CN103887994A

CN103887994A - 一种简单高效的实验室用直流稳压电源

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Publication number: CN103887994A
Application number: CN201410139016.0A
Authority: CN
Inventors: 张新安
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-04-09
Filing date: 2014-04-09
Publication date: 2014-06-25

Abstract

一种简单高效的实验室用直流稳压电源，由降压变压器、第一整流滤波电路、＋5V稳压电路、输出电压粗调开关、第二整流滤波电路、＋1.25～28V可调稳压电路、第一软启动电路、－1.25～28V可调稳压电路和第二软启动电路组成，其连接关系如附图所示。稳压电路采用性能优良的三端集成稳压器，输出电压采用多圈精密线性可调电位器调节，利用电压粗调开关实现调整管的低压差控制，能同时输出＋5V稳定直流电压和±1.25～28V连续可调的直流电压，最大输出电流都为1.5A。其积极效果在于：稳压性能好、调节精度高、输出纹波电压小、电路简单，故障率低，保护功能完善、效率高。

Description

一种简单高效的实验室用直流稳压电源

技术领域

本发明涉及直流稳压电源技术领域，具体涉及一种简单高效的实验室用直流稳压电源。

背景技术

直流稳压电源是电子类实验室最常用的仪器，可调直流稳压电源广泛应用于教学、科研和电子产品的检修等领域。开关稳压电源效率高，但纹波电压高，噪声大，电路复杂，故障率高，维修难度大。传统的线性直流稳压电源优点是稳压性能好，输出纹波电压小，电路简单，故障率低，维修方便，主要缺点是调整管的压降较大，功耗高，稳压电源的效率比较低。

发明内容

为解决现有可调直流稳压电源的不足，本发明公开一种简单高效的实验室用直流稳压电源。该直流稳压电源为线性直流稳压电源，稳压电路采用性能优良的三端集成稳压器，输出电压采用多圈精密线性可调电位器调节，利用电压粗调开关实现调整管的低压差控制，能同时输出＋5V稳定直流电压和±1.25～28V连续可调的直流电压，最大输出电流都为1.5A。可广泛应用于教学、科研、电子产品的电源和电子产品的检修等领域。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种简单高效的实验室用直流稳压电源由降压变压器、第一整流滤波电路、＋5V稳压电路、输出电压粗调开关、第二整流滤波电路、＋1.25～28V可调稳压电路、第一软启动电路、－1.25～28V可调稳压电路和第二软启动电路组成。降压变压器的输入绕组L接220V交流市电，输出绕组L1接第一整流滤波电路的输入端；＋5V稳压电路的输入端接第一整流滤波电路的输出端；降压变压器的输出绕组L2接输出电压粗调开关的输入端，第二整流滤波电路的输入端接电压粗调开关的输出端；＋1.25～28V可调稳压电路的输入端接第二整流滤波电路的正电压输出端，输出端接第一软启动电路；－1.25～28V可调稳压电路电路的输入端接第二整流滤波电路的负电压输出端，输出端接第二软启动电路。可同时输出＋5V稳定的直流电压和±1.25～28V连续可调的直流电压，最大输出电流都为1.5A。

本发明的积极效果在于：稳压性能好、调节精度高、输出纹波电压小、电路简单，故障率低，保护功能完善、效率高。

附图说明

图1为本发明的方框图。

图2为本发明的电路原理图。

具体实施方式

如附图1所示，一种简单高效的实验室用直流稳压电源由降压变压器、第一整流滤波电路、＋5V稳压电路、输出电压粗调开关、第二整流滤波电路、＋1.25～28V可调稳压电路、第一软启动电路、－1.25～28V可调稳压电路和第二软启动电路组成。降压变压器的输入绕组L接220V交流市电，输出绕组L1接第一整流滤波电路的输入端；＋5V稳压电路的输入端接第一整流滤波电路的输出端；降压变压器的输出绕组L2接输出电压粗调开关的输入端，第二整流滤波电路的输入端接电压粗调开关的输出端；＋1.25～28V可调稳压电路的输入端接第二整流滤波电路的正电压输出端，输出端接第一软启动电路；－1.25～28V可调稳压电路电路的输入端接第二整流滤波电路的负电压输出端，输出端接第二软启动电路。可同时输出＋5V稳定的直流电压和±1.25～28V连续可调的直流电压，最大输出电流都为1.5A。

如附图2所示。

降压变压器T的输入绕组L接220V交流市电，输出绕组L1输出的交流电压为8V，输出绕组L2有中心抽头，可输出6V、10V、14V、18V、22V、26V六组对称的交流电压。

降压变压器的输出绕组L1输出的8V交流电压，经第一整流滤波电路的桥式整流桥BD1整流，C1、C2滤波得到＋9.6V的直流电压，经三端固定集成稳压器CW7805稳压，C3滤波，输出＋5V稳定直流电压，最大输出电流为1.5A。

输出电压粗调开关K1、K2为双刀六掷开关，调节输出电压粗调开关可为第二整流滤波电路提供6V、10V、14V、18V、22V、26V六种对称的交流电压，经整流桥BD2整流，C4、C5；C9、C10滤波得到＋7～31V和－7～31V六种正负对称的直流电压，分别为＋1.25～＋28V可调稳压电路和－1.25～28V可调稳压电路电路供电。使用时可根据稳压电路需要输出电压的大小适当调节输出电压粗调开关，使稳压电路的输入电压比输出电压高3～5V，实现调整管的低压差控制，在可调稳压电路的整个输出电压范围内始终保持高效率。

＋1.25～28V可调稳压电路由三端可调集成稳压器LM317，滤波电容C6、C8，输出电压取样电阻R2、多圈精密线性可调电位器RP1和保护二极管D1、D2组成，调节RP1可在稳压电路的输出端得到＋1.25～28V连续精密线性可调的直流电压。

－1.25～28V可调稳压电路由三端可调集成稳压器LM337，滤波电容C11、C13，输出电压取样电阻R5、多圈精密线性可调电位器RP2和保护二极管D3、D4组成，调节RP2

可在稳压电路的输出端得到－1.25～28V连续精密线性可调的直流电压。

C6、C11用于提高稳压电路的纹波抑制比，减小输出电压的纹波分量。C8和C13分别用于防止LM317和LM337在深度负反馈工作下可能产生的自激振荡，还可进一步减小输出电压的纹波分量。D1和D3的作用是分别用于防止稳压电路的输入端短路时，电容C8和C13放电而损坏三端可调集成稳压器。D2和D4的作用是分别用于防止稳压电路的输出端短路时，C6和C11放电损坏三端可调集成稳压器。在正常工作时，保护二极管D1、D3、D2、D4都处于截止状态。

第一软启动电路由三极管BG1，电阻R3、R4和电容C7组成，其输入端C7的正极接LM317的输出端，输出端BG1集电极接LM317的输出电压调节端。

第二软启动电路由三极管BG2，电阻R6、R7和电容C12组成，其输入端C12的负极接LM337的输出端，输出端BG2的集电极接LM337的输出电压调节端。

软启动电路的作用是使稳压电路的输出电压有一个缓慢的上升过程，以适应感性或容性负载的启动特性，防止启动过大损坏稳压电路。当市电输入电压接入时，因电容C7、C12都有较大的充电电流，BG1和BG2都饱和导通，使稳压器LM317 和LM337的输出电压调节端的电压都很低，故输出电压都很小，随着C7、C12的充电，BG1和BG2的基极电流减少，其集电极电位升高，稳压器LM317和LM337的输出电压都升高，当C7、C12充电完毕时，BG1和BG2都截止，输出电压达到设定值。启动时间可以通过改变和C7、R4和C12、R7的值进行调整，本发明将C7和C12都设计为10μF，R4和R7都设计为200KΩ，启动的时间都为2秒。

本发明设计的直流稳压电源，稳压电路采用性能优良的三端集成稳压器，输出电压稳定性高，在负载电流1A，输入市电电压波动±10%时，输出电压的调整率为0.05%，纹波小于1mV_P-P，具有过流、输入和输出短路保护功能，利用电压粗调开关实现调整管的低压差控制，额定负载时的效率大于75%，效率高。

本发明设计的直流稳压电源，输出的＋5V稳定直流电压可为数字电路供电，±1.25～28V连续可调的直流电压可为运放或OCL功放等需要正负对称电源供电的电路。可广泛应用于教学、科研、电子产品的电源和电子产品的检修等领域，有广阔的市场前景。

应当指出，以上说明并非是对本发明的限制，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变形、修改、替换或添加，也属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种简单高效的实验室用直流稳压电源，其特征是：它由降压变压器、第一整流滤波电路、＋5V稳压电路、输出电压粗调开关、第二整流滤波电路、＋1.25～28V可调稳压电路、第一软启动电路、－1.25～28V可调稳压电路和第二软启动电路组成；降压变压器的输入绕组L接220V交流市电，输出绕组L1接第一整流滤波电路的输入端；＋5V稳压电路的输入端接第一整流滤波电路的输出端；降压变压器的输出绕组L2接输出电压粗调开关的输入端，第二整流滤波电路的输入端接电压粗调开关的输出端；＋1.25～28V可调稳压电路的输入端接第二整流滤波电路的正电压输出端，输出端接第一软启动电路；－1.25～28V可调稳压电路电路的输入端接第二整流滤波电路的负电压输出端，输出端接第二软启动电路，可同时输出＋5V稳定的直流电压和±1.25～28V连续可调的直流电压，最大输出电流都为1.5A。

2.根据权利要求1所述的一种简单高效的实验室用直流稳压电源，其特征是：降压变压器的输入绕组L接220V交流市电，输出绕组L1输出的交流电压为8V，输出绕组L2有中心抽头，可输出6V、10V、14V、18V、22V、26V六组对称的交流电压。

3.根据权利要求1所述的一种简单高效的实验室用直流稳压电源，其特征是：输出电压粗调开关K1、K2为双刀六掷开关。

4.根据权利要求1所述的一种简单高效的实验室用直流稳压电源，其特征是：＋1.25～28V可调稳压电路由三端可调集成稳压器LM317，滤波电容C6、C8，输出电压取样电阻R2、多圈精密线性可调电位器RP1和保护二极管D1、D2组成。

5.根据权利要求1所述的一种简单高效的实验室用直流稳压电源，其特征是：－1.25～28V可调稳压电路由三端可调集成稳压器LM337，滤波电容C11、C13，输出电压取样电阻R5、多圈精密线性可调电位器RP2和保护二极管D3、D4组成。

6.根据权利要求1所述的一种简单高效的实验室用直流稳压电源，其特征是：第一软启动电路由三极管BG1，电阻R3、R4和电容C7组成，其输入端C7的正极接LM317的输出端，输出端BG1集电极接LM317的输出电压调节端。

7.根据权利要求1所述的一种简单高效的实验室用直流稳压电源，其特征是：第二软启动电路由三极管BG2，电阻R6、R7和电容C12组成，其输入端C12的负极接LM337的输出端，输出端BG2的集电极接LM337的输出电压调节端。

8.根据权利要求1所述的一种简单高效的实验室用直流稳压电源，其特征是：第一和第二软启动电路的C7和C12都设计为10μF，R4和R7都设计为200KΩ，启动的时间都为2秒。