稳压电源的工作原理及选型指南

分类：技术中心 1427人浏览 2019-06-14

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稳压电源（stabilized voltage supply）是能为负载提供稳定的交流电或直流电的电子装置，包括交流稳压电源和直流稳压电源两大类。

当电网电压出现瞬间波动时，稳压电源会以10-30ms的响应速度对电压幅值进行补偿，使其稳定在±2%以内。

稳压电源的工作原理

工频交流电源经过变压器降压、整流、滤波后成为一稳定的直流电。图中其余部分是起电压调节，实现稳压作用的控制部分。电源接上负载后，通过采样电路获得输出电压，将此输出电压和基准电压进行比较。如果输出电压小于基准电压，则将误差值经过放大电路放大后送入调节器的输入端，通过调节器调节使输出电压增加，直到和基准值相等；如果输出电压大于基准电压，则通过调节器使输出减小。

稳压器电路由=l2V电源电路、电压检测控制电路、过电压保护组成，如图5-51所示l2V电源电路由调压变压器T的W4、W5绕组和整流二极管VDl-VD4、滤波电容器Cl、C2组成。电压检测控制电路由电阻器R-R7、电位器RPl、Rm、稳压二极管VS、电容器C3、C4和运算放大器集成电路IC(Nl-N3)组成。过电压保护电路由IC内部的N3、晶体管V3、电阻器Rl2和继电器K组成。自动调压电路由电阻器R8-Rll、晶体管Vl、V2、直流电动机M、滑动触头和T的Wl-W3绕组组成。将交流稳压器的输大端与市电相接后，在T的W4、W5绕组上产生了感应电压。该电压经VDl-VD4整流及Cl、C2滤波后，为IC和Vl、V2等提供士l2V不稳定工作电压。+l2V电压还有其他作用。经Rl-R3分压、VS稳压后，分别为Nl-N3的反相输入端提供基准电压;为过电压保护电路申的K和V3提供工作电源;经R4、RP2、R6分压后，为Nl和N2的正相输入端提供检测电压;经R7、RPl、R5分压后，为N3的正相输入端提供检测电压。

Nl-N3将正相输大端的检测电压与反相输大端的基准电压进行比较，用产生的误差电压去控制自动调压电路。

当市电电压正常时，Nl和N2的输出端电压为OV，Vl和V2均处于截止状态，电动机M不工作。

当市电电压偏低时，Nl和N2输出低电平，使V2导通，Vl截止，M逆时针旋转，通过滑壁臂驱动滑动触头移动，与T相应的电压抽头接触 (T的Wl、W2绕组共设置了21个电压抽头，每一档的电压调节范围为5V)，通过T的W2绕组来提升输出电压。当输出交流电压升至220V时，V2截止，M停转。当市电电压偏高时，Nl和N2均输出高电平，使Vl导通，V2截止，M顺时针旋转，通过滑臂驱动滑动触头移动，与T相应的电压抽头接触，通过T的Wl绕组来降低输出电压。当输出交流电压降至220V时，Vl截止，M停转。当市电电压偏高超过260V时，N3因正相输入端电压高于反相输入端电压而输出低电平，使V3截止，，K释放，其常闭触头接通交流电压的输出回路。当市电电压为160-260V时，N3因正相输入端电压低于反相输入端电压而输出高电平，使V3导通，K吸合，其常闭触头断开，从而保证负载(用电器)不会因过电压而损坏。

稳压电源的选型指南

1、元器件选择

R8和R9均选用lW金属膜电阻器，其余各电阻器选用1/4W或l/2W金属膜电阻器。

RPl和RP2均选用精密可变电阻器。

Cl-C4均选用耐压值为16V的铝电解电容器。

VDl-VD4均选用lN5404型硅整流二极管。

VS选用1/2W、6V的硅稳压二极管，例如lN5233A或lN5995B等型号。

Vl选用DSl5或2SC2073型硅NPN晶体管;V2选用CSl5或2SA940型硅PNP晶体管；V3选用S805O或C8050型硅NPN晶体管。

IC选用LM324型运算放大集成电路。

M选用l2V直流电动机。

K选用JRX-l3F型l2V直流继电器，使用时将其两组常闭触头并联，以增大电流负荷。

采用300-500W的电源变压器改制。先计算出匝/伏比等有关数据后再进行绕制，每5V处取出一抽头并作好标记。先绕Wl-W3绕组，后绕W4和W5绕组。将T各抽头的外接点与滑臂的滑动触头分别装在两块完全一样的印制板上，粘合后对应连接。滑臂为上、下两片型式，印制板夹在其中间，使其在滑动时接触良好。滑臂申心装上齿轮，电动机M通过齿轮变速后驱动滑臂移动。

2、电路调试

调试时，先将RPl和R陀的动触头调至中间位置，在交流稳压器的输入端接上一台手动调压器，在输出端接上电压表，调整调压器使输入交流电压为220V，然后调节R陀的阻值，使M在输出电压为220V时停转。

断开M的引线 (滑动触头应接在-220V处)，调整RPl，使输人电压调至230V时，K立即吸合即可。

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