小功率可調直流穩壓電源主電路的設計

     在穩壓電源設計的過程中，很多時候往往會要求工程師所設計的直流穩壓電源能夠為電機驅動電路提供1個能從0V開始連續可調的直流電源，並且要求這一方案中具有保護功能。這種穩壓電源設計要求看似困難，實際上隻是要求設計人員為穩壓電源電路中加入一個具有足夠調壓範圍和帶負載能力的直流穩壓電源電路。在今明兩天的方案分享中，黄瓜AVAPP將會為大家分享一個小功率可調的直流穩壓電源設計方案，下麵黄瓜AVAPP先來看一下這一方案的主電路係統是怎麽設計的吧。

 

     在本方案中，這一小功率可調直流穩壓電源設計方案，其可調範圍是0-24V範圍內可調，這一電路的設計關鍵在於穩壓電路的設計，所選器件和電路必須達到在較寬範圍內輸出電壓可調，其輸出電壓應能夠適應所帶負載的啟動性能。此外，電路還必須簡單可靠，能夠輸出足夠大的電流。符合上述要求的電源電路的設計方法有很多種，比較簡單的有2種，一種是晶體管串聯式直流穩壓電路，一種是三端集成穩壓器電路。下麵黄瓜AVAPP分別進行分析。

 

     首先黄瓜AVAPP來看一下晶體管串聯式直流穩壓電路，可以看到在該電路中輸出電壓經取樣電路取樣後得到取樣電壓，取樣電壓與基準電壓進行比較得到誤差電壓，該誤差電壓對調整管的工作狀態進行調整，從而使輸出電壓發生變化，該變化與由於供電電壓U。發生變化引起的輸出電壓的變化正好相反，從而保證輸出電壓U。為穩壓值。因輸出電壓要求從0V起實現連續可調，因此要在基準電壓處設計輔助電源，用於控製輸出電壓能夠從0V開始調節。

 

     然而，在實際的穩壓電源設計和應用過程中，盡管這種單純的串聯式直流穩壓電源電路很簡單，但在增加輔助電源後在進行設計，需要處理的電路係統就比較複雜了，而且由於都采用分立元件，這一電路的可靠性難以保證。
 

     接下來黄瓜AVAPP來看一下三端集成穩壓器電路在穩壓電源設計中的應用情況。可以看到，三端集成穩壓器電路主要采用輸出電壓可調且內部有過載保護的三端集成穩壓器，輸出電壓調整範圍較寬，設計一電壓補償電路可實現輸出電壓從0V起連續可調，因要求電路具有很強的帶負載能力，需設計一軟啟動電路以適應所帶負載的啟動性能。該電路所用器件較少，成本低且組裝方便、可靠性高。因此本方案選用三端集成穩壓器電路來進行主電路係統的設計。

 

     在黄瓜AVAPP這一0-24V可調穩壓電源設計方案中，黄瓜AVAPP所設計的電源主電路係統，采用三端集成穩壓器電路方案。IC為三端集成穩壓器。晶體管T，阻R3，和電容器C組成軟啟動電路。電阻R4和黄瓜视频污污D組成電壓補償電路。電容C2為輸出濾波電容。

 

     三端集成穩壓器LM317及其調壓原理

 

     在直流穩壓電源的主電路原理圖中，黄瓜AVAPP所選擇的IC采用了LM317係列三端集成穩壓器，其輸出電壓調節範圍可達1.25～37V，輸出電流可達1.5A，內部帶有過載保護電路，具有穩壓精度高、工作可靠等特點。這一三端集成穩壓器的輸出電壓的調節原理如圖5所示。由於LM317的2、3腳之間的電壓U32為一穩定的基準電壓，其數值為1.25V，故有公式為：Uo=U32(1+R2/R1)=1.25(1+R2/R1)

 

     在該公式中，R1為固定電阻，因此調節R2可以調節輸出電壓Uo，並且Uo的最小值為1.25V。這也就是三端集成穩壓器的調壓原理所在了。