具有過壓保護(hù)的5V穩(wěn)壓電路,采用集電極輸出串聯(lián)型穩(wěn)壓方式,,具有:成本低,、效率高、體積小,、重量輕,、紋波少和穩(wěn)定度高等特點。具有擴(kuò)流和過壓保護(hù)裝置,,可實驗室作電路實驗,,也可作固態(tài)電路和微處理機(jī)的供電電源,還可用作專用儀器,、儀表等其他電路的電源,。
1.電路工作原理
電路如下圖所示。閉合電源開關(guān)s,,電網(wǎng)220V電壓經(jīng)變壓器降壓得到11.5v交流電,,二級管VD1~VD4橋式整流,,電容C4濾波,集成穩(wěn)壓器W7805的穩(wěn)壓可獲得平滑的5V直流電壓,。集成穩(wěn)壓器W7805的最大輸出電流為1.5A,,圖中的大功率三極管VT起擴(kuò)流作用,可使輸出電流大于1.5A,。
這是一種并接式擴(kuò)流方式,,即W7805的①腳與VT的基極相連,,W7805的②腳與VT的集電極相連,,這樣兩輸出電流之和可達(dá)到6A。如果需要更大的電流,,可采用2~3只大功率管并聯(lián),。
W7805集成穩(wěn)壓器內(nèi)部含有過熱和安全區(qū)保護(hù)電路。盡管如此,,由W7805和三極管VT等組成的穩(wěn)壓電源輸出端仍有可能發(fā)生瞬間過壓,。為確保負(fù)載的安全,本電源又增設(shè)了過壓保護(hù)電路,,該電路由穩(wěn)壓二極管VD7,、電阻R3、晶閘管VS和快速熔絲管FU等組成,。
本電源正常工作時輸出電壓為5V,,晶閘管VS呈截止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)由于某種原因(如集成電路損壞或調(diào)整管擊穿)使輸出電壓超過限定值時(即≥5.6v),,穩(wěn)壓管VD7擊穿,,這樣電阻R3上的電壓VR3升高使晶閘管Vs觸發(fā)導(dǎo)通,引起熔絲管Fu熔斷,,從而保護(hù)了負(fù)載,。
在擴(kuò)流管VT的發(fā)射極與集電極間和集成穩(wěn)壓器W7805的①、②腳分別并聯(lián)了二極管VD5和VD6,,用來保護(hù)擴(kuò)流管和集成電路,。當(dāng)輸入端發(fā)生短路或輸出端過壓而使晶閘管Vs導(dǎo)通造成輸入端短路時,穩(wěn)壓管輸入端電壓因熔絲熔斷立即為零,,而輸出端電容器C8上充足的電荷則不能立即釋放,,因而造成輸出端瞬間電壓高于輸入端電壓,為了防止這個反向峰值電壓擊穿VT功率管或集成穩(wěn)壓器W7805,,利用二極管VD5和VD6將此電荷泄放掉,。
C1和C2是二極管VD1~VD4的輸入和輸出電容器,可抑制高頻諧波干擾,。電阻R1為電容C4提供泄放電流回路,。發(fā)光二極管VD8用于工作指示,。
2.元器件選擇
大功率三極管VT為2SB683,其特性參數(shù)見上表,。整流二極管VD1~VD4選用1N4007或全橋整流塊5A/400V即可,。單向晶閘管Vs型號為JCT02,其特性參數(shù)見下表所示,。穩(wěn)壓二極管VD7為2CWl03,。對發(fā)光二極管VD8的型號無特殊要求。除電阻R1標(biāo)稱功率應(yīng)不小于3w外,,其余均為1/2~1/4金屬膜電阻,。
其他元器件按圖中所標(biāo)注的選用。
材料 |
極性 |
主要用途 |
主要參考 |
代換型號 |
|
國外 |
國內(nèi) |
||||
硅 |
PNP |
NF/S—L低頻用開關(guān)和功率 |
100V,、5A,、40W |
BD224C、BD602,、2SD713 |
3CA6D |
型號 |
同類型號 |
芯片尺寸 |
封裝形式 |
JCT02 |
2P4M |
1.56mmx1.56mm |
TO-202,、TO-126F |
典型應(yīng)用 |
主要用于小馬達(dá)控制器、漏電保護(hù)器,、彩燈控制器,、邏輯電路驅(qū)動、大功率晶閘管門極驅(qū)動,,電子點火器及其他開關(guān)控制電路 |
3.制作與使用說明
大功率擴(kuò)流管2SB683和穩(wěn)壓集成電路w7805均屬功耗較大的器件,,除采用標(biāo)準(zhǔn)大功率三極管外殼封裝外,還必須加裝足夠散熱面積的散熱器,。如果散熱不良,,穩(wěn)壓器的過熱保護(hù)電路將會限制正常的電流輸出。
應(yīng)將發(fā)光二極管VD8和熔絲管裝在本裝置的前后面板上,,以便于顯示和更換.電路全部安裝完畢后,,用一臺自耦變壓器接在本電路的輸入端,將電壓調(diào)到大于240V,,此刻單向晶閘管Vs導(dǎo)通工作,,導(dǎo)致保險管Fu熔斷,無輸出電壓,,這說明該電路工作可靠,。然后,將自耦變壓器退出,,接入負(fù)載即可投入使用