某恒压恒流电源的电路图及解释
恒压源电路原理电路图解
恒压源电路原理电路图解恒压源电路原理电路图解恒压源电路原理Constant Voltage Source:恒压源是其输出电流改变时,其端电压亦不变,而保持稳定,而理想的恒压源为:a)不因负载(输出电流)变化而改变。
b)不因输入电压变动而改变。
c)不因环境温度变化而改变。
d)内阻r等于零。
恒压源之电路符号:理想的恒压源实际的恒压源理想的恒压源,其内阻r等于零,使电压降等于零,令其电压可以全部输出至负载。
但实际的恒压源皆有内阻r存在。
以正向偏压B-E接面做成的恒压源:因VBE电压受IB变化影响很微,大约导通后便保持0.7V不变,将B-C短路,可近似一只二极管利用多只晶体三极管,部份将B-C短路成二极管,而一只作为射极跟随器,以推动输出。
二极管的温度系数:流过PN结电流不变下,PN结电压变化与温度变化关系:以反向偏压B-E接面做成恒压源:在集成电路Integrated Circuit内,利用三极管的B-E接面,接成反向偏压状态,便成稳压二极管,而稳压在5.5V至7V之间。
但稳压二极管恒压源会因温度变化而不稳定。
有温度补偿之稳压二极管恒压源:Vo = VZ +VBE × 2 VBE= VZ +VBEVBE之温度系数: -2.3mV/℃VZ<6V,温度系数?负VZ = 6V,温度系数?零VZ >6V,温度系数?正IC内部B-E接面之稳压电压约为7V,温度系数为正,与二极管之负温度系数互相抵消。
利用B-E接面成为电压倍增之恒压源。
电压倍数器(Voltage Multiplier) :温度补偿:( VBE↓ = -2.3mV/℃)当T o↑→VBE2↓→VR↑(∵VCC = VR3 + VBE2 +VR∴VR↑= VCC–VR3–VBE2↓)同时T o↑→VBE1↓→VR↓(∵VR = VR1 + VR2 = VR1 +VBE1∴VR↓ = VR1 + VBE1↓)例:设VCC = 20V,R1 = 4kΩ,R2 = 1kΩ,VBE = 0.7V,求VR 。
一款使用的小功率恒压恒流电源的设计
一款使用的小功率恒压恒流电源的设计设计一款小功率恒压恒流电源可以满足一些特定应用场景的需求。
本文将分为以下几个部分来进行设计。
1.功能需求分析在设计任何电子产品时,首先需要明确产品的功能需求。
在这个场景中,我们需要设计一款小功率的恒压恒流电源,它应该具备以下功能:-提供稳定的电压输出,通常在0-30V之间可调节。
-提供稳定的电流输出,通常在0-3A之间可调节。
-具备恒压和恒流两种模式的自动切换功能。
-具备过载保护功能,可以在超过额定电压和电流时自动切换至恒流模式。
-具备短路保护功能,可以在负载短路时自动切断输出。
2.硬件设计在实际设计中,我们可以使用常见的电子元件和电路来实现这些功能。
以下是一种可能的设计方案:-电源输入和滤波:使用一个交流输入电源模块,如变压器和整流电路,将交流输入转换为直流电源。
然后使用电容和电感滤波电路,以减小输入电源的纹波。
-控制电路:使用微控制器或运算放大器等控制器件来控制输出电压和电流。
可以通过调整PWM信号的占空比来调节输出电压和电流。
-反馈控制:对输出电压和输出电流进行反馈测量,并将测量结果与设定值进行比较,以控制输出电压和电流的稳定性。
可以使用电压和电流采样电路来获取测量值,再通过运算放大器等控制器件进行信号处理。
-恒压恒流切换:使用比较器或MOSFET开关等元件来实现恒压和恒流模式的自动切换。
当输出负载超过额定电压或电流时,切换至恒流模式以保护负载和电源。
-过载和短路保护:使用过流保护器件和短路保护器件来实现过载和短路保护功能。
当负载发生过流或短路时,及时切断输出电源以保护电源和负载。
-显示和控制界面:可以添加一个显示屏和按键,用于显示和调节输出电压和电流。
可以通过按键来控制电源的开关和恒压/恒流模式的切换。
3.软件设计通过软件设计可以实现一些额外的功能,如数据记录、远程控制和故障诊断等。
以下是一些可能的软件功能:-远程控制:可以通过网络或无线通信等方式实现对电源的远程控制和调节。
某恒压恒流电源的电路图及解释
图解电源(转贴,讲得非常好)电源是最常用的电器,作用是把220V交流转变成需要的直流电,供各种电器使用。
除了商品上各种独立的电源外,我们常见的各种适配器、充电器、机箱里用的模块化的(比如计算机用的),都可以认为是电源。
对于动手一族(DIY族),电源不仅是最常用的工具,往往也是DIY的对象。
也就是说,电源本身构造相对简单,往往可以DIY。
按照类别,电源可以分成线性电源和开关电源两类。
线性电源是先采用工频变压器降压,然后整流滤波,再用线性调整管进行稳压的方式,性能可以做得比较好。
开关电源是先整流滤波,然后高频振荡,再变压,再整流滤波。
由于初始滤波电容电压比较高,因此比能量比较大所以体积比较小,更因为高频振荡频率比工频高得多,因此变压器的体积和重量大大减少,再加上可以采用PWM反馈调节的方式,使得开关电源的效率很高,因此也不需要大体积的散热片,这样,开关电源的体积、重量与同功率的线性电源比大大减少。
但是,由于采用高频振荡,其谐波很可能向外发射或通过输出电源和输出电源传到外部,对通讯设备造成干扰。
值得注意的是,这种干扰并非是全频段的,而是在一些频率上(主要是谐波)有干扰。
同时,由于开关电源频率的不确定性,因此干扰频率也是不确定的,大多是变化的。
因此,不能简单的用收音机或者电台检查几个频点没有发现有干扰,就能确定某开关电源对通讯设备没有干扰。
正规的检查方法是要用频谱仪。
另外,有些电源是固定输出的,有些电源的电压可以在一定范围内可调,还有一些电源可以从0V起调。
可调的线性电源要解决好低压输出效率低下的问题,而可调的开关电源要解决大范围占宽比变化的问题。
大部分电源具备输出显示。
一般至少有一个电压表,也有的具备电流表,也有的是电压电流可以转换。
根据电压、电流表的类型,可以分成模拟显示电源和数字显示电源,前者用模拟表头显示,而后者用数字表显示。
数字显示电源有的是3位显示,也有高精度一些用4位表头显示,甚至更高的位数。
常见5种电源电路图及原理讲解!
常见5种电源电路图及原理讲解!一、稳压电源1、3~25V电压可调稳压电路图此稳压电源可调范围在3.5V~25V之间任意调节,输出电流大,并采用可调稳压管式电路,从而得到满意平稳的输出电压。
工作原理:经整流滤波后直流电压由R1提供给调整管的基极,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(其作用完全与稳压管一样)。
调节RP,可得到平稳的输出电压,R1、RP、R2与R3比值决定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。
2、10A3~15V稳压可调电源电路图无论检修电脑还是电子制作都离不开稳压电源,下面介绍一款直流电压从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,高精度的标准电压源集成电路TL431,使稳压精度更高,如果没有特殊要求,基本能满足正常维修使用,电路见下图。
其工作原理分两部分,第一部分是一路固定的5V1.5A稳压电源电路,第二部分是另一路由3至15V连续可调的高精度大电流稳压电路。
第一路的电路非常简单,由变压器次级8V交流电压通过硅桥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全可以当作内部电源使用。
第二部分与普通串联型稳压电源基本相同,所不同的是使用了具有温度补偿特性的,高精度的标准电压源集成电路TL431,所以使电路简化,成本降低,而稳压性能却很高。
高中物理实验专题:72《恒压源恒流源》
实验七十二 恒压源、恒流源实验目的通过实验理解恒压源与恒流源的原理。
实验原理恒压源可以定义为电动势恒定、内阻为零的电压源。
其回路的总电流改变时,端电压保持不变。
直接应用集成电路7805构造实验电路,实验电原理见图72-1a 。
恒流源可以定义为电动势和内阻都为无穷大,并且电动势与内阻之比为定值的电压源。
当回路中外电路的电阻改变时,端电压随之改变,但总电流保持不变。
利用三极管的输出特性构造实验电路,实验电原理见图72-1b 。
实验器材朗威®DISLab 、计算机、朗威®系列电学实验板EXB-12、13(图72-2a 、图72-2b )、学生电源、滑动变阻器、导线若干。
实验装置图见图72-3a 、图72-3b 。
图72-2b 朗威®系列电学实验板EXB-13图72-2a 朗威®系列电学实验板EXB-12图72-1b 使用7805构造实验电路图72-1a 使用三极管构造实验电路实验过程与数据分析1.将电压和电流传感器分别接入数据采集器;2.恒压源实验,将电压、电流传感器的测量夹分别与电学实验板的U 、I 连接,外接滑动变阻器于W ;3.打开计算表格,调节滑动变阻器W 1的触点,“点击记录”一组数据(图72-4),可以观察到电流变化时,电压保持恒定;4.恒流源实验,将电压、电流传感器的测量夹分别与电学实验板的U 、I 连接,外接滑动变阻器于W ;5.打开计算表格,点击“新建”,调节滑动变阻器W ,点击记录一组数据(图72-5),可以观察到电压在变化时,电流保持不变。
图72-3a 恒压源实验装置图图72-3b 恒流源实验装置图图72-4 实验数据注意恒压实验时,电流大于0.05A 的时间不要过长,做完实验后应及时断开K 。
图72-5 实验数据。
恒压 恒流 电源 原理
恒压恒流电源原理恒压恒流电源是一种电源设备,其工作原理是在负载电阻变化时,保持输出电压和输出电流恒定不变。
恒压恒流电源通常由稳压模块和稳流模块组成。
稳压模块通过反馈控制电路,监测输出电压,当电压偏离设定值时,调节输出电流以使电压保持恒定。
稳流模块通过反馈控制电路,监测输出电流,当电流偏离设定值时,调节输出电压以使电流保持恒定。
通过这种方式,恒压恒流电源能够提供稳定的电压和电流输出。
恒压恒流电源具有广泛的应用。
例如,在电子器件测试中,恒压恒流电源可以为被测器件提供稳定的电压和电流,保证测试结果的准确性。
在实验室中,恒压恒流电源可以用于供电实验电路,保证实验过程的稳定性。
在工业生产中,恒压恒流电源可以用于电镀、电解和电切等工艺,确保工艺过程的稳定性和精确性。
恒压恒流电源的原理基于反馈控制,通过不断调节输出电压和输出电流来维持恒定。
在稳压模块中,当输出电压偏离设定值时,反馈控制电路会调节输出电流,使输出电压恢复到设定值。
同样,在稳流模块中,当输出电流偏离设定值时,反馈控制电路会调节输出电压,使输出电流恢复到设定值。
这种反馈控制的机制能够实时监测和调节输出电压和电流,使恒压恒流电源能够保持稳定的输出。
除了稳定输出,恒压恒流电源还具有过流保护和过压保护功能。
当输出电流超过设定值或输出电压超过设定值时,电源会自动切断输出,以保护负载电路和电源设备的安全。
这种保护机制能够有效防止因电流过大或电压过高而引起的损坏或故障。
恒压恒流电源是一种能够提供稳定输出的电源设备。
通过反馈控制,恒压恒流电源能够实时监测和调节输出电压和电流,保持恒定。
在各种应用场景中,恒压恒流电源都发挥着重要的作用,确保电路和设备的稳定性和安全性。
通过了解恒压恒流电源的原理和应用,我们可以更好地理解和使用这一电源设备。
运放恒压源恒流源电路
图1-36是用运放构成的可控双向恒流源电路。
电路中,运放A1接成同相输入放大器,它的闭环增益很低,以得到深度负反馈,运放A2接成电压跟随器,它把输出电压Vsc传到A1的同相输入端,在这里与输入信号电压Vsr相加。
由于A2做同相输入放大器,其输入阻抗很高,输入偏置电流可忽略,流过R0的电流基本上就是输出电流Isc。
由此可见,Isc的极性取决于信号电压Vsc的极性,其大小可由Vsr和R0调节。
它是由于测量晶体管的β值和二极管的反向击穿电压时,需要的电流大小及方向都可控的恒流源电路。
图1-37是采用三个运放构成的可调电流源电路,输出电流可以保持在适当的精度范围内。
电路使用的有源防窥来使R1两端压降等于输入端所加的基准电压Vref,因此输出电流等于Vref/R1.为使R1两端电压保持恒定,由差分放大器A2通过射随器A3监测R1两端电压,此蒂娜呀经A2的输出加到比较器A1的反相输入端,由A1将它与基准电压Vref进行比较,使A1的输出电压增加或减小,直至达到平衡为止,于是Vr1=Vref。
射随器A3具有很高的输入阻抗,不会给流过R1的电流带来附加的负载电流。
由于控制环路的延时较长,故用C1对A3进行频率补偿,只要满足R2=R3=R4=R5,就会获得很好的性能。
若要改变输出电流,可将R1换成总阻值与之相近的串联固定电阻与可变电阻,调节可变电阻即可改变输出电流。
图1-38是采用运放构成的提供精密基准电压的电路。
电路中,R1、R2、R3、VDw接成桥路,运放A1的两输入端接在一对对角线上。
在电桥平衡时,R2上的电压Vr2等于稳压管VDw 的5.6V稳定电压,因A1的输入阻抗很高,所以,R2上的电流绝大部分流向R3,即为5.6V,所以输出端恶意提供11.2V的基准电压Vsc。
若Vsc变动,A1可迅速将其调整。
假设Vsc升高,则Vr2可升高同样的幅度,而Vr因R2、R3的分压,升高的幅度较小,所以Vr2>Vr3,Vsc回降。
恒流恒压充电器的原理与设计
恒流恒压充电器的原理与设计随着高新电子技术的发展各类充电电子产品不断上升,为此云峰电子为朋友们提供些相关恒流充电器的制作与原理分析,请仔细阅读!第一类、lm317恒流源电路图图1、图2分别是用78××和LM317构成的恒流充电电路,两种电路构成形式一致。
对于图1的电路,输出电流Io=Vxx/R+IQ,式中Vxx是标称输出电压,IQ是从GND端流出的电流,通常IQ≤5mA。
当VI、Vxx及环境温度变化时,IQ的变化较大,被充电电池电压变化也会引起IQ的变化。
IQ是Io的一部分,要流过电池,IQ的值与Io相比不可忽略,因而这种电路的恒流效果比较差。
对于图2的电路,输出电流Io=VREF/R+IADJ,式中VREF是基准电压,为1.25V,IADJ是从调整端ADJ流出的电流,通常IADJ≤50μA。
虽然IADJ也随VI及环境条件的变化而变化,且也是Io的一部分,但由于IADJ仅为78××的IQ的1%,与Io相比,IQ可以忽略。
可见LM317的恒流效果较好。
对可充电电池进行恒流充电,用三端稳压集成电路构成恒流充电电路具有元件易购、电路简单的特点。
有些读者在设计电路时采用78××稳压块,如《电子报》2001年第2期第十一版刊登的《简单可靠的恒流充电器》及今年第6期第十版的《恒流充电器的改良》一文,均采用7805。
78××虽然可接成恒流电路,但恒流效果不如LM317,前者是固定输出稳压IC,后者是可调输出稳压IC,两种芯片的售价又相近,采用LM317才是更为合理的改良。
LM317采用T0-3金属气密封装的耗散功率为20W,采用TO-220塑封结构的耗散功率为15W,负载电流均可达1.5A,使用时需配适当面积的散热器。
由于LM317的VREF=1.25V,其最小压差为3V,因此输入电压VI达4.25V就能正常工作。
但应注意输出电流Io调得较大时,输入电压VI的范围将减小,超出范围会进入安全保护区工作状态,使用时可从图3的安全工作区保护曲线上查明输入—输出压差〔VI-Vo〕的范围。
LM338的可调恒压、恒流线路
LM338的可调恒压、恒流线路左手665收藏时间:2015-2-22 19:39 13V 5A可调稳压使用LM338电路图稳压电源电路图:维修/充电两用稳压电源电路图维修/充电两用稳压电源的电路如图所示。
左手665收藏时间:2015年2月22日 19:39维修/充电两用稳压电源电路电路工作原理:该电源有相互独立的低压和高压两组输出。
其中低压输出专用于低压电器维修和蓄电池、充电电池充电等;高压输出专用于彩电维修。
本文以低压输出为例,说明其工作原理。
变压器二次32V的电压,经VD1~VD4整流和GI滤波后得到45V左右的直流电压;该电压经集成三端稳压器LM338K后得到稳压输出,调节电位器RP1,在输出端可以获得1.25~37V的稳定直流电压。
LED1是稳压电源的指示灯,R1是LED1的限流电阻,C2是用来滤除电源高频谐波分量和消除寄生振荡,VD3、VD6是为防止输人、输出端短路,保护LM338K而设。
高压输出的工作原理与低压输出的工作原理相同。
需要说明的是,根据LM317T的特性,提高输入电压,适当加大调整端电阻,使输人、输出端最大压差不超过40V,以免损坏LM317T。
按图所示中的电源电压和元件数值来设计,从输出端可得到90~130V、电流不小于1A的直流输出。
VD13是为防止来电中的电容反充电损坏LM317T而设的;由VD14、LED2和R5组成的电路,既是高压电源的指示灯,又是为维持LM317T的最小工作电流而设的。
元器件选择:LM338K一定要用正品;电源变压器功率不小于180V·A,低压二次电流大于5A,高压二次电流不小于1A;整流二极管可选用2CZ57D或进口200V/6A的整流全桥。
直流电流表头可选用85C1型5A的表头,低压表头选用85C1型50V的表头,高压表头可选用产85C1型150V的表头。
另外,LM338K和LM3l7T要安装足够大的散热片,RP2可选用多圈旋转型的电位器。
电源电路图详解
电源电路图详解!用电路元件符号表示电路连接的图,叫电路图。
电路图是人们为研究、工程规划的需要,用物理电学标准化的符号绘制的一种表示各元器件组成及器件关系的原理布局图,可以得知组件间的工作原理,为分析性能、安装电子、电器产品提供规划方案。
电路图是电子工程师必学的基本技能之一,本文集合了稳压电源、DCDC转换电源、开关电源、充电电路、恒流源相关的经典电路资料,为工程师提供最新鲜的电路图参考资料,超全超详细,只能帮你到这了!一、稳压电源1、3~25V电压可调稳压电路图此稳压电源可调范围在3.5V~25V之间任意调节,输出电流大,并采用可调稳压管式电路,从而得到满意平稳的输出电压。
工作原理:经整流滤波后直流电压由R1提供给调整管的基极,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(其作用完全与稳压管一样)。
调节RP,可得到平稳的输出电压,R1、RP、R2与R3比值决定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。
2、10A3~15V稳压可调电源电路图无论检修电脑还是电子制作都离不开稳压电源,下面介绍一款直流电压从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,高精度的标准电压源集成电路TL431,使稳压精度更高,如果没有特殊要求,基本能满足正常维修使用,电路见下图。
采用KIS-3R33,S模块制作的恒压恒流,电源
采用KIS-3R33S模块制作的恒压恒流电源一、原理尽管DC-DC降压的原理不是很简单,但可以把这个模块看成是一个黑匣子:这个图也就是一个三端,因此功能类似LM317这样的三端稳压器。
输入电压4.75V到23V都可以,输出-输入有个最小压差,大约1.0到2.0V(电流小的时候压差小),输出是0.925V到20V可调。
压差大一些其实没有太大关系,顶多影响点效率。
由于是开关型的同步IC,因此效率很高:这三根曲线都是输出=3.3V情况下的,红色是5V输入下,0.25A输出下效率可达95%。
绿色是12V输入,由于压差大,因此效率低了点,但在0.8A输出下仍然有91%。
所谓95%的效率,就是比如5V、2A输出的场合下,输入10V时仅仅需要1.05A(理想1.00A)。
官方电路KIS-3R33S模块采用了MPS的MP2307为核心器件的降压式DC-DC,典型电路为:输入4.75V起,最高23V(有人试验到30V没烧,但不建议这样做);输出可以从那个0.925V起调,一直到20V,电流可达3A,短时4A,有人试验到6A没烧,但不建议这样,电感也受不了。
采用两个内置的MOSFET进行同步整流,效率可达95%。
固定的340kHz振荡频率,算比较高的了,因此电感和滤波电容可以用的比较小。
从原理上看,就是IN和SW的MOS管首先导通,对电感储能,然后上面的管子断开、下面的闭合,电感的电流继续通过下面的MOS管流动。
根据输出的大小,反过来控制开关的占空比,达到可控输出的目的。
所谓同步整流,就是用MOS管替代肖特基管,在需要输出的时候控制MOS管闭合或断开,续流也是用MOS管。
由于MOS管的导通电阻非常小,速度也快,因此整流压降进一步减少,效率进一步提高,尤其是对低压输出的场合。
成品照片成品模块的体积很小,21.8mm×20.9mm,厚度7.5mm。
以下照片,是5个模块在不同拆解阶段放在一起拍的,点击可见大图:成品电路可以看到,与厂家典型电路基本一样,黑色本底就是厂家的,红色是模块不同的地方。
电源电路图详解
电源电路图详解!用电路元件符号表示电路连接的图,叫电路图。
电路图是人们为研究、工程规划的需要,用物理电学标准化的符号绘制的一种表示各元器件组成及器件关系的原理布局图,可以得知组件间的工作原理,为分析性能、安装电子、电器产品提供规划方案。
电路图是电子工程师必学的基本技能之一,本文集合了稳压电源、DCDC转换电源、开关电源、充电电路、恒流源相关的经典电路资料,为工程师提供最新鲜的电路图参考资料,超全超详细,只能帮你到这了!一、稳压电源1、3~25V电压可调稳压电路图此稳压电源可调范围在3.5V~25V之间任意调节,输出电流大,并采用可调稳压管式电路,从而得到满意平稳的输出电压。
工作原理:经整流滤波后直流电压由R1提供给调整管的基极,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(其作用完全与稳压管一样)。
调节RP,可得到平稳的输出电压,R1、RP、R2与R3比值决定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。
2、10A3~15V稳压可调电源电路图无论检修电脑还是电子制作都离不开稳压电源,下面介绍一款直流电压从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,高精度的标准电压源集成电路TL431,使稳压精度更高,如果没有特殊要求,基本能满足正常维修使用,电路见下图。
YDS-512制作恒流恒压电源
用YDS-512制作恒流恒压电源YDS-512是大家常用的一种电源模块,前一段时间本人对它的内部电路进行了研究,发现它的限流部分设计的很独特(也可能是我少见多怪),并且很容易改成可调的,做成很简单但高效率的恒流恒压电压,可用于做实验电源或充电电源。
下面的电路图是我根据印刷板绘制的,无关的元件没有画出来,为了便于理解加上了标号。
R是检测电流用的电阻,是用厚膜技术直接做在基板上的,通过计算得出电阻约37毫欧。
研究发现,R8的下端接在了5V电源上(由集成电路提供),这时限流值为5A左右,改变这个电压就可以改变限流值,因此采用了运放做了个模拟可变电源加在R8的下端,调节VR2就可以使输出电流在30毫安到5A间变化。
大家可能在使用中发现了YDS-512输出电压不是线性变化的,这其实是因为R4太小造成的,可以把R4去掉,R3去掉或为200K左右(为防电位器接触不良输出高电压),那么输出的线性就会比较好了。
图中的红X是需要断开的地方。
注意事项:1.运放一定要选“轨到轨”的,我用的是LMV358(印字是MV358),LM358是不能胜任的,因为它做不到满幅输出。
2.该电路输出短路有保护作用,但用于电池充电时,不能防止由于电池反接对电路的损坏。
3.YDS-512是瓷基板的,散热非常好,所以也很难焊,要用大功率烙铁或热风枪。
KIC的集成电路和YDS的不同,YDS的开关管是N管的,内阻小,带自举升压电路。
据说YDS系列是工业用的;KIC是民用的,开关管是P型的。
TL594和MB3759内部电路是一样,所以KIC-125的电路和YDS-512也有很多相似之处,不同的地方是YDS-512中是用15脚和16脚来检测电流,1脚和2脚来调压,在KIC-125中正好相反。
轨到轨(rail-to-rail):从输入来说, 其共模输入电压范围可以从负电源到正电源电压; 从输出来看, 其输出电压范围可以从负电源到正电源电压。
Rail to Rail翻译成汉语即“轨到轨”,指器件的输入输出电压范围可以达到电源电压。
高精度恒流源电路图大全(十款高精度恒流源电路设计原理图详解)
高精度恒流源电路图大全(十款高精度恒流源电路设计原理图详解)高精度恒流源电路图(一)采用集成运放构成的线性恒流源电路构成如图所示,两个运放(一片324)构成比较放大环节,BG1、BG2三极管构成调整环节,RL为负载电阻,RS为取样电阻,RW为电路提供基准电压。
工作原理:如果由于电源波动使Uin降低,从而使负载电流减小时,则取样电压US必然减小,从而使取样电压与基准电压的差值(US-Uref)必然减小。
由于UIA为反相放大器,因此其输出电压Ub=(R5/R4)×Ua必然升高,从而通过调整环节使US升高恢复到原来的稳定值,保证了US的电压稳定,从而使电流稳定。
当Uin升高时,原理与前类同,电路通过闭环反馈系统使US下降到原来的稳定值,从而使电流恒定。
调整RW,则改变Uref,可使电流值在0~4A之间连续可调。
高精度恒流源电路图(二)一款高精度恒流源电路如下图所示,在恒流电路与负载之间增设接地回路,这样在负载变化时电流能快速恢复稳定。
A1和VT1构成电压/电流转换电路,可将地电平信号转换为后级恒流电路所需要的+15V电平,A2、VT2、VT3等构成标准的恒流电路,R1=R2,则I1=I2。
VT5的基极由稳压二极管VS1提供+5V的稳定电压,则VT5的发射极电压不受负载变化的影响,保持为+5.7V。
另外,由于共基极电路的发射极输入阻抗低,因此A2与VT2构成的恒流源不受负载变化的影响,处于理想的工作状态。
将下图所示的恒流源与开关电路组合,便可得到一个高精度脉冲发生电路,如图5所示。
多个这种电路可构成高精度D/A转换器。
VD2和VD3构成电平移动电路,VD1和VD4是肖特基二极管,构成开关电路。
高精度恒流源电路图(三)采用开关电源的开关恒流源电路构成如图2.3.2所示。
BG1为开关管,BG2为驱动管,RL为负载电阻,RS为取样电阻,SG3524为脉宽调制控制器,L1、E2、E3、E4为储能元件,RW提供基准电压Uref。
LED驱动电源恒流电路方案详解
恒流案大全恒流源是电路中广泛使用的一个组件,这里我整理一下比较常见的恒流源的结构和特点。
恒流源分为流出(Current Source)和流入(Current Sink)两种形式。
最简单的恒流源,就是用一只恒流二极管。
实际上,恒流二极管的应用是比较少的,除了因为恒流二极管的恒流特性并不是非常好之外,电流规格比较少,价格比较贵也是重要原因。
最常用的简易恒流源如图(1) 所示,用两只同型三极管,利用三极管相对稳定的be电压作为基准,电流数值为:I = Vbe/R1。
这种恒流源优点是简单易行,而且电流的数值可以自由控制,也没有使用特殊的元件,有利于降低产品的成本。
缺点是不同型号的管子,其be电压不是一个固定值,即使是相同型号,也有一定的个体差异。
同时不同的工作电流下,这个电压也会有一定的波动。
因此不适合精密的恒流需求。
为了能够精确输出电流,通常使用一个运放作为反馈,同时使用场效应管避免三极管的be电流导致的误差。
典型的运放恒流源如图(2)所示,如果电流不需要特别精确,其中的场效应管也可以用三极管代替。
电流计算公式为:I = Vin/R1这个电路可以认为是恒流源的标准电路,除了足够的精度和可调性之外,使用的元件也都是很普遍的,易于搭建和调试。
只不过其中的Vin还需要用户额外提供。
从以上两个电路可以看出,恒流源有个定式(寒,“定式”好像是围棋术语XD),就是利用一个电压基准,在电阻上形成固定电流。
有了这个定式,恒流源的搭建就可以扩展到所有可以提供这个“电压基准”的器件上。
最简单的电压基准,就是稳压二极管,利用稳压二极管和一只三极管,可以搭建一个更简易的恒流源。
如图(3)所示:电流计算公式为:I = (Vd-Vbe)/R1TL431是另外一个常用的电压基准,利用TL431搭建的恒流源如图(4)所示,其中的三极管替换为场效应管可以得到更好的精度。
TL431组成流出源的电路,暂时我还没想到:)TL431的其他信息请参考《TL431的部结构图》和《TL431的几种基本用法》电流计算公式为:I = 2.5/R1事实上,所有的三端稳压,都是很不错的电压源,而且三端稳压的精度已经很高,需要的维持电流也很小。
电源管理设计:5W通用输入恒压-恒流充电器电源的电路图
电源管理设计:5W通用输入恒压/恒流充电器电源的电路图 图1所示为一个5 W通用输入恒压/恒流(CV/CC)充电器电源的电路图,该设计采用了Power Integrations的LinkSwitch-II系列产品LNK-616PG。
本设计适用于手机电池充电器、USB充电器或任何有恒压/恒流特性要求的应用。
在本设计中,二极管D1到D4对AC输入进行整流。
电容C1和C2对经整流的AC进行滤波。
电感L1和L2以及电容C1和C2组成一个π型滤波器,对差模传导EMI噪声进行衰减。
这些与Power Integrations的变压器E-sheild™技术相结合,使本设计能以充足的裕量轻松满足EN55022 B级传导EMI要求,且无需Y电容。
防火、可熔、绕线式电阻RF1提供严重故障保护,并可限制启动期间产生的浪涌电流。
图1显示U1通过可选偏置电源实现供电,这样可以降低空载功耗并提高轻载时的效率。
电容C4对U1提供去耦,其值决定电缆压降补偿的数量。
在恒压阶段,输出电压通过开/关控制进行调节,并通过跳过开关周期得以维持。
通过调整使能与禁止开关周期的比例,可以维持稳压。
还可根据输出负载情况减低开关损耗,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,还会降低初级侧电流限流点以减小变压器磁通密度,进而降低音频噪音。
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(达到最大输出功率点),LinkSwitch-II内的控制器将切换到恒流模式。
需要进一步提高负载电流时,输出电压将会随之下降。
输出电压的下降反映在FB引脚电压上。
作为对FB引脚电压下降的响应,开关频率将下降,从而实现线性恒流输出。
D5、R3、R4和C3组成RCD-R箝位电路,用于限制漏感引起的漏极电压尖峰。
电阻R4拥有相对较大的值,用于避免漏感引起的漏极电压波形振荡,这样可以改善稳压和减少EMI的生成。
详解恒压-恒流输出式单片开关电源的设计原理
详解恒压/恒流输出式单片开关电源的设计原理恒压/恒流输出式单片开关电源可简称为恒压/恒流源。
其特点是具有两个控制环路,一个是电压控制环,另一个为电流控制环。
当输出电流较小时,电压控制环起作用,具有稳压特性,它相当于恒压源;当输出电流接近或达到额定值时,通过电流控制环使IO维持恒定,它又变成恒流源。
这种电源特别适用于电池充电器和特种电机驱动器。
下面介绍一种低成本恒压/恒流输出式开关电源,其电流控制环是由晶体管构成的,电路简单,成本低,易于制作。
恒压/恒流输出式开关电源的工作原理 7.5V、1A恒压/恒流输出式开关电源的电路如图1所示。
它采用一片TOP200Y型开关电源(IC1),配PC817A型线性光耦合器(IC2)。
85V~256V交流输入电压u经过EMI滤波器L2、C6)、整流桥(BR)和输入滤波电容(C1),得到大约为82V~375V的直流高压UI,再通过初级绕组接TOP200Y的漏极。
由VDZ1和VD1构成的漏极箝位保护电路,将高频变压器漏感形成的尖峰电压限定在安全范围之内。
VDZ1采用BZY97 C200型瞬态电压抑制器,其箝位电压UB=200V。
VD1选用UF4005型超快恢复二极管。
次级电压经过VD2、C2整流滤波后,再通过L1、C3滤波,获得+7.5V输出。
VD2采用3A/70V的肖特基二极管。
反馈绕组的输出电压经过VD3、C4整流滤波后,得到反馈电压UFB=26V,给光敏三极管提供偏压。
C5为旁路电容,兼作频率补偿电容并决定自动重启频率。
R2为反馈绕组的假负载,空载时能限制反馈电压UFB不致升高。
该电源有两个控制环路。
电压控制环是由1N5234B型6 2V稳压管(VDZ2)和。
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图解电源(转贴,讲得非常好)电源是最常用的电器,作用是把220V交流转变成需要的直流电,供各种电器使用。
除了商品上各种独立的电源外,我们常见的各种适配器、充电器、机箱里用的模块化的(比如计算机用的),都可以认为是电源。
对于动手一族(DIY族),电源不仅是最常用的工具,往往也是DIY的对象。
也就是说,电源本身构造相对简单,往往可以DIY。
按照类别,电源可以分成线性电源和开关电源两类。
线性电源是先采用工频变压器降压,然后整流滤波,再用线性调整管进行稳压的方式,性能可以做得比较好。
开关电源是先整流滤波,然后高频振荡,再变压,再整流滤波。
由于初始滤波电容电压比较高,因此比能量比较大所以体积比较小,更因为高频振荡频率比工频高得多,因此变压器的体积和重量大大减少,再加上可以采用PWM反馈调节的方式,使得开关电源的效率很高,因此也不需要大体积的散热片,这样,开关电源的体积、重量与同功率的线性电源比大大减少。
但是,由于采用高频振荡,其谐波很可能向外发射或通过输出电源和输出电源传到外部,对通讯设备造成干扰。
值得注意的是,这种干扰并非是全频段的,而是在一些频率上(主要是谐波)有干扰。
同时,由于开关电源频率的不确定性,因此干扰频率也是不确定的,大多是变化的。
因此,不能简单的用收音机或者电台检查几个频点没有发现有干扰,就能确定某开关电源对通讯设备没有干扰。
正规的检查方法是要用频谱仪。
另外,有些电源是固定输出的,有些电源的电压可以在一定范围内可调,还有一些电源可以从0V起调。
可调的线性电源要解决好低压输出效率低下的问题,而可调的开关电源要解决大范围占宽比变化的问题。
大部分电源具备输出显示。
一般至少有一个电压表,也有的具备电流表,也有的是电压电流可以转换。
根据电压、电流表的类型,可以分成模拟显示电源和数字显示电源,前者用模拟表头显示,而后者用数字表显示。
数字显示电源有的是3位显示,也有高精度一些用4位表头显示,甚至更高的位数。
高分辨的数字显示电源可以很方便的测量各种电器在不同电压下和不同状态下的耗电,或者可以很方便的测量各种元器件的V-I特性曲线,比如二极管、稳压管的正反向特性,FET、VMOS管的转移特性等。
现在有很多数字电源,即不仅电流和电压表是数字的,而且输入也是数字的。
当然,并非数字电源一定是开关的,二者是不相干的,因为数字电源也可以是线性的。
数字电源的优势是可以精确的设置电压电流值,多组设置值可以存储起来,甚至可以程序控制(程控电源),完成自动时序输出或者自动测量功能。
还有一类电源,本身带有充电功能,而且在交流电停电后,可以自动转为电池输出,这样就实现了不间断电源的功能。
等到交流电来电后,会自动想电池充电,充满后保持浮充状态。
电源的最主要的特性参数,就是(最大、额定)输出电压、(最大、额定)输出电流、(最大、额定)输出功率。
选择时一定要看说明书或者标牌,而不能只看模拟表头的指示范围,因为电压表和电流表必须留有显示余量,比如额定20A的电源往往用30A满度的电流表,所以不能看表头是30A的就认为该电源可以输出30A。
电源其它的特性包括输出的准确性、稳定性、纹波和噪音、温度变动特性、电压调整率、负载调整率(输出电阻)等。
本贴余下的内容,就是根据电源的电压、电流和功率之间的关系,描述一下常见的几种类别电源的外部特性,这些电源是:普通电源、保护电源、维修电源、万能电源、象限电源,以便选购和使用时参考。
图:程控数字恒压恒流线性电源,0-32V,0-3A。
收藏分享评分Are you ready?回复引用订阅TO Pjetchen 超级版主2#发表于 2007-11-10 18:39 | 只看该作者普通电源。
普通电源都是电压源,或者叫恒压电源,额定电流就是最大输出电流。
所谓恒压电源,就是说无论输出有无、负载大小,输出电压保持恒定不变。
当然,任何“恒定”都是相对的,由于电源都有内阻,因此不可避免输出会随负载增大而少许下降。
有些普通电源的输出电压是可以调节的(旋钮在面板上),或者是可以微调的(有微调孔)。
即便不可调的电源,也有可能通过改变内部的电阻等元件实现微调。
当然,这样的调节不建议范围过大,尤其是线性电源,调节高了会使得电压余量不足产生大电流消顶现象,调节低了会降低效率、发热严重。
普通电源,如果没有任何保护措施,则随着负载的加重,输出电流可以超过额定电流许多,产生过热甚至烧坏。
当输出短路后,瞬间电流也非常大,这样就比较危险,会烧坏外部电器,或者对烧坏电源本身,或者熔断保险。
为了防止过流或短路,有些电源具备限流保护,这样即便输出短路,也可以把电流限制在安全范围内,不仅对电源本身,也对外电路不至于造成过流。
但有些电源的限流机制做的不是太好,对于短路保护无效,电流仍然很大。
Daiwa SS-330W,尽管有保护,但短路后电流仍然有15A,因此没有归到保护电源(见下)一类。
[本帖最后由 jetchen 于 2007-11-10 19:30 编辑]Are you ready?回复引用评分 TOP3#jetchen发表于 2007-11-10 18:41 | 只看该作者超级版主保护电源保护电源也是一种恒压电源,正常输出时与普通电源一样,但一旦有过流或短路发生,其内部将产生保护动作,完全切断输出。
保护动作后,有些电源需要把负载撤掉后才能有输出(自动恢复)有些电源具备一个恢复按钮,需要手动按一下才能恢复。
如果此时外部负载正常,则恢复成功,否则重新进入保护状态。
有些电源自己可以定时自动恢复(比如每间隔1秒自动发出一个恢复脉冲),如果外电路正常则恢复供电,但若不正常则将重新触发保护机制,继续回到保护状态。
Are you ready?回复引用评分 TOPjetchen4#发表于 2007-11-10 18:42 | 只看该作者维修电源。
维修电源也就是恒压恒流电源,即CVCI电源(Constant V、Constant I),超级版主而且电压和电流都是可调节的,可调范围都很大,一般是从0调起。
所谓恒流电源,就是电源试图把输出电流维持在设定值。
负载越重,则输出电压就越低,输出功率就越小。
维修电源的外观特点是不仅有电压调节旋扭,也有电流调节旋钮,有些具备粗调、细调双钮,也有些是多圈可调的,当然也有是数字输入的。
当负载比较轻的时候,电源表现为恒压输出,负载逐渐加重则电流逐渐加大,直到到达设定的电流值(限流值)时,就达到了转折点,此后若负载继续增加,电流也不再增加了并保持恒定,然后电压开始下降,这就是恒流区域。
直到输出短路,输出电流也保持在限流值。
这样,此种电源就又是恒流电源了,即只要输出负载是在一个范围内,输出电流是不变的。
维修电源的电压设置,就是开路,一边看表一边调节电压(模拟输入电源);限制电流的调节,一般要把输出短路,再一边看电流表一边调节电流旋钮。
当然,对于数字维修电源,直接用键盘输入电压、电流值就可以完成设置,或者可以调出实现存好的设置,或者可以通过计算机来控制。
维修电源的好处是不言而喻的,即不怕短路,而且短路电流就是限制电流,而且这个电流可以随意调节,这样就可以调节到电器最大的用电电流,不用担心烧坏电器。
比如在修理一个半导体收音机时,可以把限制电流调节到20mA。
当收音机出现过流或者短路故障时,最大电流绝不会超过20mA,因此不用担心烧坏,而且可以直接读出当时的电压和电流,便于维修。
由于其恒压恒流特性,维修电源也非常适合给锂电池充电。
其实,锂电池充电器就是一个特定的恒压恒流电源(当然具备一些特有的附加功能)。
比如有一组10.8V、3Ah的锂电池组,想以0.5C充电,就可以设置到12.6V(=4.2*3)、1.5A,直接接上充电即可。
开始充电时由于电压较低,处于恒流状态,当电压上升到12.6V时达到转折点,此后转入恒压状态,电流逐渐减少,当电流比较小的时候就可以认为是充满了。
但便长时间接在电源上不取下,也不会过充,电流将越来越小最后非常接近于0。
如图所示,红色表示最大的可能输出(往往稍大于额定值),而两条粉色线分别表示高电压小电流的设置和小电压大电流的设置。
维修恒压恒流电源还是很常见的,比如这款胜利的VC305DQ,输出最大30V、5A,但都可从0起调,比如设置在12V、1A。
Are you ready?回复引用评分 TOPjetchen 超级版主5#发表于 2007-11-10 18:50 | 只看该作者万能电源万能电源其实就是指在恒压恒流的基础上,再增加一个恒功率,是自己为了说明问题方便而起的名字。
这样的电源就是三可调电源,或者是三限制电源。
如图所示,红色表示最大的可能输出曲线(往往稍大于额定值),而粉色线稍小的电压、功率和电流设置时的负载增加曲线。
如果电压或者电流或者同时电压、电流设置的比较小,使得其乘积都没有超过功率的设置值,或者没有超过最大额定功率,那么功率限制功能将不发挥作用,此时该电源就与普通的维修电源表现无异,因此可以说维修电源是万能电源的一个特例。
限制功率的原因,一方面是因为有些用电设备有这样的需求,或者有些用途有这样的要求(比如各种不同电阻的恒功率老化测试)。
另外一方面,限制功率也是缩小体积、减少电源本身成本的一种方法。
或者也可以这样说,传统的维修电源在高压小电流的场合下,或者在低压大电流的场合下都有功率上的扩充的余地,因此这样做也能充分发挥电源的潜力。
当然,为了能达到恒功率输出,往往需要数字电源,因为功率是电压和电流的乘积,用模拟电路较难做出,精度也不高,而对于数字电源就比较好办,因为内部常用单片机作为核心控制器件。
恒功率输出的设备不是很多,我这个高压电源可算成一个。
这个电源最大电压输出3000V,最大电流输出0.4A,但不能同时达到,否则就有1200W 了,因此,限制到最大400W。
实际上,到底限制在多大功率是可以调节的。
Are you ready?回复引用评分 TOP6#jetchen发表于 2007-11-10 19:08 | 只看该作者超级版主象限电源至此,每后面一个电源的功能都包含前一个,或者说,每前一个电源都是后面电源的特例。
本处的象限电源也不例外,也是恒压恒流的,但在另外三个象限做了扩展。
在第I象限,就是常规的恒压恒流电源,输出为正。
在第III象限,也比较容易理解,就是电压和电流反向了,都变成负的了,输出功率还是正的(负负得正)。
比较不常见的是第II象限和第IV象限,电流为正则电压为负,而电流为负时电压为正了,这样输出功率就是负的,说明不仅电源没向外电路做功,而是外电路向“电源”做功了。
比如在第II象限,电流还是正的(即向外输出),但电压为负,即不仅电源不输出电压,而且被反向加压。
而且此时仍能保持电流的恒定,这样其实就成为恒流电子负载了。
当反向电压继续被加,达到设定值时,这个电源的特性将从恒流管转变成为稳压管(特性为负)了。