可調(diào)直流穩(wěn)壓電源電路的設(shè)計(jì)

劉新戰(zhàn)

摘 要：直流穩(wěn)壓電源電路有非常多樣化的形式，包括串聯(lián)、集成電路、穩(wěn)壓管直流穩(wěn)壓電源以及開(kāi)關(guān)型等形式，其中直流穩(wěn)壓電源電路是應(yīng)用中最為普遍的一種電子儀器，其應(yīng)用領(lǐng)域主要是在電子電路、科研或者是教學(xué)實(shí)驗(yàn)中。電子電路的穩(wěn)定有效工作，最重要的一個(gè)關(guān)鍵部分是電源的存在，而且電源性能直接決定了電路、電子設(shè)備本身的使用壽命和運(yùn)用效果，特別是在帶有感性負(fù)載的電路和設(shè)備中，對(duì)電源在性能上有更高的要求。但在當(dāng)前使用最為普遍的直流電源中主要是線性電源，其實(shí)通過(guò)分立器件而構(gòu)成，其在體積、效率以及穩(wěn)定性上都還存在一定的問(wèn)題，所以常出現(xiàn)故障。本文將重點(diǎn)探討可調(diào)直流穩(wěn)壓電源電路的設(shè)計(jì)。

【關(guān)鍵詞】可調(diào)直流穩(wěn)壓 電源電路 設(shè)計(jì) 分析

在電子設(shè)備中，如果是需要靠店里來(lái)驅(qū)動(dòng)工作的，那么其內(nèi)部電源部分就要參照不同設(shè)備的需要設(shè)計(jì)合理的電子電路，而要保障電子電路的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，其中最為關(guān)鍵的則是電源自身所發(fā)揮的作用。因此，電源性能將直接對(duì)電路、電子設(shè)備的使用效率產(chǎn)生直接的影響和作用力，在實(shí)際應(yīng)用中，直流電機(jī)的電源能夠起到保護(hù)作用，就是要求其電源能夠具有調(diào)壓的直流穩(wěn)壓電源電路。

1 電路的設(shè)計(jì)方法

1.1 晶體管串聯(lián)式直流穩(wěn)壓電路

在晶體管串聯(lián)式直流穩(wěn)壓電路中，如果把輸出電壓設(shè)置為Uo，并相應(yīng)的進(jìn)行電路取樣，然后通過(guò)取樣就可以得到電壓，把所得的電壓與同等標(biāo)準(zhǔn)的電壓進(jìn)行對(duì)比，此時(shí)即可得到兩者之間的電壓差值，將誤差電壓的數(shù)值對(duì)調(diào)整管整體的工作運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行調(diào)整，這個(gè)過(guò)程就能對(duì)電路的輸出電壓產(chǎn)生一定的變動(dòng)。由這種變化可以看出，其余供電電壓U1產(chǎn)生的變化所形成的電壓改變是相互對(duì)立而存在的，從而確保了輸出電壓Uo始終處于恒定值。由于電路中輸出電壓要求從OV開(kāi)始可進(jìn)行連續(xù)性的調(diào)節(jié)，所以在標(biāo)準(zhǔn)電壓附近需要根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)一個(gè)輔助電魚(yú)，其目的是為了讓電路的輸出電壓保持從OV處具有一定的調(diào)整性。而串聯(lián)式直流穩(wěn)壓電源電路則是所有電路設(shè)計(jì)中最為簡(jiǎn)單的一種，但如果在串聯(lián)電源電路中把輔助電源進(jìn)行設(shè)計(jì)之后就會(huì)讓整個(gè)電路結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，為了確保電路整體的安全可靠性，需在其中使用立元件。

1.2 三段集成穩(wěn)壓器電路

三段繼承穩(wěn)壓器電路設(shè)計(jì)是運(yùn)用了對(duì)輸出電壓的可調(diào)節(jié)性，同時(shí)讓電流在過(guò)載之后可以進(jìn)行內(nèi)部的保護(hù)和控制的三端繼承穩(wěn)壓器，這種穩(wěn)壓器電路最大的特點(diǎn)和好處是可調(diào)節(jié)的電壓范圍更大，在要求上有了更大的適應(yīng)能力。如果把電壓補(bǔ)償電路增添至其中，就可以讓輸出電壓始終保持從OV處開(kāi)始調(diào)節(jié)，保持電路的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但這個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)需要的條件是電路內(nèi)部具有較強(qiáng)的電壓負(fù)載能力，只有這樣才能保障電路設(shè)計(jì)中對(duì)電路進(jìn)行及時(shí)的啟動(dòng)，達(dá)到電壓負(fù)載啟動(dòng)的要求。因此這就可以反映出這種三段集成穩(wěn)壓器電路的設(shè)計(jì)非常簡(jiǎn)單，而且組裝零件較少，更易于組裝，讓整個(gè)電路的使用安全性更有保障。而且這種電路設(shè)計(jì)因?yàn)榻M裝比較簡(jiǎn)單，零件不多，而且電壓負(fù)載能力較強(qiáng)，因此這種電路設(shè)計(jì)時(shí)相對(duì)具有很強(qiáng)的實(shí)用性的，所以，在實(shí)際工作生活中，如果對(duì)于電路的要求不是太高，只是需要在小型設(shè)備上使用，就可以采取三段集成穩(wěn)壓器電路設(shè)計(jì)，在符合應(yīng)用需求的同時(shí)，還能極大的節(jié)約電路設(shè)計(jì)成本。

2 可調(diào)直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)

在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)電路的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)有一定的復(fù)雜性，而且這種電源設(shè)計(jì)的思路融合了集成穩(wěn)壓器穩(wěn)壓電源的調(diào)壓原理，并把這個(gè)作為電源設(shè)計(jì)的主要參考意見(jiàn)，并把單片機(jī)制貫通結(jié)合起來(lái)，將其作為可調(diào)直流穩(wěn)壓電源結(jié)構(gòu)制作的結(jié)合，這需要將可控硅作為整體電路中的一級(jí)調(diào)壓元件，二級(jí)調(diào)壓元件選擇能夠穩(wěn)壓電源的芯片LM337等。如果通過(guò)采用單片機(jī)對(duì)繼電器的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行有效控制，就需要對(duì)電路中的電阻阻值進(jìn)行改動(dòng)，讓調(diào)壓的元件外圍的參數(shù)進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的改變，這種改變是隨著電阻阻值的變化而發(fā)生變化。把軟啟動(dòng)電路加入之后，其驅(qū)動(dòng)能力能夠達(dá)到1A，此時(shí)顯示電路中電壓值以及輸出電流的大小。這種可調(diào)直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)上相對(duì)更加復(fù)雜，包括了各種非常復(fù)雜的組成部件，例如變壓器、壓差控制電路、整流濾波電路以及穩(wěn)壓控制電路等。這種電路設(shè)計(jì)的最大優(yōu)勢(shì)是能夠?qū)﹄娐份敵龆伺c輸入端兩者的差異進(jìn)行非常有效的控制，并確保電路能夠保持正常運(yùn)轉(zhuǎn)。電阻網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)電阻是要經(jīng)過(guò)非常規(guī)范的配比之后，并根據(jù)實(shí)際電路的需求進(jìn)行調(diào)整，電阻自身的準(zhǔn)確精密度會(huì)對(duì)電壓的精度造成一定的影響。由單片機(jī)控制的電路對(duì)其中的電壓電流進(jìn)行取樣對(duì)比，能夠確保電壓數(shù)值更加精準(zhǔn)。斷電之前的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的作用主要是為便于廣大用戶(hù)在進(jìn)行數(shù)據(jù)的設(shè)置時(shí)做好保存，不用再進(jìn)行重復(fù)設(shè)置，浪費(fèi)時(shí)間，而且還能夠避免高強(qiáng)度的電壓對(duì)電子設(shè)備所產(chǎn)生的損壞。因此，雖然可調(diào)直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)在整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上相對(duì)復(fù)雜，但其在電壓數(shù)值上能夠更加精準(zhǔn)，而且效果更佳，對(duì)±24V的直流電壓都能有效承受，電路整體性能更優(yōu)于其他電路設(shè)計(jì)，而且從電路整體性能上而言，傳統(tǒng)電路直流穩(wěn)壓電源優(yōu)勢(shì)更佳突出，但縱觀整體在電路成本上的支出還是較大，所應(yīng)用的環(huán)境要求更高，通常不適合適用于小型設(shè)備上。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，可調(diào)直流穩(wěn)壓電源電路的設(shè)計(jì)，從很大程度上對(duì)電網(wǎng)電壓波動(dòng)和負(fù)載能力都有一定的保障性改善性作用，能保持穩(wěn)定的電壓。低紋波、高精度的穩(wěn)壓電源在儀器儀表、工業(yè)控制及測(cè)量方面都有著非常大的實(shí)用價(jià)值。在實(shí)際設(shè)備應(yīng)用上，要根據(jù)設(shè)備在電壓大小上的需求來(lái)選擇喝了的電路設(shè)計(jì)，只有這樣才能有效地提升設(shè)備的工作效率以及壽命期限。該穩(wěn)壓電路設(shè)計(jì)主要是將三端穩(wěn)壓電器的優(yōu)勢(shì)加入其中，并配合補(bǔ)償電壓的方法來(lái)保證輸出電壓從OV處開(kāi)始調(diào)節(jié)，這種電路設(shè)計(jì)從整體上而言在應(yīng)用上更加安全可靠。

參考文獻(xiàn)

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作者單位

中國(guó)人民解放軍第五七一五工廠 河南省洛陽(yáng)市 471000