学文网稳压电路篇1
工作原理
1.磁饱和电抗器控制电流型高压稳压电路
以松下（画王）TC-33V30H彩电（***1）为例介绍该高压稳压电路。由***1可知：行输出管Q551集电极供电是由140V经R561、易磁饱和电抗器L1514次级、行输出变压器初级9、10绕组提供的。当***像画面为亮景时，显像管中的电子束流增大，阳极高压势必降低，反映在行输出变压器次级高压绕组末端的11脚的电压必降低，也就使加在运算放大器IC1501（BA15218N）3脚（同相输入端）的电压降低，经放大后其1脚的输出电压降低，也就使经R1531加至运算放大器IC1502（BA15218N）3脚（同相输入端）的电压降低，经放大后1脚输出电压下降，即加在IC1502另一放大器6脚（反相输入端）电压降低，经放大后7脚输出电压上升，即经R1514加至Q1501 b极电压上升，Q1501导通增加，使流过电抗器L1514初级线圈的电流增大，于是L1514的电感量下降，次级绕组阻抗下降，导致流过次级绕组，也就是流过行输出变压器初级绕组的电流增大，以增加激励，以使高压升高，反之亦然。这样，由于高压趋于自动稳定，***像尺寸也趋于自动稳定。***中R1512是Q1501工作点调整电阻，即L1514起控点高低的调整。另外Q1503、Q1504是用以稳定光栅尺寸的。当画面为亮景（即高压下降）时，由上述分析可知7脚输出电压是上升的，显然Q1503导通增加，c极电压下降，即Q1504b极电压下降，Q1504导通减弱，其e极电压升高，使得经R1522送至枕形校正电路输出级PNP管b极的电平升高，使输出管导通电阻增大，导致流过行偏转线圈的电流减小，使光栅水平尺寸不至于扩大（这部分电路未画出，详细原理从略），反之亦然。
2.逆程电容容量控制型高压稳压电路
***2所示夏普29N42型彩电高压稳定电路属逆程电容容量控制型高压稳压电路。它主要由运算放大器IC602（LM358P）和控制管Q612等组成。其原理是：当***像较亮时，电子束流较大行输出变压器高压绕组下端（8脚）电压降低经R694、R652后使R653右端（***中A点）电压降低运放IC602的3脚（同相输入端）电压降低同相放大后1脚输出电压降低控制管Q612b极电位下降导通减弱等效电阻增大C634、C635串联构成的行逆程电容的总容量减小行逆程脉冲幅度增大对高压起到提升作用，使光栅幅度不至于扩大。当***像亮度变暗时，控制过程与上述相反，使等效行逆程电容容量增大行逆程脉冲幅度减小对高压起到降低作用，使光栅幅度不至于缩小。在***2 中C646、R647、C668构成π型滤波电路，以滤除IC602的1脚输出的交流成份，使控制管Q612的导通程度能得到平稳控制，R648、TH601（负温度系数热敏电阻）以及R697、R696、D635等构成直流负反馈电路，以稳定运算放大器的放大倍数。
3.行偏转线圈电流控制型高压稳定电路
康佳T3888N彩电高压稳定电路属行偏转线圈电流控制型，如***3所示。它是以几何失真校正集成电路N302（TA8859）为核心的电路构成的。TA8859具有水平、垂直幅度自动调整，光栅各种失真（梯形、枕形、弓形、平行四边形）的自动校正、稳定高压等功能。下面仅对水平幅度的自动调整作一简要介绍：N302 1脚为取样电压输入端，该端输入的取样电压与IC内部的水平幅度调整电路的基准信号进行比较，比较后的误差电压与经校正的场频抛物波复合后又经总线控制得到校准后的场频抛物波，然后加至4脚内部放大器的反相输入端，同时来自水平枕校电路的交直流反馈信号也从4脚输入到内部放大器的同相输入端，经运算放大后的场频抛物波从N302 2脚输出，去自动调整光栅水平幅度大小。当***像画面变亮时，束电流变大，行输出变压器11脚电压会瞬时变低，即N302 1脚输入的取样电压变低，该电压经水平幅度调整电路比较调整后会使2脚输出的场频抛物波中的直流电平分量变高（大家知道:场频抛物波中的直流电平大小主要是控制行偏转电流的幅度，即光栅的水平幅度，抛物波形的凸凹量大小是用以调整水平枕形失真的校正量），于是控制管V03导通增加，c极电压下降V02 b极电压下降，导通减弱由于V02 e极接的是负电压V01 b极电压相对升高V01导通减弱V01c 、e极等效电阻增加，使得行偏转线圈支路对地总的等效阻抗变大流过行偏转线圈的锯齿波电流幅度减小使光栅行幅不至于扩大。另外，由于V01导通电阻的增大，相当于减小了行输出管的负荷，使行管输出电流减小，行逆程脉冲幅度得以提升，高压升高，从而基本保持高压稳定。反之，当***像画面变暗时，过程与上述正好相反，在此不再重复，读者自行分析。实际上，行输出变压器的高压绕组末端还接有ABL电路，在ABL电路的自动控制下，荧屏亮度的变化也不是十分显著，再加之光栅水平幅度的自动控制，显像管的阳极高压基本稳定不变。
故障检修
由上面的原理分析大家可以看出，高压稳定电路是一个闭合控制环路，其取样输入点通常在行输出变压器的高压绕组的末端（也是ABL电路的取样点），然后经放大控制电路，最后通过控制行输出变压器初级的激励电流或控制行逆程电容的大小或控制行偏转线圈中流过的锯齿波电流大小来使取样输入点电压恢复到正常值，从而达到高压稳定之目的。上述的控制过程所用时间很短，通常只有几十微秒，所以观看者根本看不出来高压瞬间变化而引起的光栅幅度的变化。从维修实践来看，高压稳定电路发生问题引起彩电的故障根据电路形式或损坏的情况不同，除引发光栅的缩胀外（注：高压变化引起的光栅缩胀与+B电压不稳，即开关电源内阻变大所引起的光栅缩胀现象正好相反，高压变化引起的光栅缩胀现象是：亮画面时因高压下降光栅水平幅度变大，暗画面时高压升高，画面缩小。而开关电源内阻变大引发的现象是：亮画面时光栅水平幅度变小。反之，暗画面时光栅水平幅度应变大），有的则会引起光栅行幅一直很大，有的甚至引起彩电黑屏（保护电路动作）。所以检修高压稳定电路必须从故障现象入手，将怀疑的高压稳定电路从主电路中部分或整个彻底断开，从而判断故障是否由高压稳定电路损坏所为。从维修实践得知，如果高压稳定电路的末级发生的是短路性损坏，多数是引发光栅行幅一直很大或保护电路动作（黑屏）故障，而其余部份发生故障一般只会引起光栅的缩胀故障，因此，如果彩电发生亮画面光栅扩大，暗画面时光栅缩小的故障，直接检修高压稳定电路即可，如果发生了光栅行幅一直很大或黑屏故障，那么为了确定该故障是否由高压稳定电路故障引起，可断开高压稳定电路输出级，如果故障现象消失，就说明是高压稳定电路输出级损坏所致，从而给检修工作指明了方向。然后再通过测试电路相关元件，逐步缩小范围，直至找出故障点。请看下面检修实例：
[例1]故障现象一台松下TC-33V30H彩电出现***像内容为亮画面时，光栅幅度基本正常，但***像内容为暗画面（夜景）时，光栅幅度缩小，屏幕四周有约1cm的黑边故障。
分析与检修 显然，这是高压稳定电路出现故障所致的光栅缩胀现象，该机的高压稳定电路见***1。首先断开取样输入电阻R1501，故障现象丝毫不变，表明的确是高压稳定电路未起作用。接下来将R1501复原，调整取样电阻R1551,发现光栅水平幅度的确有所变化(后来检修发现,实际上这是Q1503、Q1504送至水平枕校电路的直流电平引起行偏转线圈的电流发生变化所致)。由此说明，高压稳定电路中的放大部分正常，问题可能在输出级。经查，易磁饱和电抗器L1514绕组没有断路现象，输出管Q1501c极为12V电压(正常应为8.4V)，显然未工作，测b极有4.4V电压（正常为4.3V），但焊下Q1501检查，却正常。接下来准备测e极负反馈电阻R1517（56Ω）时，发现焊点有一圈明显裂纹，经补焊后试机，故障排除。
[例2]故障现象一台夏普29N42彩电，出现行幅严重扩大、光栅亮度明显降低的故障现象。经开盖检查，发现行输出管发热严重。
分析与检修 由现象分析，这有两种可能：一是行输出变压器短路；二是行逆程电容严重漏电或高压稳定电路输出级出现短路故障。该机的高压稳定电路见***2 。经测+B120V电压基本正常，且行输出变压器线包不是很热，故行输出变压器短路的可能性不大。经进一步检查发现下置行逆程电容C635两端电压几乎为零，怀疑它已击穿损坏，但经查却正常。再在路查C635两端正、反向电阻，发现均只有几百欧，故高压稳定电路输出管Q612损坏的可能性最大。经查Q612果然损坏。除此之外，还发现C668、IC602等元件也击穿。更换上述元件后，故障排除。
[例3]故障现象 一台康佳T3888N彩电，开机时有正常伴音，但光栅还未出现，机器就自动关机，声音也没有，只有指示灯亮。
分析与检修
由现象分析，这极有可能是机器出现过压、过流故障而引发的机器保护现象。首先断开开关电源的+B输出,用假负载试机，发现开机后+B输出正常。据此说明开关电源本身没有故障，且输出没有过压，问题极有可能是过流或第二阳极高压过压而引起彩电保护电路动作。随后断开行输出管+B（125V）供电端（即行输出变压器2脚的连线），串入一只1A量程的电流表，试机，发现电流表读数为0.8A，且还在增大，随后由于自动关机，电流表读数为零。显然这是机器过流而引起的保护。为了确定是否因高压稳定（水平枕校）电路发生故障所导致，试断开LD02后试机，机器不再保护，且出现带枕形失真的光栅。据此，说明故障的确是由高压稳定（水平枕校）电路发生故障所致。经对该电路元件作仔细检查，果然发现其输出管V01（2SB688）软击穿，更换后试机，故障不再出现。
稳压电路篇2
关键词：三端集成稳压器；基本应用；扩展应用
随着半导体集成电路技术的迅速发展，采用串联型稳压电路基本原理，集成了过压、过流、过热等保护电路，具有较大功率输出，稳定性能好的三端集成稳压器应运而生。它具有体积小，可靠性高，使用灵活，价格低廉等优点，因此具有广泛的应用。
1 三端集成稳压器基本应用电路方案
所谓三端是指电压输入端、电压输出端和公共接地端。输出有正负两种电压，W78XX系列为三端固定正电压输出的集成稳压器，如W7805、W7812等。W79XX系列为三端固定负电压输出的集成稳压器，如W7905、W7912等。另外还有三端可调集成稳压器，如LM317等。
W78XX和W79XX系列构成的基本稳压电路，输入端的电容Ci是在输入线较长时用于旁路高频干扰脉冲，减少输入波纹电压，接线不长时可省略。输出端的电容CO用来改善暂态响应，使瞬时增减负载电流时不致引起输出电压有较大的波动，削弱电路的高频噪声。Ci、CO一般在0.1μF～1μF之间。
2 三端集成稳压器扩展应用电路方案
2.1 扩压电路
①固定抬高输出电压，电路如***1所示。如果需要输出电压UO高于手边现有的三端集成稳压器的输出电压时，可用一只稳压二极管VZ将三端集成稳压器的公共端电位抬高到稳压管的击穿电压UZ，此时，实际输出电压UO等于稳压器原输出电压与UZ之和。将普通二极管正向运用来代替VZ，同样可起到抬高输出电压的作用，若将二极管换成发光二极管LED，不但能提高输出电压，而且LED发光还起到电源指示作用。
②输出电压可调电路。利用78XX系列固定输出稳压电路，也可以组成电压可调电路，如***2。输出电压UO≈UXX（1+R2/R1），其中UXX为三端集成稳压器标称输出电压。显然，若将R1、R2数值固定，该电路就可以用于固定抬高输出电压。如将R1或R2换成光敏电阻，便可以构成光控输出电压关断电路。***3中用运放作为电压跟随器，克服了三端集成稳压器静态电流IQ的影响，输出电压UO=UXX（1+R2/R1），其中R1为电位器中心抽头与A点之间的电阻值，R2为电位器中心抽头与B点之间的电阻值。电路中运放也可用741运放，输出电压从7V～30V连续可调。
2.2 扩流电路
78XX（79XX）系列和LM317系列最大输出电流为1.5A，如果所用电子装置需要稳压电源提供更大的电流，就需要采用扩流措施。
①外接功率管扩流。电路如***4所示，R1是过流保护取样电阻，当输出电流增大超过一定值时，R1上压降增大，使BG的Ube值减小，促使BG向截止方向转化。因为三端集成稳压器本身有过热保护电路，如果我们将BG和集成稳压器安装在同一个散热器板上，则BG也同样受到过热保护。***4电路可输出最大7A的电流。
②多块稳压器并联扩流，电路如***5所示。这是一种线路简单、无需调整、有较高实用性的电路，其最大输出电流为1.5A×N（N为并联的三端集成稳压器的块数）。实际应用中，稳压器最好使用同一厂家、同一型号产品，以保证其参数一致性。另外，最好在输出电流上留有10%～20%的余量，以避免个别稳压器失效造成三端集成稳压器连锁烧毁。
2.3 恒流源电路
如***6所示，输出电流IO=UXX/R+IQ。一般在选择R时应使IO>>IQ，以避免IQ变化时影响恒流特性。这个电路可给各种可充电电池充电，实际使用时，可以将不同的R分档接入，并用开关进行转换，以调整不同的充电电流。
2.4 慢启动稳压电源
慢启动稳压电源在一些灯丝供电电路、音响设备电源中得到广泛应用，这种电路的功能是减小冲击电流以延长灯丝寿命或消除开机时喇叭的“噗”声。***7是用LM317T组成的慢启动正12V稳压电源电路。电路加电时，由于CO上电压不能突变，故BG导通，将R2短路，输出电压UO约为1.5V。随着CO的充电，BG逐渐退出饱和区，R2上的电压逐渐增大，输出电压UO慢慢升高。一直到CO充电完毕，BG截止，输出电压UO才达到额定值12V。稳压电源的启动速度由时间常数R3CO确定。其中二极管VD是为了帮助三端集成稳压器正常启动而设置的。
对于三端集成稳压器来说，其具体应用电路可以说是不胜枚举。只要掌握了其基本工作原理，就可以演变出各种实用的电路。本文介绍的几个应用电路，使用实践证明效果良好，具有较高的实际使用价值。
参考文献
[1]康华光.电子技术基础 模拟部分（第五版）[M].北京：高等教育出版社，2008.
稳压电路篇3
关键词：线性稳压器；低功耗；宽带
1、引言
随着集成电路规模的发展，电子设备的体积、重量和功耗越来越小，这对电源电路的集成化、小型化及电源管理性能提出了越来越高的要求。而随着片上系统(SOC)的不断发展，单片集成的LDO线性稳压器的应用也越来越广泛。对于片内的LDO，最担心的是寄生电容过大引起不稳定，论文针对片内应用而设计的这款LDO，能保证在μF级别的寄生电容范围内都可以正常工作，毕竟寄生电容再大也不至于是μF级别的。功耗是LDO线性稳压器的重要指标之一，一般的LDO功耗都在几十μA以上，例如文献[2]中电路的静态电流为38μA，文献[3]中静态功耗高达65μA，而本文的静态功耗做到10μA左右，不仅功耗低，本文中第二级靠电阻的电流关系提供了一个小增益级，并且提高了整个LDO的带宽。
2、LD0电路组成原理与关键模块设计
2.1、电路基本工作原理
***1是LDO线性稳压器的结构框***，由下面几个部分组成：基准电压源(Vref)、误差放大器、同相放大器、反馈电阻网络、调整管等。其中基准电压源输出参考电压Vref．要求它精度高．温漂小，误差放大器将输出反馈回来的电压与基准电压Vref进行比较，并放大其差值，其经过同相放大器来控制调整功率管的状态，因而使输出稳定。在这里C1是前馈电容．可以提高负载调整率，并增加了一个左零点补偿，C。提供一个零点补偿。第一级放大器就是一个差分对，和大多数误差放大器结构一样，第二级为同相放大级，靠电阻的电流关系提供一个小增益级，并控制带宽。相对于普通结构而言的，如果靠运放直接驱动功率管，那带宽就被功率管的寄生电容和运放输出阻抗和增益决定了，而这个结构的增益和输出阻抗，相比运放小很多，带宽自然就提高很多。表1为该LDO的主要设计参数和性能指标。
2.2、电路组成与设计
(1)调整管结构设计：MOS型线性稳压器的调整管是电压驱动的，能大大降低器件消耗的静态电流，而且其较小的导通阻抗使得漏失电压也比较低，从而提高了电源的转换效率。根据调整管的平方率关系式以及设计指标Vdropout≈200mV，可以计算出调整管的宽长比，结合调整管的栅极寄生电容以及工艺的要求，在重载情况下考虑调整管需工作***性区，将调整管的宽长设计为：W=6000μm，L=0．5μm。
(2)电阻R1与R2选择：输出电压由反馈网络决定，根据VOUT=VREF[(R1+R2)/R1]，当选定的VREE=1.25V，R1=625KΩ，那么R2=625KΩ。
2.3、误差放大器(EA)设计
误差放大器电路原理***如***2所示。对该EA部分功耗(3μA)以及低的失调电压的要求，根据σ2(VT)=A2VT/WL+S2VTD2以及MOS管的平方率关系，设计出各MOS管的尺寸，M1和M2的宽长比为41/2，M3和M4的宽长比为4/1，M5和M6的宽长比为2/1，我们这里取w1=W2=82μm，L1=L2=4μm；W3=W4=12μm,L3=L4=3μm；W5=W6=8μm,L5=L6=4μm。实际上，在EA这部分为了让这一级增益Ger不小于10dB且保证有足够的相位裕度，将反馈电容CFF设计为20.8pF，把c1设计为1.5pF。该部分的仿真结果如***3所示。结果表明，该设计在保证稳定的前提下Ger为11dB。
2.4、同相放大器设计
同相放大器电路结构如***4所示。这一级主要是获得整个环路最大的增益Gnon-inv=25dB～30dB。为保证低功耗的前提下I1设为5μA,I2设为3μA，在小的偏置电流以及较大的负载的情况下为了保证能得到不小于25dB的增益，把RF设计为500K。由于同相放大器的增益随负载的增加而减小，在设计中需要适当增加偏置电流I1和增加RF的值。而带宽受M2的跨导和调整管的W/L的影响，需要增加M2的W/L以及偏置电流I2。***中M1的宽长比为4/1，这里取W1=30μm,L1=3μm，M2的宽长比为110/1,取W2=110μm,L2=1μm。仿真结果如***5所示。
3、LD0整体仿真结果与讨论
我们基于HHNEC0.35μmBCD工艺下，采用cadence和Hspice仿真软件对整体电路做仿真，如***6所示为LDO环路稳定性仿真曲线。
(a)***为负载电流为50mA时，LDO环路增益为50dB、单位增益带宽为470KHZ、相位裕度为74degree。(b)***为负载电流为0时，LDO环路增益为63dB、单位增益带宽为1KHZ、相位裕度为87degree。***7给出了该LDO的线性调整率曲线，仿真条件为CL=1μF，由仿真曲线可以看出该LDO的线性调整率为：
(V2-V1)/(VIN2-Vin1)=0.0020V/V
***8给出了该LDO的负载调整率曲线，仿真条件为CL=1μF，由仿真曲线可以看出该LDO的负载调整率为：
(V2-V1)/(VL2-VL1)=8mV/50mV=0.1600V/A
***9给出了该LDO的电源抑制比仿真曲线，仿真条件为IL=1mA。从该曲线可以看出，该LDO的PSRR在1KHz时为-60dB。
4、 结论
稳压电路篇4
数字机开关电源由输入电路、主变换电路、稳压控制电路和输出电路等组成，输出电路结构简单，以整流、滤波电路构成基本电路，因机型不同输出电路稍有差别，有的机型在基本电路基础上增加了稳压电路，有的机型增加了由稳压管、可控硅等元件组成的保护电路，用于保护主板和连接在机外的切换开关、高频头等器件。***1、***2分别为东仕IDS-2000F、同洲3188A数字机开关电源输出电路原理***，不同之处在于30V电源支路构成有差异。***3为皇视HSR-2080A数字机开关电源输出电路原理***，在其5V电源支路输出端增加了一个起保护作用的稳压管D916，***4为灵通LT-3800F数字机开关电源输出电路原理***，其保护电路由稳压管和可控硅等组成。开关电源输出电路直接与主板连接，输出多组不同电压为主板各单元电路提供电源，同时也为开关电源稳压控制电路提供工作电源和取样电压。下面依开关电源输出电路发生的故障类型简述其检修方法。
1.只有一组电源输出电压不正常，其他各组电源输出电压正常。发生此故障时，只有某一支路无输出电压或输出电压偏低，这一支路多为与稳压控制电路无关联的***电路，直接对该支路进行检修即可。如某一电源支路无输出电压，应查该支路绕组线圈、整流管及串接在输出电路中电阻是否断路，如发现串接的电阻断路，还应对该支路中串接电阻后的稳压管、滤波电容等元件一并检查，有时稳压管、滤波电容击穿是串接电阻损坏的直接原因。如该电源支路中有简单的稳压电路，应检查稳压电路中的调整管是否断路。如某一电源支路输出电压偏低，要注意检查该支路滤波电容是否已失效，整流管是否性能变差。
2.一组电源输出电压降低，其他各组电源输出电压升高。此类故障多为与取样电路相关联的支路元件异常引起，与取样电路连接的电源支路输出电压降低，使稳压控制电路误以为输出电压不足，将这一变化信息传递给主变换电路，经主变换电路调整，造成其他组电源输出电压升高，而与取样电路连接的电源支路却因本身故障不能使输出电压提升。
3.各组电源无输出电压或输出电压普遍降低。各组电源无输出电压可能会是主变换电路未工作引起的，各组电源输出电压普遍降低则可能是稳压控制电路故障造成的，主变换电路、稳压控制电路故障在此不做讨论，只对电源输出电路引起的此类故障进行分析。由电源输出电路造成输出端无输出电压或输出电压普遍降低故障多为电源输出支路中存在不同程度的短路现象。在检修输出电路短路故障时，要拔下开关电源与主板连接的排线，这样一方面可以确定短路故障是否发生在主板，也可以防止因电源失控输出电压突然升高损坏主板。有的资料中介绍检修开关电源输出电路故障采用依次断开整流管的方法，确实这是一个快速确定某一支路是否存在故障的方法，但值得注意的是，一般不要断开与稳压控制电路相连接的电源支路的整流管，因为这样操作可能会使稳压电路失控，导致其他各组电源输出电压异常升高，最终导致其他组电源支路中滤波电容炸裂。特别是在检修由分立元件组成的通用型开关电源时，因这类电源输出电路与其他类电源有别，操作不当会使稳压失控，不要断开与稳压控制电路连接的电源支路，也不要将保护用的稳压二极管断开。
检修实例
检修实例中涉及机型的相关电路原理***请参考***1-***3。
[例1] 东仕IDS-2000F数字机开机前面板显示正常，按键及遥控器也能正常操作，但接收不到信号。
首先从中频信号输入端子处测量有极化切换电压，检查室外天馈系统未见异常。打开机盖，测开关电源各组输出电压，发现3.3V、5V、21V电压均正常，30V组电源输出电压为0，经查R9已断路。分析R9断路的原因，一是R9本身质量问题，二是R9后面元件短路，经查30V组电源支路中的稳压二极管D13已击穿，更换R9、 D13后，接收机恢复正常。
[例2] 东仕IDS-2000F数字机开机无任何显示，无***无声。
该机开关电源主变换电路以TEA1523P为核心元件，查其输出端有输出电压，说明主变换电路工作正常。测5V、3.3V组电源电压偏低，而30V、21V组电源电压升高，分析认为故障应发生在与稳压控制电路连接的5V电源支路，因5V电源电压下降，直接导致3.3V电源电压下降，同时，稳压控制电路从5V电源取样经主变换电路调整使其他组电源电压升高。仔细检查5V电源支路整流管和滤波电容，发现C16（1000μF/10V）已无容量，更换C16后，各组电源电压恢复正常，故障排除。
[例3] 同洲3188A数字机开机无任何显示，无***无声，可听到接收机开关电源发出的“吱吱”声。
接收机开关电源发出“吱吱”声的故障原因较多，如：开关电源的尖峰钳位电路故障，供给主变换电路的300V电压降低，负载过重等。检查300V电压正常，尖峰钳位电路也未见异常，测开关电源各组输出电压均明显偏低，断开电源与主板的连接排线故障依旧，说明故障发生在开关电源本身。依次断开D108、D107、D111、D109，观察各输出电压均未恢复正常，而后重点对5V电源支路进行检查，发现该支路中并联的三只整流管中有一只已击穿，用同型号整流管UF5404更换，故障排除。
[例4] 同洲3188A数字机开机前面板显示正常，面板按键及遥控器操作正常，但接收不到信号。
打开机盖，首先测量开关电源各组电源输出电压，22V、12V、-12V、5V、3.3V组电源电压均正常，只有30V组电源无输出电压。30V组电源是一个相对***的支路，无输出电压一般是由于该支路本身有故障所致。该支路与其他支路不同的是增加了一个由Q101（2N5551）、R107、C124、ZD102等组成的简易稳压电路，测调整管Q101输入端有电压，输出端无电压，证明该调整管c-e结已断路，更换Q101后通电试机，故障排除。
[例5] 皇视HSR-2080A数字机开机无任何显示，无***无声。
测量开关电源各组电源输出电压，33V、21V、12V、5V、3.3V组电源电压均比标称值偏低，分别为：16V、11V、1.4V、2.6V、1.7V，根据维修经验，通常开关电源各组电源输出电压普遍降低多是由于稳压控制电路异常引起的，但查稳压控制电路未见异常。仔细比较各组电源实测电压值与标称值，发现除12 V组电源外其他组电源实测的电压值均下降至标称电压值的一半左右，只有12V组电源电压下降的幅度大，且12V电源与稳压控制电路连接，经对12V组电源重点检查，发现12V电源支路整流管D913（FR207）已断路。更换D913后，故障排除。
稳压电路篇5
【关键词】整流 稳压 滤波
1 常规的整流滤波电路
整流滤波电路，对于单相电路而言，一般是先经过1个全桥整流，成为单相直流纹波电压，而后依靠电容来滤波得到直流平波电压。
这种常规整流滤波电路，在后级加负载后的情况下，整流电路上表现为接近交流电压波形的峰值附近有非常集中的高密度高能量电流通过，后级的全时区电流都在该短时间内得到补充。换句话说，后级的全时区电流被挤在该短时间内全额补充，后级电容只起到蓄能放电平滑的作用（不能提供有功电流），表现为电流幅值的挤高和负载电流波形的频率的挤高。
另外，在该短时电流区外，电源只能依靠电容的储能提供，表现为电压的下降。这一部分时间的电源的特性呈现为电容型特性，尤其是瞬时大电流脉冲特性非常差。
空载时普通整流滤波直流电压为45.6V，滤波电容正负各1000μF， 在负载1kHz正弦波峰值2A的情况下，测得的纹波电压Vpp=400mV。
同时变压器输出电压从原先的空载峰-峰值44V×2下跌为38.6V×2。
在音响电源中，不管其后续电路采用了何种降压稳压措施，从电流的通路角度讲，整个电路的特性都将受到该整流滤波电路特性的瓶颈限制。
2 一种新的整流滤波电路
为克服常规的整流滤波电路的缺陷，现提出一种变形的整流稳压滤波电路，如***1所示。
这里用LM317及其器件作为稳压电路部分（也可用其他稳压电路代替），负电源可以用LM337及其相应器件组成。 48V交流电在上端为正时，正电压经过D1、D3、R1、QW1以及负载R7回到地端形成1个回路，输出端得到稳定的直流正电压：
Vout=Vref*（1+（R6+RW1）/R5）+ Iadj*（R6+RW1）
其中：
Vout为输出电压；
Vref是LM317的固有参数，表示OUT引脚相对于ADJ引脚的恒定电压差，典型值为1.25V；
Iadj是非常小的电流值，通常小于100uA，可以忽略不计；
适当调整RW1，使得输出电压稳定在45.6V左右；LM317通常只能允许稳压1.2V-37V，但是LM317允许输入与输出压差在40V内，所以这里也能正常使用；电路中R5、R6、RW1、C1、C2、D4为LM317的器件，实现LM317的降压稳压作用；
R1、R2、R3、R4、Q1、Q2实现LM317的扩流作用，C3起降压稳压后的滤波作用；
D3在输入电压小于降压稳压值时起截止作用，防止反电压作用在LM317上，对LM317起保护作用；R7作为假负载，稳定无负载时的工作状态。
采用该整流稳压滤波电路，整流之后的波形不经滤波电容的峰值保持，而直接进入降压稳压环节，拓宽变压器的输出时长，从而可克服上述提到的普通整流滤波电路的缺陷。
以***1中上半部分正电源为说明对象，刚开始上电时，电容上都没有电，在变压器输出为上正下负的情况下，变压器输出电压从0V逐步增大，直到降压稳压值45.6V之前，输出电压跟随者输入电压逐步上升，电容被同步充电；
当变压器输出电压从45.6V再逐步增大后，降压稳压环节起作用，输出被稳定在45.6V，此时的负载电流主要从变压器流过，降压稳压环节承担压差部分的功耗；
当变压器输出电压从45.6V再逐步减小后，降压稳压环节无压差，输出被电容稳定在45.6V，此时的负载电流主要从电容器C3流过，输出电压随着电容放电而逐步降低；
此后变压器反向输出，经过二极管D2输入正电源，也即被二极管D2整流成正电源；
当变压器输出电压从从0V逐步增大，直到降压稳压值45.6V之前，输出电压随着电容放电而继续逐步降低；
当变压器输出电压从45.6V再逐步增大后，降压稳压环节起作用，输出被稳定在45.6V，此时的负载电流主要从变压器流过，降压稳压环节承担压差部分的功耗；此后开始周期循环变化。
变压器最大工作时长由稳压值与变压器输出正弦波的2个交点的时间差决定，也即与稳压值有直接关系，稳压值越低，变压器最大工作时长越长；
但是稳压值越低，降压稳压环节的效率越低，稳压值需要综合考虑，一般的，选为低于并接近于正弦波有效值为宜。
3 实验结果数据的对比分析
常规整流滤波电路和新整流稳压滤波电路的实验结果数据对比分析如下：
3.1 纹波
常规整流电路Vpp=400mV；新整流电路Vpp=100mV，仅为常规电路的25%。
3.2 变压器输出时长占空比
常规整流电路，时间约为4.8mS，占空比为4.8/10=48%；新整流电路，时间约为5.6mS，占空比为5.6/10=56%，为常规电路的117%。
3.3 变压器输出电压下跌幅度
常规整流电路，约为45.6-38.6=7V，；新整流电路，约为0V，非常优秀；反映了新整流电源的输出内阻极小。
4 结论
作者结合降压稳压和滤波电路，提出的新的整流稳压滤波电路，与常规整流滤波电路相比，能够显著提升纹波特性，加长变压器的输出时长，改善电源的输出特性。
参考文献
[1]王兆安，黄俊.电力电子技术（4版）[M].北京：机械工业出版社，2000：62-64.
作者简介
励小峰（1977-），男，现为天安电气集团浙江电气有限公司工程师，主要从事电力电子产品研究设计工作。
稳压电路篇6
关键词：稳控装置 手跳133回路 传动试验
广东稳控执行站(220kV变电站)作为广东电网稳控系统的终端执行站，除了作为最终的切负荷执行机构，接收和执行本站的上级子站的发送来的切负荷命令外，还具有本地切低频低压减载标准功能，以及本地220kV间隔过载联切负荷功能。本文介绍的220kV标准执行站稳控装置适用于220kV双母接线带旁路等主接线形式，配置8回220kV线路、4台主变、16回负荷线。
1、220kV标准化执行站稳控装置基本功能
广东稳控系统220kV标准化执行站由一台RCS992装置和4台RC$990装置组成，其分别安放在稳控主机柜与从机柜。稳控主机柜有三个装置：一号主机RCS992、一号从机RCS990、二号从机RCS990。稳控从机柜有两个装置：三号从机RCS990、四号从机RCS990。
稳控执行站主要功能为：
(1)本站1号从机接入六条220kV线路，2号从机接入1#～4#变高及两回220kV线路，3号从机的1、2单元接入220kV母线、6单元接入220kV旁路线。
(2)本站4号从机所有单元共接入本站16回负荷线路(单相电压、单相电流)，采集可切负荷量；
(3)接收上级子站切负荷子站下发的切负荷命令，根据既定的分配策略，切除相应的负荷线路。
(4)上送本站的1～16轮可切负荷以及已切负荷等信息至上级子站切负荷子站。
(5)本站内低频低压自动切负荷减载。本站低频低压故障采用220kV母线电压进行判别。
(6)检测本站各个220kV线路的反向过载，检测本站各个220kV的主变高压侧的正向过载情况，计算过载量并执行减载措施，切除本地负荷。
2、稳控装置外回路验收详解
2.1稳控装置交流电压、电流回路验收
对于双母线接线方式，交流电压应取电压切换箱切换后的电压，不宜靠稳控装置完成电压切换。220kV线路三相电压应由各线路保护屏内的电压切换装置切换后获得，经电压空开接入稳控主机柜1号从机。主变220kV侧三相电压由主变保护屏内的电压切换箱切换后获得，经电压空开接入稳控主机柜2号从机。220kV母线电压经电压空开直接接入稳控从机柜3号从机，如没有旁路母线，6号单元可备用，根据广东电网执行站稳控装置标准化方案，220kV母线电压与其一次接线相对应的220kV线路三相电压、主变220kV侧三相电压应取自同一个PT绕组，不允许两个PT绕组的电压接到同一个稳控装置，验收时应注意核对稳控柜端子排***。对于110kV负荷线路及主变10kV负荷侧的电压取单相电压，这里通常取A相电压，各间隔电压经各线路或主变变低保护屏切换装置切换后经电压空开接入稳控从机柜4号从机。
2.2稳控装置跳闸出口回路验收
在切除主变10kV侧时，可能会引起10kV备自投动作，稳控装置的动作目的是切除负荷，如果备自投动作，则会影响稳控装置的动作策略或者导致切除负荷不成功，因此稳控跳变低时要闭锁10kV备自投的，根据广东电网执行站稳控装置标准化方案，稳控装置切除变低10kV的跳闸出口回路应接入变低手跳133回路，通过手跳放电来闭锁10kV备自投动作。这个在出口传动试验时需校验闭锁自投功能。由于稳控接入变低手跳133回路，在稳控装置跳闸于变低10kV侧时，断路器保护屏操作箱将不能起动事故音响，不能满足运行的要求，这时可利用后台信号“稳控装置动作”及稳控装置报文来判断切除变低10kV侧动作是否正确。
3、稳控装置出口传动试验
3.1跳闸命令的开出
广东稳控系统220kV标准化执行站跳闸命令的开出很简便，无需加电压、电流，直接可以在装置内部进行跳闸试验，开出跳闸令。装置开出跳闸命令大概按照以下几个步骤进行：
①按“”键进入主菜单，选择整定定值接口地址接口3地址由“3”改为“0”确定密码“-”。
②按“”键进入主菜单，选择整定定值试验定值线路模拟实验整定为“FFFF”要传动的相应线路功率整定为“10MW”低频低压减载试验整定为“1”确定密码“-”。
③投入总共能压板，试验压板，相应线路允许切压板。
④按红色“区号”键触发，开出相应线路跳闸命令。
⑤安稳传动校验跳闸压板及操作电源的试验见下节跳闸回路校验。安稳装置目前统一接手跳133，传动时要校验是否让110kV线路保护装置重合闸放电及闭锁变低10kV备自投。
⑥传动完毕后，记得将试验定值清0，即线路模拟实验整定为“0000”相应线路功率由“10MW”整定为“0MW”低频低压减载试验整定为“0”，并将接口地址由“0”改回“3”。
3.2跳闸回路校验
稳控装置出口传动试验是检验稳控跳闸回路的正确性。包括断路器操作电源之间有无寄生，跳闸节点，跳闸压板，闭锁重合压板有无交叉，跳变低是否接人手跳133回路，跳110kV线路是否闭锁重合闸等。因此试验之前要充分考虑施工安装错误接线的可能性，如装置内部跳闸节点配线交叉，正电交叉，负电交叉等等，针对这些可能性设计验收方案。通过分析，跳闸回路的错误接线大致可以分为以下几种形式(如***1和***2)。
编号①为正确接线。编号②、③、④为错误外部接线。外部接线错误，可以通过查寄生的方法检验出来。将所有间隔操作电源给上，合上所有间隔开关，投入所有间隔跳闸压板，在稳控主机屏后端子排测量所有跳闸线正、负电全部到位。然后拉开某个间隔断路器操作电源，对应的跳闸端子正负电消失，这样可以检验出外部回路没有寄生，再给回此间隔操作电源，拉开下一个间隔操作电源，以此类推。把所有间隔操作电源检验完毕后，如果没有寄生，说明接线方式②、③、④不存在。
如***2所示，编号⑤、⑥、⑦、⑧、⑨、⑩为装置内部配线错误。装置内部配线可分为a，b，c三段，单查寄生是检验不出来的。需要传动试验。针对这几种错误接线，以传动125开关为例，传动可以分为以下几个步骤进行：
(1)查寄生：包括跳闸回路和闭重回路。(校验操作电源和闭重电源外部接线的唯一性，可排除跳闸接线和闭重接线②、③、④)
(2)将所有间隔操作电源和保护装置电源给上，被试间隔125开关跳闸压板退出，其他跳闸压板全部投入，所有间隔闭重压板投入，所有间隔开关合位。设定稳控单跳125开关，如果所有开关未跳，试验正确。(校验跳闸压板的唯一性，可排除跳闸接线⑥、⑧、⑨)
(3)投入125开关跳闸压板，退掉其他间隔操作电源，退出125闭重压板，其他闭重压板投入，所有间隔开关合位。设定稳控单跳125开关，如果125开关跳开，且重合，其他间隔未跳，试验正确。(校验操作电源、闭重压板的唯一性，可排除跳闸接线⑤、⑥、⑦、⑨、⑩，可排除闭重接线⑥、⑧、⑨)
(4)投入125开关闭重压板，退掉其他间隔保护装置电源，所有间隔开关合位。设定稳控单跳125开关，如果125开关跳开且未重合，试验正确。(校验闭重电源的唯一性，可排除闭重接线⑤、⑥、⑦、⑨、⑩)。
稳压电路篇7
【关键词】单片机；直流稳压；数模转换
一、数字式可调稳压电源原理介绍
1.方案分析与选择
方案一：数控部分用单片机带动数模转换芯片提供线性稳压电压的参考电压。
优点：对于单片机，系统工作在开环状态，对数模转换的精度要求较高，设计成本低。
缺点：功耗较大，LED数码管输出显示不是系统的精确输出电压，须对它进行软件补偿。
方案二：数控部分用AVR单片机的PWM组成开关电源，再利用AVR的AD转换对输出电压进行实时转换，利用软件进行电压调整以达到稳压。
优点：硬件简单，稳压的大部分工作由软件完成，对单片机的运行速度要求很高，利用手头的ATmaga16L单片机最高8MHz工作频率很难达到速度要求。对软件要求较高，功耗小。
缺点：输出纹波电压较大，对软件的要求很高。
方案二简单的电路结构起初对设计者很吸引，但是后来了解到AVR单片机的PWM的精度用于开关电源比较勉强，而且开关电源有个通病：纹波电压大，考虑到设计目标对电源的功耗要求不是很严，同时为了保证纹波足够小也鉴于自身对于51单片机和线性电源较为熟练，故选择方案一。
2.总体设计原理
本设计采用AT89S52单片机作为整机的控制单元，利用4×4键盘输入数字量，通过控制单元输出数字信号，再经过D/A转换器（DA0832）输出模拟量，最后经过运算放大器隔离放大，控制输出功率管的基极，随着输出功率管的基极电压的变化，间接地改变输出电压的大小。
二、数字式可调稳压电源硬件电路设计
本系统的硬件电路设计主要围着AT89S 52单片机作为整机的控制单元用PROTEL 99SE设计软件来布线的，其中还用到了模数转换芯片DAC0832、外部存储芯片24C01、放大器芯片LM324、4×4矩阵式键盘、数码管等其他器件。总体框***考虑到各个元件的电气特性，例如元器件之间的干扰问题，接地问题，布线问题等，本系统将硬件电路设计分为数字部分和模拟部分。
（一）稳压电源数字部分电路
稳压电源数字部分电路即单片机接口电路主要包括：DAC0832数模转换电路、EEPROM接口电路、键盘接口电路、扬声器接口电路、复位电路、晶振电路及数码管显示部分电路。
1.单片机接口总电路
单片机AT89S52与器件的接口总电路如***1所示，下面将各部分电路介绍，AT89S52的P0、P2.5-P2.7接数码管输出显示部分电路，其中P0口用来输出字段码；P2.5-P2.7用来输出数码管选通位信号；P2.0、P2.2分别接外部存储芯片24C01的数据线（SDA）和时钟线（SCL）；P2.3接扬声器电路，为执行内部程序指令，EA/VPP必须接VCC。
AT89S52的P1口与数模转换芯片DAC0832相连接，用来输出数字量信号；RST为复位脚，用来输入复位信号，同时它还与P1.5-P1.7一起用作ISP***端口；P3口用做键盘信号输入端口，XTAL1、XTAL2接晶振电路。
2.单片机电路接口电路
主要有：24C01与单片机AT89S52接口电路、4×4矩阵键盘接口电路、扬声器电路、AT89S52单片机复位电路及外部晶振电路、数码管显示部分电路。下面简单介绍一下存储芯片。
稳压电源设计中利用它存储电压输出值，实现掉电保存当前电压值的功能。它的引脚1、2、3、4、7接地；8脚接+5V；5脚与6脚分别接单片机的P2.0、P2.2的同时接5.1K上拉电阻后再接+5V（因连接总线的器件的输出端必须是集电极或漏极开路，以具备线“与”功能）。
3.数字部分电路PCB设计
本系统中，数字部分电路PCB采用Pro-tel99se软件进行设计。如***2所示：
（二）稳压电源模拟部分电路
稳压电源模拟部分电路主要包括电源部分电路，由运放LM324、达林顿管TIP127等构成的输出电压控制单元电路。另外，模拟部分电路属于高压部分，稳压管和达林顿管发热量比较大，要带散热片；同时须将它与5V低压工作的数字部分电路分开，这样可有效地防止元件的损坏，这也是系统为什么将电路设计分为数字部分和模拟部分的原因。
1.电源部分电路
在系统设计中考虑到单片机及其他器件的电源供电问题，采用一个变压器将220V交流电降压再经电桥整流，获得25V左右的平稳电压，然后用稳压管78L24、78L12、78L05进行三次稳压，分别获得24V、12V和5V的稳定电压，24V提供的是运算放大器LM324和达林顿管TIP127的工作电压，5V是AT89S52单片机和DAC0832的工作电压。***3所示。
2.输出电压控制单元电路
系统中，矩阵键盘输入数字信号经AT89S52处理后输出给DAC0832，数字信号经过数模转换后输出的是电流量，因此必须将电流量接电阻后接反馈放大电路以实现稳压输出。本设计的模拟部分利用了LM324作为放大器，采用二级放大电路，第一级为同相比例放大电路，第二级为闭环反馈放大电路。
本设计实际用到的数字式可调稳压电源模拟部分输出电压控制单元电路，其中用电位器和微调电阻作为校准电压值硬件补偿；用达林管TIP127作为调整管，由于其工作时发热量较大，须外加散热装置。
三、数字式可调稳压电源软件设计
本系统软件设计要实现的功能是：键盘对单片机输入数据，单片机对获得的数据进行处理，处理后的数据送4位共阳数码管，再送到8位数模转换芯片（DAC0832），以实现数字量对电压的控制。系统中的主程序主要完成键盘扫描、判断、处理和数码显示。
1.编程语言及输入
C语言在单片机的应用中，由于其逻辑性强，可读性好，比汇编语言灵活简练，目前越来越多的人从普遍使用汇编语言到逐渐使用C语言开发，市场上几种常见的单片机均有其C语言开发环境。因此，在本系统中，考虑到汇编语言的这些缺点，采用了C语言作为软件设计语言。
2.软件补偿编程
由于系统采用DAC0832进行模数转换线性稳定度不够好，因此系统实际输出电压值与输出显示值存在误差，必须用软件补偿的办法来消除误差。为此通过测试多组实际输出电压值与输出显示值对比，然后进行软件补偿，所以程序中调用软件补偿函数对输出电压值的补偿，从而消除误差。
四、结束语
本系统的不足之处就是不能对输出电压进行实时采样，为了能够使系统具备检测实际输出电压值的大小，系统通过加入模数转换模块（ADC0809芯片）进行模数转换，间接用单片机实时对电压采样，然后进行数据处理及显示。这样一来使系统输出误差更小，效果更好，这也是系统将来的一种功能扩展。
单片机实现的数字式可调稳压电源由于原理简单、稳定性好、精度高、成本低、易实现等诸多优点而受到越来越广泛的重视。其性能优于传统的可调直流稳压电源，操作方便，非常适合一般教学和科研使用。
参考文献
[1]王兆安，黄俊.电力电子技术[M].北京：机械工业出版社，2006.
稳压电路篇8
关键词：无触点 补偿式 稳压器
中***分类号：TM44 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）07（b）-0020-02
1 研究背景
随着我国国民经济的飞速发展，社会对电能质量提出了更高的要求。在电网公司进行负荷调度以维持电网稳定的同时，许多用户在负荷端自行配置稳压装置以维持自身电压稳定。其中，交流稳压器已成为许多机电设备不可或缺的供电装置。
现在，市场上的大功率交流稳压器以机械刷式的为主，存在寿命短，维护频繁复杂、易引起电磁干扰、响应速度慢、大电流时易产生火花等缺点。以半导体器件为基础的电力稳压器在响应速度、控制性能、效率、体积、重量等方面显现出优越性。因此，大功率电力稳压器向着采用电力电子技术的方向发展。
2 交流稳压器总体设计
2.1 电压串联补偿原理
由***1可知：Uout=Uin+U，其中Uin 为电网侧输入电压，U为补偿电压，Uout 为稳压器输出电压。当Uin 低于Us 时（为稳压器的设定电压），U为正补偿；当Uin等于Us 时，调压装置不动作，U为0补偿。当Uin 高于Us 时，U为负补偿。
当负荷端电压在稳压器的调节范围内波动时，稳压器就可以通过智能调压补偿装置使电压维持在正常的设定电压。稳压器[1]只需补偿电压偏差电压U，而无需承担负荷的全部电压，从而大大减小了稳压器单位额定容量所需的铁磁材料，也减小了开关器件的实际承载电压，因此，采用电压串联补偿技术研制的稳压器可以做到大容量输出。
2.2 双向晶闸管触发与门极控制方式介绍
稳压器使用的是双向晶闸管，其外形与普通晶闸管类似，但它的内部是由一种5层结构（NPNPN）构成，并引出3个端线。
双向晶闸管只有一个控制极，通过这个它就能正常控制双向晶闸管工作，所以它的触发电路比较简单。这样能给设计和制造带来很多的方便，也能使电路的可靠性得到提升，并且使设备的体积缩小，重量减轻，这是双向晶闸管的一个突出优点。
双向晶闸管有两种常用的控制方式：移相触发和过零触发。后者适用于无触点开关电路及调功电路，是在电压或电流零点附近触发晶闸管通断，在设定的时间间隔内，改变晶闸管导通的周波数来控制电压或功率。该稳压器采用的即是过零触发方式。
如何正确选择及使用晶闸管，最重要的是对其阳极和门级的伏安特性和主要参数进行了解。该文所选择的晶闸管的额定电压约为元件所能承受的最大瞬时电压的2～3倍。此外，选晶闸管额定电流参数的有效值应该大于它在电路中可能出现的最大电流的有效值，且一般选择1.5～2倍的安全裕量。双向晶闸管的伏安特性为正反向对称，其主要参数为断态重复峰值电压UDRM 和额定通态电流IT。双向晶闸管的额定通态电流是有效值，这是因为它的正方向都能触发导通。双向晶闸管额定电流（即均方根值电流）与普通晶闸管额定电流（即平均值电流）之间的换算公式为：
IT（AV）=IT（RMS）=0.45I（RMS）
2.3 主电路拓扑结构分析
稳压器的主电路拓扑结构如***1所示[3]：主电路由带分接头的自耦调压变压器T1 和串联补偿变压器T2 组成。
S0～S6 为通过智能控制系统控制的晶闸管模块。S2～S6 通过改变自耦变压器的变比而控制自耦变压器的二次电压U0， S0～S1 通过改变补偿变压器T2 的一次绕组的接入点而控制补偿电压的正负。与补偿变压器T2一次绕组并联的RC电路是为了抑制在换挡瞬间因补偿变压器 T2 一次绕组暂时开路而引起的冲击电流。由于稳态运行时，RC电路只消耗极小的电流，因此在下面的电路拓扑结构分析过程中忽略不计RC电路的影响。为了便于分析，该文假设补偿变压器T2 的一次侧电压U1的参考正极为右端。则根据主电路的电磁关系可得：
由式（8）得，当K1分别为1、4/3、4/2、4/1、4/0、时，补偿电压U2的值占Uin的比重分别为-8%、-6%、-4%、-2%、0。
若设定的额定输出电压Uout为220 V。当电压为最大正补偿8%时，输入电压Uin最低可以为204 V；当电压为最大负补偿-8%时，输入电压Uin最高可以为239 V。因此，该拓扑结构适用于宽范围、大容量的稳压器。
若输出额定电压Uout为40 V，为了更好的演示实验结果，取K2为6.25。当接通时，补偿电压U2的值占Uin的比重分别为0，4%、8%、12%、16%；当接通时，补偿电压U2的值占Uin的比重分别为-16%、-12%、-8%、-4%、0。因此，交流电压输入范围为34～48 V。
2.4 主电路浪涌电流分析及抑制
浪涌电流指电源接通瞬间，流入电源设备的峰值电流。由于输入滤波电容迅速充电，所以该峰值电流远远大于稳态输入电流。在换挡瞬间，补偿变压器T2 一次绕组暂时开路引起浪涌电流，该电流易导致电路元件损害、设备误动、缩短使用寿命等危害。为此，与补偿变压器T2 一次绕组并联的RC电路是为了抑制浪涌电流的产生，从而保护主电路各设备的正常运行。
参考文献
[1] 李海林，刘小虎.一种无触点补偿式交流稳压器的设计[J].船电技术，2010（4）：34-36.
稳压电路篇9
关键词：电子设备；电压；变化
1 技术与指标
电压的不稳定有时会造成许多不良影响，如电压不稳定产生的测量和计算误差，引起控制装置的工作不稳定，甚至根本无法正常工作。因此，为了减小或者避免上述影响，合理的设计出稳压电路是很有必要的。主要技术指标和要求：
（1）输出直流电压UO的调节范围为3-12V，且连续可调；
（2）最大输出电流小于200mA；
（3）稳压系数Sr
（4）能起到过流保护的作用。
大多数直流稳压电源包括变压、整流、滤波和稳压这四个部分。本方案也从这四个部分着手，其中，整流电路选用了单相桥式整流电路，滤波部分选用电容滤波器，稳压环节则采用三端可调集成稳压器W117。
2 总体设计方案论证及选择
2.1 降压电路
电源变压器的是变换交流电的静止电气设备，用来改变交流电压到所需电压值。实际上，理想变压器有P1=P2=U1I1=U2I2。
根据U2/U1=N2/N1，变压器通过改变次级线圈的匝数改变次级电压，由于变压器材料存在着铁损与铜损，所以它的输出功率略小于输入功率。但可以方便的实现所需电压的获得。另外，电源变压器用途广泛，变压稳定，市场购买方便。综上分析，我们选用电源变压器来实现降压功能。将220V的电网电压转换成我们所需要的电压以起到降压的作用。由变压器效率？浊=P2/P1，再根据性能指标要求：UOmin=3V，U0max=12V，选用功率为10W的变压器。
2.2 整流电路
整流电路采用互接成桥式结构的四个单向导通二极管组成。利用二极管的单向导通作用，在交流输入电压U2的正半周内，两个正向二极管导通，反向二极管截止，在负载RL上得到上正下负的输出电压；在负半周内，正好相反，正向二极管截止，反向二极管导通，流过负载RL的电流方向与正半周一致。因此，无论在正半周还是在负半周内，整流电路都能是负载上产生变相不变的脉动直流电压。
单向桥式整流电路中的二极管安全工作条件为：
（1）二极管的最大整流电流必须大于实际流过二极管的平均电流。
2.3 滤波电路
电路工作原理：设变压器次级电压U2的波形为正弦波形，由于采用全波整流的方式，因此在波形的正半周期和负半周期，电源电压U2均能既对RL供电又对电容C进行充电。
现U2按正弦规律上升，当次级电压U2高于UC时，二极管导通，在给负载供电的同时也给电容器C进行充电。随后，U2按正弦规律下降，当U2低于UC时，二极管截止，电容C又经RL放电。另外，当U2先按正弦规律下降再按正弦规律上升即在负半周期时会得到与正半周期相同的充放电情况。因此，在正弦波电压U2的作用下，电容不断进行充放电，从而得到一近似于锯齿波的电压UL=UC，是负载电压逐步趋于稳定。
通过以上的分析，我们得到有关电容滤波电路的如下结论：
（1）电容放电速度的快慢取决于RLC，RLC大则放电速度慢，负载电压产生的电压波动小，负载电压趋于平稳。
2.4 稳压电路
单片集成稳压电源不但克服了稳压二极管的缺点，而且具有较小体积、较高的可靠性、价格低廉等优点。
本课题选用三端可调集成稳压器W117来调节输出电压。
其中Ci用来与电感效应相互抵消，消除自激振荡以保护电路稳定电压，这里取0.3。
C0用来消除输出电压“毛刺”，进一步完善并调整输出电压，这里取1。
3 方案的原理框***
4 总体电路***
通过上述总体方案的论证，我们选用电源变压器来实现降压功能，整流电路选用单相桥式整流电路，滤波部分选用电容滤波器，稳压环节则采用三端可调集成稳压器W117。
参考文献
[1]刘全忠.电子技术[M].2版.北京：高等教育出版社，2004.
[2]叶挺秀，张伯尧.电工电子学[M].2版.北京：高等教育出版社，2004.
[3]孙骆生.电工学基本教程[M].4版.北京：高等教育出版社，2008.
稳压电路篇10
关键词 直流稳压电源；线性电源；开关电源
中***分类号：TM44 文献标识码：A 文章编号：1671―7597（2013）031-134-01
1 线性直流稳压电源
1）晶体管串联式直流稳压电源：晶体管串联式直流稳压电源工作***性放大状态，因而具有反应迅速，电压稳定度和负载稳定度高，输出纹波电压小，噪声小。在电路技术方面，其控制电路所用的元件少。对调整管的开关特性，滤波器的高频性能等无特别要求，所以可靠性高。
串联式稳压电源的严重缺点是效率低。要提高效率就必须降低调整管上的压降，减少在调整管上的损耗。解决的办法：①PNP和NPN晶体管互补：串联式稳压电源输出电源电流较大时，通常调整管都要接成共集电极的达林顿组合管。因为在晶体管电参数相同情况下在保持电流放大倍数相等的情况下，互补连接的组合调整管的集射极压降减少了，因而电源的效率得到提高；②偏置法：一般共集电极组合管集射间的压降一定程度上取决偏置电流。采用偏置连接法当输出电流一定时可以有效的提高电源效率；③开关稳压器作前置予调节：在输入-输出电压差比较大，输出电流也比较大的场合，采用开关稳压器作串联式稳压器的前置予调节也是提高电源效率的有效办法。开关予调节还可以设置在电源变压器的原边。
2）集成线性稳压器发展：早期市场集成稳压器的厂家很多，产量大、应用广泛。主要有半导体单片式集成稳压器和混合式集成稳压器两大类。它们的电路形式、封装、电压及电流的规格都是多种多样的。集成稳压器可分为定电压的，可调的，跟踪的和浮动的。但是不管哪一种形式，它们通常由基准电压源，比较放大器，调整元件即功率晶体三极管和某种形式的限流电路组成。有些集成稳压器内部还有逻辑关闭电路和热截止电路。集成稳压器与由分立元件组成的稳压器比较，集成稳压器的优点非常明显，成本低，体积小，使用方便，性能好，可靠性高。
3）恒流源网络稳压电源技术：采用恒流网络稳压是目前串联稳压电源的有一特点。采用恒流网络可以有效地提高电源的稳定性。集成稳压器中普遍采用了恒流网络。分立元件组成的串联稳压器也愈来愈多地运用恒流技术。使用晶体管场效应管和恒流二极管等元件可以实现恒流。恒流二极管在分立元件的串联稳压器中使用更为方便。
2 开关直流稳压电源
开关式直流稳压电源指其功率调整元件以“开”、“关”方式工作的一种直流稳压电源。早期的磁放大器开关直流稳压电源是利用铁芯的“饱和”、“非饱和”两种状态进行“开”、“关”控制，那是一种低频磁放大器。在此过程中出现的可控硅相控整流稳压电源也属于开关直流稳压电源。随后，高频开关功率变换技术得到了快速发展，这主要是指变换器方式的高频开关直流稳压电源。上个世纪90年代电力电子技术、PWM等技术的日趋成熟，直流开关电源和交流开关电源已成为主导市场。电力电子技术是利用电力电子技术对电能进行控制和转换的学科。它包括电力电子器件 、变流电路和控制电路三个部分，是电力、电子、控制三大电气工程技术领域之间的交叉学科。随着科学技术的发展，电力电子技术由于和现代控制理论、材料科学、电机工程、微电 子技术等许多领域密切相关，已逐步发展成为一门多学科相互渗透的综合性技术学科。
1）无工频变压器化：省掉工频电源变压器而采用直接从电网整流输入方式是开关电源减少体积和重量的一个重要措施。无工频变压器化已成为当代先进开关电源的一个特点。无工频变压器的开关电源与各种有工频变压器的直流稳压电源相比，其突出优点是体积小、重量、效率高。开关电源的电路形式已多种多样了。就调制技术而言有脉宽调制型、频率调制型、混合调制型，其中脉宽调制占绝大多数。目前出现了完全无变压器的开关电源，即连高频变换器都不需要。这种电源的最大特点是体积还可比现在的无工频变压器开关电源小的多，而且没有绕制的变压器这一类器件，可以集成电路工艺制作。
2）开关电源高频化：现代开关电源的一个显著特点是开关频率不断提高，不管是晶体管开关电源、可控硅开关电源还是场效应管开关电源都是向高频化方向发展。随着功率IGBT和MOSFET的出现，开关电源的工作频率已从早期典型的20KHz逐步提高到兆赫范围甚至G赫范围。
3）控制电路集成化：早期开关电源的控制电路是用分立元件构成的。这样，电路设计复杂，调试维修麻烦，影响开关电源的推广应用。为了适应开关电源的迅速发展，集成化的开关电源控制电路被研制成功，而且功能愈加完善。开关电源控制电路集成化，大大简化了开关电源的设计，提高了开关电源的电性能和可靠性，而且体积小，降低成本。
4）主要元器件高频化：为了适应开关电源迅速发展的需要，开关电源所用的主要元器件的发展也很快，其主要目标是高频化。开关电源中的开关元件-功率晶体管、可控硅和场效应管都在提高看工作频率方面取得了成绩。但是最引人注目的是功率管IGBT复合管，MOSFET场效应管的出现，它不仅开关频率提高到1MHz-1GHz，而且开关特性好，所需驱动功率小，不存在二次就穿，能防止热奔等特殊优点。另外大电流肖特基势垒的出现大大改善了低电压电流开关电源的整流效率，它具有开关速度快、反向恢复时间短，正向压降地等优点。在滤波过程中，电容器等器件也要在材料、结构工艺诸方面进行研制，以适应开关电源高频化的要求。
5）全数字化控制：开关电源的控制已经由模拟控制，模数混合控制，进入到全数字控制阶段。全数字控制是一个新的发展趋势，已经在许多功率变换设备中得到应用。但是过去数字控制在DC/DC变换器中用得较少。近两年来，开关电源的高性能全数字控制芯片已经开发，费用也已降到比较合理的水平，欧美已有多家公司开发并制造出开关变换器的数字控制芯片及软件。全数字控制的优点是：数字信号与混合模数信号相比可以标定更小的量，芯片价格也更低廉；对电流检测误差可以进行精确的数字校正，电压检测也更精确；可以实现快速，灵活的控制设计。
参考文献