采用運(yùn)算放大器μA741做成的開關(guān)電源

采用運(yùn)算放大器μA741做成的開關(guān)電源如圖所示為一種設(shè)計(jì)新穎的開關(guān)電源。本電源采用運(yùn)算放大器μA741作為比較控制元件，兩只三極管復(fù)合作為調(diào)整元件，電路工作于開關(guān)狀態(tài)。當(dāng)輸出電壓比基準(zhǔn)電壓低2mV時(shí)，即μA741②腳比③腳低2mV(因?yàn)棣藺741的反應(yīng)靈敏度為2mV)，μAT41⑥腳輸出高電平，控制VT1和VT2導(dǎo)通，以大電流為負(fù)載和有關(guān)濾波電容C2、C3等補(bǔ)充電能，很快使輸出電壓升到12V，即μA741②、③腳電位相等。其⑥腳輸出低電壓(2V)，VT1、VT2關(guān)閉，暫停補(bǔ)充電能。隨著時(shí)間的增長，輸出電壓逐漸下降，又重復(fù)上述過程，周而復(fù)始，電源持續(xù)處于開關(guān)狀態(tài)，并使輸出電壓始終穩(wěn)定在12V。

經(jīng)典的電源電路(7805擴(kuò)流)上圖為在非常流行的經(jīng)典電路上做小許改動(dòng)的電路圖.電路目的:1)+24V轉(zhuǎn)換為+5V+/-5%2)可提供+2A以上的電流.

主要元件:TIP32C(ST)

L7805CV(ST)圖中的R62,在實(shí)際應(yīng)用中已經(jīng)更改為22OHM.功率元件TIP32C已經(jīng)加散熱片請壇子里面的各位朋友發(fā)表自己的看法分析此電路.包括:此電路的具體工作原理.

2.此電路是否能達(dá)到預(yù)期的效果.

3.存在何種問題.

4.如果圖中R62如果減小到諸如1OHM或者3.3OHM,會(huì)存在什么樣的問題.

5.其他.

12V/5A的穩(wěn)壓電源在該電路中除了通過電阻R4限制電流峰值為某一定值外，尚通過二極管限制輸出的直流電流值。前者也可由電位器R8調(diào)節(jié)，后者可由電位器R2調(diào)節(jié)。具有數(shù)碼顯示功能的穩(wěn)壓電源對于電子愛好者來說，無論是進(jìn)行電路的實(shí)驗(yàn)，還是進(jìn)行電器的維修，都離不開穩(wěn)壓電源。筆者利用一些常用的器件制作了帶有數(shù)碼顯示的穩(wěn)壓電源，電路如下圖所示：此電路有兩部分組成，即電源部分和顯示部分。下面以制作3V和6V電源為例來說明電路原理。電源部分是由電壓可調(diào)的穩(wěn)壓塊LM317組成的穩(wěn)壓電源，由變壓器副邊輸出約10V交流電經(jīng)過全波整流和電容濾波，進(jìn)入LM317穩(wěn)壓，在LM317的調(diào)整端通過開關(guān)S-1接入不同阻值的電阻，LM317的輸出端便可輸出3V和6V的電壓，再經(jīng)過電容濾波后即可使用。顯示部分是經(jīng)過電容C1、C2濾波后的電壓經(jīng)過1.5KΩ電阻降壓后接開關(guān)S-2的公共端；數(shù)碼管的a、c、d、g段接S-2的公共端；f、e和d段接S-2的另外兩端。開關(guān)S-1和S-2是同時(shí)動(dòng)作的，是一個(gè)開關(guān)的兩組接點(diǎn)。當(dāng)撥動(dòng)此開關(guān)時(shí)，在輸出3V和6V電壓的同時(shí)，數(shù)碼管也顯示出數(shù)字來。當(dāng)然，按此思路利用多刀開關(guān)可制作具有多種電壓輸出的穩(wěn)壓電源，有興趣的朋友不妨一試。大功率可調(diào)穩(wěn)壓電源無論檢修電腦還是電子制作都離不開穩(wěn)壓電源，下面介紹一款直流電壓從3V到15V連續(xù)可調(diào)的穩(wěn)壓電源，最大電流可達(dá)10A，該電路用了具有溫度補(bǔ)償特性的，高精度的標(biāo)準(zhǔn)電壓源集成電路TL431，使穩(wěn)壓精度更高，如果沒有特殊要求，基本能滿足正常維修使用，電路見下圖。其工作原理分兩部分，第一部分是一路固定的5V1.5A穩(wěn)壓電源電路。第二部分是另一路由3至15V連續(xù)可調(diào)的高精度大電流穩(wěn)壓電路。第一路的電路非常簡單，由變壓器次級(jí)8V交流電壓通過硅橋QL1整流后的直流電壓經(jīng)C1電解電容濾波后，再由5V三端穩(wěn)壓塊LM7805不用作任何調(diào)整就可在輸出端產(chǎn)生固定的5V1A穩(wěn)壓電源，這個(gè)電源在檢修電腦板時(shí)完全可以當(dāng)作內(nèi)部電源使用。第二部分與普通串聯(lián)型穩(wěn)壓電源基本相同，所不同的是使用了具有溫度補(bǔ)償特性的，高精度的標(biāo)準(zhǔn)電壓源集成電路TL431，所以使電路簡化，成本降低，而穩(wěn)壓性能卻很高。圖中電阻R4，穩(wěn)壓管TL431，電位器R3組成一個(gè)連續(xù)可調(diào)得恒壓源，為BG2基極提供基準(zhǔn)電壓，穩(wěn)壓管TL431的穩(wěn)壓值連續(xù)可調(diào)，這個(gè)穩(wěn)壓值決定了穩(wěn)壓電源的最大輸出電壓，如果你想把可調(diào)電壓范圍擴(kuò)大，可以改變R4和R3的電阻值，當(dāng)然變壓器的次級(jí)電壓也要提高。變壓器的功率可根據(jù)輸出電流靈活掌握，次級(jí)電壓15V左右。橋式整流用的整流管QL用15－20A硅橋，結(jié)構(gòu)緊湊，中間有固定螺絲，可以直接固定在機(jī)殼的鋁板上，有利散熱。調(diào)整管用的是大電流NPN型金屬殼硅管，由于它的發(fā)熱量很大，如果機(jī)箱允許，盡量購買大的散熱片，擴(kuò)大散熱面積，如果不需要大電流，也可以換用功率小一點(diǎn)的硅管，這樣可以做的體積小一些。濾波用50V4700uF電解電容C5和C7分別用三只并聯(lián)，使大電流輸出更穩(wěn)定，另外這個(gè)電容要買體積相對大一點(diǎn)的，那些體積較小的同樣標(biāo)注50V4700uF盡量不用，當(dāng)遇到電壓波動(dòng)頻繁，或長時(shí)間不用，容易失效。最后再說一下電源變壓器，如果沒有能力自己繞制，有買不到現(xiàn)成的，可以買一塊現(xiàn)成的200W以上的開關(guān)電源代替變壓器，這樣穩(wěn)壓性能還可進(jìn)一步提高，制作成本卻差不太多，其它電子元件無特殊要求，安裝完成后不用太大調(diào)整就可正常工作。有過載和短路保護(hù)的可調(diào)穩(wěn)壓電源該穩(wěn)壓電源的特點(diǎn)是：1電路簡單，穩(wěn)壓精度高，加上額定負(fù)載后輸出電壓不變。2具有超載和輸出短路保護(hù)及告警功能。當(dāng)超載時(shí)電阻R8上的壓降增大，該壓降達(dá)到06V時(shí)可控硅SCR導(dǎo)通，使Q1基極電位下降到1V左右，于是管Q1和調(diào)整管Q2、Q3均截止，保護(hù)調(diào)整管免遭燒壞。Q2、Q3截止后輸出電壓為零，電子開關(guān)Q4截止，Q5導(dǎo)通，使Q6、Q7組成的多諧振蕩器起振（幾十赫芝），發(fā)光管LED2閃亮，以示告警。當(dāng)輸出端短路時(shí)（最大超載），R8上壓降遠(yuǎn)大于06V，可控硅立即導(dǎo)通，同樣切斷穩(wěn)壓輸出。當(dāng)短路故障排除后，只要按一下復(fù)位按鈕AN，使可控硅“復(fù)位”，穩(wěn)壓電源立即照常工作。這時(shí)Q4正常導(dǎo)通，Q5截止，Q6、Q7停振，LED2熄滅。

該電源容易制作，Q2、Q3的β值應(yīng)接近一致。電阻R2、R4、R5、R6、R14、R17選用1/2W，其余均為1/4W。電阻R8用直徑025mm、長度18cm的康銅絲6根并聯(lián)而成。若無康銅絲也可用8只1/4W22Ω色環(huán)電阻并聯(lián)而成。該電阻只對保護(hù)電流設(shè)定值有影響而與穩(wěn)壓精度無關(guān)。調(diào)整管散熱器采用市售鋁合金專用散熱器，裝在鐵殼外面。三端穩(wěn)壓器擴(kuò)流電路三端穩(wěn)壓器擴(kuò)流電路見下圖。在負(fù)載電流小時(shí)，R1上的壓降不足以使BG2、BG1導(dǎo)通，此時(shí)輸出端的電流由三端穩(wěn)壓器提供。當(dāng)負(fù)載電流上升時(shí)，R1上的壓降使BG2、BG1導(dǎo)通，以補(bǔ)償負(fù)載端所需的輸出電流。因此，電阻R1的阻值可由三端穩(wěn)壓器的最大輸出電流時(shí)，令BG2、BG1導(dǎo)通來決定。

由上述工作過程可知，三端穩(wěn)壓器在電路中僅起一個(gè)恒流源功能，所以，這種擴(kuò)流電路可以作為大電流輸出的穩(wěn)壓電源。帶限流保護(hù)的可調(diào)穩(wěn)壓電源雖然現(xiàn)在我們可以用很多集成電路做出各種電源電路，但在有些條件的限制下，有時(shí)我們也可考慮用分立元件搭出一些適合我們需要的電源電路。這里我們介紹的電路可以實(shí)現(xiàn)從0.7V-24V連續(xù)可調(diào)，并且可以實(shí)現(xiàn)50mA-2A可調(diào)整的電流限制。作為實(shí)驗(yàn)電源，也許是一種好的選擇。其電路見下圖。下面介紹一些制作調(diào)試方法。P1是用來設(shè)置限制最大輸出電流，調(diào)整它可以在相應(yīng)的輸出電壓時(shí)，給出50mA-2A的電流限制。P2用做輸出電壓調(diào)節(jié)。這里必須注意的是要求用對數(shù)型的電位器。這樣輸出電壓的可調(diào)性和線性會(huì)更好些。電源變壓器的輸出電壓和容量應(yīng)根據(jù)你所需要的輸出電壓和電流來選區(qū)。最佳的方案是：變壓器次級(jí)電壓為36、40、48V或帶中間抽頭的50、75、80V。容量為100VA。電容C1可以從2200-6800uF/35-50V之間選擇。BC182為50V/100mA/NPN三極管；BD139為80V/1.5A/NPN三極管；BC212為50V/100mA/PNP三極管；2N3055為60V/15A/NPN三極管。Q4必需使用散熱器，另外它可以由TIP3055替代。大電流可調(diào)穩(wěn)壓電源此穩(wěn)壓電源可調(diào)范圍在3.5V～25V之間任意調(diào)節(jié)，輸出電流大，并采用可調(diào)穩(wěn)壓管式電路，從而得到滿意平穩(wěn)的輸出電壓。工作原理：經(jīng)整流濾波后直流電壓由R1提供給調(diào)整管的基極，使調(diào)整管導(dǎo)通，在V1導(dǎo)通時(shí)電壓經(jīng)過RP、R2使V2導(dǎo)通，接著V3也導(dǎo)通，這時(shí)V1、V2、V3的發(fā)射極和集電極電壓不再變化（其作用完全與穩(wěn)壓管一樣）。調(diào)節(jié)RP，可得到平穩(wěn)的輸出電壓，R1、RP、R2與R3比值決定本電路輸出的電壓值。元器件選擇：變壓器T選用80W～100W，輸入AC220V，輸出雙繞組AC28V。FU1選用1A，F(xiàn)U2選用3A～5A。VD1、VD2選用6A02。RP選用1W左右普通電位器，阻值為250K～330K，C1選用3300μF／35V電解電容，C2、C3選用0.1μF獨(dú)石電容，C4選用470μF／35V電解電容。R1選用180～220Ω/0.1W～1W，R2、R4、R5選用10KΩ、1／8W。V1選用2N3055，V2選用3DG180或2SC3953，V3選用3CG12或3CG80。雙組輸出穩(wěn)壓電源電路圖，輸出電壓為+/-16V，+/-12V自制八檔數(shù)顯穩(wěn)壓電源本電源共有3、5、6、9、12、15、18、24V八檔電壓輸出，用常見的彩電八檔預(yù)選開關(guān)切換(也可用其它雙刀八擲開關(guān))，兩位LED數(shù)碼

管顯示電壓值。具體電路如附圖所示。

電路共分兩部分，一部分是穩(wěn)壓電路，一部分是數(shù)顯譯碼電路。穩(wěn)壓部分以可調(diào)集成穩(wěn)壓塊LM317為主，配以相應(yīng)的分壓電阻，獲得八檔電壓輸出。為減少LM317的功耗，變壓器采用帶中間抽頭的。當(dāng)輸出電壓在9V以下時(shí)，用12V交流電壓；當(dāng)輸出電壓在12V以上時(shí)，用24V交流電壓，由繼電器自動(dòng)切換。為保證穩(wěn)壓輸出精度，所用分壓電阻R1-R14均用金屬膜電阻，以保證溫度變化時(shí)分壓比不變。

除R1、R2之外，其余分壓電阻均用510Ω。在焊接前用數(shù)字表測出阻值，誤差較小的用作R9、R10、R11、R12，誤差較大的用于串并聯(lián)。R1和R2也可采用串并聯(lián)方法獲得，且用數(shù)字表測量準(zhǔn)確。R1根據(jù)所用LM317的基準(zhǔn)電壓確定。當(dāng)電壓恰為1.25V時(shí)，R1=1.25V×170Ω/V=212.5Ω，如不是1.25V，則用上述公式計(jì)算出準(zhǔn)確阻值。R2=510Ω-R1。只要分壓電阻選擇合適，各檔輸出電壓誤差均可控制在1％以內(nèi)。數(shù)字顯示的譯碼部分已盡可能的簡化。十位的數(shù)碼管只顯示1、2兩個(gè)數(shù)字，用共陰數(shù)碼管，僅用4個(gè)二極管就完成了顯示譯碼。其筆

段6在輸出電壓大于12V時(shí)均有電壓，因而兼做繼電器驅(qū)動(dòng)。二極管D1用于隔離。繼電器兩端并聯(lián)的電解電容是防止切換電壓時(shí)頻頻動(dòng)作，且用于吸收繞組的反壓。個(gè)位數(shù)譯碼采用了減筆段法，其表示方法如附表所示。即數(shù)碼管以筆段全亮(顯示8字)為基礎(chǔ)，當(dāng)顯示數(shù)字3時(shí)，減去e、f兩段；顯示數(shù)顯示數(shù)字5時(shí)，減去b、e兩段；顯示數(shù)字6時(shí)，減去b段，較之直接譯碼簡單得多。為實(shí)現(xiàn)這一設(shè)想，個(gè)位數(shù)碼管選用了共陰數(shù)碼管，七個(gè)限流電阻值使數(shù)碼管處于全亮狀態(tài)。當(dāng)需要減去某個(gè)筆段時(shí)，在對應(yīng)電阻上加上12V電壓，則該筆段熄滅，完成了減筆段顯示。由于數(shù)碼管的發(fā)光電壓均在1.6V以上，所以，即使電路中串入兩只二極管，其電壓也僅1.4V，不足以使筆段點(diǎn)亮，因而，電路中的隔離二極管并不影響其邏輯功能。LM317第2、3腳上并聯(lián)的二極管D16是起保護(hù)作用的，防止切換電壓時(shí)偶爾出現(xiàn)的輸出電壓高于輸入電壓時(shí)電流倒灌損壞LM317。LM317應(yīng)設(shè)置足夠大的散熱片。電源變壓器的功率應(yīng)不小于4