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电源电路示意图「电源电路示意图怎么画」

admin 2024-09-28 17:17:52 热水器维修 0

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大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于电源电路示意图的问题,于是小编就整理了2个相关介绍电源电路示意图的解答,让我们一起看看吧。

请教这个ob2223ap开关电源的原理?

电源电路示意图

开关电源变压器原理:开关电源变压器和开关管一起构成一个自激(或他激)式的间歇 振荡器,从而把输入直流电压调制成一个高频脉冲电压。在反激式电路中, 当开关管导通时,变压器把电能转换成磁场能储存起来,当开关管截止时则释放出来。在正激式电路中,当开关管导通时,输入电压直接向负载供给并把能量储存在储能电感中。当开关管截止时,再由储能电感进行续 流向负载传递。开关电源变压器是加入了开关管的电源变压器,在电路中除了普通变压器的电压变换功能,还兼具绝缘隔离与功率传送功能一般用在开关电源等涉及高频电路的场合。

输出端分别接有稳压、限流和稳流、限压等反馈电路。当置于稳压状态时,稳压和限流电路起作用,当输出电压升高或下降时,取样电压通过稳压电路内部电压比较器跟基准电压比较,其误差信号电压加到PWM控制电路,使PWM输出脉宽作相应变化,从而稳定输出电压,如负载电流过高时,限流电路工作,使输出电流限制在限流设定值内。

同样,在稳流状态下,稳流电路作用,使输出电流稳定在设定值内,而当过压时,限压电路使输出电压钳位在限压值。当有异常情况(如输入过压或欠压,过流或过热等)产生保护信号加到保护控制电路时,保护电路输出一个电压加到PWM电路,使PWM电路停止输出,从而达到保护目的。

怎样用lm317给交流24伏做调压电源?

根据提问者的意思,如何使用LM317将24V交流电制作为可调电源?熟悉LM317的用法,相对来说还是比较容易的。不过LM317属于线性稳压器,工作效率较低,使用LM317制作宽范围可调电源时,其负载不能较大,负载电流大,LM317的自身功耗大,散热也不好处理,下面从原理设计详细为大家分析。

LM317的关键技术指标

LM317是线性可调三端稳压电源芯片,其最高输入电压可达40V,输出电压范围为1.25V~37V,最大输出电流1.5A,输入与输出之间的压差必须满足≥2V,其有4种封装形式,分别为:TO-3、D2PAK、TO-220、ISOWATT220,若功耗较大需加散热器时,可使用TO-3、TO-220、ISOWATT220封装形式的芯片,使用TO-3封装增加散热器的散热效果是最好的,因为其两端都可以使用螺钉固定,器件与散热器紧密型较好,而D2PAK封装不好增加散热器。

电源电路示意图

LM317封装形式

实例设计

提问者只说使用交流24V通过LM317制作可调电源,并没有说明可调电源的范围,理论上使用LM317制作的可调电源范围可达1.25V~37V。

一、整流、滤波

分析:24V交流电必须经过整流才能作为LM317的输入电源,常用的整流方式有:桥式整流、全波整流、半波整流和倍压整流。

(1)桥式整流;桥式整流后的有效电压约为0.9倍交流电压,经过滤波后所得直流电压约为交流电的1.2倍,若输入交流电为24VAC,则经过桥式整流滤波后的直流电压,即241.2=28.8(V)左右。使用LM317制作的可调电压范围可达1.25V~26.8V左右(头条@技术闲聊原创)。

桥式整流电路的原理如下图所示,主要由4个整流二极管组成,交流电正半波形时,二极管D2和D4导通;交流电负半波形时,二极管D1和D3导通。

电源电路示意图

桥式整流

其整流波形如下图所示,其中E为整流输入端交流电压,桥式整流实际上是将负半波形与x轴对称往上翻。

电源电路示意图

(2)全波整流;全波整流原理如下图所示,其变压器次级线圈必须具有三个抽头,整流电路只有两个二极管,全波整流的有效电压约为交流电的0.9倍即0.9U,经过电容滤波后的直流电压约为交流电的1.2倍,即1.2U,其中U为交流电压有效值,全波整流后的效果与桥式整流几乎完全一样。由于题目给定的是24V交流电,此整流方法不适用。

电源电路示意图

全波整流

全波整流后的输出波形为:

电源电路示意图

(3)半波整流;半波整流的原理简单,由一只整流二极管组成,半波整流只允许交流电的正半波形通过,完全截止负半波形。半波整流后输出电压有效值为0.45U,经过电容滤波后的直流电压约为1U,实际大小跟后端的负载有关,其中U为交流电压有效值。若24V交流电采用半波整流,其整流滤波后的直流电压约为24V,使用LM317制作的可调电压范围只有1.25V~22V左右。

电源电路示意图

半波整流

其半波整流的输出波形如下图所示:

电源电路示意图

(4)倍压整流;倍压整流电路有二倍、三倍、四倍......整流电路,下面于二倍整流电路举例说明,二倍整流电路的原理如下图所示, 由两个二极管和两个电容组成,通过电容充放电,电容电压不能突变的原理实现倍压。交流电负半周期时,变压器输出端下正上负,电压通过二极管D1向电容C1充电,当电容充满时电压可达U,交流电正半周期时,变压器输出上正下负,由于电容C1的电压值为U,电压不能突变,因此电容C1右侧的电压为2U,通过二极管D2给电容C2充电,电容C2充满时电压可达2U,其中U为交流电压有效值。带载后其实际输出电压略有变化,跟负载大小有关(头条@技术闲聊原创)。若输入电压为交流电24U,经过倍压整流后输出电压约为2U=48V左右,超LM317最高输入电压40V,若使用倍压整流必须将48V左右的电压降至40V以下才可以使用LM317进行调压,,这么设计输出可调电压范围可达1.25V~37V。

电源电路示意图

二倍整流

二、LM317可调电压输出原理

LM317的原理如下图所示,电源输入端一般并联一个电容用于滤波,对电磁兼容要求较高的场合可使用LC-π型滤波,滤波效果更好。LM317能承受的最高输入电压为40V,其输出电压公式为:Vout=1.25V x(1+R2/R1),要求可调输出,将R2改为可调电位器即可,如下图原理,R1选择240Ω,R2选择阻值为10K的电位器,通过调节电位器的阻值实现可调电压输出,由于LM317的内部基准源为1.25V,因此其最小输出电压达不到0V,最小输出电压只能调至1.25V。

电源电路示意图

LM317电路

若使用桥式整流电路进行整流,然后滤波,其完整电路原理图如下图所示,24V交流经过整流、滤波后输出的直流电压约为28.8V(约为1.2倍的交流电压),经过LM317可调三端稳压器后的可调输出电压范围为1.25V~26.8V左右。

电源电路示意图

完整原理图

LM317扩流

LM317的最大输出电流只有1.5A,当负载电流大于1.5A时怎么办?可以使用晶体管对LM317进行扩流,其扩流原理如下图所示,其中Q1为PNP三极管,Q2为NPN三极管,根据实际选择三极管的参数适当改变R3、R4和R5阻值的大小。

电源电路示意图

LM317扩流电路

总结:LM317是线性可调三端稳压器,当输入与输出压差较大时,其转换效率较低,其转换效率η=UoI/UiI=Uo/Ui,Uo为输出电压,Ui为输入电压。比如当输入电压28.8V,输出电压调至10V时,其效率只有10V/28.8V≈34.7%;当输出电压下调至5V时,效率只有5V/28.8V≈17.4%;当输出电压下调至3V时,效率只有3V/28.8V≈10%,可见输出电压越低其效率越低,输出电压低于3V时,其效率不到10%,90%以上的功耗转化为LM317自身的热量消耗掉。

因此,特别注意LM317自身功耗的问题,LM317的功耗=压差×负载电流,即P=(Ui-Uo)×I,如上,输入电压为28.8V,若负载电流为1A,当输出电压调至20V时,其自身功耗P=(Ui-Uo)×I=(28.8-20)×1=8.8(W),必须加,9W以上的散热器,否则不到一分钟LM317就会急剧发热而烧毁!调节输出电压越小(头条@技术闲聊原创)其自身功耗越大,比如调节5V输出时,其自身功耗为P=(28.8-5)×1=23.8(W),大部分能量都浪费掉了,而且散热问题还很难处理,散热不良极有可能导致LM317过热烧毁。因此,LM317可调电源最好用于电流较小场合,可别是10V以内的低电压范围输出,最好在负载电流200mA以下使用。若电流较大时不建议使用线性可调稳压器,最好使用可调开关电源芯片,比如LM2596-ADJ、TPS54560等。

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LM317是常用的可调线性稳压芯片

LM317是非常经典的线性稳压芯片,电子工程师基本上都认识吧,最大输出电流可以达到1.5A,1.2V~37V输出电压可调,电路设计也非常简单,只需要简单的设置两个电阻就可以得到需要的输出电压。

电源电路示意图

LM317可调电源设计方案

题主所述是用交流24V来设计调压电源,交流24V经过桥式整流和滤波后,可以得到大约28V左右的直流电压。LM317是降压的稳压芯片,输出的电压只能低于输入的电压,并且芯片本身也有一定的压降。所以输入交流24V,可以设计出1.25V~25V可调输出的调压电源。电路分为桥式整流、输入滤波、调压、输出滤波几个部分。

桥式整流:可以用四个整流二极管组成,也可以用整流桥。整流二极管可以用1N4007

输入滤波:可以用一个2200uf/50的电解电容加一个0.1u/50V的陶瓷电容

调压:R1为120R/1%精度的固定电阻,R2为4.7K的可调电阻

输出滤波:可以用一个2200uf/50的电解电容加一个0.1u/50V的陶瓷电容

电源电路示意图

其中D2/D3为保护二极管,也可以用1N4007,可以起到保护LM317的作用。

输出电压电算方法:Vout=1.25 x (1+R2/R1),当R2调为零时,Vout为1.25V,R2调为2280R时,输出电压为25V。由于输入电压限制,继续调大电阻R2的阻值也不会再提高输出电压了。

输出电流较大的应用,需要给LM317安装一散热片。

LM317引脚图

LM317常见的封装有TO-220/TO-220FP/DPAK,可以根据需要选择合适的封装。

电源电路示意图

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