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低压直流稳压器的设计分析

文章出处:邢静人气: 发布时间:2018-7-9 11:35:48
   “直流电”在我们生活中有很多电器会用到,像我们每天接触的手机、电脑,还有我们小时候玩的玩具,但是在家里的电力来源一般来自于电网过来的交流电,直流电电源谈到最多的可能就是电池,但是电池的成本是很高的,买一节电池赶上我们用电网的电好几度,这是非常不划算,因此我们有必要去制作和设计一款220V转低压的稳压源的设计。

低压直流稳压器的设计分析

  一般在设计之前我们先分析规划一下应该怎么去做,就像这个稳压源,我们是用的交流220V转化为直流电压,电压在36V一下的稳压电路,我们根据这个最初规划来仔细分析一下,首先是降压,降压之后再进行滤波,最后再进行整流,我们按照这个思路来设计

低压直流稳压器的设计分析

第一步降压

我们降压的目的是为了把220V转化为更低的电压,因此我们会用到降压器,它会帮我们把更高的电压给降下来,关于变压器的原理我们在高中的时候也都学过,就是输入电压和输出电压比就是变压器上的扎数比,比如我们把220V电压转化为22V,那么输入电压与输出电压的电压比为10:1,则变压器扎数比也应是10:1。

低压直流稳压器的设计分析

第二步整流

从电网过来的电为交流电,要想变成直流电必须对电压进行整流,所谓整流我们的目的就是把电压变为恒大于零或者恒小于零,而我们通常用桥式整流来帮我们完成这一步

低压直流稳压器的设计分析

如上图就是桥式整流电路,我们都知道二极管具有单向导电性,我们来分析下这个电路是如何工作的,当交流电过来时假设此时a点的电势要高于b点,那么电流经过二极管1、电阻Rl、二极管3最终达到b点,反过来当a点电势低于b点,电流从二极管2、电阻Rl,再经过二极管4到达a点。这两种情况都能通过电阻,因此我们的整流效果就达到了,来看下我们的整流前后电压图

低压直流稳压器的设计分析

上前下后

第三步稳压

经过我们整流后的电压似乎不是我们想要的,我们要的是稳压电源,因此我们还需要对电压进行稳压,稳压一般用电容来实现,电容并联在Rl的两端,原理是什么呢,我们分析一下,假设此时电压是上升的也就是上图中的O电往上,这时候相当于给电容充电的过程,电容两端电压跟着上升,但是到1/4个周期的时候电压开始上升,此时电容中储存一部分电荷,就会放电,放出的电流过Rl,这样还可以继续工作,依次循环。

低压直流稳压器的设计分析

红线部分就是电容两端电压情况

加上电容之后电压确实稳定了,但是波动还是不太理想,这时候我们可以把稳压管给利用上,我们知道稳压管能够实现降压稳压,比如说我们用电容稳压之后的电压为12V我们想要一个5V稳定电压,我们这时候就可以选择一个5V稳压管并联在输出端,我们来看下整体原理图。

低压直流稳压器的设计分析

我们一开始就谈到降压稳压器的制作具体电压没有提到,其实是想给大家一个模板一个设计思路,至于输出稳定电压我们可以用最后我们使用的稳压管来确定,所以输出电压是可调的,但是一定要注意稳压管只能降压稳压。

大家在设计的时候一定要注意安全,我们只进行了设计分析,电网过来的电220V是很危险的,出了事概不负责。

(文章内容来源:今日头条)


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