Pg电子游戏：最简单线性电源电路设计-从框图到实际电路
这篇应用指南讲述了线性程控电源的基础，同时详 细描述了其输出特性，以量帮助您更好了解和使用可编 程线性电源。
电源的基本设计模型，包括了整流器和负载器件， 以及串联在一起的控制元件。 图 1 是串行调整电源的简 化电路图， 它包括了作为电源开关的相位控制预调整 器， 串联在一起的可变阻抗元件。该相位控制的预调整 器通过保持串联元件上稳定的低压降， 把功耗减到了 最 小。一个反馈控制电路连续监测电源的输出，并调整串 行阻抗，以稳定一个连续的输出电压。图 1 所示， 电源 中的可变电阻串联器件， 实际上是由工作在线性模式下 的一个或多个功率晶体管构成；因此，采用这种类型调
整器的电源通常称为线性电源。线性电源有许多优点。 凭借高稳定和低噪声的输出，成为研发工作台上电源的 最简单和有效的解决方案。
在性能方面，线性电源有极其良好的源和负载特 性，能快速响应电网和负载的变化。因此它的电源调整 率、负载调整率和瞬态恢复时间等指标， 优于绝大多数
10%，所以允许的最大纹波的峰峰值⊿U=9×√2（1－10%）－1.4－5=2.76V
由于本数控电源要实现保存最近10个电压的功能，当打开电源时，它显示和输出的必须是上次使用的电压大小，所以在EEPROM中使用11个地址保存数据，第一个地址保存当前电压，第2~11个地址连续保存10个电压大小数据。
方案完全脱离单片机，完全采用硬件控制，因此响应速度更高，又因采用FPGAIC，不仅可以满足用户对系统的单片集成要求，而且由于FPGA可加重加载性，因而易于扩展。
三个方案均是可行的。方案一采用继电器控制为机械式。基本原理简单，实现比较方便，电源电压也可以调整到较精确的数值，但是它需要较大的工作电流，原器件价格较贵，而且继电器会产生噪声污染。方案二采用单片机作为控制器，通过ＤＡＣ来调节输出电源电压，速度较快，元器件常见且相对便宜，可以较为方便的实现对直流稳压源的编程控制。方案三采用FPGA，由硬件控制，响应速度快，易于扩展，但是相对于单片机来说，FPGA方案使用成本较高。
0~200V连续可调线性稳压电源作者：■沈阳工业大学陈之勃辽宁工业大学陈永线年第一期摘要：本文提出了常规线性可调稳压电源在输出电压切换时出现的输出电压上冲问题，和应用UC3832作为控制芯片的连续可调线性稳压电源的设计思路，以及如何克服UC3832的电源电压限制输出电压的电路设计思路。
关键词：UC3832;输出电压过冲;参考电位引言通常的线性稳压电源的大范围调节除需要精确调节的电位器外，还需要输出电压粗调的转换开关，以切换变压器输出绕组的电压，减小调整管的损耗并切换采样电阻，从而减小电压调节电位器的电压调节范围，保证输出电压的调节精度。
但存在的问题是：在大范围调节时需要通过变换电压粗调节的转换开关实现，在转换过程会出现输出电压的过冲。
如某稳压电源从9.36V转换到4.48V的瞬间，输出电压从9.36V跃升到10.40V，尽管是将输出电压向低调节，但还是出现了电压过冲，如图1所示。
这样，在电路接在稳压电源输出端时，可能会因为换挡造成输出端所接的电路因过电压损坏;另外，通常的可调线V)和110V(85V~150V)电压等级的电路供电则需至少两路或两路以上的电源串联，给应用带来很多不便;通常的可调线性稳压电源多采用截止型或减流型过电流/短路保护，在恒流或冲击性负载时不能全载启动，甚至可能出现在瞬时的电流冲击下，过电流保护而掉电的现象。
为此，本文提出具有限流/截止交替型过电流/短路保护功能的0~200V全范围连续可调线 稳压电源换挡过程产生的电压过充功能的确定采用多圈电位器在0~200V全范围连续调节，使得调节过程不会出现输出电压突变;具有输出限流/截止交替型过电流/短路保护功能，可以在恒流或冲击性负载条件下全载启动;具有预稳压功能，以尽可能减小调整管的损耗。
过电流/短路保护的实现限流/截止交替型过电流/短路保护方式，具有限流型保护，且可以全载恒流启动、自动重启动和截止型保护状态的低功耗线性稳压电源的所有优点。
1、CPU供电电路为了降低CPU制造成本，CPU核心电压变得越来越低，于是把ATX电源供给主板的12V、5V和3.3V直流电通过CPU的供电电路来进行高直流电压到低直流电压转换。
（1）CPU供电电路组成由于CPU工作在高频、大电流状态，它的功耗非常大。
CPU供电电路使用开关电源，该电源由控制（电源管理）芯片、场效应管、电感线圈和电解电容等元件组成，其中控制芯片主要负责识别CPU供电幅值，振荡产生相应的矩形波，推动后级电路进行功率输出（控制芯片的型号常见有：HIP630l、CS5301、TL494、FAN5056等），场效应管起开关控制作用，电感线圈和电解电容起滤波作用。
主板的CPU供电电路框：图1 CPU供电电路框图开机后，当控制芯片获得ATX电源输出的+5V或+12V供电后，为CPU提供电压，接着CPU电压自动识别引脚发出电压识别信号VID 给控制芯片，控制芯片通过控制两个场效应管导通的顺序和频率，使其输出的电压与电流达到CPU核心供电要求，为CPU提供工作需要的供电。
CPU的供电方式又分为许多种，有单相供电电路、两相供电电路、多相供供电电路。
（2）CPU供电电路原理图2是主板上CPU核心供电电路的简单示意图，其实就是一个简单的开关电源。
+12V是来自ATX电源的输入，通过一个由电感线组成的滤波电路，然后进入两个开关管（场效应管）组成的电路，此电路受到PMW控制芯片控制（可以控制开关管导通的顺序和频率，从而可以在输出端达到电压要求）部分的输出所要求的电压和电流，再经过L2和C2组成的滤波电路后，基本上可以得到平滑稳定的电压曲线，这就是“多相”供电中的“一相”，即单相。
TOP221Y单片开关稳压电源TOP221Y是TOPSwicth-II系列单片开关电源，仅有三只引脚，外围元件很少，基本无须调试的TOP系列专用开关电源电路TOP221Y，图1是TOP221Y的基本应用电路，TOP221Y在密封的的环境中使用，在85—265V的交流电压下，可输出7W左右的最大功率，而在开放的条件使用输出功率可达15W，我们这里使用的超小型的电源适配器，工作环境是完全密封的，所以选用TOP221Y是合适的，但在塑壳内也必须给TOP221Y 加上足够大面积的铝质散热器。
图2是TOP221Y是TOPSwicth-II单片，仅有三只引脚，外围元件很少，基本无须调试的TOP系列专用电路TOP221Y，图1是TOP221Y的基本应用电路，TOP221Y在密封的的环境中使用，在85—265V的交流电压下，可输出7W左右的最大，而在开放的条件使用输出功率可达W，我们这里使用的超小型的电源适配器，工作环境是完全密封的，所以选用TOP221Y是合适的，但在塑壳内也必须给TOP221Y加上足够大面积的铝质。
TOP221主要性能参数TOP221Y是宽电压范围的单片开关电源模块，可通过外接少量外围元件组成功率在15W以下的高效率电源。
为提高输出电压的精度，电压采样电路使用了高精度可调稳压管，并通过耦合将负反馈电压回馈至TOP221Y的控制端。
通过合理的印刷板设计，可使电路工作稳定可靠，电磁辐射降至最小，也可有效地抗外部电磁干扰，具有较好的电磁兼容性能。
四川师范大学成都学院专科毕业设计可调线性稳压电源设计学生姓名学号所在学院电子工程学院专业名称应用电子技术/汽车电子技术班级2012级指导教师四川师范大学成都学院二○一五年五月可调线性稳压电源设计学生：余鸣凤指导老师：王北川内容摘要：随着时代的发展，数字电子技术已经普及到我们生活、工作、科研及各个领域。
本文将设计一种数控直流稳压电源，本电源由单片机电路、显示电路、数模/转换电路、放大电路四部分组成。
其中单片机电路用于控制电压信号的输入，数字/模拟转换电路用于将数字信号转换为模拟信号，显示电路用于显示电源输出电压的大小。
该稳压电源与传统的稳压电源相比，本设计具有操作方便，电源稳定性高及输出电压大小采用数码显示的特点。
数字化正负可调双路直流稳压电源模块是针对传统智能电源模块的不足提出的，数字化能够减少生产过程中的不确定因素和人为参与的环节数，有效地解决电源模块中诸如可靠性、智能化和产品一致性等工程问题，极大地提高生产效率和产品的可维护性。
串联型稳压电路以稳压管稳压电路为基础，利用晶体管的电流放大作用，增大负载电流；在电路中引用深度电压负反馈使输出电压稳定；并且，通过改变反馈网络参数使输出电压可调。
二、设计任务与要求要求：设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的串联型直流稳压电源。
指标：1、输出电压6V、9V两档，同时具备正负极性输出；2、输出电流：额定电流为150mA，最大电流为500mA；3、在最大输出电流的时候纹波电压峰值▲Vop-p≤5mv；任务：1、了解带有放大环节串联型稳压电路的电路图；2、识图放大环节串联型稳压电路的电路图；3、仿线、安装调试带有放大环节串联型稳压电路；5、用仪器表对电路调试和测量相关；6、撰写设计报告、调试；三，电路原理分析与方案设计1、方案比较与确定基本思路：先对输入的220V 交流电压进行降压，然后就用单相桥式二极管对电压进行整流。
之后再通过稳压电路的功能使输出直流电压基本不受电网波动和负载电阻变化的影响，从而获得足够高的稳定性。
方案1：220V 交流电压经过基本部分降压整流后，将经过稳压部分对其进行稳压，稳压部分如下图，利用稳压管和三极管组成的稳压单元电路，同过D1 电压作为三极管Q1 的基准电压，电路引入电压负反馈，使电网电压波动不会对Q1 的基极电位产生很大的影响，则有U BE U B U E 可知，U BE 变化将导致发射极电流的变化，从而稳定R 两端电压，达到稳压的效果。
方案二：经过整流后，脉动电流通过滤波电路，其中滤波电路我采用RC 型滤波电路，先用电容值较大的电解电容对其进行低频滤波，靠近输出端处使用较低电容值的陶瓷电容进行高频滤波，使滤波后电压能够变得比较平滑和波动小。
参数型稳压电源电路简单，主要是利用电子元件的非线性实现稳压，例如一只电阻和一只稳压二极管即成参数稳压器。按调整元件的工作状态分，有线性稳压电源和开关稳压电源。
反馈调整型稳压电源具有负反馈闭环，是闭环自动调整系统，它的优点是技术成熟，性能优良、稳定，设计与制造简单；缺点是体积大，效率低。
当今，电子产品已普及到工作与生活的各个方面，其性能价格比愈来愈高，功能愈来愈强，供电的电源电路在整机电路中是相当重要的。它的性能直接影响整个电子产品的精度、稳定性和可靠性。电压稳定的方式，由传统的线性稳压发展到今天的非线性稳压，电源电路也由简单变得复杂，电源技术正从过去附属于其他电子设备的状态，逐渐演变成一个独立学科分支。目前生产的直流稳压电源种类很多，主要分类方法是按调整元件的工作状态分类，其次还可以从其它不同角度来分类：
1.绘制出所设计的直流稳压电源的系统框图，并分析各组成部分的功能及工作原理。
2.设计出每个功能方框图的具体电路图，并根据所提供的技术参数的要求，计算出电路中所用元件的参数值，最后按工程实际确定元件参数的标称值。具体参数要求：变压器的额定电压、额定电流、额定容量、电压比；整流元件的型号；电阻的阻值和功率；电容的容值和耐压以及类型；稳压块型号等。
通常直流稳压电源使用电源变压器来改变输入到后级电路的电压。电源变压器由初级绕组、次级绕组和铁芯组成。初级绕组用来输入电源交流电压，次级绕组输出所需要的交流电压。通俗的说，电源变压器是一种电→磁→电转换器件。即初级的交流电转化成铁芯的闭合交变磁场，磁场的磁力线切割次级线圈产生交变电动势。次级接上负载时，电路闭合，次级电路有交变电流通过。
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第一步：根据电路工作原理绘制电路原理框图，这个比较容易，而且比电路原理图更容易在网上得到。
三极管工作在放大状态才能起控制作用，控制电压控制V out的输出电压大小。
