穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)制作背景及電路構(gòu)成，分析Pspice仿真與實(shí)測結(jié)果，并成功制作了樣品，各項(xiàng)參數(shù)也達(dá)標(biāo)。

一、穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作背景

穩(wěn)壓電源電路是電子系統(tǒng)組成的重要部分,它為電子系統(tǒng)提供直流偏置,為電子系統(tǒng)中的有源器件提供合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。直流電源的性能直接影響著整個(gè)電子系統(tǒng)的性能。本論文在傳統(tǒng)的串聯(lián)型線性穩(wěn)壓電源電路結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,增加多重保護(hù)功能,增強(qiáng)穩(wěn)壓功能,實(shí)現(xiàn)了一個(gè)具有多重保護(hù)功能的小功率線性穩(wěn)壓電源,可以可靠地為電子系統(tǒng)供電。

二、穩(wěn)壓電源的電路構(gòu)成

該穩(wěn)壓電源采用傳統(tǒng)的串聯(lián)線性穩(wěn)壓電源,即由變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓四個(gè)基本模塊組成。本論文集中在穩(wěn)壓模塊,在增強(qiáng)穩(wěn)壓功能的同時(shí),增加了輸出可調(diào)和多重保護(hù)功能,具體包括過壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、過流保護(hù)、負(fù)反饋波動(dòng)補(bǔ)償。

過針刺 低溫防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)

充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

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1輸出可調(diào)

該穩(wěn)壓電源輸出電壓在2.2V~5.5V可調(diào)。具體實(shí)現(xiàn)電路如圖1所示。輸出電壓為

2過壓、欠壓保護(hù)

考慮到電網(wǎng)輸出電壓的波動(dòng),為了有效地保護(hù)負(fù)載,需要做過壓和欠壓的保護(hù)電路。具體實(shí)現(xiàn)電路如圖2所示。其基本原理為采用兩個(gè)比較器,分別比較電路工作時(shí)的實(shí)際電壓與預(yù)先設(shè)定的參考電壓,根據(jù)比較的結(jié)果,控制達(dá)林頓對(duì)管,切斷或者導(dǎo)通后續(xù)穩(wěn)壓模塊與之前的濾波模塊之間的連接,從而實(shí)現(xiàn)過壓或者欠壓情況下負(fù)載的有效保護(hù)。

3過流保護(hù)

無人船智能鋰電池

IP67防水，充放電分口 安全可靠

標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測繪、無人設(shè)備

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當(dāng)電路中由于特殊原因造成電流過大時(shí),容易損傷負(fù)載,因此電路中也需要過流保護(hù)功能。在該設(shè)計(jì)中,采用了一個(gè)熱敏電阻。當(dāng)電流變小,熱敏電阻的阻值也變小;當(dāng)電流變大時(shí),熱敏電阻的阻值也變大,從而起到保護(hù)負(fù)載的作用。

4負(fù)反饋波動(dòng)補(bǔ)償

為了使得輸出電壓的波動(dòng)更小,設(shè)計(jì)中采用了負(fù)反饋波動(dòng)補(bǔ)償電路。具體實(shí)現(xiàn)電路如圖3所示。

工作時(shí),通過左側(cè)的微分器取出電壓的波動(dòng)量,根據(jù)波動(dòng)量通過比較器輸出,相應(yīng)地對(duì)負(fù)載提供電流或者泄放電流,從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定輸出電壓的目的。

結(jié)合這些保護(hù)模塊,得到包含濾波、穩(wěn)壓模塊的小功率線性穩(wěn)壓電源電路的完整電路,如圖4所示。

三、Pspice仿真與實(shí)測結(jié)果

對(duì)上述完整電路圖,采用理想運(yùn)放模型進(jìn)行仿真。仿真時(shí),用一個(gè)理想直流電壓源串聯(lián)一個(gè)正弦波交流信號(hào)代替有變壓、整流模塊產(chǎn)生的輸出電壓,其中正弦波模擬電網(wǎng)的脈動(dòng)量。仿真結(jié)果分別如圖5~圖8所示。

根據(jù)上述模擬結(jié)果以及完整電路,制作了該穩(wěn)壓電源的樣品,并且進(jìn)行實(shí)測。實(shí)測結(jié)果如下表所示

四、結(jié)論

通過上述工作,實(shí)現(xiàn)了一個(gè)小功率的輸出可調(diào)的具有多重保護(hù)功能的線性穩(wěn)壓電源,可以可靠地為工作電壓在2.2V~5.5V的電子系統(tǒng)供電。