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  • 5V、1A开关稳压电源电路

    5V、1A开关稳压电源电路

    时间:2012-01-16 关键词: 开关 电路 5v 稳压电源 1a 电源其他电源电路

  • 5V、200A的开关稳压电源电路

    5V、200A的开关稳压电源电路

    时间:2012-01-16 关键词: 开关 电路 5v 稳压电源 200a 电源其他电源电路

  • 15V、1A稳压电源电路

    15V、1A稳压电源电路

    时间:2012-01-16 关键词: 电路 稳压电源 15v 1a 电源其他电源电路

  • 100V交流稳压电源电路

    100V交流稳压电源电路

    时间:2012-01-16 关键词: 交流 电路 稳压电源 100v 电源其他电源电路

  • 100W反激型开关稳压电源电路

    100W反激型开关稳压电源电路

    时间:2012-01-16 关键词: 开关 电路 稳压电源 100w 电源其他电源电路

  • 500kHz、35W的开关稳压电源电路

    500kHz、35W的开关稳压电源电路

    时间:2012-01-16 关键词: 开关 电路 稳压电源 35w 500khz 电源其他电源电路

  • 高稳定性10V稳压电源电路

    高稳定性10V稳压电源电路

    时间:2012-01-16 关键词: 稳定性 电路 稳压电源 10v 电源其他电源电路

  • 齐纳二极管稳压电源电路

    齐纳二极管稳压电源电路

    时间:2012-01-16 关键词: 电路 稳压电源 二极管 齐纳 电源其他电源电路

  • 使用PUT的90V稳压电源电路

    使用PUT的90V稳压电源电路

    时间:2012-01-16 关键词: 电路 put 稳压电源 90v 使用 电源其他电源电路

  • +-15V稳压电源电路图

    +-15V稳压电源电路图

    时间:2012-06-08 关键词: 电路图 稳压电源 -15v 电源其他电源电路

  • 电子管式稳压电源电路图

    电子管式稳压电源电路图

    时间:2012-06-08 关键词: 电路图 稳压电源 电子管 电源其他电源电路

  • 晶体管式稳压电源电路图

    晶体管式稳压电源电路图

    时间:2012-06-08 关键词: 晶体管 电路图 稳压电源 电源其他电源电路

  • 晶体管式稳压电源改型电路图

    晶体管式稳压电源改型电路图

    时间:2012-06-08 关键词: 晶体管 电路图 稳压电源 电源其他电源电路

  • 14V 4A电池充电器 稳压电源

    14V 4A电池充电器 稳压电源

    时间:2011-09-09 关键词: 充电器 电池 14v 稳压电源 4a 电源电池电路

  • 电源工程师设计全攻略:电路图锦集

    电源工程师设计全攻略:电路图锦集

      一、稳压电源 1、3~25V电压可调稳压电路图 此稳压电源可调范围在3.5V~25V之间任意调节,输出电流大,并采用可调稳压管式电路,从而得到满意平稳的输出电压。 工作原理:经整流滤波后直流电压由R1提供给调整管的基极,使调整管导通,在V1导通时电压经过RP、R2使V2导通,接着V3也导通,这时V1、V2、 V3的发射极和集电极电压不再变化(其作用完全与稳压管一样)。调节RP,可得到平稳的输出电压,R1、RP、R2与R3比值决定本电路输出的电压值。 元器件选择:变压器T选用80W~100W,输入AC220V,输出双绕组AC28V。FU1选用1A,FU2选用3A~5A。VD1、VD2选用 6A02。RP选用1W左右普通电位器,阻值为250K~330K,C1选用3300µF/35V电解电容,C2、C3选用0.1µF独石电容,C4选用 470µF/35V电解电容。R1选用180~220Ω/0.1W~1W,R2、R4、R5选用10KΩ、1/8W。V1选用2N3055,V2选用 3DG180或2SC3953,V3选用3CG12或3CG80 2、10A3~15V稳压可调电源电路图 无论检修电脑还是电子制作都离不开稳压电源,下面介绍一款直流电压从3V到15V连续可调的稳压电源,最大电流可达10A,该电路用了具有温度补偿特性的,高精度的标准电压源集成电路TL431,使稳压精度更高,如果没有特殊要求,基本能满足正常维修使用,电路见下图。 其工作原理分两部分,第一部分是一路固定的5V1.5A稳压电源电路。第二部分是另一路由3至15V连续可调的高精度大电流稳压电路。第一路的电路非常简单,由变压器次级8V交流电压通过硅桥QL1整流后的直流电压经C1电解电容滤波后,再由5V三端稳压块LM7805不用作任何调整就可在输出端产生固定的5V1A稳压电源,这个电源在检修电脑板时完全可以当作内部电源使用。第二部分与普通串联型稳压电源基本相同,所不同的是使用了具有温度补偿特性的,高精度的标准电压源集成电路TL431,所以使电路简化,成本降低,而稳压性能却很高。图中电阻R4,稳压管TL431,电位器R3组成一个连续可调得恒压源,为BG2基极提供基准电压,稳压管TL431的稳压值连续可调,这个稳压值决定了稳压电源的最大输出电压,如果你想把可调电压范围扩大,可以改变R4 和R3的电阻值,当然变压器的次级电压也要提高。变压器的功率可根据输出电流灵活掌握,次级电压15V左右。桥式整流用的整流管QL用15-20A硅桥,结构紧凑,中间有固定螺丝,可以直接固定在机壳的铝板上,有利散热。调整管用的是大电流NPN型金属壳硅管,由于它的发热量很大,如果机箱允许,尽量购买大的散热片,扩大散热面积,如果不需要大电流,也可以换用功率小一点的硅管,这样可以做的体积小一些。滤波用50V4700uF电解电容C5和C7分别用三只并联,使大电流输出更稳定,另外这个电容要买体积相对大一点的,那些体积较小的同样标注50V4700uF尽量不用,当遇到电压波动频繁,或长时间不用,容易失效。最后再说一下电源变压器,如果没有能力自己绕制,有买不到现成的,可以买一块现成的200W以上的开关电源代替变压器,这样稳压性能还可进一步提高,制作成本却差不太多,其它电子元件无特殊要求,安装完成后不用太大调整就可正常工作。 二、开关电源 1、PWM开关电源集成控制IC-UC3842工作原理 UC3842工作原理 下图为UC3842 内部框图和引脚图,UC3842 采用固定工作频率脉冲宽度可控调制方式,共有8 个引脚,各脚功能如下:①脚是误差放大器的输出端,外接阻容元件用于改善误差放大器的增益和频率特性;②脚是反馈电压输入端,此脚电压与误差放大器同相端的2.5V 基准电压进行比较,产生误差电压,从而控制脉冲宽度;③脚为电流检测输入端, 当检测电压超过1V时缩小脉冲宽度使电源处于间歇工作状态;④脚为定时端,内部振荡器的工作频率由外接的阻容时间常数决定,f=1.8/(RT×CT);⑤脚为公共地端;⑥脚为推挽输出端,内部为图腾柱式,上升、下降时间仅为50ns 驱动能力为±1A ;⑦脚是直流电源供电端,具有欠、过压锁定功能,芯片功耗为15mW;⑧脚为5V 基准电压输出端,有50mA 的负载能力。 UC3842 内部原理框图 UC3842是一种性能优异、应用广泛、结构较简单的PWM开关电源集成控制器,由于它只有一个输出端,所以主要用于音端控制的开关电源。 UC3842 7脚为电压输入端,其启动电压范围为16-34V。在电源启动时,VCC﹤16V,输入电压施密物比较器输出为0,此时无基准电压产生,电路不工作;当 Vcc﹥16V时输入电压施密特比较器送出高电平到5V蕨稳压器,产生5V基准电压,此电压一方面供销内部电路工作,另一方面通过⑧脚向外部提供参考电压。一旦施密特比较器翻转为高电平(芯片开始工作以后),Vcc可以在10V-34V范围内变化而不影响电路的工作状态。当Vcc低于10V时,施密特比较器又翻转为低电平,电路停止工作。 当基准稳压源有5V基准电压输出时,基准电压检测逻辑比较器即达出高电平信号到输出电路。同时,振荡器将根据④脚外接Rt、Ct参数产生 f=/Rt.Ct的振荡信号,此信号一路直接加到图腾柱电路的输入端,另一路加到PWM脉宽市制RS触发器的置位端,RS型PWN脉宽调制器的R端接电流检测比较器输出端。R端为占空调节控制端,当R电压上升时,Q端脉冲加宽,同时⑥脚送出脉宽也加宽(占空比增多);当R端电压下降时,Q端脉冲变窄,同时 ⑥脚送出脉宽也变变窄(占空比减小)。UC3842各点时序如图所示,只有当E点为高电平时才有信号输出 ,并且a、b点全为高电平时,d点才送出高电平,c点送出低电平,否则d点送出低电平,c点送出高电平。②脚一般接输出电压取样信号,也称反馈信号。当② 脚电压上升时,①脚电压将下降,R端电压亦随之下降,于是⑥脚脉冲变窄;反之,⑥脚脉冲变宽。③脚为电流传感端,通常在功率管的源极或发射极串入一小阻值取样电阻,将流过开关管的电流转为电压,并将此电压引入境脚。当负载短路或其它原因引起功率管电流增加,并使取样电阻上的电压超过1V时,⑥脚就停止脉冲输出,这样就可以有效的保护功率管不受损坏。 2、TOP224P构成的12V、20W开关直流稳压电源电路 由TOP224P构成的 12V、20W开关直流稳压电源电路如图所示。电路中使用两片集成电路:TOP224P型三端单片开关电源(IC1),PC817A型线性光耦合器 (IC2)。交流电源经过UR和Cl整流滤波后产生直流高压Ui,给高频变压器T的一次绕组供电。VDz1和VD1能将漏感产生的尖峰电压钳位到安全值, 并能衰减振铃电压。VDz1采用反向击穿电压为200V的P6KE200型瞬态电压抑制器,VDl选用1A/600V的UF4005型超快恢复二极管。二 次绕组电压通过V砬、C2、Ll和C3整流滤波,获得12V输出电压Uo。Uo值是由VDz2稳定电压Uz2、光耦中LED的正向压降UF、R1上的压降 这三者之和来设定的。改变高频变压器的匝数比和VDz2的稳压值,还可获得其他输出电压值。R2和VDz2五还为12V输出提供一个假负载,用以提高轻载 时的负载调整率。反馈绕组电压经VD3和C4整流滤波后,供给TOP224P所需偏压。由R2和VDz2来调节控制端电流,通过改变输出占空比达到稳压目 的。共模扼流圈L2能减小由一次绕组接D端的高压开关波形所产生的共模泄漏电流。C7为保护电容,用于滤掉由一次、二次绕组耦合电容引起的干扰。C6可减 小由一次绕组电流的基波与谐波所产生的差模泄漏电流。C5不仅能滤除加在控制端上的尖峰电流,而且决定自启动频率,它还与R1、R3一起对控制回路进行补偿。 本电源主要技术指标如下: 交流输人电压范围:u=85~265V; 输入电网频率:fLl=47~440Hz; 输出电压(Io=1.67A):Uo=12V; 最大输出电流:IOM=1.67A; 连续输出功率:Po=20W(TA=25℃,或15W(TA=50℃); 电压调整率:η=78%; 输出纹波电压的最大值:±60mV; 工作温度范围:TA=0~50℃。 三、DC-DC电源 1、3V转+5V、+12V的电路图 由电池供电的便携式电子产品一般都采用低电源电压,这样可减少电池数量,达到减小产品尺寸及重量的目的,故一般常用3~5V作为工作电压,为保证电路工作的稳定性及精度,要求采用稳压电源供电。若电路采用5V工作电压,但另需一个较高的工作电压,这往往使设计者为难。本文介绍一种采用两块升压模块组成的电路可解决这一难题,并且只要两节电池供电。 该电路的特点是外围元件少、尺寸小、重量轻、输出+5V、+12V都是稳定的,满足便携式电子产品的要求。+5V电源可输出60mA,+12V电源最大输出电流为5mA。 该电路如上图所示。它由AH805升压模块及FP106升压模块组成。AH805是一种输入1.2~3V,输出5V的升压模块,在3V供电时可输出 100mA电流。FP106是贴片式升压模块,输入4~6V,输出固定电压为29±1V,输出电流可达40mA,AH805及FP106都是一个电平控制的关闭电源控制端。 两节1.5V碱性电池输出的3V电压输入AH805,AH805输出+5V电压,其一路作5V输出,另一路输入FP106使其产生28~30V电压,经稳压管稳压后输出+12V电压。 从图中可以看出,只要改变稳压管的稳压值,即可获得不同的输出电压,使用十分灵活。FP106的第⑤脚为控制电源关闭端,在关闭电源时,耗电几乎为零,当第⑤脚加高电平》2.5V时,电源导通;当第⑤脚加低电平<0.4V时,电源被关闭。可以用电路来控制或手动控制,若不需控制时,第⑤脚与第 ⑧脚连接。 2、用MC34063做3.6V电转9V电路图 工作状态: 无负载: 输入:3.65V、18uA(相当600mAH的电池待机三年多) 有负载: 输出:9.88V、50.2mA,输入:3.65V、186.7mA,效率为72% 工作原理: 无负载时,IC的 6脚没有电,停止工作,输入端3.65V工作电流只有18uA(相当600mAH的电池待机三年多)! 当有负载时(Q1有Ieb电流),8550的EC极导通,IC得电工作。 IC是否工作是由是否有负载决定的,就相当一个电池。 用IC做电压转换效率高,输出稳定! 这个电路加点改进,增加功率可以做“不需开关的4.2V转5V移动电源”。可以用个电池盒做手机的后备电源!  电路图   我的电感是用0.3mm的线在1cm的工字磁芯上绕约30匝。我觉得这磁芯用得偏大了,他的空间还没有绕上一半。 四、充电电路 1、lm358碱性电池充电器电路图 碱性电池能否充电的问题,有两种不同的说法。有的说可以充,效果非常好。有的说绝对不能充,电池说明提示了会有爆炸的危险。事实上,碱性电池确可充电,充电次数一般为30-50次左右。 实际上是由于在充电方法上的掌握,导致了截然不同的两种后果。首先 ,碱性电池可以充电是毋庸置疑的,同时,在电池的说明中,都提到碱性电池不可充电,充电可能导致爆炸。这也是没错的,但是注意这里的用词是“可能”导致爆炸。你也可以理解为厂家的一种免责性的自我保护声明。碱性电池充电的关键是温度。只要能做到对电池充电时不出现高温,就可以顺利地完成充电过程,正确的充电方法要求有几点: 1.小电流50MA 2.不过充1.7V,不过放1.3V 一些人尝试充电实践后,斩钉截铁地说不能充电,之所以出现充不进电、用电时间短、漏液、爆炸等问题,多数是充电器的问题,如果充电器充电电流太大,远超过 50ma,如一些快速充电器充电电流在200ma以上,直接的后果是电池温度很高,摸上去烫手,轻则会漏液,严重的就会爆炸。 有的人使用镍氢充电电池充电器来充,低档的充电器没有自动停充功能,长时间的充电导致电池过充也会出现漏液和爆炸。好一点的充电器有自动停充功能,但停充电压一般设定为镍氢充电电池的1.42V,而碱性电池充满电压约为1.7V。因此,电压太低,感觉上就是充不进电,用电时间短,没什么效果。再有就是电池不过放指的是不要等到电池完全没电再充电,这样操作,再好的电池也就能充三、五次,且效果差。 一般建议用南孚碱性电池电压不低于1.3V。所以,你如果打算对碱性电池充电,必须要有一个合格的充电器,充电电流50ma左右,充电截止电压1.7V左右。看看你家的充电器吧。 市面上有卖碱性电池专用充电器的,所谓专利产品。实际上就是充电电压1.7V电流50ma的简单电路。利用手边现有的零件LM358和TL431,我做了个简单电路,截止电压1.67V自动停充,成本两元而已。供感兴趣的朋友参考。 相关说明: 碱锰充电电池:是在碱性锌锰电池的基础上发展起来的,由于应用了无汞化的锌粉及新型添加剂,故又称为无汞碱锰电池。这种电池在不改变原碱性电池放电特性的同时,又能充电使用几十次到几百次,比较经济实惠。 碱性锌锰电池简称碱锰电池,它是在1882年研制成功,1912年就已开发,到了1949年才投产问世。人们发现,当用KOH电解质溶液代替NH4Cl做电解质时,无论是电解质还是结构上都有较大变化,电池的比能量和放电电流都能得到显著的提高。 它的特点: 1.开路电压为1.5V; 2.工作温度范围宽在-20℃~60℃之间,适于高寒地区使用; 3.大电流连续放电其容量是酸性锌锰电池的5倍左右; 4.它的低温放电性能也很好。 充电次数在30次以内,一般10-20次,需要特别充电器,极为容易丧失充电能力。 2、2.75W中功率USB充电器电路图 该设计采用了Power Integrations的LinkSwitch系列产品LNK613DG。这种设计非常适合手机或类似的USB充电器应用,包括手机电池充电器、USB 充电器或任何有恒压/恒流特性要求的应用。 在电路中,二极管D1至 D4对AC输入进行整流,电容C1和C2对DC进行滤波。L1、C1和C2组成一个π型滤波器,对差模传导EMI噪声进行衰减。这些与Power Integrations的变压器E-sheild?技术相结合,使本设计能以充足的裕量轻松满足EN55022 B级传导EMI要求,且无需Y电容。防火、可熔、绕线式电阻RF1提供严重故障保护,并可限制启动期间产生的浪涌电流。 图1显示U1通过可选偏置电源实现供电,这样可以将空载功耗降低到40 mW以下。旁路电容C4的值决定电缆压降补偿的数量。1μF的值对应于对一条0.3 Ω、24 AWG USB输出电缆的补偿。(10 μF电容对0.49 Ω、26 AWG USB输出电缆进行补偿。) 在恒压阶段,输出电压通过开关控制进行调节。输出电压通过跳过开关周期得以维持。通过调整使能与禁止周期的比例,可以维持稳压。这也可以使转换器的效率在整个负载范围内得到优化。轻载(涓流充电)条件下,还会降低电流限流点以减小变压器磁通密度,进而降低音频噪音和开关损耗。随着负载电流的增大,电流限流点也将升高,跳过的周期也越来越少。 当不再跳过任何开关周期时(达到最大功率点),LinkSwitch-II内的控制器将切换到恒流模式。需要进一步提高负载电流时,输出电压将会随之下降。输出电压的下降反映在FB引脚电压上。作为对FB引脚电压下降的响应,开关频率将线性下降,从而实现恒流输出。 D5、R2、R3和C3组成RCD-R箝位电路,用于限制漏感引起的漏极电压尖峰。电阻R3拥有相对较大的值,用于避免漏感引起的漏极电压波形振荡,这样可以防止关断期间的过度振荡,从而降低传导EMI。 二极管D7对次级进行整流,C7对其进行滤波。C6和R7可以共同限制D7上的瞬态电压尖峰,并降低传导及辐射EMI。电阻R8和齐纳二极管 VR1形成一个输出假负载,可以确保空载时的输出电压处于可接受的限制范围内,并确保充电器从AC市电断开时电池不会完全放电。反馈电阻R5和R6设定最大工作频率与恒压阶段的输出电压。 五、恒流源 1、浅谈如何设计三线制恒流源驱动电路 恒流源驱动电路负责驱动温度传感器Pt1000,将其感知的随温度变化的电阻信号转换成可测量的电压信号。本系统中,所需恒流源要具有输出电流恒定,温度稳定性好,输出电阻很大,输出电流小于0.5 mA(Pt1000无自热效应的上限),负载一端接地,输出电流极性可改变等特点。 由于温度对集成运放参数影响不如对晶体管或场效应管参数影响显著,由集成运放构成的恒流源具有稳定性更好、恒流性能更高的优点。尤其在负载一端需要接地的场合,获得了广泛应用。所以采用图2所示的双运放恒流源。其中放大器UA1构成加法器,UA2构成跟随器,UA1、UA2均选用低噪声、低失调、高开环增益双极性运算放大器OP07。 设图2中参考电阻Rref上下两端的电位分别Va和Vb,Va即为同相加法器UA1的输出,当取电阻R1=R2,R3=R4时,则Va=VREFx+Vb,故恒流源的输出电流就为: 由此可见该双运放恒流源具有以下显著特点: 1)负载可接地;2)当运放为双电源供电时,输出电流为双极性;3)恒定电流大小通过改变输入参考基准VREF或调整参考电阻Rref0的大小来实现,很容易得到稳定的小电流和补偿校准。 由于电阻的失配,参考电阻Rref0的两端电压将会受到其驱动负载的端电压Vb的影响。同时由于是恒流源,Vb肯定会随负载的变化而变化,从而就会影响恒流源的稳定性。显然这对高精度的恒流源是不能接受的。所以R1,R2,R3,R4这4个电阻的选取原则是失配要尽量的小,且每对电阻的失配大小方向要一致。实际中,可以对大量同一批次的精密电阻进行筛选,选出其中阻值接近的4个电阻。 2、开关电源式高耐压恒流源电路图 研制仪器需要一个能在0到3兆欧姆电阻上产生1MA电流的恒流源,用UC3845结合12V蓄电池设计了一个,变压器采用彩色电视机高压包,其中L1用漆包线在原高压包磁心上绕24匝,L3借助原来高压包的一个线圈,L2借助高压包的高压部分。L3和LM393构成限压电路,限制输出电压过高,调节R10 可以调节开路输出电压。 本文搜集了稳压电源、DCDC转换电源、开关电源、充电电路、恒流源相关的经典电路资料,为工程师提供最新鲜的电路图参考资料。

    时间:2018-04-13 关键词: 电路图 开关电源 稳压电源 电源每周解图

  • 高稳定度低纹波的线性稳压电源设计

    高稳定度低纹波的线性稳压电源设计

    摘 要: 设计制作了一款基于LT1083/LT1033系列大功率低压差三端稳压芯片的高稳定度低纹波直流电源,介绍了降压、整流滤波、线性稳压、LC低通滤波等主要构成模块。测试结果表明,本电源具有输出电压稳定度高、输出电流大、低纹波、低功耗等特点。关键词: 高稳定度;低纹波;低功耗 线性稳压电源被广泛应用于科研、电力电子、电镀、广播电视发射、通信等领域,是大专高等院校、实验室等进行电子电路研究不可或缺的仪器设备[1]。但是传统线性稳压电源存在变压器转换效率低、稳压芯片压差大、滤波电路不够完善等缺点,时常出现输出纹波大、效率低、发热量大、间接地给系统增加热噪声等问题[2-3]。在历年的电子设计竞赛中,作品在比赛场地测试正常,但在指定测试场地测评时,电路突然烧毁或者性能指标达不到原先水平的现象时有发生,一个重要的原因就是测评场地提供的稳压电源电压波动大、供电电流不稳定、正负电压不匹配[4]。因此,高稳定性、低纹波的稳压电源是科研创新和电子设计竞赛不可或缺的保障[5-6]。1 系统总体方案设计 本设计由降压模块、整流滤波模块、线性稳压模块和低通滤波模块组成[7],如图1所示。变压器将220 V/50 Hz交流电分别降压到±16 V、±6 V、+6 V,通过整流桥堆整流以及大容量电容滤波后,进入正(负)线性稳压模块,再经过低通滤波模块滤除直流以外的干扰信号,分别输出±15 V、±5 V、+5 V的稳定电压。2.2 线性稳压模块 LT1083/LT1033系列正负可调稳压器的效率大大高于现有器件,可以提供7.5 A、5 A和3 A输出电流,并能在低至1 V的压差条件下运行,压降在最大电流条件下保证在1.5 V以内。负载电流减小时允许压差同时减小,可在多种电流水平条件下通过片内修整电路,提供所保证的最小压差,并能够使输出电压准确度调节至1%。其电压调整率为0.015%,负载调整率为0.01%,对电流限值也进行了修整,最大限度地减小了过载条件下稳压器和电源电路上承受的应力,具有热功耗限制保护[10]。LT1083/LT1033系列器件的引脚与老式三端稳压器兼容,与大多数稳压器设计中的10 μF输出电容器以及PNP稳压器多达10%的输出电流作为静态电流消耗不同,LT1083/LT1033系列的静态电流流入负载,大大降低了电源功耗。此芯片电压调整率小、负载调整率小的特点能够保证输出电压稳定度高。正负线性稳压模块电路如图3所示,其中R1=R3,R2=R4。电路中的电阻参数可根据输出可调电压公式确定:

    时间:2019-04-23 关键词: 嵌入式开发 稳压电源 线性 稳定 度低纹波

  • 详解PWM开关稳压电源尖峰干扰

    详解PWM开关稳压电源尖峰干扰

      1 引言  PWM(PulseWidthmodulation)型开关稳压电源具有体积小、效率高的优点,作为电源设备在许多领域得到了广泛的应用。但是,开关三极管的工作状态转换持续期短、频谱甚宽的尖峰干扰是其致命弱点,它不仅影响开关电源本身,而且还会干扰邻近的其它电子设备。  开关稳压电源工作时开关三极管和续流二极管(亦可以是另一个开关三极管)总是交替地导通或者截止,图1中KQ和KD并非是理想器件,两种状态的转换需要一定的时间,这就产生了尖峰干扰。在状态转变过程中,该导通的开关没有完全导通,而该截止的开关却又没有截止的瞬间,电源到地有直接的通路,产生瞬态电流Is。该电流跟开关三极管导通时的电流Imax及截止时的电流Icmin的差值、开关KQ和KD同时导通的持续时间等因素有关。由于电路分布参数的影响,在波形上出现振铃振荡。    2 功率开关管瞬时导通的持续时间对尖峰干扰的影响  晶体管的开启和关断时间跟其截止频率成反比。开启、关断时间越短,开关速度就越快。同时导通的持续时间取决于KQ和KD所使用的器件的开关速度。用速度不同的开关器件比较,开关器件的速度越快,同时导通的持续时间越短,尖峰干扰越是宽度窄、幅度大。  3 减小变压器漏感引起的电压尖峰  变压器的漏感越大,电压尖峰越高,射频干扰也就越大。特别是变压器采取屏蔽后,由于耦合差,漏感也相应大一些。一般说,用环型磁芯绕制的变压器产生的漏感要比E型小些。另外,绕线工艺也很重要,较好的绕线方式是先绕初级总圈数的一半,再绕次级的全部圈数,最后再绕初级的剩余一半,即次级线圈在初级线圈的中间。这样初级线圈保持有较好的耦合,使变压器有较小的漏感。  4 功率管的开关波形对尖峰干扰的影响与抑制  开关波形Usr(t)的方正度影响尖峰干扰。矩形波的谐波幅度随频率增加而减小的速率为20dB十倍频程,梯形波则为40dB?十倍频程。有意识地改变矩形波的陡峭程度和两角的钝化程度可抑制高频分量、减小尖峰干扰。故要合理地选择开关三极管和续流二极管的开关速度。  对开关三极管而言,有两种方法可减小尖峰干扰,即增大Vce的上升时间和减小Ic的下降时间。图2电路中,在确定了KQ之后,可从图3看出,增大KD的开启时间、减小关断时间可以减小尖峰干扰。    在开关三极管的CE之间,或者在续流二极管的两端并联RC缓冲电路可使尖峰干扰明显减小。图3中,三极管T关断时,集电极电压上升,通过D和R1对C充电,使其上升速率变缓,选择充电常数CR1的值可以控制上升速率。T导通时,D截止,C对R1和R2放电,限制了导通瞬间的峰值电流。该缓冲电路改变了负载线的形状,减少了开关三极管的损耗。在续流二极管两端并上RC电路也同样有效。图3中,当用3DD11和2CK120C时,可并0.022LF左右的电容器(f=2kHz),该电容的容量有一最佳值,它的作用可以从图4看出。图4(a)是不加C的情况,将其在时间轴上放大后为图4(b)。并上缓冲电容后分别见图4(c)和(d)。      5 在输入电网中,部噪声的抑制方法  开关稳压电源中开关快速通断,didt很大,在供电系统的漏电感上产生幅度很大的瞬态压降,使输入电压源有一个时间很短的瞬时跌落,破坏电网的正常波形、形成干扰。输入电源中的干扰也会影响开关稳压电源。输入滤波器具有一定的隔离作用,通常采用P型LC平衡滤波器,对脉动干扰可以衰减20dB,尖峰干扰也能衰减6dB之多。电感量的计算式:    式中E尖峰是尖峰干扰电压(Vp-p),f尖峰是尖峰干扰的频率(Hz)。还应考虑到流过电感的直流电流值,以免饱和。    Isr是开关稳压电源的最大输入直流电流(A),Usr是输入直流电压(V)。用市电供电的电源系统,滤波器应装在一铝质密封小盒内,小盒放在机箱内,电源线进入孔的旁边,使电源线一进入机箱就到滤波小盒,然后再引出至电源开关、整流器。倘若在整流器之前采用变压器,则应在其初、次级加隔离。  6 输出电容器对尖峰干扰的影响  开关稳压电源的输出电容量大,需用电解电容器。普通电解电容的高频特性不好,存在着较大的等效电感和电阻,故阻抗大,尖峰噪音也大。高频电解电容器是具有优良高频特性的低电感器件,它对脉冲源及输出电压提供了很好的与接地回路的隔离,并提供良好的噪声滤波。  目前有三种高频电解电容器,一种是四端电容器,它的高频特性良好,但是负载电流流过电容器内部使之发热,故电流要限制在10A以下;二是大型高频滤波电解电容器,它有承受大电流的能力但高频特性不及前者好;第三种是高频滤波电解电容器,优点是体积小。不改变电路的其它参数,假若用普通电解电容器时尖峰干扰为150mVp-p,而用四端电容则为50mVp-p。用一定容量的聚碳酸脂电容或高频陶瓷电容跟输出电解电容并联,可以进一步降低尖峰干扰。  7 开关稳压电源布线对尖峰干扰的抑制  开关稳压电源工作时向空间辐射干扰。辐射噪音电平与辐射源的距离成反比。一般离5cm以外布线即可。若结构上不允许则应加屏蔽。电源输入线周围产生很强的电磁场,为减小输入线和输出线之间的电磁耦合,两者必须远离。  流过开关大电流的导线应尽量短,并且不跟其它线交连。降压型开关稳压电源的续流二极管或者升压型的开关三极管的接地端应以最短的引线直接与输出电容的地端相连。图5表示了布线的影响,尖峰干扰通过环路I辐射,故构成这一环路的各段连线的感性耦合必须最小,电容器的引线要短,以减小引线电感。    为减小输出线上的损耗和尖峰干扰,输出到负载的连线应短。图6画出了对三种不同长度的输出线,当负载电流为8A时,在负载端所测得的干扰波形。输出线长,尖峰干扰的幅度大、宽度也宽。相同长度的输出线,线径粗则尖峰干扰幅度大、宽度宽。用双绞线能有效地衰减电磁感应电势,表1说明对感应电势衰减的数值随扭距变短而增大。      输出线的接法对尖峰干扰有很大的影响。用双绞线直接从输出电容器的高端和低端输出,可使正、反向的干扰电流抵消。否则干扰电流流经输出线,会在线上产生一个很大的尖峰干扰电压。当开关稳压电源供几个负载使用时,从输出电容分别用双绞线馈送到各负载为好。实际应用中馈线很长,带有长输出线的开关稳压电源,它的尖峰干扰较大。为此,可在输出端或在负载的输入端加设LC低通平衡滤波器。例如某开关稳压电源输出2m长的馈线到负载,在负载端的尖峰干扰为3Vp-p,若在负载侧加LC滤波器,则下降为100mVp-p。不接电感L,只加电容则尖峰干扰为1Vp-p,可见小电感L是必须的。  8 结语  综上所述,脉冲宽度调制开关稳压电源所产生的噪音的频谱很宽,从几赫兹到几十兆赫兹,根据本文所分析的因素,按照以上所讨论的方法,可以有效地抑制这些噪声中的尖峰干扰。  对于个别电路,则采用其中的若干种进行组合,往往就可奏效。目前,要使开关稳压电源的噪音达到毫伏峰-峰数量级,尚有许多难处。但是,随着元件的进展、工艺水平的提高以及对噪音问题的认识深化,开关稳压电源的输出噪音是可能达到新水平的。

    时间:2019-04-24 关键词: 干扰 详解 嵌入式开发 稳压电源 尖峰

  • 开关型稳压电源

    开关型稳压电源

    ;;; DC/DC是“直流电压转直流电压的意思”,即有一输入直流8205A电压通过DC/DC变换器转换成另一个电压等级的直流电压,或是转换成另一个极性的直流电压(正极性直流电压转换成负极性直流电压)。低压差稳压器也属于DC/DC变换器,现在DC/DC多指开关电源(Switching Power Supply)o开关电源除这种DC/DC变换器外,还有AC/DC变换器,即从交流电压到直流电压的变换器。;;; 开关稳压电源与串联调整型稳压电源比较.;;; 开关稳压电路在各种直流稳压电路中,电路结构最复杂,电路变化最丰富,电路识图难度最大,故障分析和检修最困难。;;; 开关稳压电源与串联调整型稳压电源都是电子电器中广泛使用的直流稳压电源,对这两种稳压电源进行详细比较,有利于认识这两种电源路,有利于电路工作原理的分析和电路故障的检修。;;; 电源变压器与脉冲变压器比较;;; (1)开关稳压电路中使用脉冲变压器,串联调(开关电源中的变压器,又称开关电源变压器),将串联调整型稳压电路中的变压器称为工频电源变压器,俗称电源变压器。139所示是开关电源变压器实物图。;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;; 图3-139; 开关电源变压器实物图;;; (2)开关稳压电踣种类较多,只有在脉冲变压器耦合开关电源电路中才使用脉冲变压器(开关电源变压器),其他类型的开关电源都不使用开关电源变压器。;;; (3)电源(工频)变压器因为工作频率低,采用硅钢片作为铁芯;脉冲变压器工作频率高,采用磁芯。;;; (4)脉冲变压器与电源变压器相比,体积大幅缩小,重量也只是电源变压器的1/5。

    时间:2019-04-23 关键词: 嵌入式开发 稳压电源

  • 基于PSpice的升压型开关稳压电源设计与仿真

    基于PSpice的升压型开关稳压电源设计与仿真

    20世纪50年代,美国宇航局以小型化、重量轻为目标,为搭载火箭开发了开关电源。在半个多世纪的发展过程中,开关电源因具有体积小、重量轻、效率高、发热量低、性能稳定等优点而逐渐取代由传统技术设计制造的连续工作的线性电源,并广泛用于电子、电气设备中。20世纪80年代,计算机全面实现了开关电源化,率先完成了计算机的电源换代。20世纪90年代,开关电源在电子、电气设备以及家电领域得到了广泛的应用,开关电源技术进入快速发展期。Cadence旗下的PSpice是一款电路仿真软件,能够对复杂的模数混合电路进行仿真,而且开关电源也不例外。1 升压变换器拓扑结构升压变换器属于间接能量传输变换器。供电过程包含能量的存储和释放两方面。如图1所示,Vclock是脉冲信号源,提供PWM电压,用以功率开关S1的导通与截止。Rsense为电流取样电阻,Resr为电容的等效串联电阻。在开关S1导通期间,二极管D1截止,电感储存能量,输出电容单独为负载提供电能。在开关S1断开期间,二极管D1导通,储存了能量的电感与输入电源串联,为输出提供电能,其中一部分转移到电容C1里。1.1 工作于CCM条件下的升压变换器波形对图1所示电路,借助PSpice进行仿真,获得如图2所示的波形图。这是典型的电感电流连续导通模式(CCM)。图1 基础升压变压器结构电路图2 工作于CCM条件下的Boost变换器波形曲线①代表PWM波形,用于触发功率开关导通或断开。当开关S1导通时,公共点SW/D电压几乎降到0.相反,当开关S1断开时,公共点SW/D电压增加为输出电压和二极管的正向压降之和,如曲线②所示。曲线③描述了电感两端电压的变化。高电平期间,电感左侧电压为Vin,右侧几乎为0,对应功率开关导通;而低电平期间,电感左侧电压仍为Vin,而右侧突变为Vout,因为功率开关截止,同时二极管导通,此时对应电感电压为负值,这就意味着输出电压大于输入电压。电感电路在平衡时,电感两端电压平均值为0,即电感的电压时间平衡。也就是图中阴影部分面积S1=S2.假设D为PWM的占空比,TSW为开关周期。则整理得到可见,在理想情况下,D越接近1,输出电压将趋于无穷大。实际上,只要输出一定的电流,就难以得到传输系数超过4~5的升压变换器。曲线④为电感电流波形。可以看到电感电压虽然出现了跳变,但电感电流仍然是连续的。曲线⑤是输出电压波形,也是电容电压。可以看到恢复尖峰以及电压纹波。若考虑输出电容的ESR,则相对纹波为曲线⑥是输入电流,明显它是连续的。1.2 工作于临界导通模式下的电感电流当电感电流纹波降到0时,功率开关S1立即闭合,电感电流又向上增大。如图3所示电感电流处于临界点的电流变化。此时,电感电流平均值即对称三角形的电流平均值为最大值的1/2.即假设效率为100%,则有联立以上两式,可得R和L的临界值图3 电感电流处于临界点的电流变化2 PWM开关模式1986年前后,脉宽调制(Pulse Width Modulation,PWM)开关模式被提出,先后出现了电压模式和电流模式。电流模式是目前常用的控制方法之一。2.1 电流模式及其不稳定性电流模式检测电感电流和开关电流,并在逐个脉冲的基础上同误差放大器的输出进行比较,控制PWM脉宽,由于电感电流随误差信号的变化而变化,从而更容易设置控制环路,改善了线性调整率。在CCM条件下,占空比超过50%时,电流模式存在固有不稳定性,也称为次谐波振荡。这种不稳定性与稳压器的闭环特性无关,它是由固定频率和峰值电流取样同时工作所引起。图4(a)显示了这种现象,在t0时刻,开关开始导通,使电感电流以斜率m1上升,t1时刻,电流取样输入达到由控制电压建立的门限。这导致开关断开,电流以斜率m2衰减,直至下一个振荡器周期。如果有一个扰动加到控制电压上,产生一个小的△I,在一个固定的振荡器周期内,电流衰减时间减少,最小电流在开关接通时刻t2,上升了△I+△I*m2/m1.最小电流在下一个周期t3减小至(△I+△I*m2/m1)m2/m1.如果m2>m1,这样扰动经过几个开关周期的逐渐积累后,就会出现占空比一大一小的现象,即发生了次谐波振荡。图4(b)显示了通过在控制电压上增加一个与脉宽调制时钟同步的人为斜坡,该斜坡的斜率如果≤m2/2,才能使得电感电流跟随控制电压,达到真正的电流模式工作。图4 连续电流波形图2.2 高性能电流模式控制器UC2843简介UC2843是一种电流型脉宽调制电源芯片,价格低廉,广泛应用于电子信息设备的电源电路设计,常用作反馈式开关电源的控制电路。UC 2843工作电压为8.5~36 V,是专为离线和DC-DC变换器应用而设计,提供了只需少量外部元件就能获得低成本高效益的解决方案。具有可微调的振荡器、能进行精确的占空比控制、温度补偿的参考电压、高增益的误差放大器。电流取样比较器和大电流图腾柱式输出,是驱动功率MOSFET的理想器件。其它的保护特性包括滞后式欠压锁定,低压锁定门限为8.5 V(通)和7.6 V(断),还有逐周电流限制、可控输出静区时间等。图5所示为UC2843的内部框图。图5 UC2843的内部框图3 升压型开关稳压电源设计电源的技术指标为:输人标称12V,动态范围9~18V,输出24V,Io为1A,频率为300kHz,输出电压精度为1%.设计电路如图6所示。图6 12V-24V升压变换器电路3.1 元件参数选择(1)储能电感。在保证电感电流连续模式前提下,电感值应满足其中,Vs为为开关管导通时漏极电位。假定电路在额定输出时,电感纹波电流为平均电流的30%,即故,电感值可取综合考虑,电感可取50~150μH.(2)其它元件参数选择。为得到300 kHz的工作频率,选择RT电阻为27 kΩ,CT为220 pF.UC2843内部脚2为误差放大器的反向输入端,正向输入基准为2.5 V,可知输出电压为Vo=2.5(1+R1/R2),由此可确定输出取样电阻R1和R2值分别8.7 kΩ和1 kΩ。开关管,由于工作在大电流状态,且频率为300 kHz.应选择Rds小的功率开关MOS管。输出二极管应选择快恢复二极管以保证开关的正常工作。输出电容是一个重要的储能元件,所以应选用100μF及以上的电解电容,其余元件参数如图6所示。为防止次谐波振荡,特加入了由Q1组成的斜坡补偿电路。3.2 电路模拟仿真运行PSpice仿真,得到如图7所示波形。在9 V输入电压下,输出电压23.899 V,电压纹波11 mV,电感电流1.545 9 A,纹波271 mA,占空比75%.由于加入了斜坡补偿,所以并没有出现次谐波振荡,即占空比时大时小的现象。电源效率为70%.电路元件参数的具体选择,可参考仿真结果,查看每个元件的电流和耗散功率加以确定。图7 PSpice仿真波形4 结束语借助PSpice仿真软件,设计了一款常用的12~24 V升压型开关稳压电源电路。整个电路调试容易,工作稳定、可靠性高、成本低。另外,可根据具体的电路指标要求,对电路进行灵活控制、变动,设计出其他的应用电路。

    时间:2019-02-18 关键词: 嵌入式开发 稳压电源 pspice

  • 稳压芯片市场前景分析及展望

    稳压芯片市场前景分析及展望

    在当今的信息科技时代中,芯片产业被比喻为信息产业发展的“心脏”,即提供发展动力的核心。稳压芯片是稳定电压的,在稳压电源中用的比较多 如固定稳压芯片,在它所要求的输入电压范围内,它的输出电压是恒定的。以下对稳压芯片市场前景分析。 稳压芯片市场前景 稳压芯片市场前景分析,稳压芯片增长速度将继续快于总体模拟芯片市场和半导体市场,2009-2015年的复合年度增长率将达16.0%。相比之下,同期总体模拟IC市场与总体半导体市场的复合年度增长率分别为11.9%和6.3%。2018-2023年中国核心芯片行业市场深度分析及投资战略研究报告表明,稳压芯片是一个快速增长的市场,2015年销售额预计将从2010年的91亿美元增长到163亿美元。 稳压芯片由集成电路经过设计、制造、封装等一系列操作后形成,一般来说,集成电路更着重电路的设计和布局布线,而稳压芯片更看重电路的集成、生产和封装这三大环节。但在日常生活中,“集成电路”和“稳压芯片”两者常被当作同一概念使用。 我国稳压芯片生产能力有了大幅度提高,新系列、新产品不断出现,产品质量不断提高,价格大幅度下降,故稳压芯片已被广泛应用于国民经济各部门。现从三大趋势来分析稳压芯片市场前景。 产业集中度趋势加强 稳压芯片市场前景分析,世界半导体产业调整变革的一个重要特征是产业集中度进一步向跨国稳压芯片企业集中。这些企业为了自身做大做强,不断加大投资力度,加快整合的步伐,加紧在全球的产业布局。这种趋势无疑将进一步压缩发展中的我国稳压芯片产业的生存空间。核心关键技术亟待突破。制造业是国家的强国之基,制造业发展靠产品,产品的发展靠技术,所以技术是产业发展的核心。我国稳压芯片产业技术水平与世界先进水平相比存在明显的差距,又面临着知识产权、标准等多重壁垒。我国稳压芯片产业发展,若不尽快掌握自主可控的核心技术,就无法实现产业可持续的发展。 高端团队极度缺乏 稳压芯片产业发展最终取决于人才,光有资本投资并不能弥补领军人物、平台级企业缺失的核心问题。稳压芯片市场前景分析,当前我国高端人才缺乏,特别是系统级高端设计人才的缺失,稳压芯片市场营销人员、高端管理人才和团队匮乏,严重影响了我国稳压芯片产业的发展。加快人才引进、人才培养和平台建设,成为“十三五”期间亟待解决的问题。 投资压力巨大 稳压芯片产业是高投入产业,也是高回报、高风险产业。特别是晶圆制造业,固定资产投入巨大,并且要持续投资,投资压力极大,多年来国内投融资市场望而却步,已经筹建的稳压芯片产业基金从规模来说仍然是远远不够的,即使1380亿元国家大基金全部投资晶圆代工,也只够建设3条先进生产线。稳压芯片市场前景分析,要完成“十三五”发展目标,需万亿元以上低成本的资金投入。面对这样的巨额资金投入,在目前我国稳压芯片产业现状下,需要国家坚持不懈给予政策支持和资金扶持。 稳压芯片市场前景分析,我国当前的稳压芯片进口额度已经超过了石油等资源,这样一来我们不难发现,稳压芯片的进口已经不单单是国防安全、信息安全等单一方面的问题了,其实也在资本市场竞争方面变得非常重要。随着与国外一些芯片厂商进行的一些战略合作、技术联盟,对于推动国内稳压芯片产品的研发速度,提升研发实力等方面也起到了非常重要的推动作用。

    时间:2018-05-31 关键词: 芯片 稳压电源 新品发布 稳压芯片

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