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怎樣設(shè)計穩(wěn)壓電源的多重保護(hù)?
日期：2025-05-11 17:27
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摘要：
一、 穩(wěn)壓電源 的設(shè)計與制作背景
穩(wěn)壓電源電路是電子系統(tǒng)組成的重要部分 , 它為電子系統(tǒng)提供直流偏置 , 為電子系統(tǒng)中的有源器件提供合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。直流電源的性能直接影響著整個電子系統(tǒng)的性能。本論文在傳統(tǒng)的串聯(lián)型線性穩(wěn)壓電源電路結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上 , 增加多重保護(hù)作用 , 增強(qiáng)穩(wěn)壓作用 , 實(shí)現(xiàn)了一個具有多重保護(hù)作用的小功率線性穩(wěn)壓電源 , 可以可靠地為電子系統(tǒng)供電。
二、穩(wěn)壓電源的電路構(gòu)成
該穩(wěn)壓電源采用傳統(tǒng)的 串聯(lián)線性穩(wěn)壓電源 , 即由變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓四個基本模塊組成。本論文集中在穩(wěn)壓模塊 , 在增強(qiáng)穩(wěn)壓作用的同時 , 增加了顯示可調(diào)和多重保護(hù)作用 , 具體包括過壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、過流保護(hù)、負(fù)反饋波動補(bǔ)償。
1 顯示可調(diào)
該穩(wěn)壓電源顯示電壓在 2.2V~5.5V 可調(diào)。
2 過壓、欠壓保護(hù)
考慮到電網(wǎng)顯示電壓的波動 , 為了有效地保護(hù)負(fù)載 , 需要做過壓和欠壓的保護(hù)電路。具體實(shí)現(xiàn)電路如圖 2 所示。其基本原理為采用兩個比較器 , 分別比較電路工作時的實(shí)際電壓與預(yù)先設(shè)定的參考電壓 , 根據(jù)比較的結(jié)果 , 控制達(dá)林頓對管 , 切斷或者導(dǎo)通后續(xù)穩(wěn)壓模塊與之前的濾波模塊之間的連接 , 從而實(shí)現(xiàn)過壓或者欠壓情況下負(fù)載的有效保護(hù)。
3 過流保護(hù)
當(dāng)電路中由于特殊原因造成電流過大時 , 容易損傷負(fù)載 , 因此電路中也需要過流保護(hù)作用。在該設(shè)計中 , 采用了一個熱敏電阻。當(dāng)電流變小 , 熱敏電阻的阻值也變小 ; 當(dāng)電流變大時 , 熱敏電阻的阻值也變大 , 從而起到保護(hù)負(fù)載的作用。
4 負(fù)反饋波動補(bǔ)償
為了使得顯示電壓的波動更小 , 設(shè)計中采用了負(fù)反饋波動補(bǔ)償電路。
工作時 , 通過左側(cè)的微分器取出電壓的波動量 , 根據(jù)波動量通過比較器顯示 , 相應(yīng)地對負(fù)載提供電流或者泄放電流 , 從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定顯示電壓的目的。
結(jié)合這些保護(hù)模塊 , 得到包含濾波、穩(wěn)壓模塊的小功率線性穩(wěn)壓電源電路的完整電路 。
穩(wěn)壓電源電路是電子系統(tǒng)組成的重要部分 , 它為電子系統(tǒng)提供直流偏置 , 為電子系統(tǒng)中的有源器件提供合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。直流電源的性能直接影響著整個電子系統(tǒng)的性能。本論文在傳統(tǒng)的串聯(lián)型線性穩(wěn)壓電源電路結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上 , 增加多重保護(hù)作用 , 增強(qiáng)穩(wěn)壓作用 , 實(shí)現(xiàn)了一個具有多重保護(hù)作用的小功率線性穩(wěn)壓電源 , 可以可靠地為電子系統(tǒng)供電。
二、穩(wěn)壓電源的電路構(gòu)成
該穩(wěn)壓電源采用傳統(tǒng)的 串聯(lián)線性穩(wěn)壓電源 , 即由變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓四個基本模塊組成。本論文集中在穩(wěn)壓模塊 , 在增強(qiáng)穩(wěn)壓作用的同時 , 增加了顯示可調(diào)和多重保護(hù)作用 , 具體包括過壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、過流保護(hù)、負(fù)反饋波動補(bǔ)償。
1 顯示可調(diào)
該穩(wěn)壓電源顯示電壓在 2.2V~5.5V 可調(diào)。
2 過壓、欠壓保護(hù)
考慮到電網(wǎng)顯示電壓的波動 , 為了有效地保護(hù)負(fù)載 , 需要做過壓和欠壓的保護(hù)電路。具體實(shí)現(xiàn)電路如圖 2 所示。其基本原理為采用兩個比較器 , 分別比較電路工作時的實(shí)際電壓與預(yù)先設(shè)定的參考電壓 , 根據(jù)比較的結(jié)果 , 控制達(dá)林頓對管 , 切斷或者導(dǎo)通后續(xù)穩(wěn)壓模塊與之前的濾波模塊之間的連接 , 從而實(shí)現(xiàn)過壓或者欠壓情況下負(fù)載的有效保護(hù)。
3 過流保護(hù)
當(dāng)電路中由于特殊原因造成電流過大時 , 容易損傷負(fù)載 , 因此電路中也需要過流保護(hù)作用。在該設(shè)計中 , 采用了一個熱敏電阻。當(dāng)電流變小 , 熱敏電阻的阻值也變小 ; 當(dāng)電流變大時 , 熱敏電阻的阻值也變大 , 從而起到保護(hù)負(fù)載的作用。
4 負(fù)反饋波動補(bǔ)償
為了使得顯示電壓的波動更小 , 設(shè)計中采用了負(fù)反饋波動補(bǔ)償電路。
工作時 , 通過左側(cè)的微分器取出電壓的波動量 , 根據(jù)波動量通過比較器顯示 , 相應(yīng)地對負(fù)載提供電流或者泄放電流 , 從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定顯示電壓的目的。
結(jié)合這些保護(hù)模塊 , 得到包含濾波、穩(wěn)壓模塊的小功率線性穩(wěn)壓電源電路的完整電路 。
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