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    中山變壓器回收、變壓器回收場地,高穩定度低紋波的線性穩壓電源設計

    時間:2017-12-18 10:10

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    中山變壓器回收、變壓器回收場地,高穩定度低紋波的線性穩壓電源設計

    本文設計制作了一款基于LT1083/LT1033系列大功率低壓差三端穩壓芯片的高穩定度低紋波直流電源,介紹了降壓、整流濾波、線性穩壓、LC低通濾波等主要構成模塊。測試結果表明,本電源具有輸出電壓穩定度高、輸出電流大、低紋波、低功耗等特點。

    線性穩壓電源被廣泛應用于科研、電力電子、電鍍、廣播電視發射、通信等領域,是大專高等院校、實驗室等進行電子電路研究不可或缺的儀器設備。但是傳統線性穩壓電源存在變壓器轉換效率低、穩壓芯片壓差大、濾波電路不夠完善等缺點,時常出現輸出紋波大、效率低、發熱量大、間接地給系統增加熱噪聲等問題。在歷年的電子設計競賽中,作品在比賽場地測試正常,但在指定測試場地測評時,電路突然燒毀或者性能指標達不到原先水平的現象時有發生,一個重要的原因就是測評場地回收的穩壓電源電壓波動大、供電電流不穩定、正負電壓不匹配。因此,高穩定性、低紋波的穩壓電源是科研創新和電子設計競賽不可或缺的保障。

    1 系統總體方案設計

    本設計由降壓模塊、整流濾波模塊、線性穩壓模塊和低通濾波模塊組成,如圖1所示。變壓器將220 V/50 Hz交流電分別降壓到±16 V、±6 V、+6 V,通過整流橋堆整流以及大容量電容濾波后,進入正(負)線性穩壓模塊,再經過低通濾波模塊濾除直流以外的干擾信號,分別輸出±15 V、±5 V、+5 V的穩定電壓。



    圖1系統結構框圖

    2 主要功能模塊分析

    2.1 整流濾波模塊

    整流濾波電路主要由整流橋堆和大容量濾波電容組成,如圖2所示。整流橋堆具有體積小巧、輸出電流大、安裝方便等優勢,并能代替由4只二極管組成的傳統橋式整流電路。濾波電路采用大容量電解電容濾波,增加了輸出電壓的穩定性。根據式(1)可求出所需濾波電容容量。



    當輸出電壓為5 V、電流為2 A時,R=U/I=2.5Ω,此時,C= kT/2R =20 000μF,其中,k=5 .電容耐壓Umax≥√2Ui≈24.038 V.其中,Ui=17 V,因此Umax取值為25 V.在電解電容C6兩端并聯一個0.01μF的瓷片電容C10可以有效抑制高頻干擾。

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    圖2橋式整流濾波電路

    2.2 線性穩壓模塊

    LT1083/LT1033系列正負可調穩壓器的效率大大高于現有器件,可以回收7.5 A、5 A和3 A輸出電流,并能在低至1 V的壓差條件下運行,壓降在最大電流條件下保證在1.5 V以內。負載電流減小時允許壓差同時減小,可在多種電流水平條件下通過片內修整電路,回收所保證的最小壓差,并能夠使輸出電壓準確度調節至1%.其電壓調整率為0.015%,負載調整率為0.01%,對電流限值也進行了修整,最大限度地減小了過載條件下穩壓器和電源電路上承受的應力,具有熱功耗限制保護[10].LT1083/LT1033系列器件的引腳與老式三端穩壓器兼容,與大多數穩壓器設計中的10μF輸出電容器以及PNP穩壓器多達10%的輸出電流作為靜態電流消耗不同,LT1083/LT1033系列的靜態電流流入負載,大大降低了電源功耗。此芯片電壓調整率小、負載調整率小的特點能夠保證輸出電壓穩定度高。正負線性穩壓模塊電路如圖3所示,其中R1=R3,R2=R4.電路中的電阻參數可根據輸出可調電壓公式確定:



    其中,Uref=1.25 V,IADJ=50μA,R1=200Ω。

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    圖3正負線性穩壓模塊電路

    2.3 低通濾波模塊

    低通濾波電路采用LC濾波電路,濾波電容為4700μF電解電容和0.01μF瓷片電容,能有效減少直流的紋波和高頻干擾,構成可調負載的其他設備包括電阻器、電抗器和電容器等。它們作為等值負載阻抗替代真實用電設備,結合容量、功率因數和額定值等方面的要求,分別構成阻性、感性或容性的固定負載阻抗。 廣州變壓器回收隨著電力行業的發展,用戶用電量的不斷增大,自有變壓器和私人承包變壓器逐漸占據了相當大的份額,但某些用戶受利益驅私自更換變壓器銘牌以大容量變壓器充當小容量變壓器,或用淘汰的、損耗大的變壓器充當節能型變壓器,從而偷漏大量的應繳電費,有的用戶年漏繳電費高達數十萬元之多,因此變壓器容量測試是一項必不可少的工作。 ,兩個33μH/3A功率電感并聯可以隔離交流并提高輸出電流。截止頻率:

    其中,L=33μH,C=4700μF,圖4為低通濾波器電路圖。

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    圖4 LC濾波電路

    3 電源性能測試

    測試儀器采用固緯4位半數字萬用表(GDM-8245)、廣東愛儀交流毫伏表(AS2294D)和調壓變壓器(TDGC -0.5/0.5) .負載電阻采用水泥電阻(2.5Ω/20 W、5Ω/20 W、15Ω/20 W) .電源性能參數如表1所示??梢钥闯?,負載調整率和電壓調整率反映出了電源較高的穩定度,紋波系數指標反映出低紋波特性。

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    表1電源性能參數表

     

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