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簡易帶過流保護直流電機電源設計
來源:作者:本站

  本文介紹了過流保護的原理,詳細介紹了帶過流保護直流電機電源設計方法,采用LM317集成穩壓器設計的小功率直流電機電源,電路結構簡單,效率高,成本低,輸出電壓性能好,有著很好的應用前景。

引言
   
  目前,各種直流電源產品充斥著市場,電源技術已經比較成熟。然而,基于成本的考慮,對于電源性能要求不是很高的場合,可采用帶有過流保護的集成穩壓電路,同樣能滿足產品的要求。
   
  過流保護電路作為電源電路中不可缺少的一個組成部分,根據其控制方法大致可以分為關斷方式和限流方式,而直流電機電源較宜采用關斷方式。
   
  過流保護電路首先要有一個電流取樣環節,常用做法是串聯一個小電阻或者是霍爾元件來獲得電流信號。由于霍爾元件體積比較大,價格昂貴,因而考慮采用串聯一個小電阻的方法。
   
  1、工作原理
   
  帶過流保護功能的LM317穩壓電路如圖1所示,集成穩壓電路一般分為5部分,即交流降壓電路、整流電路、濾波電路、穩壓電路、保護電路。交流220V電壓經電源變壓器降壓整流得到直流電壓Vin,此電壓通過濾波電路輸入到集成穩壓器輸入端,在集成穩壓器輸出端可得到1.25~37V直流電壓。工作原理圖及各部分電壓波形如圖2所示。 請登陸:輸配電設備網 瀏覽更多信息

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來源:輸配電設備網


圖1 帶有保護的LM317穩定電路


圖2 直流穩壓電源方框圖 來源:www.tede.cn


  下面分析保護電路的工作過程。
  1.1 集成穩壓器的保護
   
  為獲得較高的輸出電壓值,LM317穩壓器的調節端與地之間的電阻R2值及其壓降往往較大,在R2兩端并接一個小于10μF的電容C3,可有效地抑制輸出端的紋波。當輸入端或輸出端發生短路時,電容C3的放電將在R1上產生沖擊電壓,會危及穩壓器的基準電壓電路,因此需在R1兩端并二極管D3以保護穩壓器。
   
  穩壓器的輸出端不加電容亦能工作,由于穩壓器在1∶1的深度負反饋下工作,當輸出端負載為容性的某一值時,穩壓器有可能出現自激現象。因此,在穩壓器的輸入端接入0.1μF的電容C1,輸出端接入1000μF的電解電容C5,提供足夠的電流供給,同時可以防止可能發生的自激振蕩以及減小高頻噪聲和改善負載的瞬態響應。當輸入端發生短路時,C5通過穩壓器的調整管放電,C5值較大,則放電時的沖擊電流很大,電壓會通過穩壓器內部的輸出晶體管放電,可能造成輸出晶體管發射結反向擊穿。為此,在穩壓器兩端并接二極管D2,輸入端短路時C5通過D2放電,保護穩壓器。
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