经验分享 一种可调直流稳压电源设计方案

可调直流稳压电源设计对于很多工程师来说，是非常熟悉的日常工作，也是目前国内产品的研发重点方向之一。此前我们曾经为大家分享过一些直流稳压电源的设计方案，在今天的文章中，我们将会为刚刚开始从事可调直流稳压电源设计的新人工程师们，分享一个比较简单的设计案例，希望能够为大家的设计工作带来一些帮助。

在本案例中，我们所设计的这种可调直流稳压电源，其设计要求是该电源样机能够根据所给的交流电电压经过变压操作，然后将所得的电压进行整流，再经过滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。在本方案中，我们主要采用通过变压、整流、滤波、稳压过程将220V交流电，变为稳定的直流电，并实现电压可在3-18V可调。电路具有一定的自身保护功能并且具有有一定的带负载能力，同时输出电流>500mA，具有一定的抗干扰能力。

基于上述设计要求，我们所设计的这种可调直流稳压电源的基本电路图，如下图图1所示，电源变压器的基本电路图如下图图2所示。

图1 可调直流稳压电源基本电路图

图2 电源变压器的产生电路图

在本方案中，我们所设计的这种电源变压器的基本工作原理是参考了电磁感应原理，当一次侧绕组上加上电压Ú1时，流过电流Í1，在铁芯中就产生交变磁通Ø1，这些磁通称为主磁通，在它作用下，两侧绕组分别感应电势É1、É2，由于二次绕组与一次绕组匝数不同，感应电势E1和E2大小也不同，当略去内阻抗压降后，电压Ú1和Ú2大小也就不同，从而达到降低电源电压的目的。

本方案中，我们所设计的这种可调直流稳压电源的电源变压器到整流电路转换电路图，如下图图3所示。

图3 电源变压器到整流电路转换电路图

在了解了图3所给出的这种电源变压器到整流电路转换设计后，接下来我们来看一下这种转换电路的设计工作原理，在系统开始正常运行的前提下，该系统中的桥式整流电路利用四个二极管，两两对接。输入正弦波的正半部分是两只管导通，得到正的输出；输入正弦波的负半部分时，另两只管导通。由于这两只管是反接的，所以输出还是得到正弦波的正半部分。桥式整流器对输入正弦波的利用效率比半波整流高一倍。桥式整流是交流电转换成直流电的第一个步骤。在该系统中，整流电路到滤波电路转换电路的设计图如下图图4所示。

图4 整流电路到滤波电路转换电路图

这一部分的转换电路在运行时，其基础的工作原理为：滤波电路可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分滤除。滤波电路滤除较大的波纹成分，输出波纹较小的直流电压，常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。经过整流后的直流电幅值变化很大，不能直接供给电气设备使用，可使用电容的“通交流，隔直流”的特性，在电路中并入两个并联电容作为电容滤波器，滤去其中的交流成分。滤波电路到稳压电路的转换电路设计，如下图图5所示。

图5 滤波电路到稳压电路的转换电路

在完成了该方案的设计后，我们通过仿真软件，所得出的这种可调直流稳压电源的整流电路到滤波电路转换电路仿真结果，如下图图6所示，滤波电路到稳压电路转换电路的仿真结果图下图图7所示。

图6 整流电路到滤波电路转换电路仿真波形

图7 滤波电路到稳压电路转换电路的仿真波形

以上就是本文为大家所分享的一种可调直流稳压电源设计方案的相关内容，希望通过本文的分享，对各位新人工程师的研发设计工作提供一定的帮助和启迪。