2014年05月21日

电压可调恒压恒流电源原理特性及应用

  直流稳压电源是任何电子电试验中不可缺少的基础仪器设备,基本在所有的跟电有关的实验室都可以见到。对于一个电子爱好者来说,直流稳压电源也是必不可少的。要得到一个电源,一般有两种方法:一是购买一台成品电源,这样最为省事: 二是自己制作一台电源(因为你是电子爱好者),当然相比于第一种方麻烦很多。很显然这篇文章不是教你如何去选购一台直流稳压电源。

  基本的恒压恒流电源结构框图如图1所示。由电压基准源、调整管、误差放大、电压取样以及电流取样组成。电压基准源的作用是为误差放大器提供一个参考电压,要求电压准确且长时间稳定并且受温度影响要小。取样电、误差放大和调整管三者组成了闭环回以稳定输出电压。这样的结构中电压基准源是固定的,电压和电流的取样电也是固定的,所以输出电压和最高的输出电流就是固定的。而一般的可变恒压恒流电源是采用改变取样电的分压比例来实现输出电压以及最高电流的调节。

  图2中所示的是一个基本输出电压可变的稳压电源简图,可以很明显地看出这个电 就是一个由运算放大器构成的同相放大器,输出端加上了一个由三极管组成的射极跟随器以提高输出能力,因为射极跟随器的放大倍数趋近于1,所以计算放大倍数时不予考虑。输入电压V+通过R1和稳压二极管VD产生基准电压Vref,然后将Vref放大1+ R3/R2倍,即在负载RL上的得到的电压为Vref( 1+ R3/R2),因为R3可调范围是0~R3max,所以输出电压范围为Vref~Vref( 1+ R3max/R2)。这不就和我们常用的LM 317之类的可调稳压芯片一样了,只是像LM317之类的芯片内部还集成了过热等功能,功能更加完善,但是也有它的弊端,主要因为它是将电压基准、调整管、误差放大电都集成在了一个芯片上,因此在负载变化较大时芯片的温度也会有很大的变化,而影响半导体特性的主要因素之一就是温度,所以使用这种集成的稳压芯片不太容易得到稳定的电压输出,这也正是高性能的电压基准都是采用恒温措施的原因,比如LM 399、LTZ1000等。

  如果R《(U/I),I是恒定不变的,则电源恒流部分,输出电压下降,直到满足条件R=(U/I)。

  所谓的恒流,即电流可以恒定到一个值上,可调恒流,即这个恒定的电流值是可调的。

  可调恒压恒流电源在使用前需要先设置恒流值,再设置输出电压,然后开始工作。首先将电源输出电压调到5V左右,短输出,调整电流输出旋钮设置电流到你需要的值,撤消短,调整电压到需要值,接上实验设备开始工作。

  将电源输出电压调到5V左右,短输出,调整电流输出旋钮设置电流0.5A(要比工作电流略大),撤消短,调整电压到12V,接上电开始实验。如果试验过程中电板放到金属上部分电短了,使电流剧增,当电流上升到0.5A时,电源恒流部分工作随即使输出电压下降以试验设备。