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开关电源的小知识你知道吗?
文章来源:handler    时间:2021-08-23 01-30-18

01稳压电源

    此稳压电源可调范围在3.5V~25V之间恣意调理,输出电流大,并采用可调稳压管式电路,从而得到称心平稳的输出电压。

    工作原理:经整流滤波后直流电压由R1提供应调整管的基极,使调整管导通,在V1导通时电压经过RP、R2使V2导通,接着V3也导通,这时V1、V2、V3的发射极和集电极电压不再变化(其作用完整与稳压管一样)。调理RP,可得到平稳的输出电压,R1、RP、R2与R3比值决议本电路输出的电压值。

    元器件选择:变压器T选用80W~100W,输入AC220V,输出双绕组AC28V。FU1选用1A,FU2选用3A~5A。VD1、VD2选用6A02。RP选用1W左右普通电位器,阻值为250K~330K,C1选用3300µF/35V电解电容,C2、C3选用0.1µF独石电容,C4选用470µF/35V电解电容。R1选用180~220Ω/0.1W~1W,R2、R4、R5选用10KΩ、1/8W。V1选用2N3055,V2选用3DG180或2SC3953,V3选用3CG12或3CG80

    无论检修电脑还是电子制造都离不开稳压电源,下面引见一款直流电压从3V到15V连续可调的稳压电源,最大电流可达10A,该电路用了具有温度补偿特性的,高精度的规范电压源集成电路TL431,使稳压精度更高,假如没有特殊请求,根本能满足正常维修运用。

    其工作原理分两局部:第一局部是一路固定的5V1.5A稳压电源电路。第二局部是另一路由3至15V连续可调的高精度大电流稳压电路。

    第一局部的电路十分简单,由变压器次级8V交流电压经过硅桥QL1整流后的直流电压经C1电解电容滤波后,再由5V三端稳压块LM7805不用作任何调整就可在输出端产生固定的5V1A稳压电源,这个电源在检修电脑板时完整能够当作内部电源运用。

    第二局部与普通串联型稳压电源根本相同,所不同的是运用了具有温度补偿特性的,高精度的规范电压源集成电路TL431,所以使电路简化,本钱降低,而稳压性能却很高。电阻R4,稳压管TL431,电位器R3组成一个连续可调得恒压源,为BG2基极提供基准电压,稳压管TL431的稳压值连续可调,这个稳压值决议了稳压电源的最大输出电压,假如你想把可调电压范围扩展,能够改动R4和R3的电阻值,当然变压器的次级电压也要进步。变压器的功率可依据输出电流灵敏控制,次级电压15V左右。桥式整流用的整流管QL用15-20A硅桥,构造紧凑,中间有固定螺丝,能够直接固定在机壳的铝板上,有利散热。调整管用的是大电流NPN型金属壳硅管,由于它的发热量很大,假如机箱允许,尽量购置大的散热片,扩展散热面积,假如不需求大电流,也能够换用功率小一点的硅管,这样能够做的体积小一些。滤波用50V4700uF电解电容C5和C7分别用三只并联,使大电流输出更稳定,另外这个电容要买体积相对大一点的,那些体积较小的同样标注50V4700uF尽量不用,当遇到电压动摇频繁,或长时间不用,容易失效。最后再说一下电源变压器,假如没有才能本人绕制,有买不到现成的,能够买一块现成的200W以上的开关电源替代变压器,这样稳压性能还可进一步进步,制造本钱却差不太多,其它电子元件无特殊请求,装置完成后不用太大调整就可正常工作。

    02开关电源

    1、PWM开关电源集成控制IC-UC3842工作原理

    UC3842采用固定工作频率脉冲宽度可控调制方式,共有8个引脚,各脚功用如下:

    ①脚是误差放大器的输出端,外接阻容元件用于改善误差放大器的增益和频率特性;

    ②脚是反应电压输入端,此脚电压与误差放大器同相端的2.5V基准电压停止比拟,产生误差电压,从而控制脉冲宽度;

    ③脚为电流检测输入端,当检测电压超越1V时减少脉冲宽度使电源处于间歇工作状态;

    ④脚为定时端,内部振荡器的工作频率由外接的阻容时间常数决议,f=1.8/(RT×CT);

    ⑤脚为公共地端;

    ⑥脚为推挽输出端,内部为图腾柱式,上升、降落时间仅为50ns驱动才能为±1A;

    ⑦脚是直流电源供电端,具有欠、过压锁定功用,芯片功耗为15mW;

    ⑧脚为5V基准电压输出端,有50mA的负载才能。

    UC3842是一种性能优良、应用普遍、构造较简单的PWM开关电源集成控制器,由于它只要一个输出端,所以主要用于音端控制的开关电源。

    UC38427脚为电压输入端,其启动电压范围为16-34V。在电源启动时,VCC﹤16V,输入电压施密物比拟器输出为0,此时无基准电压产生,电路不工作;当Vcc﹥16V时输入电压施密特比拟器送出高电平到5V蕨稳压器,产生5V基准电压,此电压一方面供销内部电路工作,另一方面经过⑧脚向外部提供参考电压。一旦施密特比拟器翻转为高电平(芯片开端工作以后),Vcc能够在10V-34V范围内变化而不影响电路的工作状态。当Vcc低于10V时,施密特比拟器又翻转为低电平,电路中止工作。

    当基准稳压源有5V基准电压输出时,基准电压检测逻辑比拟器即达出高电平信号到输出电路。同时,振荡器将依据④脚外接Rt、Ct参数产生f=/Rt.Ct的振荡信号,此信号一路直接加到图腾柱电路的输入端,另一路加到PWM脉宽市制RS触发器的置位端,RS型PWN脉宽调制器的R端接电流检测比拟器输出端。R端为占空调理控制端,当R电压上升时,Q端脉冲加宽,同时⑥脚送出脉宽也加宽(占空比增加);当R端电压降落时,Q端脉冲变窄,同时⑥脚送出脉宽也变变窄(占空比减小)。UC3842各点时序如图所示,只要当E点为高电平常才有信号输出,并且a、b点全为高电平常,d点才送出高电平,c点送出低电平,否则d点送出低电平,c点送出高电平。②脚普通接输出电压取样信号,也称反应信号。当②脚电压上升时,①脚电压将降落,R端电压亦随之降落,于是⑥脚脉冲变窄;反之,⑥脚脉冲变宽。③脚为电传播感端,通常在功率管的源极或发射极串入一小阻值取样电阻,将流过开关管的电流转为电压,并将此电压引入境脚。当负载短路或其它缘由惹起功率管电流增加,并使取样电阻上的电压超越1V时,⑥脚就中止脉冲输出,这样就能够有效的维护功率管不受损坏。

    2、TOP224P构成的12V、20W开关直流稳压电源电路

    由TOP224P构成的12V、20W开关直流稳压电源电路如图所示。电路中运用两片集成电路:TOP224P型三端单片开关电源(IC1),PC817A型线性光耦合器(IC2)。交流电源经过UR和Cl整流滤波后产生直流高压Ui,给高频变压器T的一次绕组供电。VDz1和VD1能将漏感产生的尖峰电压钳位到平安值,并能衰减振铃电压。VDz1采用反向击穿电压为200V的P6KE200型瞬态电压制制器,VDl选用1A/600V的UF4005型超快恢复二极管。二次绕组电压经过V砬、C2、Ll和C3整流滤波,取得12V输出电压Uo。Uo值是由VDz2稳定电压Uz2、光耦中LED的正向压降UF、R1上的压降这三者之和来设定的。改动高频变压器的匝数比和VDz2的稳压值,还可取得其他输出电压值。R2和VDz2五还为12V输出提供一个假负载,用以进步轻载时的负载调整率。反应绕组电压经VD3和C4整流滤波后,供应TOP224P所需偏压。由R2和VDz2来调理控制端电流,经过改动输出占空比到达稳压目的。共模扼流圈L2能减小由一次绕组接D端的高压开关波形所产生的共模走漏电流。C7为维护电容,用于滤掉由一次、二次绕组耦合电容惹起的干扰。C6可减小由一次绕组电流的基波与谐波所产生的差模走漏电流。C5不只能滤除加在控制端上的尖峰电流,而且决议自启动频率,它还与R1、R3一同对控制回路停止补偿。

    本电源主要技术指标如下:

    交流输人电压范围:u=85~265V;

    输入电网频率:fLl=47~440Hz;

    输出电压(Io=1.67A):Uo=12V;

    最大输出电流:IOM=1.67A;

    连续输出功率:Po=20W(TA=25℃,或15W(TA=50℃);

    电压调整率:η=78%;

    输出纹波电压的最大值:±60mV;

    工作温度范围:TA=0~50℃。

    由电池供电的便携式电子产品普通都采用低电源电压,这样可减少电池数量,到达减小产品尺寸及重量的目的,故普通常用3~5V作为工作电压,为保证电路工作的稳定性及精度,请求采用稳压电源供电。若电路采用5V工作电压,但另需一个较高的工作电压,这常常使设计者尴尬。本文引见一种采用两块升压模块组成的电路可处理这一难题,并且只需两节电池供电。

    该电路的特性是外围元件少、尺寸小、重量轻、输出+5V、+12V都是稳定的,满足便携式电子产品的请求。+5V电源可输出60mA,+12V电源最大输出电流为5mA。

    两节1.5V碱性电池输出的3V电压输入AH805,AH805输出+5V电压,其一路作5V输出,另一路输入FP106使其产生28~30V电压,经稳压管稳压后输出+12V电压。

    2、用MC34063做3.6V电转9V电路

    工作状态:

    无负载:

    输入:3.65V、18uA(相当600mAH的电池待机三年多)

    有负载:

    输出:9.88V、50.2mA,输入:3.65V、186.7mA,效率为72%

    工作原理:

    无负载时,IC的6脚没有电,中止工作,输入端3.65V工作电流只要18uA(相当600mAH的电池待机三年多)!

    当有负载时(Q1有Ieb电流),8550的EC极导通,IC得电工作。

    IC能否工作是由能否有负载决议的,就相当一个电池。

    用IC做电压转换效率高,输出稳定!

    这个电路加点改良,增加功率能够做“不需开关的4.2V转5V挪动电源”。能够用个电池盒做手机的后备电源!

    我的电感是用0.3mm的线在1cm的工字磁芯上绕约30匝。我觉得这磁芯用得偏大了,他的空间还没有绕上一半。

    1、lm358碱性电池充电器电路

    碱性电池能否充电的问题,有两种不同的说法。有的说能够充,效果十分好。有的说绝对不能充,电池阐明提示了会有爆炸的风险。事实上,碱性电池确可充电,充电次数普通为30-50次左右。

    实践上是由于在充电办法上的控制,招致了截然不同的两种结果。首先,碱性电池能够充电是无须置疑的,同时,在电池的阐明中,都提到碱性电池不可充电,充电可能招致爆炸。这也是没错的,但是留意这里的用词是“可能”招致爆炸。你也能够了解为厂家的一种免责性的自我维护声明。碱性电池充电的关键是温度。只需能做到对电池充电时不呈现高温,就能够顺利地完成充电过程,正确的充电办法请求有几点:

    1.小电流50MA

    2.不过充1.7V,不过放1.3V

    一些人尝试充电理论后,斩钉截铁地说不能充电,之所以呈现充不进电、用电时间短、漏液、爆炸等问题,多数是充电器的问题,假如充电器充电电流太大,远超越50ma,如一些快速充电器充电电流在200ma以上,直接的结果是电池温度很高,摸上去烫手,轻则会漏液,严重的就会爆炸。

    有的人运用镍氢充电电池充电器来充,低档的充电器没有自动停充功用,长时间的充电招致电池过充也会呈现漏液和爆炸。好一点的充电器有自动停充功用,但停充电压普通设定为镍氢充电电池的1.42V,而碱性电池充溢电压约为1.7V。因而,电压太低,觉得上就是充不进电,用电时间短,没什么效果。再有就是电池不过放指的是不要等到电池完整没电再充电,这样操作,再好的电池也就能充三、五次,且效果差。

    普通倡议用南孚碱性电池电压不低于1.3V。所以,你假如打算对碱性电池充电,必需要有一个合格的充电器,充电电流50ma左右,充电截止电压1.7V左右。看看你家的充电器吧。

    市面上有卖碱性电池专用充电器的,所谓专利产品。实践上就是充电电压1.7V电流50ma的简单电路。应用手边现有的零件LM358和TL431,我做了个简单电路,截止电压1.67V自动停充,本钱两元而已。供感兴味的朋友参考。

    相关阐明:

    碱锰充电电池:是在碱性锌锰电池的根底上开展起来的,由于应用了无汞化的锌粉及新型添加剂,故又称为无汞碱锰电池。这种电池在不改动原碱性电池放电特性的同时,又能充电运用几十次到几百次,比拟经济实惠。

    碱性锌锰电池简称碱锰电池,它是在1882年研制胜利,1912年就已开发,到了1949年才投产问世。人们发现,当用KOH电解质溶液替代NH4Cl做电解质时,无论是电解质还是构造上都有较大变化,电池的比能量和放电电流都能得到显著的进步。

    它的特性:

    1.开路电压为1.5V;

    2.工作温度范围宽在-20℃~60℃之间,适于高寒地域运用;

    3.大电流连续放电其容量是酸性锌锰电池的5倍左右;

    4.它的低温放电性能也很好。

    充电次数在30次以内,普通10-20次,需求特别充电器,极为容易丧失充电才能。

    2、2.75W中功率USB充电器电路

    该设计采用了PowerIntegrations的LinkSwitch系列产品LNK613DG。这种设计十分合适手机或相似的USB充电器应用,包括手机电池充电器、USB充电器或任何有恒压/恒流特性请求的应用。

    在电路中,二极管D1至D4对AC输入停止整流,电容C1和C2对DC停止滤波。L1、C1和C2组成一个π型滤波器,对差模传导EMI噪声停止衰减。这些与PowerIntegrations的变压器E-sheild?技术相分离,使本设计能以充足的裕量轻松满足EN55022B级传导EMI请求,且无需Y电容。防火、可熔、绕线式电阻RF1提供严重毛病维护,并可限制启动期间产生的浪涌电流。

    在恒压阶段,输出电压经过开关控制停止调理。输出电压经过跳过开关周期得以维持。经过调整使能与制止周期的比例,能够维持稳压。这也能够使转换器的效率在整个负载范围内得到优化。轻载(涓流充电)条件下,还会降低电流限流点以减小变压器磁通密度,进而降低音频噪音和开关损耗。随着负载电流的增大,电流限流点也将升高,跳过的周期也越来越少。

    当不再跳过任何开关周期时(到达最大功率点),LinkSwitch-II内的控制器将切换到恒流形式。需求进一步进步负载电流时,输出电压将会随之降落。输出电压的降落反映在FB引脚电压上。作为对FB引脚电压降落的响应,开关频率将线性降落,从而完成恒流输出。

    D5、R2、R3和C3组成RCD-R箝位电路,用于限制漏感惹起的漏极电压尖峰。电阻R3具有相对较大的值,用于防止漏感惹起的漏极电压波形振荡,这样能够避免关断期间的过度振荡,从而降低传导EMI。

    二极管D7对次级停止整流,C7对其停止滤波。C6和R7能够共同限制D7上的瞬态电压尖峰,并降低传导及辐射EMI。电阻R8和齐纳二极管VR1构成一个输出假负载,能够确保空载时的输出电压处于可承受的限制范围内,并确保充电器从AC市电断开时电池不会完整放电。反应电阻R5和R6设定最大工作频率与恒压阶段的输出电压。

    1、浅谈如何设计三线制恒流源驱动电路

    恒流源驱动电路担任驱动温度传感器Pt1000,将其感知的随温度变化的电阻信号转换成可丈量的电压信号。本系统中,所需恒流源要具有输出电流恒定,温度稳定性好,输出电阻很大,输出电流小于0.5mA(Pt1000无自热效应的上限),负载一端接地,输出电流极性可改动等特性。

    由于温度对集成运放参数影响不如对晶体管或场效应管参数影响显著,由集成运放构成的恒流源具有稳定性更好、恒流性能更高的优点。特别在负载一端需求接地的场所,取得了普遍应用。所以采用图2所示的双运放恒流源。其中放大器UA1构成加法器,UA2构成跟随器,UA1、UA2均选用低噪声、低失调、高开环增益双极性运算放大器OP07。

    参考电阻Rref上下两端的电位分别Va和Vb,Va即为同相加法器UA1的输出,当取电阻R1=R2,R3=R4时,则Va=VREFx+Vb,故恒流源的输出电流就为:

    由此可见该双运放恒流源具有以下显著特性:

    1)负载可接地;2)当运放为双电源供电时,输出电流为双极性;3)恒定电流大小经过改动输入参考基准VREF或调整参考电阻Rref0的大小来完成,很容易得到稳定的小电流和补偿校准。

    由于电阻的失配,参考电阻Rref0的两端电压将会遭到其驱动负载的端电压Vb的影响。同时由于是恒流源,Vb肯定会随负载的变化而变化,从而就会影响恒流源的稳定性。显然这对高精度的恒流源是不能承受的。所以R1,R2,R3,R4这4个电阻的选取准绳是失配要尽量的小,且每对电阻的失配大小方向要分歧。实践中,能够对大量同一批次的精细电阻停止挑选,选出其中阻值接近的4个电阻。

    2、开关电源式高耐压恒流源电路

    研制仪器需求一个能在0到3兆欧姆电阻上产生1MA电流的恒流源,用UC3845分离12V蓄电池设计了一个,变压器采用彩色电视机高压包,其中L1用漆包线在原高压包磁心上绕24匝,L3借助原来高压包的一个线圈,L2借助高压包的高压局部。L3和LM393构成限压电路,限制输出电压过高,调理R10能够调理开路输出电压。