簡單直流降壓電路圖大全（五款降壓變換器電路原理圖詳解） - 全文

簡單直流降壓電路圖（一）

DC-DC變換器的基本電路有升壓變換器、降壓變換器、升降壓變換器三種。

降壓變換器原理圖如圖1所示，當(dāng)開關(guān)閉合時，加在電感兩端的電壓為（Vi-Vo），此時電感由電壓（Vi-Vo）勵磁，電感增加的磁通為：（Vi-Vo）*Ton。

當(dāng)開關(guān)斷開時，由于輸出電流的連續(xù)，二極管VD變?yōu)閷?dǎo)通，電感削磁，電感減少的磁通為：（Vo）*Toff。

當(dāng)開關(guān)閉合與開關(guān)斷開的狀態(tài)達(dá)到平衡時，（Vi-Vo）*Ton=（Vo）*Toff，由于占空比D《1，所以Vi》Vo，實現(xiàn)降壓功能。

圖1 ? 降壓變換器原理圖

升壓變換器原理圖如圖2所示，當(dāng)開關(guān)閉合時，輸入電壓加在電感上，此時電感由電壓（Vi）勵磁，電感增加的磁通為：（Vi）*Ton。

當(dāng)開關(guān)斷開時，由于輸出電流的連續(xù)，二極管VD變?yōu)閷?dǎo)通，電感削磁，電感減少的磁通為：（Vo-Vi）*Toff。

當(dāng)開關(guān)閉合與開關(guān)斷開的狀態(tài)達(dá)到平衡時，（Vi）*Ton=（Vo-Vi）*Toff，由于占空比D《1，所以Vi。

圖2 ?升壓變換器原理圖

升降壓變換器、入出極性相反原理如圖3，當(dāng)開關(guān)閉合時，此時電感由電壓（Vi）勵磁，電感增加的磁通為：（Vi）*Ton;當(dāng)開關(guān)斷開時，電感削磁，電感減少的磁通為：（Vo）*Toff。當(dāng)開關(guān)閉合與開關(guān)斷開的狀態(tài)達(dá)到平衡時，增加的磁通等于減少的磁通，（Vi）*Ton=（Vo）*Toff，根據(jù)Ton比Toff值不同，可能Vi《Vo，也可能Vi》Vo。

圖3 ?升降壓變換器原理圖

簡單直流降壓電路圖（二）

48V輸入12V輸出的直流降壓電路如下圖所示：

簡單直流降壓電路圖（三）

用555組成直流降壓變換電路圖

簡單直流降壓電路圖（四）

本文詳細(xì)介紹一款3~12V可調(diào)分立元件直流穩(wěn)壓電源的電路原理圖及其工作原理。電路原理圖如圖1所示，印板圖如圖2所示。

圖1分立元件穩(wěn)壓電源電路圖

圖2分立元件穩(wěn)壓電源印板圖

下面簡單敘述此款穩(wěn)壓電源的基本工作原理：

220V交流電經(jīng)降壓變壓器B變換為12V低壓交流電，經(jīng)VD1~VD4橋式整流、C1濾波后得到約16V（12V×）左右的直流電壓，這個電壓是不穩(wěn)定的，它會隨輸入交流電壓和負(fù)載電流的大小而變化。晶體三極管VT1、VT2組成復(fù)合調(diào)整管，VT3為比較放大器，R3、RP既作為LED的限流電阻，同時又與LED共同組成取樣及基準(zhǔn)電壓電路。

約16V的直流電壓Ui加在調(diào)整管的輸入端，R1是復(fù)合調(diào)整管的基極偏置電阻，為調(diào)整管提供導(dǎo)通電壓。VT1導(dǎo)通后發(fā)射極有電壓Uo輸出，輸出電壓Uo由取樣電路取出后送往比較放大管VT3的基極，經(jīng)與基準(zhǔn)電壓比較后，從集電極輸出誤差控制電壓，控制調(diào)整管的導(dǎo)通深度，使調(diào)整管VT1發(fā)射極輸出的電壓Uo穩(wěn)定在規(guī)定值的范圍內(nèi)。若由于某種原因使Ui升高而導(dǎo)致輸出電壓Uo升高時，其穩(wěn)壓過程表示為：

該穩(wěn)壓電源巧妙的利用LED的正向?qū)妷海?.8V～2V）來代替低穩(wěn)壓值的穩(wěn)壓管，另一方面又能起到電源指示作用。

電容C2主要是為了在為收音機(jī)供電時消除調(diào)制交流聲，若在調(diào)試時收音機(jī)仍出現(xiàn)調(diào)制交流聲，只要將電源變壓器次級對調(diào)后接入電路即可。

變壓器B選用功率在15W以上，以保證有較大電流的輸出。當(dāng)負(fù)載電流≥300mA時，VT1應(yīng)選用C2073等中功率管且加裝適當(dāng)?shù)纳崞?/p>

電解電容器額定工作電壓選用25V，其它元件無特殊要求，當(dāng)要求輸出最大電流為500mA時，則將8050換為C2073，若有條件最好加上散熱片，其余元件無特殊要求，按照圖1中所示元件參數(shù)安裝即可。

簡單直流降壓電路圖（五）

直流穩(wěn)壓電源是一種將220V工頻交流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)壓輸出的直流電的裝置，它需要變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓四個環(huán)節(jié)才能完成。一般由電源變壓器、整流濾波電路及穩(wěn)壓電路所組成，基本框圖如下：

圖1 直流穩(wěn)壓電源的原理框圖和波形變換圖

1、降壓部分

電源變壓器是降壓變壓器，它的作用是將220V的交流電壓變換成整流濾波電路所需要的交流電壓Ui。變壓器的變比由變壓器的副邊按比例確定，變壓器副邊與原邊的功率比為P2/P1=n，式中n是變壓器的效率。

2、整流部分

該設(shè)計采用單相橋式整流電路。其由四只二極管組成，其構(gòu)成原則就是保證在變壓器副邊電壓u的整個周期內(nèi)，負(fù)載上的電壓和電流方向始終不變。為達(dá)到這一目的，需要在Uz的正、負(fù)半周內(nèi)正確引導(dǎo)流向負(fù)載的電流，使其方向不變，設(shè)變壓器副邊兩端分別為a和b，則a為“+”b為“一”時應(yīng)有電流流出a點，a為“一”b為“+”時應(yīng)有電流流入a點；相反，a為“+”b為“一”時應(yīng)有電流流入b點，因而a和b點均應(yīng)接兩只二極管，以引導(dǎo)電流，具體電路原理如圖2所示。

圖2 ?單相橋式整流電路

如果橋式整流電路變壓器副邊中點接地，就應(yīng)將兩個負(fù)載電阻相連接且連接中點接地。根據(jù)橋式整流電路的工作原理，當(dāng)a點為“+”b點為“一”時，Dl、D3導(dǎo)通，D2、D4截止，U01=U2，U02=一U2；而當(dāng)b點為“+”a點為“一”時，D2、D4導(dǎo)通，D1、D3截止，U01=一U2，U02=U2，這樣兩個負(fù)載上就分別獲得正、負(fù)電壓。

若設(shè)變壓器副邊電壓u2=U2sinwt，U2為其有效值。當(dāng)u2為正半周時，電流由a點流出，經(jīng)Dl、RL、D3流入b點，因而負(fù)載電阻RL上的電壓等于變壓器副邊電壓，即uo=u2，D2和D4管承受的反向電壓為一u2。當(dāng)u2為負(fù)半周時，電流由b點流出，經(jīng)D2、RL、D4流入a點，負(fù)載電阻RL上的電壓等于一u2，即uo=一u2，D1、D3承受的反向電壓為u2。這樣，由于D1、D3和D2、D4兩對二極管交替導(dǎo)通，致使負(fù)載電阻RL上在u2的整個周期內(nèi)都有電流通過，而且方向不變，則輸出電壓uo=|U2sinwt|。

3、濾波電路

經(jīng)過整流后的直流電幅值變化很大，會影響電路的工作性能?？衫秒娙莸摹巴ń涣鳎糁绷鳌钡奶匦?，在電路中并人兩個并聯(lián)電容作為電容濾波器，濾去其中的交流成分。

電容濾波電路是最常見也是最簡單的濾波電路，在整流電路的輸出端（即負(fù)載電阻兩端）并聯(lián)一個電容即構(gòu)成電容濾波電路。濾波電容容量較大，因此一般均采用電解電容，在接線時要注意電解電容的正負(fù)極。電容濾波電路利用電容的充、放電作用，使輸出電壓趨于平滑。如果將兩個濾波電容相連接，且連接點接地，就可同時得到輸出電壓平滑的正負(fù)電源。

在理想情況下，變壓器副邊無損耗，二極管導(dǎo)通電壓為零，所以電容兩端電壓相等。而當(dāng)其上升到峰值后開始下降，電容便通過負(fù)載電阻放電，其電壓也開始下降，趨勢與電容兩端電壓基本相同。但是由于電容按指數(shù)規(guī)律放電，所以當(dāng)其下降到一定數(shù)值后，電容將繼續(xù)通過負(fù)載放電，電容兩端電壓按指數(shù)規(guī)律緩慢下降。