直流穩(wěn)壓電源與充電電源

《直流穩(wěn)壓電源與充電電源》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、直流穩(wěn)壓電源與充電電源一．直流穩(wěn)壓電源與充電電源的任務(wù)：設(shè)計(jì)一直流穩(wěn)壓電源與充電電電源電路，輸出電壓3V、6V、兩檔，且正負(fù)極性可以轉(zhuǎn)換。整機(jī)直流穩(wěn)壓電源與充電電源電路整體電路框圖，如下整流濾波電路穩(wěn)壓電路充電電路（慢充）充電電路（快充）1．整流濾波電路采用橋式整流電容濾波電路。2．穩(wěn)壓電路采用帶有限流型保護(hù)電路的晶體管串聯(lián)穩(wěn)壓電路。3．充電電路采用兩個(gè)晶體管恒流源電路。二．主要技術(shù)指標(biāo)：1.輸出電壓：3V、6V兩檔，且正負(fù)極性可以轉(zhuǎn)換。2.輸出電流：額定電流為150mA，最大電流500mA。3.額定電流輸出時(shí)，ΔUo/Uo小于±10%。4.“慢充

2、”或“快充”：能對(duì)4節(jié)5號(hào)或7號(hào)可充電電池“慢充”或“快充”。慢充的充電電流為50mA~60mA，快充的充電電流為110mA~130mA。三、直流穩(wěn)壓電源與充電電源的設(shè)計(jì)方案：整體電路的設(shè)計(jì)應(yīng)由后級(jí)往前級(jí)進(jìn)行。即先設(shè)計(jì)穩(wěn)壓電路，再設(shè)計(jì)充電電路，最后設(shè)計(jì)整流電路。1.穩(wěn)壓電路設(shè)計(jì)穩(wěn)壓電路采用帶有限流保護(hù)電路的晶體管串聯(lián)穩(wěn)壓電路。保護(hù)電路電壓調(diào)整管Uo,(ui)uo基準(zhǔn)電路取樣電路比較放大器電路基本設(shè)計(jì)方案如下：1.由于穩(wěn)壓輸出電流Io>100mA,因此調(diào)整管采用復(fù)合管。2.提供基準(zhǔn)電壓穩(wěn)壓管可以用發(fā)光二極管LED代替，兼做電源指示燈用。3.由于UO為

3、3v、6v兩檔固定值，且不要求調(diào)整，因此可將取樣電阻分為兩個(gè)，用1*2波段開(kāi)關(guān)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。4.輸出端用2*2波段開(kāi)關(guān)來(lái)轉(zhuǎn)換UO極性。5.過(guò)載保護(hù)電路采用限流保護(hù)電路，且二極管用發(fā)光二極管LED代替，兼做過(guò)流指示燈使用。穩(wěn)壓電源原理如下圖穩(wěn)壓電路的組成穩(wěn)壓二極管的缺點(diǎn)是工作電流較小，穩(wěn)定電壓值不能連續(xù)調(diào)節(jié)。線性串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的工作電流較大，輸出電壓一般可連續(xù)調(diào)節(jié)，穩(wěn)壓性能優(yōu)越。利用晶體管放大作用，將穩(wěn)壓管穩(wěn)定電路的輸出電流放大后，再作為輔在電流。電路采用設(shè)計(jì)輸出方式，因而引入了電壓負(fù)反饋可以穩(wěn)定輸出電壓。串聯(lián)型穩(wěn)壓電源電路的組成用三極管輸出電壓可調(diào)的特

4、點(diǎn)所組成的穩(wěn)壓電源，因三極管與負(fù)載相串聯(lián)，所以，又稱為串聯(lián)型穩(wěn)壓電源。串聯(lián)型穩(wěn)壓電源可實(shí)現(xiàn)輸出電壓可調(diào)的目的。穩(wěn)壓電源中的穩(wěn)壓電路由四個(gè)單元組成。（1）基準(zhǔn)單元：限流電阻R2和穩(wěn)壓管D1組成穩(wěn)壓電路的基準(zhǔn)單元，該單元的作用是為穩(wěn)壓電路提供自動(dòng)調(diào)整所需的基準(zhǔn)電壓UZ。（2）取樣單元：電阻R3、R4和電位器RP組成穩(wěn)壓電路的取樣單元，因該單元與負(fù)載電阻RL相并聯(lián)，所以該電路兩端電壓的變化情況直接反映了輸出電壓的變化情況。（3）放大單元：穩(wěn)壓電路中的放大單元由三極管T2、電阻R1和穩(wěn)壓管D1等器件組成，該電路可將取樣電路所采到的電壓UB2與基準(zhǔn)電壓UZ進(jìn)

5、行比較，并產(chǎn)生與輸出電壓變化情況成正比的控制信號(hào)，控制信號(hào)經(jīng)放大后產(chǎn)生控制電壓，控制調(diào)整管T1的輸出電壓，以保證穩(wěn)壓電源輸出電壓的穩(wěn)定。（4）調(diào)整單元：穩(wěn)壓電路中的調(diào)整單元由三極管T1和外接的負(fù)載電阻RL等器件組成，調(diào)整管T1與負(fù)載電阻RL等組成射極輸出器。射極輸出器是串聯(lián)電壓負(fù)反饋電路，因電壓反饋可以穩(wěn)定輸出電壓，所以，穩(wěn)壓電源的輸出電壓將很穩(wěn)定。因穩(wěn)壓電源的輸出電流等于調(diào)整管的集電極電流，當(dāng)輸出電流太大時(shí)，可采用復(fù)合管作為調(diào)整管，以提高電路的輸出電流.由于在穩(wěn)壓電路中，調(diào)整管與負(fù)載串聯(lián)，因此流過(guò)它的電流與負(fù)載電流一樣大。當(dāng)輸出電流過(guò)大或發(fā)生短路

6、時(shí)，調(diào)整管會(huì)因電流過(guò)大或電壓過(guò)高而損壞，所以需要對(duì)調(diào)整管加以保護(hù)。電路中，R2、LED1組成減流型保護(hù)電路。此電路設(shè)計(jì)在I0P＝1.2I0時(shí)開(kāi)始起保護(hù)作用，此時(shí)輸出電流減小，輸出電壓降低。故障排除后電路應(yīng)能自動(dòng)恢復(fù)正常工作。在調(diào)試時(shí)，若保護(hù)提前作用，應(yīng)減少R2值；若保護(hù)作用遲后，則應(yīng)增大R2之值。2.原件參數(shù)計(jì)算方法：1.確定輸入電壓Ui(整流濾波電路輸出電壓UO)。當(dāng)忽略檢測(cè)電阻R2上的電壓時(shí)，有Ui=Uo′=UOmax+UCE1=6+UCE1式中，調(diào)整管壓降UCE1一般在3V-8V間選取，以保證T1能工作再放大區(qū)，當(dāng)市電電網(wǎng)電壓波動(dòng)不大時(shí)，UC

7、E1可選小一些，此時(shí)調(diào)整管和電源變壓器的功耗也可以小一些。2.確定晶體管。估算出晶體管的Icmax、Ucemax和Pcmax值，再根據(jù)晶體管的極限參數(shù)Icm、BUceo、Pcm來(lái)選擇晶體管。ICmax≈IO=150MaUcemax=Ui-Uomin=Ui-3Pcmax=Icmax·Ucemax查晶體管手冊(cè)，只要ICM、BUCEO、PCM大于上述計(jì)算值的晶體管都可以作為調(diào)整管T1所用。3.確定基準(zhǔn)電壓電路的基準(zhǔn)電壓。因?yàn)閁o=(Uz+UBE3)，所以UZ=nUO-UBE3則UZ＜nUO式中，n為取樣電路的取樣比，且n<=1,一般為0.6-0.8之間，

8、所以UZ應(yīng)小于Uomin(3V)LED的工作電壓約為1.8-2.4V,且其正向特性曲線較陡，因此特可以代替穩(wěn)壓管提供基準(zhǔn)電