直流穩(wěn)壓電源的工作原理和如何使用？結構圖圖解

用電路元件符號表示電路連接的圖，叫電路圖。電路圖是人們?yōu)檠芯?、工程?guī)劃的需要，用物理電學標準化的符號繪制的一種表示各元器件組成及器件關系的原理布局圖，可以得知組件間的工作原理，為分析性能、安裝電子、電器產品提供規(guī)劃方案。

電路圖是電子工程師必學的基本技能之一，本文集合了穩(wěn)壓電源、DCDC轉換電源、開關電源、充電電路、恒流源相關的經典電路資料，為工程師提供最新鮮的電路圖參考資料，超全超詳細，只能幫你到這了!

交流輸入電路(圖中的輸入電源和電源變壓器)有兩個用意，一個是把交流電的不安全的電壓變成安全的電壓(比如將220V轉成14V);第二個是在許多的電路當中，它將交流輸入經過處理后作為輸入部分輸送到電路結構當中。

然而輸入電路它能把電源電壓降低，但是他不能改變電流的方向，而我們使用的家用電器都是使用直流電，因此我們還要將交流電變成直流電，因此我們就要整流電路。整流電路將交流電變成直流電。而通常情況下將交流電經過整流之后，變成不是純粹的直流電，還有很多的交流成分，我們必須將交流成分進一步處理。處理成向直流一樣平坦的電路。

那么將交流成分過濾掉，我們叫做濾波電路。濾波電路有時候又叫做平滑電路。經過濾波之后可以說變成了純粹的直流電。然而現在還不能直接接入負載。因為還存在兩個問題：第一，負載增大，必然要求輸入端的電流也要增加，而負載減小，輸入端的電流也要相應減小;第二，輸入端的電壓也會發(fā)生變化，比如用電高峰的時候輸入端電壓會降低，而用電高峰過去之后，輸入端電壓又會上升。

為了解決上面兩個問題，就需要穩(wěn)壓電路。經過穩(wěn)壓電路，我們得到了理想的直流電，此時，可以連接負載。

綜述：我們知道，通過二極管等可以將交流電整流為脈動直流電。通過電容、電感等可以將脈動的直流電濾波平滑成所需要的直流電。但是，對于蓄電池電源來說，增大負載電流時蓄電池的終端電壓會逐漸下降。對于用整流得到的直流電源而言，輸入端交流電源的電壓變化，也同樣會引起終端電壓的變化。因此，必須使用穩(wěn)壓電路以防止負載變化的影響，保持輸出電壓恒定。

一、穩(wěn)壓電源

1、3～25V電壓可調穩(wěn)壓電路圖

此穩(wěn)壓電源可調范圍在3.5V～25V之間任意調節(jié)，輸出電流大，并采用可調穩(wěn)壓管式電路，從而得到滿意平穩(wěn)的輸出電壓。

工作原理：經整流濾波后直流電壓由R1提供給調整管的基極，使調整管導通，在V1導通時電壓經過RP、R2使V2導通，接著V3也導通，這時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，FU2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。

2、10A3～15V穩(wěn)壓可調電源電路圖

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)可調的穩(wěn)壓電源，最大電流可達10A，該電路用了具有溫度補償特性的，高精度的標準電壓源集成電路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8V交流電壓通過硅橋QL1整流后的直流電壓經C1電解電容濾波后，再由5V三端穩(wěn)壓塊LM7805不用作任何調整就可在輸出端產生固定的5V1A穩(wěn)壓電源，這個電源在檢修電腦板時完全可以當作內部電源使用。

第二部分與普通串聯型穩(wěn)壓電源基本相同，所不同的是使用了具有溫度補償特性的，高精度的標準電壓源集成電路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組成一個連續(xù)可調得恒壓源，為BG2基極提供基準電壓，穩(wěn)壓管TL431的穩(wěn)壓值連續(xù)可調，這個穩(wěn)壓值決定了穩(wěn)壓電源的最大輸出電壓，如果你想把可調電壓范圍擴大，可以改變R4 和R3的電阻值，當然變壓器的次級電壓也要提高。

變壓器的功率可根據輸出電流靈活掌握，次級電壓15V左右。橋式整流用的整流管QL用15-20A硅橋，結構緊湊，中間有固定螺絲，可以直接固定在機殼的鋁板上，有利散熱。

調整管用的是大電流NPN型金屬殼硅管，由于它的發(fā)熱量很大，如果機箱允許，盡量購買大的散熱片，擴大散熱面積，如果不需要大電流，也可以換用功率小一點的硅管，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，使大電流輸出更穩(wěn)定，另外這個電容要買體積相對大一點的，那些體積較小的同樣標注50V4700uF盡量不用，當遇到電壓波動頻繁，或長時間不用，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，有買不到現成的，可以買一塊現成的200W以上的開關電源代替變壓器，這樣穩(wěn)壓性能還可進一步提高，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整就可正常工作。

二、開關電源

1、PWM開關電源集成控制IC-UC3842工作原理

下圖為UC3842 內部框圖和引腳圖，UC3842 采用固定工作頻率脈沖寬度可控調制方式，共有8 個引腳，各腳功能如下：

①腳是誤差放大器的輸出端，外接阻容元件用于改善誤差放大器的增益和頻率特性;

②腳是反饋電壓輸入端，此腳電壓與誤差放大器同相端的2.5V 基準電壓進行比較，產生誤差電壓，從而控制脈沖寬度;

③腳為電流檢測輸入端， 當檢測電壓超過1V時縮小脈沖寬度使電源處于間歇工作狀態(tài);

④腳為定時端，內部振蕩器的工作頻率由外接的阻容時間常數決定，f=1.8/(RT×CT);

⑤腳為公共地端;

⑥腳為推挽輸出端，內部為圖騰柱式，上升、下降時間僅為50ns 驅動能力為±1A ;

⑦腳是直流電源供電端，具有欠、過壓鎖定功能，芯片功耗為15mW;⑧腳為5V 基準電壓輸出端，有50mA 的負載能力。