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一款智能電量測量儀電源的設計電路(圖文)

時間:2018-12-25 11:46:56來源:網絡 作者:電子愛好者 點擊:
本文設計的電量測量儀強電部分很規范未有改動,在弱電部分串接了一個電流互感器和并接了一個電壓互感器,將被測信號經取樣前置放大.A/D轉換后去CPU處理,增加了供信號處理的直流電源。

    本文設計的電量測量儀強電部分很規范未有改動,在弱電部分串接了一個電流互感器和并接了一個電壓互感器,將被測信號經取樣前置放大.A/D轉換后去CPU處理,增加了供信號處理的直流電源。
    該儀器直流電源經測繪如下圖(下圖)所示,不能適應AC110V的電源。


    圖1


    儀表上的這么多數碼管都要靠+5v電源來驅動,所以這是一個負載極不對稱的正負雙電源。市場上一時又沒有買到AC100V~240V進.DC+/-5V雙輸出的開關電源,但在電子市場只買到了二個韓國三星產筆記本電腦用的交流適配器:AC 100—240V/1.8A進,DC 14V/3A出的開關電源。
    采用TDA2030高效功率放大器作互補輸出,將單極性電源轉換成雙極性電源,輸出功率大,外圍器件也比較少(見下圖)。


    圖2


    TDA2030是德律風根生產的音頻功放電路,具有體積小、輸出功率大、諧波失真和交越失真小等特點。
    從上圖可以看出:把TDA2030接成電壓跟隨器的形式,正輸入端的兩個電阻把電源電壓的一半提供給le,le輸出端的輸出剛好是電源電壓的一半,把輸出作為虛擬的“地”,這個電路的特點是“虛地”,使用時“虛地”與輸入電源的接地端必須完全隔離。
    買來器件按圖焊接好后接上電源通電測試,發現TDA2030集成塊開機沖擊電流很大,穩態需要大約30秒的時間.穩態后自身空載電流約為19mA,散熱片發燙,雖然能把單電源轉換成雙電源,但它空載電流這么大.是不理想的。
    為完成改裝任務,還得繼續上網尋找參考圖紙,這次在網上“電子開發社區”找到了很多資料,時基電路555接成無穩態電路,3腳輸出頻率為20KHz、占空比為1:1的方波。3腳為高電平時,C4被充電;低電平時,C3被充電。由于VD1、VD2的存在,C3、C4在電路中只充電不放電,充電最大值為EC,將B端接地,在A、C兩端就得到+/-EC的雙電源。本電路輸出電流超過50mA,不滿足我們的要求。
    但從中得到了啟發:將幾個方案組合一下形成了一個新的電路,它由電阻分壓器,電壓跟隨器和并聯調整管三個部分組成。具體原理圖參見(下圖)。


    圖3


    原理分析:
    電路由R1,R2組成分壓器,分壓值取出后送入運放同相輸 入端5,兩級運放都接成電壓跟隨器,第二級運放通過VT1,VT2并聯調整管組合成電壓跟隨器,這樣處理的好處是電路始終把Q’鉗位在1/2Ec(即虛地 的零地位上)。當兩路負載不相同時,調整管要工作,運放輸出在R3上產生的壓降作為VT1,VT2的發射偏置電壓,使Q’比Q點低約0.7V。上圖接法, 通過反饋回路可使兩路負載不相同時,也能保持正負電源基本對稱。
    本電路是用在儀器直流供電方案,正電源負載大,負電源負載小,由 于上臂負載大,下臂負載小,會引起Q’點地位臺高,迫使VT2導通,VT1截止,從而使上臂負載的部分電流經VT2分流,使Q’點地位下降,當Q’點地位 到達平衡值后,VT2截止。總之,VT2處于不斷地調整工作中,所以它的散熱器比VT1的散熱器溫升要高些。
    lm358為雙運算放大器,電源電壓為3—30V,
    D822為NPN功率三極管.BVceo>=30V,ICm=3A
    B772為PNP功率三極管,BVceo>=-30V,cm=-3A從采用元件的參數可知:本電路適用輸入電源在DC 30V以下,輸出在正負15V以下的電源轉換電路,最好是+/-5V~+/~12V雙電源的變換較為可靠,輸出電流控制在1A左右較為保險些。
    制作要點:
    1.先把R1.R2分壓器和二級電壓跟隨器焊接好,暫時把運放反相輸入端2接在Q點上,通電測試確保從市場上買來的運放LM358是良好的:輸入電壓為DC 14V,輸出的電壓為+7V和一7V.從圖中可以看出電路功耗為零,證明LM358是好的。
    2.按原理圖所示焊接好并聯調整管組件,并把運放反相輸入端2接在Q’點上,確無誤后,通電測試:輸入電壓為DC 14V.輸出的電壓為+7V和-7V,從圖中可以看出電路功耗為零,證明單電源轉雙電源電路是好的。
    3.改裝三星開關電源:把開關電源塑殼拆下,通電后調節微調電位器,使其單電源輸出由原DC 14V調整為DC 16V,并把微調電位器點膠固定牢。接入自做的轉換板粘貼在塑殼上,最后插上電源通電測試,讀數應為DC +/-8V,說明系統工作良好。<<容~源~電~子~網~版權聲明:本站內容部分來源于網絡,如侵犯到你的權利請及時與我們聯系更正,聯系QQ:316520686。

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