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      電壓可調恒壓恒流電源原理特性及應用

      2019/4/4 21:35:35??????點擊:
      直流穩壓電源是任何電子電路試驗中不可缺少的基礎儀器設備,基本在所有的跟電有關的實驗室都可以見到。對于一個電子愛好者來說,直流穩壓電源也是必不可少的。要得到一個電源,一般有兩種方法:一是購買一臺成品電源,這樣最為省事: 二是自己制作一臺電源(因為你是電子愛好者),當然相比于第一種方法會麻煩很多。很顯然這篇文章不是教你如何去選購一臺直流穩壓電源。


        電壓可調恒壓恒流電源原理特性及應用


        基本的恒壓恒流電源結構框圖如圖1所示。由電壓基準源、調整管、誤差放大、電壓取樣以及電流取樣組成。電壓基準源的作用是為誤差放大器提供一個參考電壓,要求電壓準確且長時間穩定并且受溫度影響要小。取樣電路、誤差放大和調整管三者組成了閉環回路以穩定輸出電壓。這樣的結構中電壓基準源是固定的,電壓和電流的取樣電路也是固定的,所以輸出電壓和最高的輸出電流就是固定的。而一般的可變恒壓恒流電源是采用改變取樣電路的分壓比例來實現輸出電壓以及最高限制電流的調節。


        電壓可調恒壓恒流電源原理特性及應用


        圖2中所示的是一個基本輸出電壓可變的穩壓電源簡圖,可以很明顯地看出這個電路 就是一個由運算放大器構成的同相放大器,輸出端加上了一個由三極管組成的射極跟隨器以提高輸出能力,因為射極跟隨器的放大倍數趨近于1,所以計算放大倍數時不予考慮。輸入電壓V+通過R1和穩壓二極管VD產生基準電壓Vref,然后將Vref放大1+ R3/R2倍,即在負載RL上的得到的電壓為Vref( 1+ R3/R2),因為R3可調范圍是0~R3max,所以輸出電壓范圍為Vref~Vref( 1+ R3max/R2)。這不就和我們常用的LM 317之類的可調穩壓芯片一樣了,只是像LM317之類的芯片內部還集成了過熱保護等功能,功能更加完善,但是也有它的弊端,主要因為它是將電壓基準、調整管、誤差放大電路都集成在了一個芯片上,因此在負載變化較大時芯片的溫度也會有很大的變化,而影響半導體特性的主要因素之一就是溫度,所以使用這種集成的穩壓芯片不太容易得到穩定的電壓輸出,這也正是高性能的電壓基準都是采用恒溫措施的原因,比如LM 399、LTZ1000等。


        恒壓恒流的原理:
        根據U=IR,R=U/I:


        如果R》(U/I),則電源正常工作。


        如果R《(U/I),I是恒定不變的,則電源恒流部分保護,輸出電壓下降,直到滿足條件R=(U/I)。


        特性:
        所謂的恒壓,即電壓可以恒定到一個值上,可調恒壓,


        即這個恒定的電壓值是可調的。


        所謂的恒流,即電流可以恒定到一個值上,可調恒流,即這個恒定的電流值是可調的。


        應用:
        可調恒壓恒流電源在使用前需要先設置恒流保護值,再設置輸出電壓,然后開始工作。首先將電源輸出電壓調到5V左右,短路輸出,調整電流輸出旋鈕設置保護電流到你需要的值,撤消短路,調整電壓到需要值,接上實驗設備開始工作。


        例如:一個電路的工作電壓是12V所需電流約0.3A,操作如下。


        將電源輸出電壓調到5V左右,短路輸出,調整電流輸出旋鈕設置保護電流0.5A(要比工作電流略大),撤消短路,調整電壓到12V,接上電路開始實驗。如果試驗過程中電路板放到金屬上部分電路短路了,使電流劇增,當電流上升到0.5A時,電源恒流保護部分工作隨即使輸出電壓下降以保護試驗設備。
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