CN112737359A - 一种恒压恒流直流大功率可调电源模块 - Google Patents

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索志刚
罗仕碧
李志芳
张宏辉
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Abstract

本发明公开了一种恒压恒流直流大功率可调电源模块，包括输入端、变压电路、整流电路、滤波电路、稳压电路和保护电路及输出端，所述的输入端与变压电路连接，所述的变压电路与整流电路连接，所述的整流电路分别与滤波电路以及稳压电路连接，所述的稳压电路与保护电路连接，所述的保护电路与输出端连接，本发明丰富了用于参数仪表类计量器所使用的直流电源可调范围，使参数仪表类计量器在校准、检定时，所用电源无需进行二次转接，将检定仪器连接线路时间由原来的30分钟降低到5分钟，而且该电源模块可同时连接两台甚至多台计量设备，使校准与检定工作更加便捷，提高了工作效率，降低了计量检定人员的工作强度。

Description

一种恒压恒流直流大功率可调电源模块
技术领域
本发明涉及用于航空参数仪表类计量器具校准与检定的直流可调电源技术领域，具体涉及一种恒压恒流直流大功率可调电源模块。
背景技术
随着航空技术领域科研任务及重点型号研制工作的不断增加，航空领域对参数仪表类计量器的需求也越来越大，而目前各参数仪表类计量器所使用的直流电源型号、规格不统一，在对其校准、检定过程中需要进行二次转接，操作复杂，工作效率低，并存在一定的安全隐患。
发明内容
本发明目的：提供一种恒压恒流直流大功率可调电源模块，旨在解决各参数仪表类计量器所使用的直流电源型号、规格不统一，在对其校准、检定过程中需要进行二次转接，操作复杂，工作效率低，并存在一定的安全隐患的问题。
本发明的技术方案：
一种恒压恒流直流大功率可调电源模块，包括输入端、变压电路、整流电路、滤波电路、稳压电路和保护电路及输出端，所述的输入端与变压电路连接，所述的变压电路与整流电路连接，所述的整流电路分别与滤波电路以及稳压电路连接，所述的稳压电路与保护电路连接，所述的保护电路与输出端连接。
进一步，所述的变压电路为自耦变压器式的接触式调压器，将输入端输入的220V交流电压转换成至符合要求的交流电压。
进一步，所述的整流电路包括二极管VD1、VD2、VD3、VD4，二极管VD1、VD2、VD3、VD4组成全桥整流电路，二极管VD1正极与二极管VD2的正极连接，二极管VD1的负极与二极管VD4的正极连接，二极管VD4的负极与二极管VD3的负极连接，二极管VD3的正极与二极管VD2的负极连接，二极管VD1的负极、VD4的正极与接触式调压器二次侧一端连接，二极管VD2的负极、VD3的正极与接触式调压器二次侧另一端连接。
进一步，所述的滤波电路包括电容C1、C2，电容C1与电容C2并联形成滤波电路，滤波电路一端连接二极管VD1的正极和VD2的正极，滤波电路另一端连接二极管VD3的负极和VD4的负极。
进一步，所述的稳压电路包括可调集成稳压器LM317、限流电阻R1、电阻R2、调节电阻Rp、电容C3、电容C4、发光二极管LED，所述的限流电阻R1一端分别连接二极管VD3的负极、二极管VD4的负极和可调集成稳压器LM317的输入端，限流电阻R1另一端连接发光二极管LED的正极，发光二极管LED的负极分别连接二极管VD1的正极、二极管VD2的正极以及调节电阻Rp一端，调节电阻Rp另一端连接可调集成稳压器LM317的调节端，电阻R2一端连接可调集成稳压器LM317的输出端，电阻R2另一端连接可调集成稳压器LM317的调节端，电容C3两端分别连接调节电阻Rp两端，电容C4一端连接可调集成稳压器LM317的输出端，电容C4另一端连接电容C3。
进一步，所述的保护电路包括二极管VD5、二极管VD6，二极管VD5负极连接可调集成稳压器LM317的输入端，二极管VD5正极连接可调集成稳压器LM317的输出端，二极管VD6负极连接可调集成稳压器LM317的输出端，二极管VD6正极连接可调集成稳压器LM317的调节端。
进一步，所述的调节电阻Rp通过公式U0＝(1+Rp/R2)×1.25调整自身阻值来调整稳压电压值。
进一步，所述的输入端输入电压为220V交流电压，输出端的输出电压范围为2V～28V，转换精度为10mV。
进一步，所述的输出端并联一个电压表，可直观的指示输出电压值。
进一步，所述电阻R2不大于240Ω。
本发明的有益效果
本发明丰富了用于参数仪表类计量器所使用的直流电源可调范围，使参数仪表类计量器在校准、检定时，所用电源无需进行二次转接，将检定仪器连接线路时间由原来的30分钟降低到5分钟，而且该电源模块可同时连接两台甚至多台计量设备，使校准与检定工作更加便捷，提高了工作效率，降低了计量检定人员的工作强度。
附图说明
图1为本发明恒压恒流直流大功率可调电源模块的电路原理图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解：
实施例一：
如图1所示，一种恒压恒流直流大功率可调电源模块，包括输入端、变压电路、整流电路、滤波电路、稳压电路和保护电路及输出端，所述的输入端与变压电路连接，所述的变压电路与整流电路连接，所述的整流电路分别与滤波电路以及稳压电路连接，所述的稳压电路与保护电路连接，所述的保护电路与输出端连接。
其中，所述的变压电路为自耦变压器式的接触式调压器，将输入端输入的220V交流电压转换成至符合要求的交流电压。
所述的整流电路包括二极管VD1、VD2、VD3、VD4，二极管VD1、VD2、VD3、VD4组成全桥整流电路，二极管VD1正极与二极管VD2的正极连接，二极管VD1的负极与二极管VD4的正极连接，二极管VD4的负极与二极管VD3的负极连接，二极管VD3的正极与二极管VD2的负极连接，二极管VD1的负极、VD4的正极与接触式调压器二次侧一端连接，二极管VD2的负极、VD3的正极与接触式调压器二次侧另一端连接。
所述的滤波电路包括电容C1、C2，电容C1与电容C2并联形成滤波电路，滤波电路一端连接二极管VD1的正极和VD2的正极，滤波电路另一端连接二极管VD3的负极和VD4的负极。
所述的稳压电路包括可调集成稳压器LM317、限流电阻R1、电阻R2、调节电阻Rp、电容C3、电容C4、发光二极管LED，所述的限流电阻R1一端分别连接二极管VD3的负极、二极管VD4的负极和可调集成稳压器LM317的输入端Vin，限流电阻R1另一端连接发光二极管LED的正极，发光二极管LED的负极分别连接二极管VD1的正极、二极管VD2的正极以及调节电阻Rp一端，调节电阻Rp另一端连接可调集成稳压器LM317的调节端ADJ，电阻R2一端连接可调集成稳压器LM317的输出端Vout，电阻R2另一端连接可调集成稳压器LM317的调节端ADJ，电容C3两端分别连接调节电阻Rp两端，电容C4一端连接可调集成稳压器LM317的输出端Vout，电容C4另一端连接电容C3。
所述的保护电路包括二极管VD5、二极管VD6，二极管VD5负极连接可调集成稳压器LM317的输入端Vin，二极管VD5正极连接可调集成稳压器LM317的输出端Vout，二极管VD6负极连接可调集成稳压器LM317的输出端，二极管VD6正极连接可调集成稳压器LM317的调节端ADJ。
变压电路由调压变压器组成，调压器一般是自耦变压器式的接触式调压器，用于将220V交流电压降压至符合要求的交流电压；整流电路由VD1、VD2、VD3、VD4二极管组成全桥整流电路，用于将交流电压变换成方向不变、大小随时间变化的脉动电压；滤波电路由电容C1、C2组成，用于去其交流分量，得到比较平直的直流电压；稳压电路由可调集成稳压器LM317、限流电阻R1、电阻R2、调节电阻Rp、电容C3、电容C4、二极管VD5、二极管VD6、发光二极管LED组成，用于在电压波动或负载发生改变时仍能保持输出电压基本不变，所述的调节电阻Rp通过公式U0＝(1+Rp/R2)×1.25调整自身阻值来调整稳压电压值；
所述的输入端输入电压为220V交流电压，输出端的输出电压范围为2V～28V，转换精度为10mV，所述的输出端并联一个电压表，可直观的指示输出电压值。
本发明电源模块的稳压电路中使用可调式三端集成稳压器型号为LM317，最大输出电流为2.2A，输出电压范围为1.25V～37V；为保证稳压器输出性能，R2应不大于240Ω，C3起抑波作用，是为了减小Rp两端纹波电压设置的；C4用以改善稳压电源的暂态响应；VD5、VD6是保护二极管，防止电容漏电或短路时反向电压击穿稳压器；LED是发光二极管，是稳压电源的工作指示灯，起显示电路正常工作的作用，R1是限流电阻，起保护发光二极管的作用，所述电源模块操作简单，调节Rp的阻值即可控制电压变化，在输出端并联一个电压表即可清晰直观的指示输出电压值。
实施例二：
一种恒压恒流直流大功率可调电源模块由输入端、变压电路、整流电路、滤波电路、稳压电路和保护电路及输出端构成，使用时将输入端与220V交流电压连接，经变压电路中的自耦变压器式的接触式调压器将220V交流电压降压至符合要求的交流电压；之后通过整流电路中的VD1、VD2、VD3、VD4二极管组成全桥整流电路，将交流电压变换成方向不变、大小随时间变化的脉动电压；通过滤波电路中的电容C1、C2去其交流分量，得到比较平直的直流电压；再按U0＝(1+Rp/R2)×1.25调节电阻Rp，得到所需要的直流电压，最后经过稳压电路中的可调集成稳压器LM317保持电压波动或负载发生改变时仍能输出基本不变的输出电压。为了更好地得到所需要的直流电压，在制作该恒压恒流直流大功率可调电源模块时应注意以下几点：①C2尽量靠近LM317的输入端Vin，以免自激，造成输出电压不稳定；②R2靠近LM317的输出端Vout和调整端ADJ，以免大电流输出状态下，输出端至R2间的引线电压降造成基准电压变化；③稳压块LM317的调整端不能悬空，调整电位器Rp时尤其注意，以免滑动臂接触不良造成LM317调整端悬空；④不能任意加大C4的容量；⑤集成块LM317可以加散热片，以确保其长时间稳定工作。
本发明丰富了用于参数仪表类计量器所使用的直流电源可调范围，使参数仪表类计量器在校准、检定时，所用电源无需进行二次转接，将检定仪器连接线路时间由原来的30分钟降低到5分钟，而且该电源模块可同时连接两台甚至多台计量设备，使校准与检定工作更加便捷，提高了工作效率，降低了计量检定人员的工作强度。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种恒压恒流直流大功率可调电源模块，其特征在于：包括输入端、变压电路、整流电路、滤波电路、稳压电路和保护电路及输出端，所述的输入端与变压电路连接，所述的变压电路与整流电路连接，所述的整流电路分别与滤波电路以及稳压电路连接，所述的稳压电路与保护电路连接，所述的保护电路与输出端连接。
2.根据权利要求1所述的一种恒压恒流直流大功率可调电源模块，其特征在于：所述的变压电路为自耦变压器式的接触式调压器，将输入端输入的220V交流电压转换成至符合要求的交流电压。
3.根据权利要求2所述的一种恒压恒流直流大功率可调电源模块，其特征在于：所述的整流电路包括二极管VD1、VD2、VD3、VD4，二极管VD1、VD2、VD3、VD4组成全桥整流电路，二极管VD1正极与二极管VD2的正极连接，二极管VD1的负极与二极管VD4的正极连接，二极管VD4的负极与二极管VD3的负极连接，二极管VD3的正极与二极管VD2的负极连接，二极管VD1的负极、VD4的正极与接触式调压器二次侧一端连接，二极管VD2的负极、VD3的正极与接触式调压器二次侧另一端连接。
4.根据权利要求3所述的一种恒压恒流直流大功率可调电源模块，其特征在于：所述的滤波电路包括电容C1、C2，电容C1与电容C2并联形成滤波电路，滤波电路一端连接二极管VD1的正极和VD2的正极，滤波电路另一端连接二极管VD3的负极和VD4的负极。
5.根据权利要求3所述的一种恒压恒流直流大功率可调电源模块，其特征在于：所述的稳压电路包括可调集成稳压器LM317、限流电阻R1、电阻R2、调节电阻Rp、电容C3、电容C4、发光二极管LED，所述的限流电阻R1一端分别连接二极管VD3的负极、二极管VD4的负极和可调集成稳压器LM317的输入端，限流电阻R1另一端连接发光二极管LED的正极，发光二极管LED的负极分别连接二极管VD1的正极、二极管VD2的正极以及调节电阻Rp一端，调节电阻Rp另一端连接可调集成稳压器LM317的调节端，电阻R2一端连接可调集成稳压器LM317的输出端，电阻R2另一端连接可调集成稳压器LM317的调节端，电容C3两端分别连接调节电阻Rp两端，电容C4一端连接可调集成稳压器LM317的输出端，电容C4另一端连接电容C3。
6.根据权利要求5所述的一种恒压恒流直流大功率可调电源模块，其特征在于：所述的保护电路包括二极管VD5、二极管VD6，二极管VD5负极连接可调集成稳压器LM317的输入端，二极管VD5正极连接可调集成稳压器LM317的输出端，二极管VD6负极连接可调集成稳压器LM317的输出端，二极管VD6正极连接可调集成稳压器LM317的调节端。
7.根据权利要求5所述的一种恒压恒流直流大功率可调电源模块，其特征在于：所述的调节电阻Rp通过公式U0＝(1+Rp/R2)×1.25调整自身阻值来调整稳压电压值。
8.根据权利要求1所述的一种恒压恒流直流大功率可调电源模块，其特征在于：所述的输入端输入电压为220V交流电压，输出端的输出电压范围为2V～28V，转换精度为10mV。
9.根据权利要求8所述的一种恒压恒流直流大功率可调电源模块，其特征在于：所述的输出端并联一个电压表，可直观的指示输出电压值。
10.根据权利要求1所述的一种恒压恒流直流大功率可调电源模块，其特征在于：所述电阻R2不大于240Ω。
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