4.4 实例11:新颖5~16V可调稳压电源制作
本节将介绍一款采用意大利最新开关电源稳压集成电路制作的5~16V可调稳压电源,最大输出电流可达4A,能满足业余爱好者进行各种电子实验。
4.4.1 电路原理
5~16V可调稳压电源电路原理图如图4.5所示,以L296为核心组成。
图4.5 5~16V可调稳压电源电路原理图
220V交流电压经变压器T降压、VD1~VD4桥式整流、Cl滤波,输出约21V直流电压,作为L296的输入电压。Rl、C3分别为振荡电阻和振荡电容,决定电路的开关频率。C2为软启动电容,软启动时间约为100ms,起保护作用。R3、C5可构成误差放大器的频率补偿网络。L是储能电感。C7、C8为输出滤波电容。RP与R4阻值的比值决定输出电压Uo,即
调节RP的阻值可以使输出电压Uo在5~16V之间变化。5~16V可调稳压电源具体技术指标:输出电压在5~16V之间随意可调;最大输出电流为4A;最小负载电流为100mA;当输出电流为1~4A时,负载调整率为10mV(Uo=5.1V);当输出电流为3A时,电压调整率为15mV(Uo=5.1V),输出纹波电压小于20mV。
4.4.2 元器件选择与制作
L296为意大利SGS公司生产的单片开关稳压电源专用集成电路,可用国产CW296替代。L296采用15脚立式直插封装,前后两排引脚间距为5mm,每排引脚间距为2.54mm,引脚排列示意图如图4.6所示,各引脚功能见表4.1。
图4.6 L296引脚排列示意图
表4.1 L296集成电路各引脚功能
L296集成电路具有以下特点:输出电流大,最大可达4A;输出电压调节范围大,最大可达5~40V;转换效率高,一般为75%~85%,最大可达90%;开关频率高达200kHz,能有效减小滤波元器件的体积;当输出电压低于限定值时,可输出复位信号供给计算机或单片机;当输出电压高于设定电压20%时,可触发外接晶闸管SCR导通,保护负载电路;具有软启动功能和过热保护功能;等等。
VD1~VD4采用50V、5A整流二极管,如BY550-50等。VD5是工作电流为7A的肖特基二极管,如BYW80等。L选用φ22mm坡莫合金环形磁芯,用φ1.5mm的高强度聚酯漆包线绕110匝左右,可获得300μH的电感量。电阻均选用l/2W优质金属膜电阻器。C3、C5、C6选用优质瓷介电容器,其余电容应采用耐压为25V的优质进口电解电容器,如ENLA。T采用220V/18V、80VA优质电源变压器。
制作时,应注意在印制板上将信号地线与功率地线分开布置,在输出端汇合。其原因是功率地线上有大电流通过,会在印制板上产生压降,分开布置可防止其串入信号端影响稳压性能。在工作过程中,L296会产生较大功耗,使用时应给其加装面积足够的铝质散热片,如150mm×120mm×2mm,并在散热片上涂上导热硅脂,再用螺钉将其与自制的铝质散热片紧固在一起,减小热阻。