用CD4093制作簡單實(shí)用的開關(guān)電源

該開關(guān)電源是隔離（與220V）式的，使用安全，功率1W～2W，所用元器件都是很常用的，可供電子愛好者制作鎳鎘或鎳氫電池（5#、7#）充電器的電源之用。

該開關(guān)電源如圖1所示。電路中的VD1～VD4進(jìn)行高壓整流，C1濾波。這里的濾波電容的容量很小。沒有用高壓電解電容器，以達(dá)到降低電源的體積。整流高壓的一路供給場效應(yīng)管V（IRF840，），另一路經(jīng)R1、C2低壓濾波和VD5穩(wěn)壓成+15V后，供給振蕩電路和門緩沖器的工作電源。

1.開關(guān)信號發(fā)生器開關(guān)電源的開關(guān)信號，由IC門電路產(chǎn)生。IC型號為CD4093，是一種4-2輸入的施密特觸發(fā)器，內(nèi)部有4個IC1～I(xiàn)C4相同的2輸入施密特門電路。利用IC的一個2輸入門IC-I電路，外接一個電阻R2和一個電容C3組成多諧振蕩器（如圖2）作開關(guān)電源的開關(guān)信號。電阻R2跨接施密特觸發(fā)器IC-l的輸入（2）腳和輸出（3）腳。工作時，電容C3被充電，輸入端的電平逐漸上升，一旦達(dá)到IC-1的門限Vt+電平時，IC-1輸出低電平，接著C3又通過R2放電，當(dāng)C3電容放電其電壓降低到施密特的滯后電壓Vt-時，IC-1輸出又立即升為高電平，這樣周而復(fù)始形成振蕩，如圖3所示。這種多諧振蕩器動態(tài)功耗很低。頻率范圍寬，振蕩周期T由T=t1+t2 決定，

由上式可見，當(dāng)Vdd（電源電壓）、Vt+和Vt-為定值時，振蕩器輸出信號頻率僅和R2、C3有關(guān)，如圖4所示。

2.緩沖器和驅(qū)動電路圖1電路中的IC-2-IC-4組成振蕩器緩沖輸出器，由IC-1的（3）腳輸出信號經(jīng)耦合電容C4輸入到IC-2～I(xiàn)C-4的（6）、（9）、（13）腳，然后由其輸出端（4）、（10）、（11）腳，送給場效應(yīng)管V（IRF840）的輸入端G，再通過V的漏極D使振蕩的開關(guān)信號驅(qū)動變壓器T的初級N1工作。VD6作場效應(yīng)管V的輸入端過壓保護(hù)之用。

3.低壓輸出電路變壓器T的次級L2和C5、VD、L和C6組成標(biāo)準(zhǔn)的高頻儲能電路，在振蕩器脈沖持續(xù)期時，脈沖電壓給低壓電解儲能；在脈沖零電平時，由L、VD完成L的續(xù)流回路，它們都對C6充電至給定的電壓。電容器C6的電壓Vo（即開關(guān)電源的輸出電壓）取決于變壓器T的次級匝數(shù)。

4.變壓器T的制作小體積開關(guān)電源的重要部件是變壓器T，為了縮小整機(jī)體積，T用高頻E字形高導(dǎo)鐵氧體（筆者用的TDK鐵氧體），其尺寸是E18，筆者的T其N1繞80匝，N2繞9匝，讀者可使N1的匝數(shù)不變，N2按需要的電壓增減即可！為便于繞制，因N2的線徑應(yīng)大于N1，因功率不大，只要磁芯能繞下即可。繞制時為了保證隔離度，N1和N2各占骨架空間分段繞制，不要重疊！

說明：該開關(guān)電源的后續(xù)電路，若需穩(wěn)壓，可按常規(guī)加集成穩(wěn)壓器輸出穩(wěn)壓使用！