PCB电源案例分享

电路板图如下：

描述

电源

电能通常不被使用，因为它是在发电厂生产和分配的

实际上，所有电子设备都需要某种转换才能使用电能。

电源是利用电子线路提供电能的装置

它以适当的形式将输入源传输或转换到负载（消费者）。

将交流电流转换为直流电流。

在所有应用中，电子电路根据自己的设计，启动，电压和电流

在某些级别上需要它们。这就是我们需要电源的原因；其实源

电源是能够在一定范围内输入交流或直流电压的设备。

产生具有不同电流水平的不同且可调节的电压。一些电子设备

他们需要高电压和高电流的电源。为此，城市的交流电压应由变压器

减速器转换为较低的电压，然后通过电感和电容进行整流和平滑

成为直流

电子实验室中最重要的设备之一是电源

它是标准的、高质量的和可调节的。下面是一个实验室电源电路的例子

我们一起来看看它的优缺点。

实验室 0 至 30V 电源，用 0.002 至 3A 电流控制稳定：

该电路是经过测试的高质量电源，具有连续稳定的输出电压

它的电压可以在0到30伏的范围内调节。同样在这个电路中

放置了一个电流限制器，可将输出电流从 0.002 安培的低值连续降低

它将安培控制到电路可以提供的最大 3 安培。该属性导致

在实验室中，电流是被测电路可能需要的样品最大值（3 安培）

有，有限制，不用担心在实验中犯错误和受伤

有电压源。电路中还有一个警告 LED 二极管，以限制动作

使用了电流互感器，让我们一眼就能看出被测电路

是否吸收过载电流？

技术规格：

输入电压：24V AC 通过蓝色端子 T1

输入电流：3 安培（最大）

输出电压：0 至 30 V 可变（可调节）按体积 10 发

输出电流：10K电位器2mA至3A可变（可调）

输出电压纹波：0.01%（最大值）

为什么我们使用这个电路？

电路体积小，操作使用方便

输出电压调整非常简单

限制输出电流和限流指示灯（LED）

全面保护过载、短路和技术故障

它是如何工作的？

在电路的开头，有一个标称次级电压为24伏和3安培的降压变压器，它在输入端

电路连接到测试点 1 和 2，即 KF-301 型号的蓝色端子。电压

变压器的次级交流输入经 6 安培二极管桥整流，此直流电压经滤波器整流

这是平滑电容器C1和电阻R1，被平滑。

该电路具有将其与其他类似电源完全分开的独特功能

模型不同。在这个电路中，不是使用可变反馈来控制输出电压，

我们使用了一个恒定增益放大器来稳定地提供参考电压而不是自身

行为; 该参考电压在 IC U1 的输出端产生。

工作从U1输出端电压逐渐升高的点开始，直到二极管D8

这是一个606V齐纳二极管，打开。这时，电路变得稳定，齐纳基准电压

电阻R5两端出现606 V。电流放大器正输入端的电流

它可以被忽略和宽恕，我们可以忽略它。所以

相同的电流流过电阻器 R5 和 R6，并且从这两个电阻值

相同，它们的总电压是它们两端电压的2倍。所以输出端的电压

放大器U1（即IC U1的6脚）出现，等于0002V；哪个

事实上，它是齐纳参考电压的两倍。( 2 * 5.6V = 11.2V)

根据公式 (A=R11+R12/R11)，放大器 U2 的增益几乎为 0，电压

它将 11.2V 参考电压提高到大约 33V。电位器 RV1 和电阻器 R10 用于

使用设置输出电压的精确限制（以毫伏为单位），以便该电压的值与所有

电路部分的公差可以减少到零。（运算放大器偏移的调整）

该电路的另一个重要特点是可以从源极汲取最大电流

预置电源，使电源的特性由恒压源变为电流源

转换常数。为了产生这种能力，电阻R7两端的电压降电路，即

它检测并识别连接到负载的系列。执行此操作任务的放大器

负责，IC是U3。U3 的负输入通过电阻器 R21 偏置为零伏

此时U3的正输入端可通过电位器P2设置为任意电压

被设置

假设电位器 P2 设置为特定电压，使 U3 的输入为 1 伏，保持恒定。如果负载增加，则电路的输出电压由升压部分增加

电路将保持恒定，另一方面，由于存在与输出串联的电阻 R7

它具有较小的值（0.47 欧姆）并且位于电路电压控制反馈回路之外

是的，这是可以原谅的，可以忽略。当负载保持不变并且

电压值没有变化，电路稳定。如果负载增加使电压下降两个

当R7头大于1V时，U3被迫动作，电路进入恒流模式

被传输的U3的输出通过D9连接到U2的正输入。集成电路 U2

它负责控制电压，由于 U3 连接到它的输入，它可以完成这项工作

溶解它。事实上，发生的事情是R7两端的电压降被控制了

并通过降低电路的输出电压，这个电压降不允许超过该值

电流（在我们的假设中，1 伏）。这实际上意味着保持恒定的输出电流，这非常

它是准确的，并且能够将电流限制在最小 2 mA。

为了增加电路的稳定性，使用了电容器C8。用于驱动 LED 的晶体管 Q3

用作可见和视觉指示器以指示限制器处于活动状态

提供电流。为了使放大器U2能够将输出电压控制在零极限

需要伏特来创建负电源线，这是由电容器 C2 和 C3 完成的

摔倒。U3也使用相同的负电压线。由于放大器 U1

在稳态操作下，它可以不受正线电压的调节（未调节）。

让地球运转。

负线由通过 R3 和 D7 稳定的简单电压驱动电路馈电。

它被生产出来。为了防止在关闭源的那一刻创建不受控制的状态

电源，三极管Q1构成保护电路。只要负线

当电源关闭时，Q1 从输出级移除所有电路电压。这个效果一

电路的保护已经完成并且连接到其输出的设备被移除，输出电压

它迅速重置为零。

在正常工作期间，晶体管 Q1 通过 R14 保持关闭，因为基极电压

保持负数；但是当电源的负线被溶解时，晶体管会导通并且

它降低了放大器 U2 的输出电压。因为放大器U2有保护电路

它是内部的，因为这个有用的短路，它的输出没有被损坏。电压归零能力

无需等待电容器放电即可输出电源，这是一个非常重要且必要的选择

在实验室工作中，也是一种保护，因为很多电源的输出

稳定，在停机期间倾向于快速和瞬时增加电压，从而导致和

这将对消费者和电路产生非常糟糕的后果。

PCB上电路的外部连接：

来自变压器部分输出（次级）线（蓝色端子 T1）的电路输入电压

T2：电路的直流输出（蓝色端子T2）

TP5、TP12、TP10：电位器P1三脚（精密电压控制量）

TP6、TP11、TP13：电位器P2的三脚（稳压电流控制音量）

TP14：运算放大器的负电压测试

功率晶体管Q4（锅2N3055）的三个基极：

TP7（收集器）

TP8（基础）

TP9（发射器）

电路的初始设置和设置以及校准：

为了使输出电压在 0 到 30 伏的范围内可变，我们需要 RV1 电位器

设置它以确保当电位器 P1 表示精确的电压控制量时

处于最小值时，源的输出电压正好等于零。这个电位器其实

调整放大器 U2 的输出偏移。要测量这个零伏的值，最好

是用数字万用表，如果万用表不是自动量程的，就用量程电压表

设置其最低值（在毫伏范围内）以这种方式增加其灵敏度

有了这个，电路的输出电压可以精确地设置为零伏，这个选项，比率

它被认为是其他营养来源的一个积极点。

该电源提供的最大电流为 3 安培。我们可以通过电位器 P2 max

将输出电流设置为低于此值的水平。（例如，2安培）每当电流量

如果被测电路超过此值或电源输出短路，则电路受限

使用电流转换器并保护电源，在这种情况下，电路中的 LED 过载

将被点亮。

电路中的所有运放均选用TL081 IC，这是著名的强大IC

采用 J-FET 晶体管技术的高输入阻抗是差分的。还

该IC的另一个重要特点是具有内部短路保护电路

如前所述，从这种能力可以快速将电源的输出电压归零时

我们使用了关机。

所有必要的文件和文件，如数据表 IC TL081、项目的原理图和 PCB 和报告

它在 zip 文件中完全可用。