做稳压电源必看的资料简单实用
自制可调直流稳压电源
自制可调直流稳压电源在电子电路实验和项目制作中,一个可靠的直流稳压电源是不可或缺的。
通过自制一个可调直流稳压电源,您可以根据需要调整输出电压,从而提供适合各种应用的电源。
本文将向您介绍如何自己制作一个简单但实用的可调直流稳压电源。
在开始之前,请确保您具备一定的电子知识和基本的电路制作技能。
材料清单:1. 一个适配器(输入电压220VAC,输出电压12VDC)2. 一个变压器(输入电压220VAC,输出电压12VAC)3. 一个桥整流器4. 一个电容器(容量1000μF,额定电压25V)5. 一个电位器(阻值10kΩ)6. 一个稳压集成电路LM3177. 一个散热器8. 一个转接头(用于连接电路到外部电源)步骤:1. 首先,将适配器插头连接到转接头上并插入电源插座。
确保适配器的输出电压为12VDC。
2. 将适配器的正极连接到桥整流器的“+”端,将适配器的负极接地。
3. 将桥整流器的输出连接到电容器的正极,并将电容器的负极接地。
4. 将电容器的正极连接到稳压集成电路LM317的“输入”脚,将电容器的负极连接到稳压集成电路LM317的“调节”脚。
5. 将电位器的中间引脚连接到稳压集成电路LM317的“调节”脚,将电位器的两侧引脚分别连接到稳压集成电路LM317的“调节”脚和“输出”脚。
6. 将散热器安装在稳压集成电路LM317上以保持散热效果。
7. 将稳压集成电路LM317的“输出”脚连接到您需要供电的电路或设备。
完成上述步骤后,您就成功地制作了一个可调直流稳压电源。
使用和调节:1. 在使用之前,请确保所有连接都正确并没有短路。
2. 将电路连接到您需要供电的电路或设备。
确保极性正确。
3. 通过调节电位器来调整输出电压。
您可以使用万用表来测量输出电压以确保其准确性。
4. 可调直流稳压电源的调节范围通常是从1.2V到12V。
通过旋转电位器,您可以在此范围内调整输出电压。
注意事项:1. 在进行任何操作之前,请将电源拔掉,以确保安全。
稳压电源设计
稳压电源设计1. 引言稳定的电源是电子设备正常运行的关键,稳压电源设计是电子电路设计中非常重要的一环。
本文将介绍稳压电源的基本原理、设计方法以及常见的稳压电源类型。
2. 稳压电源的基本原理稳压电源的主要目的是提供一个稳定的直流电压输出。
它可以通过控制电源输入端的输入电压或调整电路的工作方式来实现。
稳压电源的基本原理是通过负反馈控制来实现稳定的输出。
稳压电源电路通常由三个主要部分组成:输入部分、稳压控制部分和输出部分。
输入部分用于接受电源输入,稳压控制部分负责检测输出电压并作出相应调整,输出部分则提供稳定的输出电压。
3. 稳压电源的设计方法稳压电源的设计需要考虑多个因素,如输出电压范围、负载能力、效率、稳定性等。
下面是一些常用的稳压电源设计方法:3.1. 线性稳压电源线性稳压电源是最简单和常见的稳压电源类型之一。
它使用线性元件(如二极管、晶体管)来控制输出电压,具有较低的噪声和较高的稳定性。
但由于线性元件的特性,线性稳压电源的效率较低。
3.2. 开关稳压电源开关稳压电源通过开关元件(如开关管、MOS管)对输入电源进行开关调制,从而实现对输出电压的控制。
开关稳压电源具有较高的效率和较低的体积。
但由于开关元件的开关动作会产生噪声和干扰,对于某些应用场景可能不适用。
3.3. 切换稳压电源切换稳压电源是一种结合了线性稳压和开关稳压的设计方法。
它通过在低负载时使用线性稳压模式,在高负载时自动切换到开关稳压模式。
这样既可以提供较高效率,又能保持输出电压的稳定性。
4. 常见的稳压电源类型根据用途和应用场景的不同,稳压电源有多种类型。
以下是其中一些常见的稳压电源类型:4.1. 低压差稳压电源低压差稳压电源是一种能够在输入电压和输出电压之间产生较小压降的稳压电源。
它适用于对输入电压要求较高或供电线路较长的应用。
4.2. 可调稳压电源可调稳压电源是一种可以根据需要调整输出电压的稳压电源。
它通常由一个可调节电阻和稳压控制电路组成,可以用于满足不同的应用需求。
直流稳压电源的设计与制作
直流稳压电源的设计与制作直流稳压电源是一种用于给电子设备提供稳定直流电压的电源设备。
在电子制作、实验以及工业控制系统中广泛应用。
下面将介绍如何设计和制作一个简单的直流稳压电源。
首先,设计一个电源电路。
直流稳压电源的核心是一个稳压器件,常用的稳压器有线性稳压器和开关稳压器。
线性稳压器的原理是通过调节电源电压上端的电阻来控制输出电压,其优点是稳压性好,但效率较低。
开关稳压器的原理是通过开关控制元件来调节输出电压,其优点是效率较高,但稳压性较差。
根据自己的需求选择适合的稳压器件。
接下来,根据选定的稳压器件制作电路板。
首先,在电路板上布置稳压器件和其他必要的元器件,如滤波电容、限流电阻等。
然后,连接电路板上的各个元器件,使用焊锡将其固定在电路板上。
注意保持电路的紧凑和结构的稳定,防止元器件之间短路或松动。
接着,搭建电源电路的输入和输出端。
将输入端与市电或其他电源连接,确保输入电压和电流在稳定范围内。
将输出端与需要供电的设备连接,确保输出电压和电流符合设备的要求。
最后,进行电源的测试和调试。
将电源接通电源,通过电压表和电流表测量稳压电源的输出电压和电流,确保其在稳定范围内。
根据需要,可以使用可调电阻来调节输出电压,以确保满足设备的电源要求。
需要注意的是,直流稳压电源设计和制作过程中要保证安全。
如需接通电源泄漏和短路保护装置,注意绝缘和接地,避免触电和设备损坏。
总之,设计和制作直流稳压电源需要根据自己的需求选择稳压器件,设计电路图,制作电路板,搭建输入输出端,进行测试和调试。
通过这些步骤,一个简单的直流稳压电源就可以制作完成。
在直流稳压电源设计和制作的过程中,还需要考虑一些其他要素,如过流保护、过压保护和温度保护等。
这些保护措施可以提高电源的可靠性和安全性。
过流保护是指在输出端口控制电流的大小,防止电流超过设定值而损坏设备或电源本身。
常用的过流保护电路有两种:电阻式和电子式。
电阻式过流保护是通过在输出回路中串联一定大小的电阻,当电流超过设定值时,电阻将发热并触发保险丝或继电器断开电路,实现过流保护。
直流稳压电源21740资料
+
+
4
+ D4
D1
+
220V u1
+
u2 3
– D3
1
RL u L
D2
2
-
+
(2)工作原理:
u2正半周时:
u2
D1 、D3导通, D2、D4截止uL
t t
u2负半周时: D2、D4 导通, D1 、D3截止
+
220V u1
+
D4
u2 3
+ D3
2
4
D1
1
D2
+
+
RL u L
-
+
u2
t
uL
t
u2
IL +
t
RL
u L
0
2
+
+
URM
(4)二极管承受的最高反向电压: URM= 2u 2
2.全波整流电路
D1
1
2
·+
+ – + –
· u2–
220 V
·+
u–2
1
2
+ RL uL
-
原理:
变压器副边中 心抽头,感应 出两个相等的 电压u2
D2
当u2正半周时, D1导通,D2截止。
当u2负半周时, D2导通,D1截止。
U LAC1 UL
基波峰值 输出电压平均值
用傅氏级数对桥式整流的输出 uL 分解后可得:
uL
2
2u2 (
4
3
cos2
t
实用稳压电源
第六节一实用稳压电源,图5一27是一个可供实际应用的串联型稳压电源电路。
其输出电压Usc=6~12伏连续可调,输出电流Isc=500毫安。
各部分的电路工作原理已在前面各节作了分析,下面再就电路设计中的一些参数的选取问题,作些补充分析。
一、变压;整流滤波部分调整管为了保征工作在放大区,需要有一定的管压降Uce,一般取:。
Uce选得大,可调整范围宽,适应性好,但调整管的功率损耗Uce Ie较大。
根据上述原则可得:式中Uscmax为稳压电源输出电压的最大值,它由Usc的可调范围决定,可取:则:整流电路的输出电流,包括电源的负载电流(已定为500毫安)、取样电阻R1、W、R2的电流、稳压管限流电阻R2的电流、保护电路偏置电阻R4、R5的电流,所以整流输出电流要大于电源负载电流。
现取550毫安。
根据表5-3在电容滤波电路中带负载时的输出电压为由此可以得出变压器次级电压为取E2=18伏整流二极管承受的最大反向电压为二极管通过的是大电流为因此可这用2CP21A型整流管(最高反向工作电压50伏,额定整定电流300毫安)。
根据表5-2,选取滤波电容C1为1000微法;根据电容耐压值为1.5×√2E2=27伏,可选耐压值为50伏。
稳压电路部分,可分为取样和调压、基准电压、比较放大、调整放大、保护电路五个部分(见图5一27)。
下面分别加以叙述:二、基准电压部分所选稳压管的基准电压Uw,应低于输出电压Usc最小值2伏,但不能太低。
这里选取2Cw7B型稳压管,其稳定电压4~4.5伏,稳定电流10毫安,最大稳定电流45毫安。
稳压管工作电流适当大些,其动态电阻就会更小。
从图5?/P>27中可知,Iw=I3一Ie3,Ie3为比较放大管的发射极电流,在………………………。
稳压电源的结构及原理
稳压电源的结构及原理
稳压电源是一种将不稳定的直流电压转换为稳定的直流电压的电路。
它的主要结构包括变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路。
变压器:稳压电源的输入电压通常是交流电压,因此需要使用变压器将输入电压变换为所需的电压等级。
整流电路:将变压器输出的交流电压转换为直流电压的电路。
最常见的整流电路是全波整流和半波整流电路。
滤波电路:用于去除整流电路输出的脉动直流电压中的高频波动,使输出电压更加稳定。
滤波电路通常由电容器和电感器组成。
稳压电路:用于保持输出电压恒定不变。
常见的稳压电路有线性稳压电路和开关稳压电路。
线性稳压电路通过调整电路中的元器件来维持输出电压恒定不变。
它的优点是输出电压稳定性高,但效率相对较低。
开关稳压电路通过开关元器件来调整电路中的元器件,从而维持输出电压恒定不变。
它的优点是效率高,但输出电压稳定性相对较低。
以上就是稳压电源的结构和原理。
直流稳压电源的制作
直流稳压电源实验直流稳压电源是各种电子产品中不可缺少的一部分,它能为各种电子设备和电路提供稳定的直流电源。
直流稳压电源,顾名思义,即电源的输出为稳定的直流电压,当电网电压波动,负载变化和环境发生变化时,其输出电压能维持相对的稳定。
1、实验目的①熟悉直流稳压电源的基本模块②熟悉稳压器件LM317的使用方法③了解直流稳压电源各环节的基本原理2、实验原理直流稳压源一般由电源变压器,整流器,滤波器,稳压器四个部分组成,组成结构框图如图2.1所示:图2.1 直流稳压电源的组成框图(1)电源变压器将交流电压U1降为整流器所需的输出电压U2。
变压器的原理想必大家都知道了。
如果输出电压太大,会烧坏后续电路的电子元件。
(2)整流器的功能是将输入的交流双极性电压变成单极性电压。
整流桥可由四个二极管桥式连接而成(也可以用专用的整流桥,市面上有售的)。
其结构功能原理图如图2.2所示。
当电压U1的正半周期流经时,D1和D3导通(如红箭头表示的回路),从而R1上有电流流过。
同理,负半周时D2和D4导通(如绿箭头表示的回路),此时R1上有与正半周方向相反的电流(或者是符号相反的电压值),于是在R1上将得到如图2.3所示的输出电压波形。
图2.2 整流桥的结构原理图图2.3(a) 输入电压波形图2.3(b) 输出电压波形(3)滤波电路:一般会在整流桥的输出端并联上容量很大的电容,即构成小功率直流电源常用的电容滤波电路,滤波的具体过程和原理可以自己去参考这方面的书籍,这里只要明白利用电容的充放电作用就可以了,即当从整流器输出的电压U3增加时,它会“充电”将电能储存起来,当U3下降时,它会“放电”将电能释放出来,如此过程就可以使本来不平滑的波形变成比较变化的波形(滤波)。
滤波电路部分的波形如图2.4所示,其中虚线表示滤波电路输入电压波形,实线表示输出电压波形。
图2.4 滤波电路波形图(4)稳压电路:经滤波电路后的输出电压还存在波动,因而需要稳压电路来稳定直流电压的电压量,一般采用可调式三端集成稳压器。
如何制作稳压电源-设计应用
如何制作稳压电源-设计应用1、自制电源的想法起源于前两天想试试运算放达器,发现电源的-12V偏高,导致运放不能正常工作。
2、原理图图1、自制稳压电路接线图说明:(1)、T1是电子市场9块钱买的10W正负12V变压器。
开始时我从一个坏的计算机电源上拆下一个小小的变压器,认为可以用,首先发现引脚特别多,分不清哪是初级那是次级,其次我大胆地把一端只有两个引脚的当做初级线圈接入220V,只是点动接触一下,屋里空开就跳了。
后来才明白,那是所谓的高频变压器,工作时把220交流电整流,滤波后,通过高频开关输入的。
特点时可以实现小体积大功率。
给象我一样的初学者提个醒,碰到这种问题接线小心!果然电子市场买的新的变压器,才10w那么大个头!:)(2)、7812和7912是常用件,但是关于引脚定义挺乱的,总之是对应好就好了。
图2是我做完整理的时候发现的,觉得比较清楚,就摘录过来。
接错引脚可能导致两端电压不对称,甚至在整流桥后两端电压不对称。
其实正确的接线,稳压效果是很不错的。
图2、78xx和79xx接线图(3)、整流桥可以买到的,就一个集成电路,我买的是S2VB20,可以过200VDC,2A电流,反正我的变压器就是10W的输出1A不到,足以!(4)、滤波电容,似乎没什么讲究,有人说从几百到几千微法都行,但是要注意耐压,别被击穿了。
还有,别接反了,0和-12v之间,0接电容正,-12接电容负。
我接反了,一个电容冒着烟坏掉了。
滤波效果挺好的,不带负载嘛!也看不出来,以后专门看看这个滤波,什么派型滤波不知有什么特长。
用示波器看一条直线!如果不解电容,可以很清楚地看到整流桥后负半轴的波形翻转上去。
加电容后,立即变成一条直线了。
(5)、78xx和79xx的1、2与地之间的电容,有书上讲是防止产生高频自激振荡和抑止输入高频干扰信号,摘录至此。
电容大小也是乱选的,这个不要参考了。
3、结果调试完后,该电源可以输出DC11.80V,DC-12.11V,Dc+5.02三路直流电压源。
稳压电源重要参数
一、稳压电源的几个重要参数1、稳压电源的组成技术指标特性指标参数在电子电路小功率的稳压电源它由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成。
直流稳压电源的技术指标特性指标:输入电压、输出电压、输出电流、输出电压范围其中稳压系数γ的定义是负载固定时输出电压的相对变化量与稳压电路的输入电压的相对变化量之比。
温度系数ST是反映温度变化对输出电压的影响;输出电阻RO反映负载电流变化对输出电压的影响;纹波电压是指稳压电路输出端交流分量的有效值,它表示输出电压的微小波动。
2、直流稳压电源直流稳压稳流电源是采用国际先进的“悬浮迭加式”技术研制而成。
线路由变压器降压、整流滤波、大功率三极管调整及基准取样放大等组成。
3、技术指标:(1)输入电压:AC220V±10%单相或AC380V±10%三相,50Hz±1Hz(2)输出电压:见下表(3)输出电流:如下表(4)电压调整率≤5×10-3+10mV(5)电流调整率≤5×10-3+15mA(6)周围与随机漂移VP-P≤10mV(7)指示:电压和电流表各一个,精度为2.5级或3位半数字电压表和电流表和电流表各一个,电压表精度±1%+2个字,电流表精度±2%+2个字。
(8)使用环境:0--40℃,相对湿度﹤90%。
4、交流稳压电源交流稳压电源采用国际上先进的正弦能量分配程式的电源调节技术,并结合高效宽带滤波网络综合设计而成。
代表了交流稳压技术的最新发展水平,其主电路由正弦能量分配器和大功率滤波器并联组成,当市电输入电压变化或负载电流变化时,正弦能量分配器以半个周期的正弦波电流形式,将能量按需要精确地输入到电感器,调整电感器的电感量,确保输出电压高精度稳定。
本系列电源具有稳压范围宽、精度高、响应速度快、能长期连续工作等优点,并能有效地抑制电网中各种噪声和尖峰干扰,是目前净化交流稳压电源产品中最受用户欢迎的优选机种之一。
稳压电源4 共80页PPT资料
1. a闭合,b断开, 求 A 的读数。 2. a断开,b闭合,求 A 的读数。 3. ab均闭合,求 A 的读数。
A
ab
+
V RL
解: 最初相当于RL开路,
1. A =?0A
U0 1.4U2
U2 100V
2. 相当于整流电路 U 00.9U 29V 0A =?18mA 3. 相当于滤波电路 U01.2U212V0A =?24mA
Io
Uo RL
1002A 50
ID1 I,D 3 2 I,D 41 2Io 1 A
URM 2U215V 7 据此选择二极管
选择 2CZ12D(3A,300V)二极管4只
或 选择 2CZ12E(3A,400V)二极管4只
23
问题? 在下面三种情况下,+ 电路的工作情况如何? u1
直流稳
化学稳压源
定电源 直流稳压电源 线性稳压源
开关型稳压源
直流电源简介
3
直流电源的发展趋势
当今电源产业中占主导地位的产品有各种线性稳压电源、 通信用的AC/DC开关电源、AC/DC开关电源、DC/DC开关 电源、UPS、交流变频调速电源、正弦波逆变电源、大功 率高频高压直流稳压电源、中频感应加热电源、电力操作 电源、绿色照明电源、高效可靠低污染的光伏逆变电源、 风光互补型电源等等。
输出电压
uo
Uo 0.9U2
2U 2
0
输出电压波形
输入电压
π
2π
3π 4π
ωt
π 2π 3π 4π ωt
输出电压平均值
27
(2) 当C≠0、RL=∞时
u2
Tr
D4
D1
2U2
稳压电源的工作原理
稳压电源的工作原理
稳压电源的工作原理是通过电子元器件和电路设计来实现的。
其主要原理是在输入电压范围内,通过变换、滤波和稳压等电路,将输入电压转换为稳定的输出电压,以供给电子设备使用。
稳压电源一般由直流稳压器和变压器组成。
变压器用于将交流输入电压转换为所需的直流电压,直流稳压器则用于在输出电压范围内保持输出电压的稳定。
直流稳压器通常包括可调电阻、稳压管、电容、电阻等电子元器件。
可调电阻用于调节输出电压的精度,稳压管则用于在电压超过设计值时自动调节电流,保持输出电压的稳定。
电容和电阻用于滤波和去除电源噪声,以确保输出电压的纹波尽可能小。
当输入电压波动或负载变化时,稳压电源会根据设计原理自动调节输出电压,以保持稳定。
例如,当输入电压上升时,稳压电源会自动调节输出电压降低,以保持在设定的输出电压范围内。
同样,当负载增加时,稳压电源会自动调节输出电流,使其保持稳定。
总的来说,稳压电源通过电子元器件和电路设计,将输入电压转换为稳定的输出电压,以供给电子设备使用。
其工作原理包括变压、滤波、稳压等环节,以实现输出电压的稳定性。
交流稳压电源资料汇总
一、稳压器常用类型:1、CWY 参数稳压器2、GSW 感应式稳压器3、可控硅变化自耦抽头4、SBW 全自动补偿式电力稳压器5、JJW 精密净化稳压电源6、ZTY (SVC)全自动交流稳压器---自耦调压器原理JJW/JSW系列精密净化交流稳压电源具有下列特点:1、效率:本稳压电源没有机械损耗,也没有电子管等热损耗较大的元件,其损耗重要是铁铜热损和控制电路的损耗,因此,其效率要比其他类型稳压电源高。
2、净化功能:净化功能是精密净化交流稳压电源特有的功能,即对干扰杂波的滤除能力。
能有效地克制电网噪声和尖峰干扰。
3、低失真度:稳压电源内特设的奇次谐波滤波器能有效地减少输出电压波形的失真度。
4、响应速度快:对负载突变和线路输入突变具有很短的响应时间。
5、过压保护:当因输入电压过高或稳压电源自身故障导致单相输出电压高于250V时,过压保护电路将自动保护,减少输出电压。
的大小受控于一套检测净化电源输出电压高下的负反馈调控电路。
当市电电压偏低时,双向可控硅的导通角增大,让由Lb和C4所构成的并联电路呈电感性。
此时流过由n2绕组和由Lb绕组及C4所构成的并联电路中的感性电流在La电感线圈的n1绕组中所感应的电压极性与市电电源Ui同极性相加,Uout=Ui+Ub,因而使得净化电源处在升压输出状态。
当净化电源中的双向可控硅的导通角减小时,使流过线圈及Lb和C4电路中的电流呈电容性。
显然,此时的Uout=Ui-Ub。
这样将净化电源置于降压输出状态。
因此,通过对双向可控硅的负反馈调节就能实现对负载的稳压供电。
在上述电路中,运用由C1,n1和C3所构成的滤波网络就可以有效地滤除来自电网的尖峰干扰,从而既能保证稳压调节,又可实现对电网干扰进行净化滤除的双重功能。
二、DBW/SBW系列大功率自动补偿式电力稳压电源具有下列特点:1、稳压范畴很宽:输入电压在380V±20%范畴内,稳压器均能正常工作。
2、稳压精度高:±1%(可以在1%—4%之间设定)3、效率高:可达98.5%,损耗很小。
简易直流稳压电源介绍(详细分析“电路”共10张)
第1页,共10页。
主要内容
概述 单相小功率整流电路 滤波电路 稳压电路 集成稳压电路
第2页,共10页。
概述
在电子电路设备中,一般都需要稳定的直流电源供电。
在脉研动究 较整大本流,电含章路有时较所,大关的介键谐是波绍能成够分的求,出不直下能流列适性应电能大参多源数数:为单向小功率电源,它将频率为 流 负过载二变极 化5管 时0的 ,H正 内向 阻z平 上,有均 的电电效流 压将I值D产(A生V为)变。化2,2于0是V输出的单相交流电压经过电源变压器、整
利用滤波电路将脉动的直流电压变为平滑的直流电
u0(t 2) 变压器副边电压有效值决定后面电路需要。
负利载用变 滤化波o时电,路内将阻脉上动的的电直压流将电产压生变变为化平,滑于的是直输流出电
因此,一般在整流后,还需
单相半波整流电路的波形
第7页,共10页。
单相桥式整流电路
第8页,共10页。
滤波电路
整流电路的输出电压虽然是单一方向的,但是 脉动较大,含有较大的谐波成分,不能适应大多数 电子线路及设备需要。因此,一般在整流后,还需
利用滤波电路将脉动的直流电压变为平滑的直流电 压。下面介绍三种滤波电路:
▪ 电容滤波电路; ▪ 电感滤波电路; ▪ 复式滤波电路;
第9页,共10页。
稳压电路
虽然整流滤波电路能将正弦交流电压变换成较 为平滑的直流电压,但是,一方面,由于输出电压
▪ 流过二极管的正向平均电流 ID(AV)。 ▪ 二极管所承受的最大反向电压 URM。
第6页,共10页。
单相半波整流电路
另一方面,由于整流滤波电路内阻的存在,当
电压平瞬均值时也值就随之增大,其压降副必边然增电大压,输有出效值
专业知识—稳压电源专业知识
什么是稳压电源What is regulated power supplyStabilized voltage supply, it is a power supply circuit or power supply equipment which can automatically adjust the output voltage, it can stabilize the great fluctuation voltage and incompatible with the requirements of electrical equipment power supply voltage in the context of its setting, so that a variety of circuit or electrical equipment can work normally in the rated working voltage.稳压电源的工作原理The working principle of regulated power supplyRegulated power supply is combined by voltage regulator circuit, control circuit and servo motor etc., when the input voltage or load changes, the control circuit will sample, compare, enlarge, and then drive servo motor rotation, so that change the location of regulator carbon brush, automatically adjusts the coil turns ratio to maintain output voltage stability. Larger voltage regulators may also adopt the principle of voltage compensation.稳压电源分类Regulated power supply classificationAccording to stable object, it can be divided into AC and DC regulated power supply ,it depends on the regulator output voltage is AC or DC.交流稳压电源AC Regulated Power SupplyAC power supply is also known as AC voltage stabilizer. With the development of electronic technology, especially computer technology apply to various industries, scientific research fields, the variety of electronic devices require a stable AC power supply. Direct power supply can not meet the requirements ,AC regulated power supply solute this problem.Commonly used AC power supply include: 1. Ferromagnetic resonance type AC voltage stabilizer;2.Magnetic amplifier AC voltage stabilizer;3.Slide AC voltage stabilizer;4. Inductive AC voltage stabilizer;5.Thyristor AC voltage stabilizer.The 20th century 80s later, three kinds of new AC Power Supply appeared: Compensating AC power supply, CNC and stepping AC power supply, clean AC power supply. They have better isolation effect which can eliminate peak interference from the power grid.直流稳压电源DC Regulated Power SupplyIt also known as DC voltage stabilizer. Its service voltage is mostly AC voltage, when the voltage or output load resistance of AC service voltage changes, the regulator output voltage can also maintain stability. Regulator parameters are voltage stability, ripple coefficient and response speed. The former indicated the effect that input voltage changes to output voltage. Ripple coefficient indicated the size of AC component of output voltage when in nominal working conditions, the latter indicated the time that the voltage required to turn normal when input voltage or load dramatic changes. DC regulated power supply can be divided into :continuous conduction and switching type. The former through frequency transformer change the single or three phase AC voltage to the appropriate value, and then through the rectifier, filter, access to stable DC power supply, then by the regulator circuit to stabilized voltage (or current). This kind of power supply’s circuit is simple, ripple is small, interfere is small, but with bulky size, more consumables and low efficiency (often less than 40% to 60%). The latter one changes the adjustment element (or switch) on-off time to regulate the output voltage and achieve regulation. Such power consumption is small, efficiency is about 85%, but the drawback is that the ripple is large, and with large mutual interference. Therefore, since the 80's it develop rapidly. According to working method, it can be divided into: 1.controlled rectifier ,by changing the thyristor conduction time to adjust the output voltage; 2.chopper type, the input is unstable DC voltage, change the circuit switch-off to get a one-way pulsating DC, and then by post-filtering to ensure a stable DC voltage; 3.converter type, DC voltage instability are first converted into high-frequency AC inverter, and then through the transformer, rectifier, filtered, sampling from the new DC output voltage, feedback control inverter operating frequency, reaching a stable DC output voltage purposes.稳压电源的主要功能The main function of Power Supply1, Stable voltage: when the grid voltage fluctuation occurs instantaneously, the power supply will with 10-30ms response time to compensate for the voltage amplitude to stabilize within ± 2%.2, Multi-functional integrated protection: In addition to the basic function of steady voltage, the voltage regulator also has over-voltage protection (more than the output voltage +10%), under voltage protection (less than the output voltage -10%), lack of phase protection, short circuit overload protection and other basic protection functions.3, Sharp pulse suppression (optional): The grid sometimes arise sharp pulse with high amplitude, narrow pulse width, it can breakdown electronic components whose voltage bearing capacity islow. the anti-surge components of regulated power supply can play a very good inhibitory effect to such spikes.4, Isolation conductive EMI electromagnetic interference (optional): CNC equipments mostly adopt AC / DC rectifier and PFC high frequency power factor correction, it has interference and also has strict requirements to certain sources of interference. Regulated power supply filtering components can effectively isolate the interference of network to power equipment and also can be an effective separation of equipment to network interference.5,Lightning protection (optional): It has lightning protection system.使用稳压电源的必要性The necessity of using regulated power supplyWith the rapid progress of society, electrical equipments are daily on the increase . However, the power transmission facilities ageing and lag behind, as well as poor design and insufficient power supply cause the voltage of the end users is too low, while the head-users’voltage is often too high. For electrical equipments, especially high-tech and sophisticated equipments which have high demanding on voltage, that have no insurance.The instable voltage may result in a fatal injury or malfunction to equipments, affecting the production, resulting in delivery delays, inconsistent quality and other losses, meanwhile, it can accelerate the aging of equipment, affect the life and even burning fittings, so that owners are faced with maintenance, update their equipment in a short-term, waste of resources; in seriously, it may cause security incident , then create incalculable losses.稳压电源的应用Regulated Power Supply ApplicationsAC regulated power supply are widely used in computers and peripheral devices, medical electronic equipment, communications broadcasting equipment, industrial electronic equipment, automatic production lines and other modern high-tech products’ regulated and protected.DC regulated power supply are widely used in national defense, scientific research, universities, laboratories, industrial and mining enterprises, electrolysis, electroplating, charging equipment’s DC power supply.稳压电源选购的注意事项Notes the option regulated power supply1, When purchase regulated power supply, it is recommended to choose the one which power is at least three times greater than the actual power, because the regulated power supply must overcomethe impact of municipal power surges and inductive load start-shocks in practical work (such as refrigerators, air-conditioning, motors and electric motors).Used for the inductive load regulator, due to inductive load have a greater instantaneous starting current, usually about 3-5 times of the rated current, and 9 times larger than the running current (such as refrigerators, air conditioners, washing machines, electric fans, large-scale air-conditioning, presses, air compressors, elevators, water pumps are all belong to inductive load), so any inductive load regulator which with electric motors and compressors must take its powerman margin into account, it is necessary to reserve enough margin to avoid the impact of impulse current. If the whole plant use the regulator, avoid start the high-power inductive load at the same time, so when you purchase regulator ,you should reserve 1.5 times of capacity, and 3 times of capacity for stand-alone.2, Pay attention to the mains supply voltage value, whether it exceeds the input voltage range of the purchased regulator, and whether the three-phase voltage have 10V differences.3, Before purchase, you must consider future business expansion, whether you need additional equipments or expansion capacity, the regulator should allow a certain amount of reserve capacity to avoid the 100% load rate of regulator, 90% is more appropriate.负载分类Load ClassificationIn accordance with the nature of impedance, it can be divided into: resistive load, inductive load and capacitive load.Resistive load: Compared with power, when there is no phase difference between the load current and the load voltage, the load is resistive (such as lights, electric stove).Inductive load: Compared with power, when the load current is a phase lag of the load voltage, the load is inductive (such as motors, transformers).Capacitive load: Compared with power, when the load current is a phase advance of the load voltage, the load is capacitive (such as compensation capacitor).稳压电源日常保养Daily maintenance of regulated power supply1, Regulated power supply should be placed in ventilated, dry, non-direct sunlight, non-corrosive gases house;2, The power of regulated power supply should be greater than the total power of electrical appliance;3, The switch of regulated power supply should not be used as the master switch of electrical appliance, first turn on the power supply switch, when the power output, connect the different electrical appliances in order (from small to large power) ,turn off it from large to small , and finally turn off the switch of regulated power supply.4, The switch of regulated power supply should not be open frequency, each interval time should be more than 10 seconds, otherwise, may easily lead to wrong power supply protection, and even damage.。
(精辟)稳压电路的工作原理与简单稳压电源的制作
稳压电路的工作原理与简单稳压电源的制作本文介绍的是制作简单的稳压电源(图1),同学们经过组装、调试,全部达到了预定的要求。
围绕稳压电路,大家提出了许多问题,和老师一起进行了讨论。
同学:交流电经过整流和滤波可以得到比较平滑的直流电,为什么还要进行稳压呢?老师:整流、滤波电路虽然能把变压器副边的交流电变换成波形平滑的直流电,却不能保证负载上直流输出电压的稳定。
首先,电网电压有±10%的波动,经过整流、滤波后,输出电压也要跟着发生±10%的变动;其次,负载电流大小发生变化,变压器副边有内阻也会直接引起输出电压的变动。
同学:这一点我有体会。
上次我在调试整流、滤波电路时发现:不带负载时,用万用电表测量直流输出电压是7V;接上收音机后再去测量,电压就降到了6V。
老师:对。
特别是采用电容滤波的电路这种现象更加突出。
同学:稳压管既然是一种具有稳压作用的二极管,能不能用它组成稳压电路呢?老师:利用稳压管可以组成最简单的稳压电路(图2)。
把负载RL跟稳压管并联,由于稳压管两端的电压是稳定不变的,负载也就得到了稳定的直流电压。
同学:稳压管工作时为什么必须外加反向电压呢?老师:稳压管是一种特殊的二极管,当外加反向电压使它进入击穿状态时,只要在电路上采取措施限制通过它的反向电流,管子就不会损坏。
十分可贵的是,稳压管在击穿状态下,通过管子的电流在一定的范围内变化时,管子两端的电压可以保持基本不变。
稳压管的击穿电压值就是它的稳定电压值。
同学:怎么限制通过稳压管的稳定电流呢?老师:需要注意,稳压管都必须串联一个限流电阻R(参见图2),以保证通过稳压管的电流不超过允许的最大稳定电流值。
另一方面,限流电阻R在稳压电路中还起着电压调整作用。
假定电网电压升高,来自整流滤波电路的直流电压U1也随着升高,引起负载两端电压UL升高。
稳压电源的制作
(一)电容降压式稳压电源电容降压式稳压电源输出电流较小,但他不用变压器所以体积小,成本低,适用于耗电小的电子设备,原理图见(1-1)如果桥式整流电路的输入交流电压为Vi输出直流电压为Vo,输出电流为Iz 则降压电容容抗近似为:Xc≈[Vi-Va]/Iz=[220-Va]/Iz (Ω) ,而电容值为:C1=106/2πfXc=106/314Xc (uf),如果稳压管采用输出Vn=6v稳定电压时的稳定电流Ix=10mA最大稳定电流Izm=38mA,则输出电流允许变化范围为Io=0-28mA,为减少纹波系数和限流电阻上的功耗,R3取200Ω,则Vo=Vn+R3Izm=6+200*0.038=13.6V,而当滤波电容足够大时,桥式整流输出直流电压约为交流最大值的0.9,因此Vi=Vo/0.9√2≈11V;Xc=[220-11]/0.038=5500Ω;C1=106/314*5500=0.579uf,如果要求不是非常严格的话我们一般取近似的标称值,那麽C1 =0.56uf。
电路中的、C1耐压应大于300V,氖管N用来检查火线。
(二)简单的串联型直流稳压电源:最简单的串联型直流稳压电源见图(1-2),其中三极管BG为调整管,R、DW组成基准电压源,他的工作原理可以用图1-2 b来说明,BG、R、DW相当于一个可变电阻,同负载R L组成分压器,当负载RL或Vi改变时只要调节Rt就可使RL两端电压基本保持不便,图1 -2a中的BG即起到一个可变电阻的作用,他的基极加有基准电压,当输入电压Vi升高或负载电阻RL减小时电流增大,Vo升高,BG的Vbe=Vb-Ve减小,其内阻增大Vo降低。
相反输入电压降低或负载RL增大时,电流减小Vo降低,Vbe升高,BG的内阻减小,Vo上升,因此BG起到了自动调整电压的作用。
调整过程中关键是Vbe发生变化,所以Vb越稳定调整精度越高,BG的β值越高调整作用越明显,灵敏度越高。
由于Ve=Vb-Vbe,所以Ve随Vb变化,他们始终差一个Vbe值,BG的作用是一个射级跟随器。
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LM2596与LM2577组成的双路稳压电源1.1基本组成电源变压器:采用降压变压器将电网交流电压220V变换成复合需要的交流电源。
此交流电压经过整流后可获得电子设备所需要的直流电压。
整流电路:利用单相桥式整流电路把方向和大小都变化的50Hz的交流电变换为方向不变但大小仍有脉动的直流电。
其优点是电压较高,纹波电压较小,整流二极管所承受的最大反向交流电流流过,变压器的利用率高。
滤波电路:利用储能元件-电容C两端的电压不能突变的性质,采用RC滤波电路将整流电路输出的脉动成分大部分滤除,得到比较平滑的直流电。
稳压电路:使整流滤波后的直流电压不随交流电网和负载的变化扰动而变化由于采用大量高性能的集成模块,从而简化了电路的结构,突出了电源变换问题中的关键部分。
通过努力的调试与检测,电路整体性能良好,可以较好的实现设计目的。
本电源不仅可以单独使用,还可以置于其它电子设备中作为变压稳压或稳流源使用。
2电源概述2.1电源简介电源是电子设备的心脏部分,其质量的好坏直接影响着电子设备的可靠性,而且电子设备的故障60%来自电源,因此作为电子设备的基础元件,电源受到越来越多的重视。
现代电子设备使用的电源大致有线性稳压电源和开关稳压电源两大类。
所谓线性稳压电源,是指在稳压电源电路中的调整管是工作在线性放大区。
将220V、50Hz的工频电压经过线性变压器降压以后,经过整流、滤波和稳压,输出一个直流电压。
2.2两类电源比较线性稳压源的优点是:电源稳定度及负载稳定度较高;输出纹波电压小;瞬态响应速度快;线路结构简单,便于维修;没有开关干扰。
缺点是:功耗大、效率低,其效率一般只有35~60%;体积大、质量重、不能微小型化;必须有较大容量的滤波电容。
其中,交换效率低下是线性稳压电源的重要缺点,造成了资源的严重浪费。
在这种背景下,开关稳压电源应运而生。
任何电子设备均需直流电源来供给电路工作。
特别是采用电网供电的电子产品。
为了适应电网电压波动和电路的工作状态变化,更需要具备适应这种变化的直流稳压电源。
随着电子技术的发展,人们对如何提高电源的转换效率,增强对电网的适应性,缩小体积,减轻重量进入了深入的研究。
开关电源应运而生。
七十年代,便应用于电视机的接收,现在已经广泛用于彩电,录像机,计算机,通讯设备,医疗器械,气象等行业。
开关稳压电源的调整管工作在开关状态,主要优越性是交换效率可高达70~95%。
开关稳压电源的优越性还体现在:功耗小、效率高。
晶体管在激励信号的激励下,交替的工作在导通-截止的开关状态,转换速度很快,频率一般为50kHz 左右。
开关晶体管的功耗很小,电源的效率可以大幅度的提高,达到80%以上。
体积小、重量轻。
开关稳压电源里没有采用笨重的工频变压器。
调整管上的耗散功率大幅度降低以后,省去了较大的散热片。
稳压范围宽。
开关电源的输出电压是由激励信号的占空比来调节的,输入信号电压的变化可以通过调频或调宽来控制,在工频电网电压变化较大时,它仍能保证有效的稳定输出电压。
开关稳压电源实现稳压的方法也较多,可以根据实际应用的要求,灵活的选用各种类型的开关稳压电源。
电路形式灵活多样。
开关稳压电源的主要问题是电路比较复杂。
输出纹波电压较高,瞬态响应差,并且存在较为严重的开关干扰。
当今,开关稳压电源的进一步推广应用的困难是它的制作技术难度大,维修麻烦和成本较高。
开关稳压电源的效率是与开关管的变换速度成正比的。
开关稳压电源中采用了开关变压器,使之由一组输入,得到极性,大小各不相同的多组输出。
要进一步提高效率,必须提高电源的工作频率。
但是,当频率提高以后,对整个电路元器件的要求,有了进一步的提高。
这是需要解决的第二个问题。
工作在线性状态的稳压电源,具有稳压和滤波的双重作用,因而串联线性稳压电源不产生开关干扰,且纹波电压输出较小。
但是,在开关稳压电源中的开关管工作在开关状态,其交变电压和输出电流会通过电路中的元器件产生较强的尖峰干扰和谐振干扰。
这些干扰会进入市电电网,影响邻近的电子设备的正常工作。
克服这一缺点,进一步提高它的使用范围,是要解决的第三个问题。
2.3本电源选择根据比较,我们选择线性电源。
绝大多数电子电路工作时都需要直流电源,直流电源是电子电路工作状态的保证和能源的提供者。
但大多数固定电源允许输出电压±10%的范围内变化,这还不能满足有些电路要求,于是我们设计了输出可调的或允许更大变化范围的电源。
本电源的性能:采用全集成电路设计制成,具有短路过载自动保护功能,~V0-两路,由两个LED分别显示两路输出。
精度高,电流18~V180+、V性能稳定,连续可调。
可用于多路实验用电。
2.4其性能指标:1.工作模式整个电流变化范围内输出电压可调节变化。
本电源还可以在一定范围内工作在直流源模式。
下面介绍我的作品首先将变压器输出18V的交流电经过一个整流滤波电路转化成20V的直流电,如下图然后经过LM2596-ADJ组成的可调的降压型稳压电路输出1.25至19V的电压,电路如下图调节RW1可改变输出电压,增大输入电压可以增大输出,最大供电电压45V再经过LM2577组成的升压稳压电路把LM2596输出的电压升高1到11倍,也就是说如果调节RW1使LM2596输出3V的电压,通过调节LM2577中的RW2是LM2577输出3到33V的电压如下图改变RW2的阻值和LM2577的输入电压可以输出3到100V 的电压改稳压电源在输入电压220V、50HZ、电压变化范围+15%~-20%条件下:输出电压可调范围为+1.25V~输入电压大小;最大输出电流为5A,电压调整率不大于0.5%,负载调整率不大于2%;最高输入电压、满载时的输出纹波电压不大于10mVDC-DC变换器,在输入电压+2.6V~+18V条件下:输出电压为+2.6V到100V可调;最大输出电流为3A;电压调整率不大于1.5%,负载调整率不大于3%;最高输入电压、满载时的输出纹波电压不大于1.2V该电源还具有过流及短路保护功能;排除短路故障后,自动恢复为正常状态。
防反接,二极管组成电压指示灯。
1. 电感的选择(L1)从图8中所列的4个厂家所列的产品号中选择一个合适的电感,最好使用磁屏蔽结构的电感器。
2. 输出电容的选择(C OUT)A. 在大多数的应用中,低等效电阻(Low ESR)的电解电容值在82μF到820μF之间,而低等效电阻(Low ESR)的固体钽电容值在10μF到470μF之间效果最好。
电容应该靠近IC,同时,电容的管脚要短,连接的覆铜线也要短,电容值不要大于820μF。
(参见应用说明的输出电容部分)B. 电解电容的耐压至少应是输出电压的1.5倍,为了确保较低的ESR和纹波更低的输出电压,需要更高耐压值的电容器。
3. 吸纳二极管的选择(D1)A. 吸纳二极管的最大承受电流能力至少要为最大负载电流的1.3倍,如果设计的电源要承受连续的短路输出,则吸纳二极管的最大承受电流能力要等于LM2596的极限输出电流。
对二极管来说,最坏的情况是过载或输出短路。
B. 吸纳二极管的反向耐压至少要为最大输入电压的1.25倍。
C. 吸纳二极管必须是快恢复的且必须靠近LM2596,此二极管的管脚要短,连接的铜线也要短。
由于所需的二极管开关速度快、正向压降低,所以,肖特基二极管是首选,同时,它的性能和效率都很好,特别是在低输出电压情况下更是如此。
使用超快恢复或高效整流二极管效果也很好。
超快恢复二极管的典型恢复时间为50ns或更快,而IN5400系列的整流二极管速度很慢,通常不用。
4. 输入电容的选择(CIN)为了防止在输入端出现大的瞬态电压,在输入端和地之间要加一个低ESR(等效电阻)的铝或钽电容作为旁路电容,这个电容要靠近IC。
另外,输入电容的RMS(电流均方根值)至少要为直流负载电流的一半。
要确保所选的电容的这个参数不能低于直流负载电流的一半。
几个不同的铝电解电容的典型均方根电流值所对应的曲线如图13所示。
对铝电解电容,其耐压值要为最大输入电压的 1.5倍。
必须谨慎使用固体钽电容器(见应用信息的输入电容器)。
如果使用了钽电容,则它的耐压要为输入电压的2倍,推荐使用生产厂家测试过浪涌电流的电容。
使用陶瓷电容为输入旁路电容时要特别小心,因为这可能会在输入脚处引起非常严重的噪声。
下面是我画好的PCB以及做好的电路板做好的电路PCB1顶层PCB2底层PCB3去掉覆铜打印预览底层打印预览顶层3D图1 3D图2下面再介绍下LM2596和LM2577LM2596概述:LM2596系列开关电压调节器是降压型电源管理单片集成电路,能够输出3A的驱动电流,同时具有很好的线性和负载调节特性。
固定输出版本有3.3V、5V、12V,还有一个输出可调版本。
添加少量的外部元件就可以使用该电压调节器。
该器件内部集成有频率补偿和固定频率发生器。
开关频率为150KHz,与低频开关调节器相比较,可以使用更小规格的滤波元件。
其封装形式包括标准的5脚TO-220封装和5脚TO-263表贴封装。
由于该器件可以使用通用的标准电感,这更优化了LM2596的使用,极大地简化了开关电源电路的设计。
该器件还有其他一些特点:在特定的输入电压和输出负载的条件下,输出电压的误差可以保证在±4%的范围内,振荡频率误差在±15%的范围内;可以用仅80μA的待机电流,实现外部断电;具有自我保护电路(一个两级降频限流保护和一个在异常情况下断电的过温完全保护电路)。
特征:3.3V、5V、12V的固定电压输出和可调电压输出,可调输出电压范围1.2V~37V,±4% ,封装形式:TO-220(T)和TO-263(S),保证输出负载电流3A ,输入电压可高达40V,仅需4个外接元件很好的线性和负载调节特性,150KHz固定频率的内部振荡器,TTL关断能力,低功耗待机模式,I Q的典型值为80μA ,高转换效率,具有过热保护和限流保护功能极限条件:最大供电电压:45V;ON /OFF 管脚输入电压:-0.3≤V≤+25V;反馈脚电压:-0.3≤V≤+25V;输出电压到地(稳态):-1V;功率消耗:内部限定;储存温度:-65°C 到+150°C;ESD易感性(人体模式)2KV;焊接温度:T封装(锡焊, 10秒) +260°C,最大结温+150°CLM2596典型运用电路固定输出。
设计步骤及实例LM2577简介LM2577是National Semicnductor公司生产的一种典型的升压式集成开关电源调整器,广泛应用在许多电子产品的电源电路中。
它具有外接元器件少、输入直流电源电压范围宽(3.5~40V)、输出开关电流达到3A、内部有固定频率(52kHz)振荡器、电流反馈型工作方式、有软启动、电流限制、欠压锁定和热关闭保护等功能。