可调式稳压电源的工作原理和设计方法图解

可调式稳压电源的工作原理

当输入电压为150V-260V时，输出电压调节器小于或高于220V效应，其效率降低。采用单片机进行第一步控制，使310V以下和90V以上的输入电压在190V-250V范围内调节和控制，并采用稳压器稳定电压。

市政电力输入的交流电压波动很大。过压吸收滤波电路滤除高频脉冲等干扰电压后，送至直流开关稳压电源、交流采样电路和控制执行电路。

直流开关稳压电源的功率较小，但60-320V的交流电压可以用+5V、+12V、-12V的直流电压代替。+5V电压提供给单片机，±12V电压提供给控制电路的大功率开关模块。

单片机获取采样电路采集的输入电压数据，进行分析、判断并向触发电路发送控制信号，控制和调节输出电压。控制执行电路由一个SSR过零开关大功率模块和一个抽头自耦变压器组成。SSR 使用RC缓冲电路来吸收过压和过流，使SSR在开关过程中不会损坏。控制执行电路将90-310V的输入电压控制到190V-240V的范围，然后发送到参数调节器进行精确调节。

参数稳压器由一个LC振荡器组成，该振荡器由一个电感和一个振荡频率为50 Hz的电容器组成。无论市政用电如何变化，其振荡频率都不会改变，因此输出电压不变，调压精度高。即使输入电压波形非常失真，经过参数稳压器振荡后也是标准正弦波，因此稳压电源具有很强的抗干扰能力和净化能力。

保护报警电路：当设备安全存在危害时，只发出声光报警，提示操作人员采取措施避免切断输出电压。当控制箱温度过高，市政电力输入高于300V，市政电力输入在没有输出电压的情况下低于130V时，会有声光报警。当输入电流过大时，输入（输出）空气自动开关自动跳闸。

电路框图

电路原理图

可调稳压电源电路图设计（一）

简易可调稳压电源采用三端可调稳压 集成电路LM317，使电压范围从1.5到25V，最大负载电流达到1.5A。电路如图1所示。

工作原理

变压器T降低220V交流后，得到24V交流电，再经VD33~VD1组成的全桥整流器和C1滤波器得到4V的直流电压。电压由集成电路LM317稳定。输出电压可通过调节电位计RP连续调节。在图1中，C2用于消除寄生振荡，C3用于抑制纹波，C4用于改善稳定电源的瞬态响应。VD5和VD6在输出端电容泄漏或调节端短路时起到保护作用。LED是稳定电源的工作指示灯，电阻R1是限流电阻。通过在输出端子上安装微型电压表 PV，可以直观地指示输出电压值。

组件的选择和生产

对组件没有特殊要求。您需要做的是根据图选择组件。

生产点

C2应尽可能靠近LM317的输出端，以避免自励磁，导致输出电压不稳定

R2应靠近LM317的输出端和调节端，以避免在大电流输出状态下输出端与R2之间的引线电压降引起的基准电压变化

稳压器LM317的调节端子不应悬挂，特别是在连接到电位器RP时，以避免LM317调节端子因滑动臂接触不良而暂停

C4的容量不应随意增加

散热器应添加到集成块LM317中，以确保其长时间稳定运行

可调稳压电源电路图设计（二）

大电流可调稳压电源电压可在3.5V~25V之间任意调节，输出电流大，采用可调电压稳压 管电路，获得满意稳定的输出电压。

• 工作原理

整流滤波后，直流电压由R1提供给调节管的底座以打开调节管。当V1导通时，电压通过RP和R2开启V2，然后V3也导通。此时，V1、V2和V3的发射极和集电极电压不再变化，其功能与稳压器完全相同。通过调节RP可以获得稳定的输出电压，R1、RP、R2和R3的比值决定了电路的输出电压。

• 组件的选择

变压器T：80W至100W，输入AC220V，输出双绕组AC28V。

FU1： 1A

FU2： 3A~5A

VD1 和 VD2：6A02

RP：1W普通电位器，电阻值范围为250K至330K

C1： 3300 μ F / 35V 电解电容

C2 和 C3：0.1 μF 单石电容

C4： 470μ F / 35V 电解电容

R1： 180 ~ 220 Ω / 0.1W 《 1W

R2、R4、R5：10K Ω，1/8W

V1： 2N3055

V2： 3DG180 或 2SC3953

V3：3CG12 或 3CG80

可调稳压电源电路图设计（三）

电源电路为0~±15V线性可调稳压 电源，可从0V调节，最大输出为±15V。正电源部分采用LM317三端子可调集成稳压器，负电源部分采用LM337三端可调集成稳压器。该电路具有完善的限流、短路保护和热保护等功能。其独特之处在于只需一个电位器即可实现正负电压的“同步”调节。具有电路简单、调节方便、性能优良、成本低等特点。因此，非常适合电子爱好者DIY。

• 工作原理

整个电路如图所示。电源的输入部分是公共变压器降压和桥式整流器，它们增加电容滤波器，并获得上下对称的±22V直流电压。另外两组±6.8V辅助电压也派生出来，分别连接到运算放大器IC4和运算放大器IC3的V+和V-端子，保证IC3和IC4的工作电压不超过限制范围。以下是稳压部分的具体说明：

— 正输出电路由稳压器IC1和相关元件组成，通常连接到稳压器IC1的调节端子，电位器的其他端子接地。如果将RP1电阻的值调整为0，则输出电压Vout为1.2V，在电阻R10上产生3mA恒流。只要改变RP1的电阻值，就可以改变输出电压。

这里，RP1的接地端子改为运算放大器IC3的输出端，IC3的输出电压为-1.2V，用于偏移IC1的基准电压+1.2V，从而实现从0开始的调制。实现上述目的也很简单。我们只需要将运算放大器IC3连接到差分放大器并完成减法运算即可。从图中可以看出，同相输入电压为V1，而反向输入电压为V2。由于R4=R5=R6=R7，IC3的输出电压为VO=R5/R4×（V1-V2）=-1.2V，稳压器IC1+Vout=5mA的输出电压×R3+10mA×PR1-1.2V。

— 负输出电路由稳压器IC2及相关元件组成，省略了电位器RP3，该电位器RP2最初设置在IC4调节端子上，现在连接到运算放大器IC4的输出端，控制调节端的输出电压。还可以达到调节稳压器输出电压的目的。由于运算放大器IC1作为增益为10的反相放大器连接，其反向输入连接到正输出电路稳压器的输出端，因此负输出电压稳定器产生极性相反且幅度相等的稳定电压。也就是说，-Vout=-R9/R9 × （+Vout），）。因为 R10=R《》，-Vout=+Vout。因此，负输出电压跟踪正输出电压。

— 电路中的二极管D7和D8用于防止外部负载的电容放电增加，导致IC1和IC3的输出损坏;此外，二极管D9和D10用于避免IC1和IC2调整端子因IC3输出的正饱和和IC4输出的负饱和而击穿。这是因为IC1和IC2的调节端子不允许流入反向电流。

• 组件的选择

本机全部为通用部件，无特殊规格。IC1和IC2均为三端可调集成稳压器，正输出型号为LM317，负输出型号为LM337。它们的包装是TO-220，两者都可以在市场上买到。散热器投入使用时应安装。IC3和IC4是通用运算放大器，也可以用OP-07代替。电阻均为1/4W金属膜电阻，其中R4、R5、R6、R7、R9、R10的精度为1%。RP1应使用绕线电位器，多圈电位器会更好。电源变压器T可以选择14英寸黑白电视电源变压器。如果要自绕，应选择EI型高溪钢板，功率范围可为35W-45W。

可调稳压电源电路图设计（四）

在该电源中，LM317用作稳压器，采用自适应开关电路根据输出电压自动切换输入电压，从而减小输入电压与输出电压之间的电压差，降低电源本身的功耗。其中，VT2、VD5、大众、R5、R6、C10和继电器K组成自适应开关动作电路。当输出电压Vo低于14V时，由于击穿电压不足且没有电流通过，VW被切断。

VT2被切断，K不起作用。其触点K-1常闭，变压器的次级14VAC连接到稳压电路。相反，当输出电压大于14V时，VW击穿，VT2导通。K获得电力，K-1动作，28V交流电压连接到稳压电路。因此，输入和输出电压差不超过15V。电路输出电压为1.25V~30V，连续可调，最大输出电流为3A。如图7所示，它是基于LM317的自适应可调稳压电源电路：

可调稳压电源电路图设计（五）

带过流保护的直流可调稳压电源的主要装置是通用稳压集成块LM723，它包含启动电路、恒流源、参考稳压源、 过流保护 等。配合大功率调节管，可输出0~20范围内的连续可调稳定电压。最大输出电流可达2A，具有过流保护功能，可作为手机和BP机的维修电源，也可用于电池充电。电路如图9所示。

正常使用时，红色和绿色发光二极管同时发光。调节电位器W可在0~20范围内调节输出电压。当输出端出现过流或短路时，R1两端压降大于0.6V，Q3和Q4导通，绿灯熄灭，LM723电压降至近0V，内部检测电路工作，输出23V高压和Q1， Q2 被切断。

因此，没有电压输出，起到保护作用。仅当计算机关闭并重新启动时，输出才可用。为了保证调节管Q1在输出额定电流时不会烧坏，应安装足够尺寸的散热器。整个电源可以使用塑料盒作为外壳，其前板可配备电流表，电压表，开关和电位器，输出端子和红绿发光二极管。只要元器件好，电路无需调试即可正常工作。其中，最好使用进口的C2819、2N3395等大功率管为Q1，LM723、MC1723等均可作为IC。