隨著電能的發(fā)供應(yīng)以及發(fā)展，可以說人類的活動軌跡是處處都有電子設(shè)備，而電子設(shè)備之所以能夠達(dá)到理想的工作，解決我們的問題，最大的特征就在于：電子設(shè)備中都有一個(gè)重要的部件，那就是電源電路，在這里我們對五種經(jīng)曲的電源電路做一個(gè)簡短的介紹。

一、穩(wěn)壓電路：

1. 3~25V電壓可調(diào)穩(wěn)壓電路

該穩(wěn)壓電源的可調(diào)范圍可在3.5V～25V之間任意設(shè)定，輸出電流大，采用可調(diào)穩(wěn)壓管電路，輸出電壓良好穩(wěn)定。

工作原理：經(jīng)過整流濾波后，R1向調(diào)節(jié)管的基極提供 直流電壓 ，使調(diào)節(jié)管導(dǎo)通。當(dāng) V1 被激活時(shí)，電壓通過 RP 和 R2 激活 V2，然后 V3 被激活。V1，此時(shí)V2、V3的發(fā)射極和集電極電壓不變（其作用與 穩(wěn)壓 管相同）；改變RP可以產(chǎn)生穩(wěn)定的輸出電壓；R1、RP、R2、R3的比值決定了該電路的輸出電壓值。

組件選擇：

變壓器T選用80W~100W，輸入AC220V，輸出雙繞組AC28V。

FU1選擇1A，F(xiàn)U2選擇3A~5A。

VD1、VD2 選擇 6A02。

RP使用 1W左右的普通電位器 ，阻值為250K~330K。

C1選用3300?F/35V電解電容，C2和C3選用0.1?F獨(dú)石電容，C4選用470?F/35V電解電容。

R1選用180~220Ω/0.1W~1W，R2、R4、R5選用10KΩ、1/8W。

V1選用 2N3055  ，V2選用3DG180或2SC3953，V3選用3CG12或3CG80。 

3~25V電壓可調(diào) 穩(wěn)壓電路

2. 10A 3~15V穩(wěn)壓可調(diào)電源電路

如果沒有穩(wěn)壓電源，就不可能對計(jì)算機(jī)或電子產(chǎn)品進(jìn)行大修。下面顯示了一個(gè)穩(wěn)壓電源，其 直流電壓 可以在 3 到 15 伏之間不斷調(diào)整，最大電流為 10 安培。TL431  標(biāo)準(zhǔn)電壓源集成電路，電壓調(diào)節(jié)更精準(zhǔn) 。如果沒有特殊需要，基本可以滿足典型的維護(hù)使用。電路如下圖所示。 

其工作原理分為兩部分：固定的5V1.5A穩(wěn)壓電源電路和可從3V連續(xù)調(diào)節(jié)到15V的高精度大電流穩(wěn)壓電路。

第一部分的電路非常簡單。C1電解電容將變壓器次級 8V交流電壓經(jīng)硅橋QL1整流后的 直流電壓 濾波  ，再由5V三端 穩(wěn)壓 塊LM7805在輸出端提供固定電壓，無需任何調(diào)整。在檢修電腦板的時(shí)候，這個(gè)5V1A穩(wěn)壓電源可以作為內(nèi)部電源使用。 

第二部分與普通的串聯(lián)穩(wěn)壓電源類似，只是采用了具有溫度補(bǔ)償特性的高精度標(biāo)準(zhǔn)電壓源集成電路 TL431  ，簡化了電路，降低了成本，提高了穩(wěn)壓性能。

圖中電阻R4、 穩(wěn)壓 管TL431、 電位器  R3產(chǎn)生一個(gè)不斷可調(diào)的恒壓源，為BG2的基極提供參考電壓。穩(wěn)壓 管 TL431的穩(wěn)定性  是由 穩(wěn)壓 值決定的，可以連續(xù)修改。如果想提高壓電電源的可調(diào)電壓范圍，可以改變R4和R3的阻值，但變壓器的次級電壓也要提高。

變壓器的功率可根據(jù)輸出電流調(diào)整，二次電壓在15伏左右。橋式整流整流管QL采用15-20A硅橋，結(jié)構(gòu)緊湊，中心有安裝螺釘，可直接安裝在機(jī)箱鋁板上，有利于散熱。

調(diào)節(jié)管采用大電流NPN型金屬殼硅管。在機(jī)箱允許的情況下，由于發(fā)熱量大，請使用大散熱器以增加散熱面積。如果您不需要大量電流，則可以使用較低的功率。使用硅膠管可以減小體積。

濾波采用三個(gè)50V4700uF電解電容C5和C7并聯(lián)，大電流輸出更穩(wěn)定。此外，這種電容器應(yīng)該大量獲得。50V4700uF也用于識別容量較小的。最好不要使用它。在頻繁的電壓波動或長時(shí)間不使用時(shí)，很容易出現(xiàn)故障。

最后，還有要考慮的電源變壓器。如果沒有能力自己繞線又找不到，可以用200W以上的現(xiàn)成開關(guān)電源更換變壓器。通過這種方式可以進(jìn)一步提高電壓調(diào)節(jié)性能，同時(shí)保持較低的生產(chǎn)成本。其他電子元件沒有具體要求，安裝后無需過多調(diào)整即可順利運(yùn)行。

Ⅱ．開關(guān)電源

一、PWM開關(guān)電源集成控制 IC -UC3842工作原理

UC3842的內(nèi)部框圖和引腳圖   如下圖所示。UC3842采用   脈寬控制調(diào)制模式，工作頻率固定。一共有8個(gè)引腳。以下是每個(gè)引腳的功能：

1引腳為誤差放大器的輸出端，采用外部阻容元件改善誤差放大器的增益和頻率特性。

2反饋電壓輸入端位于第二個(gè)引腳上。該引腳的電壓與誤差放大器同相端的 2.5V 參考電壓進(jìn)行比較，以產(chǎn)生控制脈沖寬度的誤差電壓。

3該引腳是電流檢測的輸入端點(diǎn)。當(dāng)檢測電壓超過1V時(shí)，脈寬變短，導(dǎo)致電源間歇工作。

4定時(shí)端為管腳，外部阻容時(shí)間常數(shù)f=1.8/(RTCT)決定了內(nèi)部振蕩器的工作頻率。公共接地端是腳。

6引腳為推挽輸出端，內(nèi)部圖騰柱，上升下降持續(xù)時(shí)間僅為50ns，驅(qū)動能力1A。

7該引腳為 直流  電源的供電端，芯片功耗為15mW；具有欠壓、過壓鎖定功能。 

8引腳為50mA負(fù)載能力5V參考電壓輸出端。

UC3842  是一款 性能卓越、應(yīng)用廣泛、布局簡單的 PWM  開關(guān)電源集成控制器。由于只有一個(gè)輸出端，多用于音頻端控制的開關(guān)電源。 

UC3842上的電壓輸入端   為7腳，其起始電壓范圍為16-34V。當(dāng)上電且VCC為16V時(shí)，輸入電壓施密特比較器向5V蕨類穩(wěn)壓器輸送高電平，產(chǎn)生5V參考電壓。電壓。Vcc 可以在 10V 和 34V 之間變化而不會改變電路的工作狀態(tài)，直到施密特比較器翻轉(zhuǎn)到高電平（在芯片開始工作之后）。當(dāng) Vcc 低于 10V 時(shí)，施密特比較器翻轉(zhuǎn)回低電平，電路停止工作。

當(dāng)參考電壓源有5V的參考電壓輸出時(shí)，參考電壓檢測邏輯比較器到達(dá)輸出電路的高電平信號。同時(shí)，振蕩器會根據(jù)引腳 4 的外部 Rt 和 Ct 參數(shù)發(fā)出 f=/Rt.Ct 振蕩信號。該信號將直接連接到圖騰柱電路的輸入，而另一個(gè)將添加到 PWM 脈沖寬度到 RS 觸發(fā)器的設(shè)置。電流檢測比較器的輸出端接位端，RS型 PWM的R端 脈沖寬度調(diào)制器。占空比調(diào)整控制端為R端。當(dāng)R端電壓升高時(shí)，Q端脈沖變寬，6腳發(fā)出的脈沖寬度也變寬（占空比增加）；當(dāng)R端電壓下降時(shí)，Q端脈沖變窄，6腳發(fā)出的脈沖寬度也變窄（占空比減?。?；當(dāng)R端電壓下降時(shí)，Q端脈沖變窄，6腳發(fā)出的脈沖寬度也變窄（占空比減?。ㄕ伎毡葴p小）。

該圖描繪了每個(gè) UC3842  點(diǎn)的時(shí)序。只有E點(diǎn)為高電平時(shí)才有信號輸出，當(dāng)a、b點(diǎn)均為高電平時(shí)，d點(diǎn)傳高電平，c點(diǎn)傳低電平；否則，d點(diǎn)送低電平，c點(diǎn)送高電平。② 輸出電壓采樣信號，也稱為反饋信號，通常與此引腳相連。當(dāng)2腳電壓上升時(shí)，1腳電壓下降，R端電壓也隨之下降，使6腳脈沖變小；另一方面，引腳 6 上的脈沖變寬。

電流感應(yīng)端為3腳；通常，一個(gè)微小的電阻采樣電阻與功率管的源極或發(fā)射極串聯(lián)；流過開關(guān)管的電流轉(zhuǎn)換成電壓，然后引入環(huán)境管腳。當(dāng)負(fù)載短路或其他因素導(dǎo)致功率管電流增大，采樣電阻上的電壓超過1V時(shí)，6腳停止脈沖輸出，從而保護(hù)功率管不受損壞。

2、TOP224P構(gòu)成的12V、20W開關(guān) 直流 穩(wěn)壓電源電路:

由TOP224P構(gòu)成的12V、20W開關(guān) 直流 穩(wěn)壓電源電路如圖所示。

該電路包括兩塊集成電路：TOP224P三端單片開關(guān)電源（IC1）和PC817A線性光耦（IC2）。交流電經(jīng)UR和Cl整流濾波后產(chǎn)生直流高壓Ui，為高頻變壓器T的初級繞組供電。

VDz1 和 VD1 通過將漏感引起的電壓尖峰鉗位到安全水平來降低振鈴電壓。VDz1采用P6KE200瞬態(tài)電壓抑制器，反向擊穿電壓為200V，而VDL采用UF4005超快恢復(fù)二極管，反向擊穿電壓為1A/600V。

V、C2、L1、C3對次級繞組電壓進(jìn)行整流濾波，產(chǎn)生12V輸出電壓Uo。VDz2穩(wěn)定電壓Uz2、光耦中LED的正向壓降UF和R1上的壓降之和決定了Uo值。

改變高頻變壓器的匝數(shù)比和VDz2的穩(wěn)壓設(shè)置，得到不同的 輸出電壓。為了幫助在輕負(fù)載下進(jìn)行負(fù)載調(diào)節(jié)，R2 和 VDz2 為 12V 輸出提供了一個(gè)幻象負(fù)載。TOP224P所需的偏置電壓由反饋繞組電壓經(jīng)VD3和C4整流濾波后給出。通過R2和VDz2調(diào)節(jié)控制端電流，改變輸出占空比，實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)節(jié)。

共模扼流圈L2可以將初級繞組產(chǎn)生的與D端高壓開關(guān)波形相關(guān)聯(lián)的共模漏電流最小化。C7 為保護(hù)電容，用于濾除初級和次級繞組耦合電容產(chǎn)生的干擾。初級繞組電流的基波和諧波產(chǎn)生差模漏電流，  C6降低了該電流。C5可以決定自啟動頻率，也可以濾除提供給控制端的峰值電流。與 R1 和 R3 一起，它還對控制回路進(jìn)行補(bǔ)償。

本電源主要技術(shù)指標(biāo)如下：

交流輸入電壓范圍u=85~265V；

輸入電網(wǎng)頻率fLl=47~440Hz；

輸出電壓（Io=1.67A）Uo=12V；

最大輸出電流IOM=1.67A；

連續(xù)輸出功率Po=20W(TA=25℃，或15W(TA=50℃)；

電壓調(diào)節(jié)率η=78%；

最大輸出紋波電壓±60mV；

工作溫度范圍TA=0~50℃。

三、DC-DC電源:

1. 3V轉(zhuǎn)+5V、+12V電路：

大多數(shù)電池供電的便攜式電子產(chǎn)品都采用低 電源電壓 ，這減少了電池的使用數(shù)量，有助于實(shí)現(xiàn)降低產(chǎn)品尺寸和重量的目標(biāo)。因此，通常使用 35%V 作為工作電壓。穩(wěn)壓電源對于保持電路操作的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性至關(guān)重要。

當(dāng)電路采用 5V 工作電壓但需要更高的工作電壓時(shí)，設(shè)計(jì)人員的工作就變得更具挑戰(zhàn)性。本文介紹了一種通過組合兩個(gè)升壓模塊和僅兩個(gè)電池來解決此問題的電路。

該電路外圍元件少，體積小，重量輕，可產(chǎn)生+5V和+12V的可靠輸出，適合便攜式電子設(shè)備的需要。+5V電源的最大輸出電流為60mA，+12V電源的最大輸出電流為5mA。

電路如上圖所示。它由兩個(gè)升壓模塊組成：AH805 和 FP106。AH805升壓模塊在3V供電時(shí)，輸入1.2-3V，輸出5V，可輸出100mA電流。FP106是一款貼片升壓模塊，輸入電壓46%，設(shè)定輸出電壓291V，最大輸出電流40mA。斷電控制端子AH805和FP106均為電平控制。

兩節(jié)1.5V堿性電池輸出3V電壓給AH805，AH805輸出+5V電壓，其中一個(gè)為5V輸出，另一個(gè)輸入到FP106產(chǎn)生28-30V電壓，再經(jīng) 穩(wěn)壓 管穩(wěn)壓后輸出+ 12V電壓。

通過改變穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓 值 可以實(shí)現(xiàn) 不同 的輸出電壓  ，如圖所示，應(yīng)用靈活。FP106 上的控制斷電端子為5pin。斷電時(shí)用電量幾乎為零。5pin加高電平>2.5V時(shí)通電；5pin加低電平0.4v時(shí)斷電。

2.用MC34063制作3.6V轉(zhuǎn)9V電路：

工作狀態(tài)：

帶負(fù)載，輸出9.88V，50.2mA，輸入3.65V，186.7mA，效率72%（相當(dāng)于600mAH電池待機(jī)三年以上）。

工作原理：

IC的6腳  沒有電源，空載時(shí)停止工作。輸入端3.65V工作電流僅為18uA。（相當(dāng)于600mAH電池待機(jī)三年以上）。8550的EC極在有負(fù)載（Q1有Ieb電流）時(shí)導(dǎo)通，  IC 上電。類似于電池的負(fù)載的存在與否決定了 IC 是否工作。用IC做電壓轉(zhuǎn)換器效率高，輸出穩(wěn)定。

這個(gè)電路可以通過增加更多的電源來改進(jìn)，可以作為“4.2V到5V不切換的移動電源”使用。您可以使用電池盒作為手機(jī)的備用電源。

四、充電電路：

1、LM358堿性電池充電器電路：

關(guān)于堿性電池是否可以充電，有兩種觀點(diǎn)。有人認(rèn)為可以充電，而且效果很好。一些人聲稱它不應(yīng)該充電，并且電池說明表明存在爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。堿性電池可以充電，充電次數(shù)一般在30～50次之間。

事實(shí)上，掌握充電程序?qū)е铝藘蓚€(gè)截然不同的結(jié)果。首先，不可否認(rèn)，堿性電池可以充電。同時(shí)，電池說明指出堿性電池不可充電，充電可能會導(dǎo)致爆炸。

這同樣是正確的，盡管這里的短語“可能”會導(dǎo)致爆炸。也可以理解為制造商的自我保護(hù)免責(zé)聲明。為堿性電池充電時(shí)，溫度至關(guān)重要。只要電池能在不達(dá)到高溫的情況下充電，就可以有效地完成充電過程。正確的充電技術(shù)需要考慮以下幾點(diǎn)：

小電流50MA；

但充電1.7V，卻放1.3V。

在嘗試充電程序后，一些人斷然表示他們無法被充電。充電器通常會導(dǎo)致諸如不充電、低功耗、液體泄漏和爆炸等問題。如果某些快充的充電電流大于200ma，電池溫度會極高，摸起來會發(fā)燙，會漏光，嚴(yán)重的會爆炸。

有些人用鎳氫充電電池充電器給他們的電池充電。自動充電停止不適用于低成本充電器。如果電池長時(shí)間過度充電，就會漏液和爆炸。更好的充電器提供自動充電停止功能，雖然 鎳氫 充電電池的充電停止電壓通常設(shè)置為 1.42V，而堿性電池的滿電壓約為 1.7V。

結(jié)果，如果電壓過低，就顯得電池?zé)o法充電，耗電時(shí)間短，影響不大。然后是電池，這意味著你不應(yīng)該等到它完全沒電再充電。結(jié)果，再好的電池，充三五次，效果還是一般。

一般推薦使用不低于1.3V的南孚堿性電池。如果要給堿性電池充電，則需要充電電流約為 50 毫安、充電截止電壓約為 1.7 伏的充電器?？纯茨慵业某潆娖鳌?/p>

市場上可以買到通常被稱為專利設(shè)備的特殊堿性電池充電器。實(shí)際上，充電電壓為1.7V，電流為50ma，電路很簡單。  我使用手頭的LM358和 TL431部件創(chuàng)建了一個(gè)基本電路 。當(dāng)截止電壓達(dá)到 1.67V 時(shí)，充電自動終止。只需兩塊錢。為了那些可能感興趣的人的利益。 

特征：

開路電壓為1.5V；

工作溫度范圍在-20°C到60°C之間，適合高寒地區(qū)使用；

大電流下的連續(xù)放電容量約為酸性鋅錳電池的5倍。

它還具有優(yōu)異的低溫放電性能。充電循環(huán)次數(shù)通常少于30次，從10次到20次不等。它需要一個(gè)獨(dú)特的充電器，而且很容易失去充電能力。

2. 2.75W中功率USB充電器電路

設(shè)計(jì)中使用了Power Integrations 的 LinkSwitch 系列 的 LNK613DG  。此設(shè)計(jì)適用于手機(jī)或類似的 USB 充電器應(yīng)用，例如手機(jī)電池充電器、USB 充電器或任何需要恒定電壓/恒定電流特性的應(yīng)用。 

 交流輸入由二極管D1 至 D4 整流，直流由電容器 C1 和 C2 濾波。為降低差模傳輸 的EMI  噪聲，L1、C1 和 C2 組成一個(gè) - 型濾波器。這些與 Power Integrations 的變壓器 E-sheild 技術(shù)相結(jié)合，使該設(shè)計(jì)能夠輕松滿足 EN55022 B 類傳導(dǎo) EMI 要求，并具有足夠的余量，而無需使用 Y 電容器。RF1 繞線電阻器具有防火、可熔性，并提供關(guān)鍵故障保護(hù)以及限制啟動期間的浪涌電流。 

U1 由可選偏置電源供電，可將空載功耗降至 40 mW 以下，如圖所示。電纜壓降補(bǔ)償量由旁路電容C4的值決定。1F 的補(bǔ)償值對應(yīng)于 0.3、24 AWG USB 輸出電纜。（10F 電容器根據(jù) USB 輸出電纜的 0.49、26AWG 規(guī)格進(jìn)行調(diào)整。）

輸出電壓在恒壓階段通過開關(guān)控制進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過跳過開關(guān)周期，輸出電壓得以維持?？梢哉{(diào)整啟用與禁用周期的比率以保持調(diào)節(jié)。這也使得優(yōu)化轉(zhuǎn)換器在整個(gè)負(fù)載范圍內(nèi)的效率成為可能。在輕負(fù)載（涓流充電）下，電流限制也會降低，以降低變壓器磁通密度，從而降低可聽噪聲和開關(guān)損耗。電流限制將隨著負(fù)載電流的增加而增加，并且將跳過更少的周期。

當(dāng)不再跳過開關(guān)周期（達(dá)到最大功率點(diǎn)）時(shí)，LinkSwitch-II 中的控制器將切換到恒流模式。當(dāng)負(fù)載電流需要增加，甚至更多時(shí)，輸出電壓會下降。FB 引腳電壓受輸出電壓下降的影響。

為了防止漏感引起的漏極電壓尖峰，D5、R2、R3和C3構(gòu)建了一個(gè) RCD  -R鉗位電路。為了消除漏感引起的漏極電壓波形的振蕩，電阻R3具有相當(dāng)大的值，以防止在關(guān)斷期間過度振蕩并降低傳導(dǎo)EMI。 

次級經(jīng)二極管D7整流，經(jīng)二極管C7濾波。C6 和 R7 協(xié)同工作，  通過限制 D7 上的瞬態(tài)電壓尖峰，最大限度地減少傳導(dǎo)和輻射EMI 。當(dāng)充電器與交流電源斷開時(shí)，電阻器 R8 和 齊納 二極管 VR1 形成輸出虛擬負(fù)載，確?？蛰d時(shí)的輸出電壓在可接受的范圍內(nèi)，并且電池不會完全放電。反饋電阻R5 和 R6 設(shè)置恒壓級的最大工作頻率和輸出電壓。

Ⅴ. 恒流源

1、三線制恒流源驅(qū)動電路

 溫度傳感器Pt1000由恒流源驅(qū)動電路驅(qū)動，該電路將隨著溫度變化檢測到的電阻信號轉(zhuǎn)換為可量化的電壓信號。本系統(tǒng)要求的恒流源應(yīng)具有恒定的輸出電流，溫度穩(wěn)定性好，輸出電阻大，輸出電流小于0.5mA（Pt1000無自熱效應(yīng)的上限），負(fù)載一端接地，除其他外，輸出電流的極性可以改變。特征。

由于溫度對集成運(yùn)放參數(shù)的影響比對晶體管或場效應(yīng)管參數(shù)的影響要小，因此由集成運(yùn)放組成的恒流源具有卓越的穩(wěn)定性和更高的恒流性能。它已被廣泛采用，特別是在負(fù)載的一端必須接地的情況下。因此，圖 2 顯示了一個(gè)雙運(yùn)放恒流源。UA1為加法器，UA2為跟隨器，UA1和UA2均采用OP07雙極性運(yùn)放，具有低噪聲、低失調(diào)、高開環(huán)增益。

假設(shè)圖2中參考電阻Rref的上下兩端的電位分別為Va和Vb，Va為同相加法器的輸出。當(dāng)使用電阻R1=R2和R3=R4時(shí)，得到Va=VREFx+Vb，產(chǎn)生恒定電流。源的輸出電流為：

可以證明雙運(yùn)放恒流源具有以下顯著特點(diǎn)：

負(fù)載可接地；

當(dāng)運(yùn)算放大器由雙電源供電時(shí)，輸出電流是雙極性的。

 通過改變輸入?yún)⒖糣REF或調(diào)整參考電阻Rref0的大小可以簡單地獲得穩(wěn)定的小電流和補(bǔ)償校準(zhǔn)，通過改變輸入?yún)⒖糣REF或調(diào)整參考的大小容易獲得恒定電流電阻Rref0。

由于電阻不匹配，參考電阻Rref0兩端的電壓會受到驅(qū)動負(fù)載端電壓Vb的影響。同時(shí)，由于是恒流源，負(fù)載變化時(shí)Vb無疑會發(fā)生變化，影響恒流源的穩(wěn)定性。顯然，對于高精度恒流源來說，這是無法接受的。因此，四個(gè)電阻R1、R2、R3和R4之間的失配應(yīng)盡可能小，并且每對電阻之間失配的大小和方向應(yīng)保持一致。在實(shí)際應(yīng)用中，可以篩選出大量同批次的精密電阻，可選擇阻值相近的4個(gè)電阻。

2、開關(guān)電源型高耐壓恒流源電路:

該儀器的創(chuàng)建需要使用能夠在 0 到 3 兆歐的電阻范圍內(nèi)產(chǎn)生 1MA 電流的連續(xù)電流源。一個(gè)是使用 UC3845 和 12V 電池構(gòu)建的。變壓器采用彩電高壓包，L1用漆包線繞原高壓包鐵芯24圈，L3用原高壓包線圈，L2用高壓元件原裝高壓包。為防止輸出電壓過高，L3與LM393組成限壓電路。開路輸出電壓可以通過調(diào)節(jié)R10來調(diào)節(jié)。