可集成在一块芯片上。基于华虹宏力0.5μm 700V BCD工艺对电路进行仿真验证,在0~311 V周期脉动高电压输入条件下,电路能稳定输出4.97 V;负载电流在0~10 mA范围内变化,负载调整率为11.6 mV/mA;在-40℃~130℃温度范围内,输出电压温度系数为27.2 ppm/℃。仿真结果表明,该高压稳压电路各指标参数均满足预期要求。     

M2024打印机电源故障的排除

M2024打印机电源分+36V和+5V两组。采用串联稳压方式,两个电源共用一个稳压器和同一个保护电路。其保护电路为过压保护电路。+5V基准电压是由+36V电源通过电阻R58提供。如     

三端集成稳压器的应用

集成稳压器又叫集成稳压电路,是指输入电压或负荷发生变化时,能使输出电压保持不变的集成电路。现在国际上的集成稳压器已有数百多个品种,常见的有三端固定式集成稳压器、三端可调式集成稳压器、多端可调式集成稳压器等。从外形上看,集成串联型稳压器有三个引脚,分别为输入端、输出端和公共端,因而又称为三端稳压器。     

一种两级误差放大器结构的LDO设计

基于SMIC 0.18μm CMOS工艺,设计了一种两级误差放大器结构的LDO稳压器。该电路运用两级误差放大器串联方式来改善LDO的瞬态响应性能,采用米勒频率补偿方式提高其稳定性。两级放大器中主放大器运用标准的折叠式共源共栅放大器,决定了电路的主要性能参数;第二级使用带有AB类输出的快速放大器,用来监控LDO输出电压的变化,以快速地响应此变化。电路仿真结果显示:在电源电压为5 V时,输出为1.8 V,输出电压的温度系数为10×10-6/℃;当电源电压从4.5 V到5.5 V变化时,线性瞬态跳变为48 mV;当负载电流从0 mA到60 mA变化时,负载瞬态跳变为5 mV。且环路的相位裕度为74°,整个电路的静态电流为37μA。该电路结构的瞬态跳变电压值远小于其他电路结构,且能实现低功耗供电。     

浅谈UPS不间断电源

一、UPS不间断电源的种类 1.按其工作方式可分:后备式UPS电源和在线式UPS电源两大类 (1)后备式UPS电源 在市电正常供电时,市电通过交流旁路通道再经交流稳压调节电路向负载供电,UPS电源内部的逆变器并不工作,此时的UPS电源实质上相当于一台稳压性能较差的交流稳压器。当市电供电中断或低于170V时,由内部蓄电池对UPS电源的逆变器供电,并向负载提供稳定的220V、50HZ的交流电压。     

简单的稳压电源电路

上期我们介绍的整流滤波电源虽有简单、实用的优点,但它的输出电压并不是恒定值,而要随市电和负载电流的变化而变化。对于要求不高的场合,其电源的波动对使用效果影响不大,而对高档电器则希望供电电压比较稳定,这时应该选用稳压电源供电。最简单的电源是图1所示的并联稳压电路,该电路是在整流滤波电路基础上增加了限流电阻R1和稳压管D5组成的。     

高精度稳压恒流可编程电源的研制

稳压恒流源在电子设备中的运用非常广泛。本文介绍的电源采用控制电路和主电路各自单独供电,理论上只要主电路能够承受,就可以提供任意想要的输出的电压值和电流值。电路采用了预稳压电路,用以减少电路的纹波系数及调整管的压降。采用CPU控制D/A输出用作电路的基准源,方便控制输出电压;控制部分采用闭环控制,实现输出值与设定值无偏差输出。电路可根据负载自动实现稳压与稳流的自动转换电路。用户通过键盘设定输出电压和输出电流值,同时显示输出值大小。     

实用串联型负反馈型稳压电源的设计

为了解决简易串联稳压电源输出电压受稳压管稳压值得限制无法调节,电路的稳压效果也不够理想的问题。本设计增加了负反馈过程,把调整管的负载用恒流源代替,同时为保证电源安全工作设计了过流保护部分。此设计可满足电源现阶段实用产品的一般需求。     

W7800系列可调稳压电流

W7800系列二端集成稳压器具使用方便、稳压效果良好的优点,但因其只有几个固定稳压值且不能调节,使其应用具有一定的局限性。当稳压值与电路所要求的电压不相符时,可采用附图所示电路来实现输出电压的调节。将三端集成稳压器78xx的公共接地端3浮空,加上一个由三极管提供的垫高电压,输出端电压U_(sc)=(U_(XX) U_(BE))(1 R_w/R),U_(xx)为78XX的2、3两端之间的基准电压,如W7812的     

电势电容电路短路火花放电影响因素分析

现有针对容性电路电火花放电和大功率本安电源研究的模型和方法大多只考虑了储能元件在放电过程中的放电特性,没有考虑电源电势对容性电路放电特性的影响;在分析容性电路放电特性时都是在空载情况下进行的,没有考虑实际应用中带载的情况。针对上述问题,在分析容性电路短路火花放电特性的基础上,将本安电源等效为电势电容(EC)电路,引入电源电势与外部负载,建立其火花放电等效数学模型,推导在电路发生故障时火花放电电流、放电电压和放电功率的数学表达式,并结合数学模型和Matlab进行了仿真研究,分析了电源电势、滤波电容、短路回路电阻及短路前负载电流对短路故障时火花放电电流、放电电压及放电功率的影响。理论分析和仿真结果表明,EC电路短路时火花放电电流与火花放电功率在起始阶段迅速上升到最大值,后缓慢下降,火花放电电压迅速下降到最小值;EC电路短路时,不改变其他电路参数,随着电源电势增大,火花放电电流明显增大,火花放电功率也明显增大,对电路本质安全性能威胁较大;随着滤波电容增大,火花放电电流尖峰增大,火花放电功率增大,需要考虑输出电压纹波与本质安全性能,合理选择滤波电容的容值;随着短路时的回路电阻增大,火花放电电流明显减小,火花放电功率也明显减小,能够有效提升电路本质安全性能;随着短路前负载电流增大,火花放电电流与火花放电功率有所增大,但增大不明显,对电路的本质安全性能影响不大。     

基于标准CMOS工艺太阳能电池的微电源管理系统

文章基于CMOS太阳能电池设计了一款微电源管理系统。此电源管理系统适用于传感器网络节点和半有源电子标签之类的需要周期性短时间供电的电路。电源管理系统中包含一个电荷泵,一个片外储能电容,控制电路和一个线性稳压器。控制电路采用一种全新的结构,静态功耗基本为零。采用UMC 0.18μm CMOS工艺,当输出电流为30uA,储能电容为1uF时,一个周期可达到大于20ms的供电时间,输出电压1.8V,电源管理系统的静态电流小于1.5uA。     

一种过流保护直流稳压电源设计

本设计利用晶体管制作串联反馈型晶体管稳压电源,目的是输出稳定的直流电压并且具有过流保护功能。本电源输出电压在4.29-11.58V之间连续可调,最大输出电流达到1.13A,且具有限流保护作用,纹波电压小于36m V。此电源设计采用复合管扩大输出电流;电压在一定范围内连续可调,采用带放大电路的串联型稳压电路,用电位器改变取样系数;电路中利用晶体管设计了自动恢复过流保护功能,从而保护了调整管的安全使用;采用辅助电源提高了稳压电源的稳定性。     

恒流源负载V~2控制Buck变换器的稳定性分析

恒流源负载开关变换器在发光二极管照明领域具有广阔的应用前景,其研究具有理论意义和应用价值。为了研究电路参数对恒流源负载V~2控制Buck变换器稳定性的影响,建立了该变换器的二阶离散迭代映射模型,得到了输出电容等效串联电阻、恒流源负载变化时的分岔图。分析结果表明,当输出电容等效串联电阻、恒流源负载变化时,恒流源负载V~2控制Buck变换器具有复杂的动力学行为。利用特征值和最大李雅普诺夫指数对系统进行稳定性分析,验证了分岔分析的正确性。通过数值仿真得到了输出电容及其等效串联电阻之间的工作状态边界,揭示了输出电容时间常数稳定临界值与开关周期间的非线性关系。最后,基于PSIM电路仿真和电路试验,得到了输出电容等效串联电阻时的时域波形,验证了二阶离散迭代映射模型的有效性和理论分析的正确性。     

小型化可编程电泳仪电源设计

针对传统电泳仪电源不能自动切换电压的问题,采用含有单片机的开关电源技术,研究了一种小型化可编程电泳仪电源设计方案。采用单片机输出PWM作为控制信号,升压电路采用改进的Royer电路。能够做到对时间和电压混合编程,同时满足电泳仪电源的需求,符合YY/T0087-2004标准的要求,其负载效应在稳压状态下不大于2%。在微流控芯片凝胶电泳试验中起到了定时自动电压输出与切换的作用。     

遮挡式红外声光报警装置

本文介绍一种遮挡式红外探测声光报警装置安全保护器,红外发射接收头可安装在通道或房门的两侧,探测到有遮挡式物体经过时,会发出声光报警。该电路简单,制作调试方便。一、工作原理该电路由交流降压整流电路,红外发射电路,红处光电转换电路,继电器控制的声光报警电路等组成,如图1所示。220伏交流电源电压经变压器降压后输出12伏的交流电压,再经D1-D4整流、电容C1滤波,然后由三端稳压电路UA78H12A稳压,输出12伏直流电压提供给后续电路。C2和C3为滤波电容;发光二极管D5作电源指示灯,R1降压限流,使D5正常工作。红外发光二极管VD1、VD2和RP1组成红外发光电路,可调电阻     

11期考考你解答

对于11期的稳压电路,首先两个100μF电解电容的作用是不相同的,输入端的是滤波电容,因为经桥式整流后的输出是全波脉动电压,其交流基波电压的频率为100Hz,且幅度较大,电容的容抗为1/2πfC,故电容量越大容抗越小,对基波     

线性高电压稳压器的制作

在许多仪表电路,等离子显示电路和电子管前置放大电路都需要稳定的高压,一般采用电子管或场效应管作为调整管,设计制作一个串联型线性稳压电路。其结构非常简单却具有优良稳压的性能,可用一个电阻全程调节输出电压。稳压器输出阻抗很低,在整个音频波段降低交流嗡声和噪音特别明显。开关型稳压电路由于瞬态特性差和噪声大等问题,在要求较高的场合不多采用。