CN104967340A - 大功率可调直流稳压电源 - Google Patents
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Abstract
本发明是关于一种大功率可调直流稳压电源，其特征包括：220V交流电源、交流电降压及全桥整流电路、可调恒压源、取样及放大电路、调整及稳压输出电路；所述的调整及稳压输出电路中的增强型N沟道大功率场效应管VT3选用的型号为2SK790。为了解决或弥补串联可调稳压电源中的大功率调整管存在功率损耗非常大的缺憾，本发明使用大功率场效应管制作的大功率可调直流稳压电源，采用增强型N沟道大功率场效应管作为调整管，该直流稳压电源不仅能够输出大电流、输出电压可调，而且大幅度提高了交流电源的转换效率和工作可靠性，它适合于各类小型电器使用。
Description
技术领域
本发明属于电子与直流电源技术领域，是关于一种大功率可调直流稳压电源。
背景技术
大功率可调直流稳压电源是电子电路设计人员或电子实验室必备的电源设备。以往大功率串联可调直流稳压电源中的调整管多采用NPN型大功率晶体管或PNP型大功率晶体管，其主要缺陷是调整管的功率损耗非常大，从而导致交流电源的转换效率很低。
为了解决或弥补这类大功率可调直流稳压电源存在的种种缺憾，本发明采用增强型N沟道大功率场效应管作为调整管，该直流稳压电源不仅能够输出大电流、输出电压可调，而且大幅度提高了交流电源的转换效率和工作可靠性，它适合于各类小型电器使用。
以下详细说明本发明所述的大功率可调直流稳压电源在实施过程中所涉及的必要的、关键性技术内容。
发明内容
发明目的及有益效果：为了解决或弥补串联可调稳压电源中的大功率调整管存在功率损耗非常大的缺憾，本发明使用大功率场效应管制作的大功率可调直流稳压电源，采用增强型N沟道大功率场效应管作为调整管，该直流稳压电源不仅能够输出大电流、输出电压可调，而且大幅度提高了交流电源的转换效率和工作可靠性，它适合于各类小型电器使用。
电路工作原理：大功率可调直流稳压电源与普通串联型稳压电源工作原理基本相同，不同的是使用VMOS大功率场效应管作为调整管，电阻R1、线性电位器RP、稳压二极管DW、发光二极管LED组成连续可调恒压源，为PNP型晶体管VT1的基极提供基准电压。因为不需大电流推动，所以使电路结构十分简化，直流输出电压可在1.3～12V范围内连续可调。
电阻R1为限流电阻，RP为5.1KΩ线性电位器，DW为9～10.5V稳压二极管，LED为红色发光二极管；稳压二极管DW与发光二极管LED的串联稳压值决定了稳压电源的最大输出电压；发光二极管LED还兼作电源指示和负载电流大小指示，实现了一管多用，即：直流稳压电源工作电流越大时，稳压二极管LED发光越暗。
技术方案：大功率可调直流稳压电源，它包括220V交流电源、交流电降压及全桥整流电路、可调恒压源、取样及放大电路、调整及稳压输出电路，其特征在于：
交流电降压及全桥整流电路：降压型交流变压器B次级线圈L2的两端分别接全桥整流元件QZ的交流电输入端，全桥整流元件QZ的正极输出端接电解电容C1的正极，全桥整流元件QZ的负极输出端与电解电容C1的负极及电路地GND相连，降压型交流变压器B初级线圈L1的两端接220V交流电源；
可调恒压源：它由限流电阻R1、发光二极管LED和稳压二极管DW组成，限流电阻R1的一端接电解电容C1的正极，限流电阻R1的另一端接发光二极管LED的正极，发光二极管LED的负极接稳压二极管DW的负极，稳压二极管DW的正极接电路地GND；
取样及放电路：它由线性电位器RP、PNP型晶体管VT1、NPN型晶体管VT2、电阻R3组成，线性电位器RP的一端接发光二极管LED的正极，线性电位器RP的活动端接PNP型晶体管VT1的基极，线性电位器RP的另一端和PNP型晶体管VT1的集电极接电路地GND，PNP型晶体管VT1的发射极接NPN型晶体管VT2的发射极，NPN型晶体管VT2的基极接电阻R3的一端和稳压输出端正极VCC，电阻R3的另一端接电路地GND，NPN型晶体管VT2的集电极接调整及稳压输出电路；
调整及稳压输出电路：它由增强型N沟道大功率场效应管VT3、电阻R2和电解电容C2组成，增强型N沟道大功率场效应管VT3选用的型号为2SK790，增强型N沟道大功率场效应管VT3的栅极G接NPN型晶体管VT2的集电极和电阻R2的一端，增强型N沟道大功率场效应管VT3漏极D和电阻R2的另一端接电解电容C1的正极，增强型N沟道大功率场效应管VT3的源极S接电解电容C2的正极，电解电容C2的负极接电路地GND。
附图说明
附图1是本发明提供一个大功率可调直流稳压电源的实施例电路工作原理图。
具体实施方式
按照附图1所示的大功率可调直流稳压电源电路工作原理图和附图说明，并按照发明内容所述的各部分电路中元器件之间连接关系，以及实施方式中所述的元器件技术参数要求和电路制作要点进行实施即可实现本发明，以下结合实施例对本发明的相关技术作进一步的描述。
元器件的技术参数及选择要求
QZ为全桥整流元件，要求全桥整流元件的工作电流≥5A，工作电压≥30V；
VT1为PNP型晶体管选用的型号为3CG21，或选用2SC9015，要求放大倍数β≥100；
VT2为NPN型晶体管，选用2SC9013、3DG8050、3DG12等型号，要求β≥120；
VT3为增强型N沟道大功率场效应管，选用的型号为2SK790，其封装形式为T0—220；
DW为稳压二极管，其稳压值为9～10.5V，选用的型号为2CW17；
LED为发光二极管，选用直径￠5的红色发光二极管；
RP为线性电位器，其阻值为5.1KΩ；
电阻全部使用RTX-1/4W型金属膜电阻，限流电阻R1的阻值为360Ω，电阻R2的阻值为100KΩ，电阻R3的阻值为820Ω；
C1为电解电容，其容量为1000μF/25V；电解电容C2的容量为470μF/25V；
B降压型交流电源变压器，使用输出电压为16V、功率为50W的交流电源变压器。
电路制作要点与电路调试
因大功率可调直流稳压电源的电路结构比较简单，一般情况下只要选用的电子元器件性能完好，并按照说明书附图1中的元器件连接关系进行焊接，物理连接线及焊接质量经过仔细检查正确无误后，本发明的电路基本不需要进行调试即可正常工作；
在电路调试时，直流输出电压在1.3～12V连续可调，输出电压波动不超过0.3％；当输出电流为3000mA时，须加装尺寸大于8cm×8cm的散热片；
大功率可调直流稳压电源工作电流越大时，发光二极管LED的发光越暗。
本发明的电路元器件布局、电路结构设计、它的外观的形状及尺寸大小等均不是本发明的关键技术，也不是本发明要求保护的关键性技术内容，因不影响本发明具体实施过程，故不在说明书中一一说明。
Claims (1)
1.一种大功率可调直流稳压电源，它包括220V交流电源、交流电降压及全桥整流电路、可调恒压源、取样及放大电路、调整及稳压输出电路，其特征在于：
所述的交流电降压及全桥整流电路中，降压型交流变压器B次级线圈L2的两端分别接全桥整流元件QZ的交流电输入端，全桥整流元件QZ的正极输出端接电解电容C1的正极，全桥整流元件QZ的负极输出端与电解电容C1的负极及电路地GND相连，降压型交流变压器B初级线圈L1的两端接220V交流电源；
所述的可调恒压源由限流电阻R1、发光二极管LED和稳压二极管DW组成，限流电阻R1的一端接电解电容C1的正极，限流电阻R1的另一端接发光二极管LED的正极，发光二极管LED的负极接稳压二极管DW的负极，稳压二极管DW的正极接电路地GND；
所述的取样及放电路由线性电位器RP、PNP型晶体管VT1、NPN型晶体管VT2、电阻R3组成，线性电位器RP的一端接发光二极管LED的正极，线性电位器RP的活动端接PNP型晶体管VT1的基极，线性电位器RP的另一端和PNP型晶体管VT1的集电极接电路地GND，PNP型晶体管VT1的发射极接NPN型晶体管VT2的发射极，NPN型晶体管VT2的基极接电阻R3的一端和稳压输出端正极VCC，电阻R3的另一端接电路地GND，NPN型晶体管VT2的集电极接调整及稳压输出电路；
所述的调整及稳压输出电路由增强型N沟道大功率场效应管VT3、电阻R2和电解电容C2组成，增强型N沟道大功率场效应管VT3选用的型号为2SK790，增强型N沟道大功率场效应管VT3的栅极G接NPN型晶体管VT2的集电极和电阻R2的一端，增强型N沟道大功率场效应管VT3漏极D和电阻R2的另一端接电解电容C1的正极，增强型N沟道大功率场效应管VT3的源极S接电解电容C2的正极，电解电容C2的负极接电路地GND。
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