4.6 实例13:精密串联型稳压电源制作
实例主要技术指标如下。
(1)输入电压:220V、50Hz,允许电压变化±10%。
(2)输出直流电压及负载电流:+5V、2A,+12V、1A,-12V、lA。
(3)输出纹波:≤30mV。
(4)输出电压调整范围:±0.5V。
(5)有过载及短路保护装置。
(6)变压器T参数:功率,35VA;线圈N2的输出电压为2×12V;线圈N3的输出电压为2×15V。
(7)环境温度:-10~+40℃。
4.6.1 工作原理
精密串联型稳压电源电路原理图如图4.13所示。变压器T的N3中心抽头与二极管VD2、VD3的正极和电容C2、C6、C7的负极及电容C9、C10的正极相连并接地。+5V稳压电源采用性能优良的集成块CA723CM自动调整输出电压。由二极管VD1整流、电容Cl滤波的正直流电压提供给CA723CM的11脚,CA723CM的6脚为一恒定电压,经电阻R4、R5和R6分压,使5脚获取到基准电压。若+5V输出端电压升高,则CA723CM的4脚电压升高,经CA723CM中的比较器比较后,送入误差放大器,10脚输出低电压给调整管VT1的基极,使VT1的集电极与发射极间电压增大,输出电压减小,达到自动稳压。若输出电压减小,则整个过程将会向相反的方向变化。
图4.13 精密串联型稳压电源电路原理图
R1为过流保护电阻。当输出电流大于正常工作电流时,取样电阻R1上的压降增大,使CA723CM的4脚电压增大,⑩脚电压减小,注入VT1的基极电流减小,输出电流不再增大,起到过载保护作用。R6为输出电压精度调整电阻。+12V和-12V稳压电源采用7812和7912正负对称输出的集成三端稳压电源。为了防止电容C7和C10的放电电流损坏稳压器,在输出端并接VD8和VD9,以提供泄放电流回路。
4.6.2 元器件选择
IC1除选用CA723CM集成块外,还可选用LM723CE集成块。功率三极管VT1的型号为TIP41,国内功率三极管型号可用3DD67C,β=65~115。TIP41的外形及引脚排列如图4.14所示。除电阻R1是标称功率为2W的金属膜电阻外,其余电阻均采用1/6W的金属膜电阻。其他元器件按图4.13标注,无特殊要求。
图4.14 TIP41的外形及引脚排列
4.6.3 制作与调试
(1)大功率管TIP41的散热器尺寸为80mm×50mm×3mm。
(2)稳压集成块7812和7912的散热器尺寸为120mm×40mm×3mm(两个稳压集成块安装在一起)。
(3)当+5V过载或短路时,输出无电压。当故障被排除后,若仍无输出电压,则可检查熔断器FU是否被烧断。切忌以大代小或用细铜丝代用。
(4)若+5V输出电压和所要求电压略有误差,则可轻微调节电阻R6的阻值以满足要求。
(5)+5V可进行扩充,其电压输出范围可在2~37V之间任选,改动方法参见CA723CM应用的有关资料。
(6)接变压器T时,应注意遵循下列原则,即Ul、U2应在3~38V之间。
(7)若使用者有兴趣,则可在各输出端安装控制开关和色彩各异的发光二极管,并加装一个0~30V的直流电压表,既方便又直观。
(8)各种开关和发光二极管最好安装在装置的外表面,以便于控制和显示,同时熔断器FU应安装在装置的背面外壳处,方便更换。