3～25V電壓可調穩(wěn)壓電路圖設計

用電路元件符號表示電路連接的圖，叫電路圖。電路圖是人們?yōu)檠芯?、工程?guī)劃的需要，用物理電學標準化的符號繪制的一種表示各元器件組成及器件關系的原理布局圖，可以得知組件間的工作原理，為分析性能、安裝電子、電器產品提供規(guī)劃方案。

電路圖是電子工程師必學的基本技能之一，本文集合了穩(wěn)壓電源、DCDC轉換電源、開關電源、充電電路、恒流源相關的經典電路資料，為工程師提供最新鮮的電路圖參考資料，超全超詳細，只能幫你到這了!

一、穩(wěn)壓電源

1、3～25V電壓可調穩(wěn)壓電路圖

此穩(wěn)壓電源可調范圍在3.5V～25V之間任意調節(jié)，輸出電流大，并采用可調穩(wěn)壓管式電路，從而得到滿意平穩(wěn)的輸出電壓。

工作原理：經整流濾波后直流電壓由R1提供給調整管的基極，使調整管導通，在V1導通時電壓經過RP、R2使V2導通，接著V3也導通，這時V1、V2、 V3的發(fā)射極和集電極電壓不再變化(其作用完全與穩(wěn)壓管一樣)。調節(jié)RP，可得到平穩(wěn)的輸出電壓，R1、RP、R2與R3比值決定本電路輸出的電壓值。

元器件選擇：變壓器T選用80W～100W，輸入AC220V，輸出雙繞組AC28V。FU1選用1A，F(xiàn)U2選用3A～5A。VD1、VD2選用 6A02。RP選用1W左右普通電位器，阻值為250K～330K，C1選用3300μF/35V電解電容，C2、C3選用0.1μF獨石電容，C4選用 470μF/35V電解電容。R1選用180～220Ω/0.1W～1W，R2、R4、R5選用10KΩ、1/8W。V1選用2N3055，V2選用 3DG180或2SC3953，V3選用3CG12或3CG80。

2、10A3～15V穩(wěn)壓可調電源電路圖

無論檢修電腦還是電子制作都離不開穩(wěn)壓電源，下面介紹一款直流電壓從3V到15V連續(xù)可調的穩(wěn)壓電源，最大電流可達10A，該電路用了具有溫度補償特性的，高精度的標準電壓源集成電路TL431，使穩(wěn)壓精度更高，如果沒有特殊要求，基本能滿足正常維修使用，電路見下圖。

其工作原理分兩部分，第一部分是一路固定的5V1.5A穩(wěn)壓電源電路，第二部分是另一路由3至15V連續(xù)可調的高精度大電流穩(wěn)壓電路。

第一路的電路非常簡單，由變壓器次級8V交流電壓通過硅橋QL1整流后的直流電壓經C1電解電容濾波后，再由5V三端穩(wěn)壓塊LM7805不用作任何調整就可在輸出端產生固定的5V1A穩(wěn)壓電源，這個電源在檢修電腦板時完全可以當作內部電源使用。

第二部分與普通串聯(lián)型穩(wěn)壓電源基本相同，所不同的是使用了具有溫度補償特性的，高精度的標準電壓源集成電路TL431，所以使電路簡化，成本降低，而穩(wěn)壓性能卻很高。

圖中電阻R4，穩(wěn)壓管TL431，電位器R3組成一個連續(xù)可調得恒壓源，為BG2基極提供基準電壓，穩(wěn)壓管TL431的穩(wěn)壓值連續(xù)可調，這個穩(wěn)壓值決定了穩(wěn)壓電源的最大輸出電壓，如果你想把可調電壓范圍擴大，可以改變R4 和R3的電阻值，當然變壓器的次級電壓也要提高。

變壓器的功率可根據(jù)輸出電流靈活掌握，次級電壓15V左右。橋式整流用的整流管QL用15-20A硅橋，結構緊湊，中間有固定螺絲，可以直接固定在機殼的鋁板上，有利散熱。

調整管用的是大電流NPN型金屬殼硅管，由于它的發(fā)熱量很大，如果機箱允許，盡量購買大的散熱片，擴大散熱面積，如果不需要大電流，也可以換用功率小一點的硅管，這樣可以做的體積小一些。

濾波用50V4700uF電解電容C5和C7分別用三只并聯(lián)，使大電流輸出更穩(wěn)定，另外這個電容要買體積相對大一點的，那些體積較小的同樣標注50V4700uF盡量不用，當遇到電壓波動頻繁，或長時間不用，容易失效。

最后再說一下電源變壓器，如果沒有能力自己繞制，有買不到現(xiàn)成的，可以買一塊現(xiàn)成的200W以上的開關電源代替變壓器，這樣穩(wěn)壓性能還可進一步提高，制作成本卻差不太多，其它電子元件無特殊要求，安裝完成后不用太大調整就可正常工作。

二、開關電源

1、PWM開關電源集成控制IC-UC3842工作原理

下圖為UC3842 內部框圖和引腳圖，UC3842 采用固定工作頻率脈沖寬度可控調制方式，共有8 個引腳，各腳功能如下：

①腳是誤差放大器的輸出端，外接阻容元件用于改善誤差放大器的增益和頻率特性;

②腳是反饋電壓輸入端，此腳電壓與誤差放大器同相端的2.5V 基準電壓進行比較，產生誤差電壓，從而控制脈沖寬度;

③腳為電流檢測輸入端， 當檢測電壓超過1V時縮小脈沖寬度使電源處于間歇工作狀態(tài);

④腳為定時端，內部振蕩器的工作頻率由外接的阻容時間常數(shù)決定，f=1.8/(RT×CT);

⑤腳為公共地端;

⑥腳為推挽輸出端，內部為圖騰柱式，上升、下降時間僅為50ns 驅動能力為±1A ;

⑦腳是直流電源供電端，具有欠、過壓鎖定功能，芯片功耗為15mW;⑧腳為5V 基準電壓輸出端，有50mA 的負載能力。

UC3842 內部原理框圖

UC3842是一種性能優(yōu)異、應用廣泛、結構較簡單的PWM開關電源集成控制器，由于它只有一個輸出端，所以主要用于音端控制的開關電源。

UC3842 7腳為電壓輸入端，其啟動電壓范圍為16-34V。在電源啟動時，VCC﹤16V，輸入電壓施密物比較器輸出為0，此時無基準電壓產生，電路不工作;當 Vcc﹥16V時輸入電壓施密特比較器送出高電平到5V蕨穩(wěn)壓器，產生5V基準電壓，此電壓一方面供銷內部電路工作另一方面通過

⑧腳向外部提供參考電壓。一旦施密特比較器翻轉為高電平(芯片開始工作以后)，Vcc可以在10V-34V范圍內變化而不影響電路的工作狀態(tài)。當Vcc低于10V時，施密特比較器又翻轉為低電平，電路停止工作。

當基準穩(wěn)壓源有5V基準電壓輸出時，基準電壓檢測邏輯比較器即達出高電平信號到輸出電路。同時，振蕩器將根據(jù)④腳外接Rt、Ct參數(shù)產生 f=/Rt.Ct的振蕩信號，此信號一路直接加到圖騰柱電路的輸入端

另一路加到PWM脈寬市制RS觸發(fā)器的置位端，RS型PWN脈寬調制器的R端接電流檢測比較器輸出端。R端為占空調節(jié)控制端，當R電壓上升時，Q端脈沖加寬，同時⑥腳送出脈寬也加寬(占空比增多);當R端電壓下降時，Q端脈沖變窄，同時 ⑥腳送出脈寬也變變窄(占空比減小)。

UC3842各點時序如圖所示，只有當E點為高電平時才有信號輸出 ，并且a、b點全為高電平時，d點才送出高電平，c點送出低電平，否則d點送出低電平，c點送出高電平。②腳一般接輸出電壓取樣信號，也稱反饋信號。當② 腳電壓上升時，①腳電壓將下降，R端電壓亦隨之下降，于是⑥腳脈沖變窄;反之，⑥腳脈沖變寬。

③腳為電流傳感端，通常在功率管的源極或發(fā)射極串入一小阻值取樣電阻，將流過開關管的電流轉為電壓，并將此電壓引入境腳。當負載短路或其它原因引起功率管電流增加，并使取樣電阻上的電壓超過1V時，⑥腳就停止脈沖輸出，這樣就可以有效的保護功率管不受損壞。

2、TOP224P構成的12V、20W開關直流穩(wěn)壓電源電路

由TOP224P構成的 12V、20W開關直流穩(wěn)壓電源電路如圖所示。

電路中使用兩片集成電路：TOP224P型三端單片開關電源(IC1)，PC817A型線性光耦合器 (IC2)。交流電源經過UR和Cl整流濾波后產生直流高壓Ui，給高頻變壓器T的一次繞組供電。

VDz1和VD1能將漏感產生的尖峰電壓鉗位到安全值， 并能衰減振鈴電壓。VDz1采用反向擊穿電壓為200V的P6KE200型瞬態(tài)電壓抑制器，VDl選用1A/600V的UF4005型超快恢復二極管。

二 次繞組電壓通過V砬、C2、Ll和C3整流濾波，獲得12V輸出電壓Uo。Uo值是由VDz2穩(wěn)定電壓Uz2、光耦中LED的正向壓降UF、R1上的壓降 這三者之和來設定的。

改變高頻變壓器的匝數(shù)比和VDz2的穩(wěn)壓值，還可獲得其他輸出電壓值。R2和VDz2五還為12V輸出提供一個假負載，用以提高輕載 時的負載調整率。反饋繞組電壓經VD3和C4整流濾波后，供給TOP224P所需偏壓。由R2和VDz2來調節(jié)控制端電流，通過改變輸出占空比達到穩(wěn)壓目 的。

共模扼流圈L2能減小由一次繞組接D端的高壓開關波形所產生的共模泄漏電流。C7為保護電容，用于濾掉由一次、二次繞組耦合電容引起的干擾。C6可減 小由一次繞組電流的基波與諧波所產生的差模泄漏電流。C5不僅能濾除加在控制端上的尖峰電流，而且決定自啟動頻率，它還與R1、R3一起對控制回路進行補償。

本電源主要技術指標如下：

三、DC-DC電源

1、3V轉+5V、+12V的電路圖

由電池供電的便攜式電子產品一般都采用低電源電壓，這樣可減少電池數(shù)量，達到減小產品尺寸及重量的目的，故一般常用3～5V作為工作電壓，為保證電路工作的穩(wěn)定性及精度，要求采用穩(wěn)壓電源供電。

若電路采用5V工作電壓，但另需一個較高的工作電壓，這往往使設計者為難。本文介紹一種采用兩塊升壓模塊組成的電路可解決這一難題，并且只要兩節(jié)電池供電。

該電路的特點是外圍元件少、尺寸小、重量輕、輸出+5V、+12V都是穩(wěn)定的，滿足便攜式電子產品的要求。+5V電源可輸出60mA，+12V電源最大輸出電流為5mA。

該電路如上圖所示。它由AH805升壓模塊及FP106升壓模塊組成。AH805是一種輸入1.2～3V，輸出5V的升壓模塊，在3V供電時可輸出 100mA電流。FP106是貼片式升壓模塊，輸入4～6V，輸出固定電壓為29±1V，輸出電流可達40mA，AH805及FP106都是一個電平控制的關閉電源控制端。

兩節(jié)1.5V堿性電池輸出的3V電壓輸入AH805，AH805輸出+5V電壓，其一路作5V輸出，另一路輸入FP106使其產生28～30V電壓，經穩(wěn)壓管穩(wěn)壓后輸出+12V電壓。

從圖中可以看出，只要改變穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值，即可獲得不同的輸出電壓，使用十分靈活。FP106的第⑤腳為控制電源關閉端，在關閉電源時，耗電幾乎為零，當?shù)冖菽_加高電平》2.5V時，電源導通;當?shù)冖菽_加低電平<0.4V時，電源被關閉?？梢杂秒娐穪砜刂苹蚴謩涌刂?，若不需控制時，第⑤腳與第 ⑧腳連接。

2、用MC34063做3.6V電轉9V電路圖

工作狀態(tài)：

工作原理：

這個電路加點改進，增加功率可以做“不需開關的4.2V轉5V移動電源”?？梢杂脗€電池盒做手機的后備電源!

四、充電電路

1、lm358堿性電池充電器電路圖

堿性電池能否充電的問題，有兩種不同的說法。有的說可以充，效果非常好。有的說絕對不能充，電池說明提示了會有爆炸的危險。事實上，堿性電池確可充電，充電次數(shù)一般為30-50次左右。

實際上是由于在充電方法上的掌握，導致了截然不同的兩種后果。首先 ，堿性電池可以充電是毋庸置疑的，同時，在電池的說明中，都提到堿性電池不可充電，充電可能導致爆炸。

這也是沒錯的，但是注意這里的用詞是“可能”導致爆炸。你也可以理解為廠家的一種免責性的自我保護聲明。堿性電池充電的關鍵是溫度。只要能做到對電池充電時不出現(xiàn)高溫，就可以順利地完成充電過程，正確的充電方法要求有幾點：

一些人嘗試充電實踐后，斬釘截鐵地說不能充電，之所以出現(xiàn)充不進電、用電時間短、漏液、爆炸等問題，多數(shù)是充電器的問題，如果充電器充電電流太大，遠超過 50ma，如一些快速充電器充電電流在200ma以上，直接的后果是電池溫度很高，摸上去燙手，輕則會漏液，嚴重的就會爆炸。

有的人使用鎳氫充電電池充電器來充，低檔的充電器沒有自動停充功能，長時間的充電導致電池過充也會出現(xiàn)漏液和爆炸。好一點的充電器有自動停充功能，但停充電壓一般設定為鎳氫充電電池的1.42V，而堿性電池充滿電壓約為1.7V。