电源威廉希尔官方网站 图
整流滤波稳压实验线路图
该实验威廉希尔官方网站 如图所示,它由单相变压器提供电源给由4只二极管组成的桥式整流威廉希尔官方网站 ,整流输出经电容器滤波、CW317集成块稳压后向负载供电。为研究方便,整流、滤波、稳压及负载4部分威廉希尔官方网站 分开设置,可用短路线连接后组成完整的整流滤波、稳压威廉希尔官方网站 。电阻RL和电位器RW2为整流滤波稳压威廉希尔官方网站 的负载。当调节电位器RW1时,可改变稳压器的输出电压Uo,调节电位器RW2时,便能改变负载电流IL的大小。
滤波器是由电感器和电容器构成的网路,可使混合的交直流电流分开。电源整流器中,即借助此网路滤净脉动直流中的涟波,而获得比较纯净的直流输出。最基本的滤波器,是由一个电容器和一个电感器构成,称为L型滤波。所有各型的滤波器,都是集合L型单节滤波器而成。基本单节式滤波器由一个串联臂及一个并联臂所组成,串联臂为电感器,并联臂为电容器。
在电源及声频威廉希尔官方网站 中之滤波器,最通用者为L型及π型两种。就L型单节滤波器而言,其电感抗XL与电容抗XC,对任一频率为一常数,其关系为XL·XC=K2故L型滤波器又称为K常数滤波器。倘若一滤波器的构成部分,较K常数型具有较尖锐的截止频率(即对频率范围选择性强),而同时对此截止频率以外的其他频率只有较小的衰减率者,称为m常数滤波器。
所谓截止频率,亦即与滤波器有尖锐谐振的频率。通带与带阻滤波器都是m常数滤波器,m为截止频率与被衰减的其他频率之衰减比的函数。每一m常数滤波器的阻抗与K常数滤波器之间的关系,均由m常数决定,此常数介于0~1之间。当m接近零值时,截止频率的尖锐度增高,但对于截止频的倍频之衰减率将随着而减小。最合于实用的m值为0.6.至于那一频率需被截止,可调节共振臂以决定之。m常数滤波器对截止频率的衰减度,决定于共振臂的有效Q值之大小。若达K常数及m常数滤波器组成级联威廉希尔官方网站 ,可获得尖锐的滤波作用及良好的频率衰减。
高频变压器T的次级感应的正负交变的脉冲电压,经过由大功率高频开关二极管V1、V2组成的全波整流器整流、再经过L1电感和电容C2、C3、C4组成的L型滤波器和Z1电源滤波器等平滑滤波,在输出端获得高低频杂音符合指标要求的48V直流电压输出。脉冲宽度直接决定输出电压的高低。脉冲宽度宽,输出电压高,脉冲宽度窄,输出电压低。在输出端并接了一只电压表,以测量显示输出直流电压。R2为泄放电阻,FL为分流器,一只电流表跨接在FL两端以测量显示整流器的输出电流值,FL两端的电压值还作为输出电流取样信号送往稳压及限流、均流威廉希尔官方网站 。R1、C1和V3组成RCD吸收威廉希尔官方网站 以吸收次级的过冲电压。
市电AC220V经C801高频滤波后,再由L801、C802、C803及L802组成的共模抑制威廉希尔官方网站 滤除高频干扰,然后再送到大电感L803中。L803实为功率因数校正(PFC)电感,其目的是利用电感特性来提高威廉希尔官方网站 的功率因数。这种功功率因数校正方式通常称为无源PFC威廉希尔官方网站 ,其功率因数提高效果虽不如有源PFC威廉希尔官方网站 (由专用的功率因数校正芯片及外围威廉希尔官方网站 组成),但威廉希尔官方网站 简单,故障率低。
由于无源PFC威廉希尔官方网站
对电压没有提升作用,故加到开关管D极上的直流电压仍约为+300V。
制作的一款带电压比较器的高稳定度大电流直流稳压威廉希尔官方网站 。主要由电源变压、整流滤波、基准源威廉希尔官方网站 、电压比较、复合功率调整、过流保护威廉希尔官方网站 等几部分组成。电源变压及整流滤波较为简单,这里不多述。ICl(7805)、IC2(LM317)构成精密基准源;IC3在这里接成反相比较器,作为电压比较威廉希尔官方网站 ,且同相端接入基准源,反相端输入取样电压,经IC3内同相端基准进行比较后,由输出端输出比较的结果去控制复合调整管的导通程度,以调整输出电压的升降。V1、V2组成复合功率调整威廉希尔官方网站 ,将比较器威廉希尔官方网站 的控制电流放大至数安培的负载电流,提高驱动能力。其中V1勿需像普通“串稳”电源那样增加c、b极间的偏流电阻。V3、R6、R5组成负载过流保护威廉希尔官方网站 ,过流取样电阻R6串在电源负端,不设在稳压控制之内,使其对稳压输出几乎无影响(针对取样电阻R6串在调整管输出端的威廉希尔官方网站 而言)。
图1 大电流可调稳压电源威廉希尔官方网站
威廉希尔官方网站 工作原理
电源变压后经整流滤波平滑的直流电压供给稳压威廉希尔官方网站 。一路经ICl初步稳压成5V后再供给IC2稳压输出作为基准电压1.25V,此基准电压直接供给电压比较器IC3(LM358)的同相端;而另一路则作为IC3的供电电源。通电时IC3因V1、V2无启动而截止无输出,其反相端也无电压(0V),反相比较器IC3立即会输出高电压,使V1、V2迅速导通,稳压输出从0V开始上升,经R3、RP、R4分压取样后送到IC3反相端的电压也上升,与IC3的同相端1.25V基准进行电压比较后,使IC3输出端电压下降回落到设定的稳压值上。当稳压输出电压因负载的接人,会引起电压有下降趋势时,其稳定过程是:稳压输出↓→IC3反相端电压↓→IC3反相比较后输出端↑→V1、V2导通↑→稳定输出正常。过流保护管V3工作过程:当过流取样电阻R6上的电压因负载过重而超过0.7V时,V3导通,将V1的b极接地使输出电压下降,达到过流保护目的。
威廉希尔官方网站 特点输出稳定度高,在额定负载电流和保证调整管V2的正常压降条件下,其输出电压在数字表上丝毫不动(见附表)。
元器件选择和制作
首先要达到大电流稳压输出,最起码电源变压器功率应相应增大,笔者实验选用的是一只120VA的变压器,实际应用可根据需要自行选择。整流管选6A/200V即可,C1主滤波电解要求:≥8200μF/50V,V2为BVeeo》100V,Icm》10A,Pcm≥100W的硅NPN大功率管,如C5198,C3263等。V1、V3宜选BVeeo≥50V,Icm》IA、Pcm≥0.6W的硅NPN中功率小体积管,β≥180,推荐型号:C8050(国产、进口均可)。ICl为普通三端7805,IC2为LM317。IC3要求单电源运放,且共模电压为0V温漂小的。要求IC3供电负端、C3地、R4取样地、C4地、输出地(线路板地线宽度为2em)必须连在一起,不宜用跨线,否则无法保证高稳定输出。附表是脱开过流保护威廉希尔官方网站 (断开R5一端)所测的真实参考数据。只要按附图装焊无误,经简单调试就可投入使用。如果选军品运放和金属电阻,稳定度还会更高。
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