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不懂电源若何做电路设计?低压差大年夜功率线性电源设计_电源_线性

雨夜梧桐 2024-10-29 22:46:01 0

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这个设计可以运用在任何线性电源的设计中,是国际上比较盛行的方法和技能!

一、线性电源的演化

1、第一代线性电源

不懂电源若何做电路设计?低压差大年夜功率线性电源设计_电源_线性 通讯

说到电源的演化,第一个便是人们耳熟能详的7805系列,做电子的险些没有人不知道它,三端稳压的代表,至今仍在利用,至今已经几十年了,可惜虽然尚能饭否,但是依然掩饰笼罩不住夕阳近薄暮!
它的技能已经远远掉队时期!

第二个要从国产家电开始,从80年代开始盛行的录音机、电视、冰箱,那便是第一代电源的设计,范例的电路图如图1。

图1:第一代线性电源

第一代线性电源显得很大略,性能差强人意,紧张的问题如下:

功率调度管的 压差大,驱动损耗较大。
稳压二极管作为基准精度低!
偏差放大回路放大倍数低,输出电压精度差!

2、第二代线性电源

针对第一代线性电源的问题提做了改进,见图2,紧张该进如下几个方面:

用专用基准电路替代了稳压二极管,精度和稳定性都有很大提高用放大器替代了三极管偏差放大电路,放大倍数提高非常大,电源的精度有很大提高。

图2:第二代线性稳压电源

第二代线性电源依然存才的问题:

压差高,范例压差还是在2.5-3V,驱动损耗较大。

3、第三代线性电源

针对第二代电源改进功率调度电路设计,把NPN性构造改为PNP型构造,这一构造的改变看似不经意之间,但是效果惊人,直接把线性电源的压差从2-3V拉低到0.2V,这是笔者设计中常常采取的方案!
适宜运用在中大电流的线性电源中,也可以设计成电源芯片,做成一个类似78系列的三端稳压经典。

4、第四代线性电源

数字化、智能化线性电源,利用数字化技能,可以精确的掌握输出电压和和时序,可以实现程控线性电源的功能,还可以通过网络、电脑、手机等对电源履行掌握和监控!
可以根据事情条件自动调度事情模式,降落功耗!
这是未来发展的趋势和潮流!

二、线性电源的设计

1、功率调度电路的设计

(1)调度管的选择

选用低内阻功率管作为调度管,可以降落调度管的损耗,目前前辈性能的功率管还是入口的,比如安森美等。

(2)调度管压差的设定

根据条件给功率调度管设计得当的压差,虽然第三代已经能够低至0.2V,但是还是要根据详细的电路和哀求设计得当的压差,太低随意马虎涌现失落控,太高功耗太大,设计得当的压差是一个很主要的问题。

2、偏差放大的设计

(1)偏差放大器的选择

偏差放大器的噪声,失落调、速率等直接关系到电源的性能和本钱,一个常用LM358几角钱,但是一个高精度、高速、低失落调的放大器可能几十元上百元。

(2)偏差放大器的补偿设计

为了使电源达到稳定且反应迅速的目的,运算放大器的选择至关主要,选好放大器往后面临的难题便是全体掌握回路的稳定,可以在放大器上设计得当的补偿回路,取得一个稳定和相应速率的折中点!

常日可以先通过仿真的方法设计一个 模型,然后通过实践测试调度补偿参数!

3、电源基准的设计

(1)构造性的改进

电源基准如何做到既价格低廉又性能优胜,是有很多要考虑和改进的地方,比如把电源基准供电由调度管前面改到后面,没有增加一分本钱,可是性能却提升了很多!

(2)性能的提升

基准电源对付设备的精度和稳定性有着至关主要的浸染,温度稳定性、韶光稳定性等,是性能与本钱的综合!

3、完善的保护电路设计

保护电路的设计至关主要,这一点对只学习教材不做工程的学术派相称的严重,由于保护电路一旦有点闪失落,就会破坏真个电源系统,由于用户的利用是不可控的,会有很多意外发生!

(1)过流保护

过流保护和短路保护这是电源必备的主要设计

中小电流的保护设计方案

直接检测采样电阻方法,这是目前利用最多的方法,缺陷是电阻有损耗,电路设计要做到可靠和简洁有一定难度。

大电流方案

利用小得取样电阻,队取样电阻的电压进行放大,然后再处理,常用的匀速放大器有CA3140等,这一方法的优点取样电阻损耗较小,但是由于偏差较大难以精确掌握电流,适宜做最大限流性保护,不适宜连续高精度的电流掌握。

另一个方案是利用霍尔传感器,优点是精度高,适宜大大电流,本钱较高!

此外还有一些其它的方法,比如三极管压差检测法等,至今过流保护还是一个难题,有些保护电路看起来高大上,实际上形同虚设,反应速率可靠性都不好,难以达到可靠保护的目的。

(2)过温度保护

由于长期较大电流事情,频繁的过电流、散热设计不良,环境温度过高会导致调度管过热损 坏!
因此要设计过热保护电路。
可以采纳热敏电阻、三极管PN结等大略实用的方法!

对一些哀求较高的电路实用专用的温度传感器如LM35等.

(3)过功率保护

这是对过流保护的一种补充,有时候没有过流但是远超过功率管的最大功率也会导致功率管的破坏,有很多经典的功率保护电路,经典的乘积法,但是这些电路的实际效果如何还须要不断的探索和验证,我在我的高保真、低失落真功放中碰着了此问题,并做了一些考试测验,欢迎有兴趣的同道一同磋商!

本文属于原创首发,请勿用于商业用场!

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