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低壓直流穩壓器的設計分析
一般在設計之前我們先分析規劃一下應該怎么去做,就像這個穩壓源,我們是用的交流220V轉化為直流電壓,電壓在36V一下的穩壓電路,我們根據這個最初規劃來仔細分析一下,首先是降壓,降壓之后再進行濾波,最后再進行整流,我們按照這個思路來設計
第一步降壓
我們降壓的目的是為了把220V轉化為更低的電壓,因此我們會用到降壓器,它會幫我們把更高的電壓給降下來,關于變壓器的原理我們在高中的時候也都學過,就是輸入電壓和輸出電壓比就是變壓器上的扎數比,比如我們把220V電壓轉化為22V,那么輸入電壓與輸出電壓的電壓比為10:1,則變壓器扎數比也應是10:1。
第二步整流
從電網過來的電為交流電,要想變成直流電必須對電壓進行整流,所謂整流我們的目的就是把電壓變為恒大于零或者恒小于零,而我們通常用橋式整流來幫我們完成這一步
如上圖就是橋式整流電路,我們都知道二極管具有單向導電性,我們來分析下這個電路是如何工作的,當交流電過來時假設此時a點的電勢要高于b點,那么電流經過二極管1、電阻Rl、二極管3最終達到b點,反過來當a點電勢低于b點,電流從二極管2、電阻Rl,再經過二極管4到達a點。這兩種情況都能通過電阻,因此我們的整流效果就達到了,來看下我們的整流前后電壓圖
第三步穩壓
經過我們整流后的電壓似乎不是我們想要的,我們要的是穩壓電源,因此我們還需要對電壓進行穩壓,穩壓一般用電容來實現,電容并聯在Rl的兩端,原理是什么呢,我們分析一下,假設此時電壓是上升的也就是上圖中的O電往上,這時候相當于給電容充電的過程,電容兩端電壓跟著上升,但是到1/4個周期的時候電壓開始上升,此時電容中儲存一部分電荷,就會放電,放出的電流過Rl,這樣還可以繼續工作,依次循環。
加上電容之后電壓確實穩定了,但是波動還是不太理想,這時候我們可以把穩壓管給利用上,我們知道穩壓管能夠實現降壓穩壓,比如說我們用電容穩壓之后的電壓為12V我們想要一個5V穩定電壓,我們這時候就可以選擇一個5V穩壓管并聯在輸出端,我們來看下整體原理圖。
我們一開始就談到降壓穩壓器的制作具體電壓沒有提到,其實是想給大家一個模板一個設計思路,至于輸出穩定電壓我們可以用最后我們使用的穩壓管來確定,所以輸出電壓是可調的,但是一定要注意穩壓管只能降壓穩壓。
大家在設計的時候一定要注意安全,我們只進行了設計分析,電網過來的電220V是很危險的,出了事概不負責。
(文章內容來源:今日頭條)
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