请教直流可调稳压电源原理的图解

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-15
可调直流稳压电源的工作原理是什么?

整流和滤波电路的工作原理、特性和主要参数的计算。

1 硅稳压二极管稳压电路

1 稳压二极管的特性

利用硅二极管的反向击穿特性,可以制造出稳压二极管。一般的二极管是不允许工作在反向击穿区的,因为反向电流IR大,击穿时的功耗P=IR�0�7UBR是很大的,超过了二极管允许的最大功率损耗,二极管就会被烧毁。稳压二极管的结面积制造的较大,允许功耗较大,只要在击穿时功耗不超过允许值,稳压二极管就不会烧毁。例如有一个稳压二极管的功耗PZ=500mW,反向击穿电压UBR=UZ=10V,于是最大的反向电流

参数稳压器在输入交流电压150V-260V时,输出稳压在220V效果效好。低于和高于这个范围,其效率要下降。采用单片微机进行第一步控制,使310V以下和90V以上的输入电压,调整控制在190V—250V范围,再用参数稳压器进行稳压效果很好。由市电输入的交流电压变化波动很大,经过过压吸收滤波电路将高频脉冲等干扰电压滤去后,送入直流开关稳压电源、交流取样电路和控制执行电路。直流开关稳压电源的功率小,但能把60-320V的交流电压娈换成+5V,+12V,-12V的直流电压。+5V电压供给单片微机使用,±12V电压供给控制电路的大功率开关模块使用。单片微机把取样电路采集到的输入电压数据,分析判断并发出控制信号送到触发电路,控制调节输出电压。控制执行电路由SSR过零开关大功率模块和带抽头的自耦变压器组成。SSR之间采用RC吸收电路吸收过电压和过电流,使SSR在开关时不会损坏。控制执行电路把 90-310V的输入电压控制在190V-240V范围,再送到参数稳压器进行精确稳压。参数稳压器由电感和电容组成LC振荡器,振荡频率50HZ。无论市电怎么变化,其振荡频率不会改变,因此输出电压不会变化,稳压精度高。即使输入电压波形失真很大,经参数稳压器振荡输出后却是标准的正弦波,因此稳压电源有强的抗干扰能力和净化能力。保护告警电路:当有危害设备安全情况时,只发出声光告警,提示操作人员注意采取措施,而不用切断输出电压。在无输出电压,控制箱的温度过高,市电输入高过300V,市电输入低于130V时都会声光告警。当输入电流过大时,输入(输出)空气自动开关自动跳开。

电路工作原理:
220V的交流电从插头经保险管送到变压器的初级线圈,并从次级线圈感应出经约9V的交流电压送到4个二极管。二极管在电路中的符号有短线的一端称为它的负极(或阴极),有三角前进标志的一端称为它的正极(或阳极)。的基本作用是只允许电流从它的正极流向它的负极(即只能按三角标示的方向流动),而不允许从负极流向正极。我们知道,交流电的特点是方向和电压大小一直随时间变化,用通俗的话说,它的正负极是不固定的。但是对照图1来看,不管从变压器中出来的两根线中那根电压高,电流都能而且只能由D3或D4流入右边的电路,由D1或D2流回去。这样,从右边的电路来看,正极永远都是D3和D4连接的那一端,负极永远是D1和D2连接的那一端。这便是二极管整流的原理。二极管把把交流电方向变化的问题解决了,但是它的电压大小还在变化。而电容器有可以存储电能的特性,正好可以用来解决这个问题。在电压较高时向电容器中充电,电压较低时便由电容器向电路供电。这个过程叫作滤波。图中的C1便是用来完成这个工作的。
经过C1滤波后的比较稳定的直流电送到三端稳压集成电路LM317T的Vin端(3脚)。LM317T是一种这样的器件:由Vin端给它提供工作电压以后,它便可以保持其+Vout端(2脚)比其ADJ端(1脚)的电压高1.25V。因此,我们只需要用极小的电流来调整ADJ端的电压,便可在+Vout端得到比较大的电流输出,并且电压比ADJ端高出恒定的1.25V。我们还可以通过调整PR1的抽头位置来改变输出电压-反正LM317T会保证接入ADJ端和+Vout端的那部分电阻上的电压为1.25V!所以,可以想到:当抽头向上滑动时,输出电压将会升高! 图中C2的作用是对LM317T 1脚的电压进行小小的滤波,以提高输出电压的质量。图中D5的作用是当有意外情况使得LM317T的3脚电压比2脚电压还低的时候防止从C3上有电流倒灌入LM317T引起其损坏。

元件选择:
大部分元件的选择都有弹性。IC选用LM317T或与其功能相同的其它型号(如KA317等,可向售货员咨询)。变压器可以选择一般常见的9-12V的小型变压器,二极管选1N4001-1N4007均可。C1选择耐压大于16V、容量470-2200μF的电解电容均可。值得注意的是C2的容量表示法:前两位数表示容量的两位有效数字,第三位表示倍率。如果第三位数字为N,则它的容量为前两位数字乘以10的N次方,单位为PF。如C2的容量为10×104=100000PF=0.1μF。C2选用普通的磁片电容即可。C3的选择类似于C1。电阻选用1/8W的小型电阻。现在的小电阻一般用色环来标示其阻值,如果你还不会识别这种表示法,请看这篇文章-色环电阻的识别。

制作过程:
电路并不复杂,只要按照原理图去装配,一般不会有什么问题。装配时要注意的是二极管的极性,拿1N400X系列的二极管来说,标有白色色环的一端是它的负极。还有电解电容的极性,新买来的电解电容,它的两个引脚是不一样长的。较长的一端是它的正极,也可以从柱体上的印刷标志来区分,一般在负极对应的一则标有“-”号。装配时,可以制作一块小的线路板,也可以直接用元件搭接。LM317因工作电流较小,可以不加散热片。装好后再检查一遍,无误后接通电源。这时用万用表测量C1两端,应有11V左右的电压,再测C3两端,应有2-7V的电压。再调节PR1,C3两端的电压应该能够改变,调到你所需要的电压即可。输出端可以接一根十字插头线,以便与随身听等用电器相连。

扩展应用:
LM317的输出电压可以从1.25V连续调节到37V。其输出电压可以由下式算出:

输出电压=1.25×(1+ADJ端到地的电阻/ADJ端到+Vout端的电阻)。

如果你需要其它的电压值,即可自选改变有关电阻的阻值来得到。值得注意的是,LM317T有一个最小负载电流的问题,即只有负载电流超过某一值时,它才能起到稳压的作用。这个电流随器件的生产厂家不同在3-8mA不等。这个可以通过在负载端接一个合适的电阻来解决。

为什么变压器输出几伏交流,而稳压后输出就可以是几百伏的直流~~想要了解这一点你就必须要先了解整流滤波电路的基本工作原理了~~~并不是你说的变压器输出几伏的电压而整流后就变成了几百伏,要知道交直流的转换是有一定的比例的~~~~如果想要得到合适的电压~~除了变压器的合理设计外~~还要有合适的可调稳压电路的辅助才能实现~~~~~~~至于你要把主电压调为450V那么上面的哪个图解就不能成立了~~~~还有不懂可以继续探讨~

你想要什么?前一位说的很明白了。最简单的电路,中学物理已经都说了。

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