简单直流降压电路图（三） - 简单直流降压电路

简单直流降压电路图（一）

DC-DC变换器的基本电路有升压变换器、降压变换器、升降压变换器三种。

降压变换器原理图如图1所示，当开关闭合时，加在电感两端的电压为（Vi-Vo），此时电感由电压（Vi-Vo）励磁，电感增加的磁通为：（Vi-Vo）*Ton。

当开关断开时，由于输出电流的连续，二极管VD变为导通，电感削磁，电感减少的磁通为：（Vo）*Toff。

当开关闭合与开关断开的状态达到平衡时，（Vi-Vo）*Ton=（Vo）*Toff，由于占空比D《1，所以Vi》Vo，实现降压功能。

图1   降压变换器原理图

升压变换器原理图如图2所示，当开关闭合时，输入电压加在电感上，此时电感由电压（Vi）励磁，电感增加的磁通为：（Vi）*Ton。

当开关断开时，由于输出电流的连续，二极管VD变为导通，电感削磁，电感减少的磁通为：（Vo-Vi）*Toff。

当开关闭合与开关断开的状态达到平衡时，（Vi）*Ton=（Vo-Vi）*Toff，由于占空比D《1，所以Vi。

图2  升压变换器原理图

升降压变换器、入出极性相反原理如图3，当开关闭合时，此时电感由电压（Vi）励磁，电感增加的磁通为：（Vi）*Ton;当开关断开时，电感削磁，电感减少的磁通为：（Vo）*Toff。当开关闭合与开关断开的状态达到平衡时，增加的磁通等于减少的磁通，（Vi）*Ton=（Vo）*Toff，根据Ton比Toff值不同，可能Vi《Vo，也可能Vi》Vo。

图3  升降压变换器原理图

简单直流降压电路图（二）

48V输入12V输出的直流降压电路如下图所示：

简单直流降压电路图（三）

用555组成直流降压变换电路图

简单直流降压电路图（四）

本文详细介绍一款3~12V可调分立元件直流稳压电源的电路原理图及其工作原理。电路原理图如图1所示，印板图如图2所示。

图1分立元件稳压电源电路图

图2分立元件稳压电源印板图

下面简单叙述此款稳压电源的基本工作原理：

220V交流电经降压变压器B变换为12V低压交流电，经VD1~VD4桥式整流、C1滤波后得到约16V（12V&TImes;）左右的直流电压，这个电压是不稳定的，它会随输入交流电压和负载电流的大小而变化。晶体三极管VT1、VT2组成复合调整管，VT3为比较放大器，R3、RP既作为LED的限流电阻，同时又与LED共同组成取样及基准电压电路。

约16V的直流电压Ui加在调整管的输入端，R1是复合调整管的基极偏置电阻，为调整管提供导通电压。VT1导通后发射极有电压Uo输出，输出电压Uo由取样电路取出后送往比较放大管VT3的基极，经与基准电压比较后，从集电极输出误差控制电压，控制调整管的导通深度，使调整管VT1发射极输出的电压Uo稳定在规定值的范围内。若由于某种原因使Ui升高而导致输出电压Uo升高时，其稳压过程表示为：

该稳压电源巧妙的利用LED的正向导通电压（1.8V～2V）来代替低稳压值的稳压管，另一方面又能起到电源指示作用。

电容C2主要是为了在为收音机供电时消除调制交流声，若在调试时收音机仍出现调制交流声，只要将电源变压器次级对调后接入电路即可。

变压器B选用功率在15W以上，以保证有较大电流的输出。当负载电流≥300mA时，VT1应选用C2073等中功率管且加装适当的散热片。

电解电容器额定工作电压选用25V，其它元件无特殊要求，当要求输出最大电流为500mA时，则将8050换为C2073，若有条件最好加上散热片，其余元件无特殊要求，按照图1中所示元件参数安装即可。

简单直流降压电路图（五）

直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电的装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。一般由电源变压器、整流滤波电路及稳压电路所组成，基本框图如下：

图1 直流稳压电源的原理框图和波形变换图

1、降压部分

电源变压器是降压变压器，它的作用是将220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压Ui。变压器的变比由变压器的副边按比例确定，变压器副边与原边的功率比为P2/P1=n，式中n是变压器的效率。

2、整流部分

该设计采用单相桥式整流电路。其由四只二极管组成，其构成原则就是保证在变压器副边电压u的整个周期内，负载上的电压和电流方向始终不变。为达到这一目的，需要在Uz的正、负半周内正确引导流向负载的电流，使其方向不变，设变压器副边两端分别为a和b，则a为“+”b为“一”时应有电流流出a点，a为“一”b为“+”时应有电流流入a点；相反，a为“+”b为“一”时应有电流流入b点，因而a和b点均应接两只二极管，以引导电流，具体电路原理如图2所示。

图2  单相桥式整流电路

如果桥式整流电路变压器副边中点接地，就应将两个负载电阻相连接且连接中点接地。根据桥式整流电路的工作原理，当a点为“+”b点为“一”时，Dl、D3导通，D2、D4截止，U01=U2，U02=一U2；而当b点为“+”a点为“一”时，D2、D4导通，D1、D3截止，U01=一U2，U02=U2，这样两个负载上就分别获得正、负电压。

若设变压器副边电压u2=U2sinwt，U2为其有效值。当u2为正半周时，电流由a点流出，经Dl、RL、D3流入b点，因而负载电阻RL上的电压等于变压器副边电压，即uo=u2，D2和D4管承受的反向电压为一u2。当u2为负半周时，电流由b点流出，经D2、RL、D4流入a点，负载电阻RL上的电压等于一u2，即uo=一u2，D1、D3承受的反向电压为u2。这样，由于D1、D3和D2、D4两对二极管交替导通，致使负载电阻RL上在u2的整个周期内都有电流通过，而且方向不变，则输出电压uo=|U2sinwt|。

3、滤波电路

经过整流后的直流电幅值变化很大，会影响电路的工作性能。可利用电容的“通交流，隔直流”的特性，在电路中并人两个并联电容作为电容滤波器，滤去其中的交流成分。

电容滤波电路是最常见也是最简单的滤波电路，在整流电路的输出端（即负载电阻两端）并联一个电容即构成电容滤波电路。滤波电容容量较大，因此一般均采用电解电容，在接线时要注意电解电容的正负极。电容滤波电路利用电容的充、放电作用，使输出电压趋于平滑。如果将两个滤波电容相连接，且连接点接地，就可同时得到输出电压平滑的正负电源。

在理想情况下，变压器副边无损耗，二极管导通电压为零，所以电容两端电压相等。而当其上升到峰值后开始下降，电容便通过负载电阻放电，其电压也开始下降，趋势与电容两端电压基本相同。但是由于电容按指数规律放电，所以当其下降到一定数值后，电容将继续通过负载放电，电容两端电压按指数规律缓慢下降。