電源基礎電路圖錦集

　　本文搜羅了穩壓電源、DCDC轉換電源、開(kāi)關(guān)電源、充電電路、恒流源相關(guān)的經(jīng)典電路資料，為工程師提供最新鮮的電路圖參考資料。

　　一、穩壓電源

　　1、3～25V電壓可調穩壓電路圖

　　此穩壓電源可調范圍在3.5V～25V之間任意調節，輸出電流大，并采用可調穩壓管式電路，從而得到滿(mǎn)意平穩的輸出電壓。

　　工作原理：經(jīng)整流濾波后直流電壓由R1提供給調整管的基極，使調整管導通，在V1導通時(shí)電壓經(jīng)過(guò)RP、R2使V2導通，接著(zhù)V3也導通，這時(shí)V1、V2、 V3的發(fā)射極和集電極電壓不再變化（其作用完全與穩壓管一樣）。調節RP，可得到平穩的輸出電壓，R1、RP、R2與R3比值決定本電路輸出的電壓值。

　　元器件選擇：變壓器T選用80W～100W，輸入AC220V，輸出雙繞組AC28V。FU1選用1A，FU2選用3A～5A。VD1、VD2選用 6A02。RP選用1W左右普通電位器，阻值為250K～330K，C1選用3300?F／35V電解電容，C2、C3選用0.1?F獨石電容，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

　　2、10A3～15V穩壓可調電源電路圖

　　無(wú)論檢修電腦還是電子制作都離不開(kāi)穩壓電源，下面介紹一款直流電壓從3V到15V連續可調的穩壓電源，最大電流可達10A，該電路用了具有溫度補償特性的，高精度的標準電壓源集成電路TL431，使穩壓精度更高，如果沒(méi)有特殊要求，基本能滿(mǎn)足正常維修使用，電路見(jiàn)下圖。

　　其工作原理分兩部分，第一部分是一路固定的5V1.5A穩壓電源電路。第二部分是另一路由3至15V連續可調的高精度大電流穩壓電路。第一路的電路非常簡(jiǎn)單，由變壓器次級8V交流電壓通過(guò)硅橋QL1整流后的直流電壓經(jīng)C1電解電容濾波后，再由5V三端穩壓塊LM7805不用作任何調整就可在輸出端產(chǎn)生固定的5V1A穩壓電源，這個(gè)電源在檢修電腦板時(shí)完全可以當作內部電源使用。

　　第二部分與普通串聯(lián)型穩壓電源基本相同，所不同的是使用了具有溫度補償特性的，高精度的標準電壓源集成電路TL431，所以使電路簡(jiǎn)化，成本降低，而穩壓性能卻很高。圖中電阻R4，穩壓管TL431，電位器R3組成一個(gè)連續可調得恒壓源，為BG2基極提供基準電壓，穩壓管TL431的穩壓值連續可調，這個(gè)穩壓值決定了穩壓電源的最大輸出電壓，如果你想把可調電壓范圍擴大，可以改變R4 和R3的電阻值，當然變壓器的次級電壓也要提高。

　　變壓器的功率可根據輸出電流靈活掌握，次級電壓15V左右。橋式整流用的整流管QL用15－20A硅橋，結構緊湊，中間有固定螺絲，可以直接固定在機殼的鋁板上，有利散熱。調整管用的是大電流NPN型金屬殼硅管，由于它的發(fā)熱量很大，如果機箱允許，盡量購買(mǎi)大的散熱片，擴大散熱面積，如果不需要大電流，也可以換用功率小一點(diǎn)的硅管，這樣可以做的體積小一些。

　　濾波用50V4700uF電解電容C5和C7分別用三只并聯(lián)，使大電流輸出更穩定，另外這個(gè)電容要買(mǎi)體積相對大一點(diǎn)的，那些體積較小的同樣標注50V4700uF盡量不用，當遇到電壓波動(dòng)頻繁，或長(cháng)時(shí)間不用，容易失效。最后再說(shuō)一下電源變壓器，如果沒(méi)有能力自己繞制，有買(mǎi)不到現成的，可以買(mǎi)一塊現成的200W以上的開(kāi)關(guān)電源代替變壓器，這樣穩壓性能還可進(jìn)一步提高，制作成本卻差不太多，其它電子元件無(wú)特殊要求，安裝完成后不用太大調整就可正常工作。

　　二、開(kāi)關(guān)電源

　　1、PWM開(kāi)關(guān)電源集成控制IC-uc3842工作原理

　　UC3842工作原理

　　下圖為UC3842 內部框圖和引腳圖，UC3842 采用固定工作頻率脈沖寬度可控調制方式，共有8 個(gè)引腳，各腳功能如下：①腳是誤差放大器的輸出端，外接阻容元件用于改善誤差放大器的增益和頻率特性；②腳是反饋電壓輸入端，此腳電壓與誤差放大器同相端的2.5V 基準電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生誤差電壓，從而控制脈沖寬度；③腳為電流檢測輸入端， 當檢測電壓超過(guò)1V時(shí)縮小脈沖寬度使電源處于間歇工作狀態(tài)；④腳為定時(shí)端，內部振蕩器的工作頻率由外接的阻容時(shí)間常數決定，f=1.8/（RT×CT）；⑤腳為公共地端；⑥腳為推挽輸出端，內部為圖騰柱式，上升、下降時(shí)間僅為50ns 驅動(dòng)能力為±1A ；⑦腳是直流電源供電端，具有欠、過(guò)壓鎖定功能，芯片功耗為15mW；⑧腳為5V 基準電壓輸出端，有50mA 的負載能力。

　　UC3842 內部原理框圖

　　UC3842是一種性能優(yōu)異、應用廣泛、結構較簡(jiǎn)單的PWM開(kāi)關(guān)電源集成控制器，由于它只有一個(gè)輸出端，所以主要用于音端控制的開(kāi)關(guān)電源。

　　UC3842 7腳為電壓輸入端，其啟動(dòng)電壓范圍為16-34V。在電源啟動(dòng)時(shí)，VCC﹤16V，輸入電壓施密物比較器輸出為0，此時(shí)無(wú)基準電壓產(chǎn)生，電路不工作；當 Vcc﹥16V時(shí)輸入電壓施密特比較器送出高電平到5V蕨穩壓器，產(chǎn)生5V基準電壓，此電壓一方面供銷(xiāo)內部電路工作，另一方面通過(guò)⑧腳向外部提供參考電壓。一旦施密特比較器翻轉為高電平（芯片開(kāi)始工作以后），Vcc可以在10V-34V范圍內變化而不影響電路的工作狀態(tài)。當Vcc低于10V時(shí)，施密特比較器又翻轉為低電平，電路停止工作。

　　當基準穩壓源有5V基準電壓輸出時(shí)，基準電壓檢測邏輯比較器即達出高電平信號到輸出電路。同時(shí)，振蕩器將根據④腳外接Rt、Ct參數產(chǎn)生 f=/Rt.Ct的振蕩信號，此信號一路直接加到圖騰柱電路的輸入端，另一路加到PWM脈寬市制RS觸發(fā)器的置位端，RS型PWN脈寬調制器的R端接電流檢測比較器輸出端。R端為占空調節控制端，當R電壓上升時(shí)，Q端脈沖加寬，同時(shí)⑥腳送出脈寬也加寬（占空比增多）；當R端電壓下降時(shí)，Q端脈沖變窄，同時(shí) ⑥腳送出脈寬也變變窄（占空比減�。�。

　　UC3842各點(diǎn)時(shí)序如圖所示，只有當E點(diǎn)為高電平時(shí)才有信號輸出 ，并且a、b點(diǎn)全為高電平時(shí)，d點(diǎn)才送出高電平，c點(diǎn)送出低電平，否則d點(diǎn)送出低電平，c點(diǎn)送出高電平。②腳一般接輸出電壓取樣信號，也稱(chēng)反饋信號。當② 腳電壓上升時(shí)，①腳電壓將下降，R端電壓亦隨之下降，于是⑥腳脈沖變窄；反之，⑥腳脈沖變寬。③腳為電流傳感端，通常在功率管的源極或發(fā)射極串入一小阻值取樣電阻，將流過(guò)開(kāi)關(guān)管的電流轉為電壓，并將此電壓引入境腳。當負載短路或其它原因引起功率管電流增加，并使取樣電阻上的電壓超過(guò)1V時(shí)，⑥腳就停止脈沖輸出，這樣就可以有效的保護功率管不受損壞。

　　2、TOP224P構成的12V、20W開(kāi)關(guān)直流穩壓電源電路

　　由TOP224P構成的 12V、20W開(kāi)關(guān)直流穩壓電源電路如圖所示。電路中使用兩片集成電路：TOP224P型三端單片開(kāi)關(guān)電源（IC1），PC817A型線(xiàn)性光耦合器 （IC2）。交流電源經(jīng)過(guò)UR和Cl整流濾波后產(chǎn)生直流高壓Ui，給高頻變壓器T的一次繞組供電。VDz1和VD1能將漏感產(chǎn)生的尖峰電壓鉗位到安全值， 并能衰減振鈴電壓。VDz1采用反向擊穿電壓為200V的P6KE200型瞬態(tài)電壓抑制器，VDl選用1A／600V的UF4005型超快恢復二極管。二 次繞組電壓通過(guò)V砬、C2、Ll和C3整流濾波，獲得12V輸出電壓Uo。Uo值是由VDz2穩定電壓Uz2、光耦中LED的正向壓降UF、R1上的壓降 這三者之和來(lái)設定的。改變高頻變壓器的匝數比和VDz2的穩壓值，還可獲得其他輸出電壓值。R2和VDz2五還為12V輸出提供一個(gè)假負載，用以提高輕載 時(shí)的負載調整率。反饋繞組電壓經(jīng)VD3和C4整流濾波后，供給TOP224P所需偏壓。由R2和VDz2來(lái)調節控制端電流，通過(guò)改變輸出占空比達到穩壓目 的。共模扼流圈L2能減小由一次繞組接D端的高壓開(kāi)關(guān)波形所產(chǎn)生的共模泄漏電流。C7為保護電容，用于濾掉由一次、二次繞組耦合電容引起的干擾。C6可減 小由一次繞組電流的基波與諧波所產(chǎn)生的差模泄漏電流。C5不僅能濾除加在控制端上的尖峰電流，而且決定自啟動(dòng)頻率，它還與R1、R3一起對控制回路進(jìn)行補償。

　　本電源主要技術(shù)指標如下：

　　交流輸人電壓范圍：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；

　　連續輸出功率：Po=20W（TA=25℃，或15W（TA=50℃）；

　　電壓調整率：η=78％；

　　輸出紋波電壓的最大值：±60mV；

　　工作溫度范圍：TA=0～50℃。

　　三、DC-DC電源

　　1、3V轉+5V、+12V的電路圖

　　由電池供電的便攜式電子產(chǎn)品一般都采用低電源電壓，這樣可減少電池數量，達到減小產(chǎn)品尺寸及重量的目的，故一般常用3～5V作為工作電壓，為保證電路工作的穩定性及精度，要求采用穩壓電源供電。若電路采用5V工作電壓，但另需一個(gè)較高的工作電壓，這往往使設計者為難。本文介紹一種采用兩塊升壓模塊組成的電路可解決這一難題，并且只要兩節電池供電。

　　該電路的特點(diǎn)是外圍元件少、尺寸小、重量輕、輸出+5V、+12V都是穩定的，滿(mǎn)足便攜式電子產(chǎn)品的要求。+5V電源可輸出60mA，+12V電源最大輸出電流為5mA。

　　該電路如上圖所示。它由AH805升壓模塊及FP106升壓模塊組成。AH805是一種輸入1.2～3V，輸出5V的升壓模塊，在3V供電時(shí)可輸出 100mA電流。FP106是貼片式升壓模塊，輸入4～6V，輸出固定電壓為29±1V，輸出電流可達40mA，AH805及FP106都是一個(gè)電平控制的關(guān)閉電源控制端。

　　兩節1.5V堿性電池輸出的3V電壓輸入AH805，AH805輸出+5V電壓，其一路作5V輸出，另一路輸入FP106使其產(chǎn)生28～30V電壓，經(jīng)穩壓管穩壓后輸出+12V電壓。

　　從圖中可以看出，只要改變穩壓管的穩壓值，即可獲得不同的輸出電壓，使用十分靈活。FP106的第⑤腳為控制電源關(guān)閉端，在關(guān)閉電源時(shí)，耗電幾乎為零，當第⑤腳加高電平》2.5V時(shí)，電源導通；當第⑤腳加低電平<0.4V時(shí)，電源被關(guān)閉�？梢杂秒娐穪�(lái)控制或手動(dòng)控制，若不需控制時(shí)，第⑤腳與第 ⑧腳連接。

　　2、用MC34063做3.6V電轉9V電路圖

　　工作狀態(tài)：

　　無(wú)負載：

　　輸入：3.65V、18uA（相當600mAH的電池待機三年多）

　　有負載：

　　輸出：9.88V、50.2mA，輸入：3.65V、186.7mA，效率為72%

　　工作原理：

　　無(wú)負載時(shí)，IC的 6腳沒(méi)有電，停止工作，輸入端3.65V工作電流只有18uA（相當600mAH的電池待機三年多）！

　　當有負載時(shí)（Q1有Ieb電流），8550的EC極導通，IC得電工作。

　　IC是否工作是由是否有負載決定的，就相當一個(gè)電池。

　　用IC做電壓轉換效率高，輸出穩定！

　　這個(gè)電路加點(diǎn)改進(jìn)，增加功率可以做“不需開(kāi)關(guān)的4.2V轉5V移動(dòng)電源”�？梢杂�

　　個(gè)電池盒做手機的后備電源！

　　電路圖

　　我的電感是用0.3mm的線(xiàn)在1cm的工字磁芯上繞約30匝。我覺(jué)得這磁芯用得偏大了，他的空間還沒(méi)有繞上一半。

　　四、充電電路

　　1、lm358堿性電池充電器電路圖

　　堿性電池能否充電的問(wèn)題，有兩種不同的說(shuō)法。有的說(shuō)可以充，效果非常好。有的說(shuō)絕對不能充，電池說(shuō)明提示了會(huì )有爆炸的危險。事實(shí)上，堿性電池確可充電，充電次數一般為30-50次左右。

　　實(shí)際上是由于在充電方法上的掌握，導致了截然不同的兩種后果。首先 ，堿性電池可以充電是毋庸置疑的，同時(shí)，在電池的說(shuō)明中，都提到堿性電池不可充電，充電可能導致爆炸。這也是沒(méi)錯的，但是注意這里的用詞是“可能”導致爆炸。你也可以理解為廠(chǎng)家的一種免責性的自我保護聲明。堿性電池充電的關(guān)鍵是溫度。只要能做到對電池充電時(shí)不出現高溫，就可以順利地完成充電過(guò)程，正確的充電方法要求有幾點(diǎn)：

　　1.小電流50MA

　　2.不過(guò)充1.7V，不過(guò)放1.3V

　　一些人嘗試充電實(shí)踐后，斬釘截鐵地說(shuō)不能充電，之所以出現充不進(jìn)電、用電時(shí)間短、漏液、爆炸等問(wèn)題，多數是充電器的問(wèn)題，如果充電器充電電流太大，遠超過(guò) 50ma，如一些快速充電器充電電流在200ma以上，直接的后果是電池溫度很高，摸上去燙手，輕則會(huì )漏液，嚴重的就會(huì )爆炸。

　　有的人使用鎳氫充電電池充電器來(lái)充，低檔的充電器沒(méi)有自動(dòng)停充功能，長(cháng)時(shí)間的充電導致電池過(guò)充也會(huì )出現漏液和爆炸。好一點(diǎn)的充電器有自動(dòng)停充功能，但停充電壓一般設定為鎳氫充電電池的1.42V，而堿性電池充滿(mǎn)電壓約為1.7V。因此，電壓太低，感覺(jué)上就是充不進(jìn)電，用電時(shí)間短，沒(méi)什么效果。再有就是電池不過(guò)放指的是不要等到電池完全沒(méi)電再充電，這樣操作，再好的電池也就能充三、五次，且效果差。

　　一般建議用南孚堿性電池電壓不低于1.3V。所以，你如果打算對堿性電池充電，必須要有一個(gè)合格的充電器，充電電流50ma左右，充電截止電壓1.7V左右�？纯茨慵业某潆娖靼�。

　　市面上有賣(mài)堿性電池專(zhuān)用充電器的，所謂專(zhuān)利產(chǎn)品。實(shí)際上就是充電電壓1.7V電流50ma的簡(jiǎn)單電路。利用手邊現有的零件LM358和TL431，我做了個(gè)簡(jiǎn)單電路，截止電壓1.67V自動(dòng)停充，成本兩元而已。供感興趣的朋友參考。

　　相關(guān)說(shuō)明：

　　堿錳充電電池：是在堿性鋅錳電池的基礎上發(fā)展起來(lái)的，由于應用了無(wú)汞化的鋅粉及新型添加劑，故又稱(chēng)為無(wú)汞堿錳電池。這種電池在不改變原堿性電池放電特性的同時(shí)，又能充電使用幾十次到幾百次，比較經(jīng)濟實(shí)惠。

　　堿性鋅錳電池簡(jiǎn)稱(chēng)堿錳電池，它是在1882年研制成功，1912年就已開(kāi)發(fā)，到了1949年才投產(chǎn)問(wèn)世。人們發(fā)現，當用KOH電解質(zhì)溶液代替NH4Cl做電解質(zhì)時(shí)，無(wú)論是電解質(zhì)還是結構上都有較大變化，電池的比能量和放電電流都能得到顯著(zhù)的提高。

　　它的特點(diǎn)：

　　1.開(kāi)路電壓為1.5V；

　　2.工作溫度范圍寬在－20℃～60℃之間，適于高寒地區使用；

　　3.大電流連續放電其容量是酸性鋅錳電池的5倍左右；

　　4.它的低溫放電性能也很好。

　　充電次數在30次以?xún)�，一�?0-20次，需要特別充電器，極為容易喪失充電能力。

　　2、2.75W中功率USB充電器電路圖

　　該設計采用了Power Integrations的LinkSwitch系列產(chǎn)品LNK613DG。這種設計非常適合手機或類(lèi)似的USB充電器應用，包括手機電池充電器、USB 充電器或任何有恒壓／恒流特性要求的應用。

　　在電路中，二極管D1至 D4對AC輸入進(jìn)行整流，電容C1和C2對DC進(jìn)行濾波。L1、C1和C2組成一個(gè)π型濾波器，對差模傳導EMI噪聲進(jìn)行衰減。這些與Power Integrations的變壓器E-sheild？技術(shù)相結合，使本設計能以充足的裕量輕松滿(mǎn)足EN55022 B級傳導EMI要求，且無(wú)需Y電容。防火、可熔、繞線(xiàn)式電阻RF1提供嚴重故障保護，并可限制啟動(dòng)期間產(chǎn)生的浪涌電流。(單擊圖片看全圖)

　　圖1顯示U1通過(guò)可選偏置電源實(shí)現供電，這樣可以將空載功耗降低到40 mW以下。旁路電容C4的值決定電纜壓降補償的數量。1μF的值對應于對一條0.3 Ω、24 AWG USB輸出電纜的補償。（10 μF電容對0.49 Ω、26 AWG USB輸出電纜進(jìn)行補償。）

　　在恒壓階段，輸出電壓通過(guò)開(kāi)關(guān)控制進(jìn)行調節。輸出電壓通過(guò)跳過(guò)開(kāi)關(guān)周期得以維持。通過(guò)調整使能與禁止周期的比例，可以維持穩壓。這也可以使轉換器的效率在整個(gè)負載范圍內得到優(yōu)化。輕載（涓流充電）條件下，還會(huì )降低電流限流點(diǎn)以減小變壓器磁通密度，進(jìn)而降低音頻噪音和開(kāi)關(guān)損耗。隨著(zhù)負載電流的增大，電流限流點(diǎn)也將升高，跳過(guò)的周期也越來(lái)越少。

　　當不再跳過(guò)任何開(kāi)關(guān)周期時(shí)（達到最大功率點(diǎn)），LinkSwitch-II內的控制器將切換到恒流模式。需要進(jìn)一步提高負載電流時(shí)，輸出電壓將會(huì )隨之下降。輸出電壓的下降反映在FB引腳電壓上。作為對FB引腳電壓下降的響應，開(kāi)關(guān)頻率將線(xiàn)性下降，從而實(shí)現恒流輸出。

　　D5、R2、R3和C3組成RCD-R箝位電路，用于限制漏感引起的漏極電壓尖峰。電阻R3擁有相對較大的值，用于避免漏感引起的漏極電壓波形振蕩，這樣可以防止關(guān)斷期間的過(guò)度振蕩，從而降低傳導EMI。

　　二極管D7對次級進(jìn)行整流，C7對其進(jìn)行濾波。C6和R7可以共同限制D7上的瞬態(tài)電壓尖峰，并降低傳導及輻射EMI。電阻R8和齊納二極管 VR1形成一個(gè)輸出假負載，可以確�？蛰d時(shí)的輸出電壓處于可接受的限制范圍內，并確保充電器從AC市電斷開(kāi)時(shí)電池不會(huì )完全放電。反饋電阻R5和R6設定最大工作頻率與恒壓階段的輸出電壓。

　　五、恒流源

　　1、淺談如何設計三線(xiàn)制恒流源驅動(dòng)電路

　　恒流源驅動(dòng)電路負責驅動(dòng)溫度傳感器Pt1000，將其感知的隨溫度變化的電阻信號轉換成可測量的電壓信號。本系統中，所需恒流源要具有輸出電流恒定，溫度穩定性好，輸出電阻很大，輸出電流小于0．5 mA（Pt1000無(wú)自熱效應的上限），負載一端接地，輸出電流極性可改變等特點(diǎn)。

　　由于溫度對集成運放參數影響不如對晶體管或場(chǎng)效應管參數影響顯著(zhù)，由集成運放構成的恒流源具有穩定性更好、恒流性能更高的優(yōu)點(diǎn)。尤其在負載一端需要接地的場(chǎng)合，獲得了廣泛應用。所以采用圖2所示的雙運放恒流源。其中放大器UA1構成加法器，UA2構成跟隨器，UA1、UA2均選用低噪聲、低失調、高開(kāi)環(huán)增益雙極性運算放大器OP07。

　　設圖2中參考電阻Rref上下兩端的電位分別Va和Vb，Va即為同相加法器UA1的輸出，當取電阻R1=R2，R3=R4時(shí)，則Va=VREFx+Vb，故恒流源的輸出電流就為：

　　由此可見(jiàn)該雙運放恒流源具有以下顯著(zhù)特點(diǎn)：

　　1）負載可接地；2）當運放為雙電源供電時(shí)，輸出電流為雙極性；3）恒定電流大小通過(guò)改變輸入參考基準VREF或調整參考電阻Rref0的大小來(lái)實(shí)現，很容易得到穩定的小電流和補償校準。

　　由于電阻的失配，參考電阻Rref0的兩端電壓將會(huì )受到其驅動(dòng)負載的端電壓Vb的影響。同時(shí)由于是恒流源，Vb肯定會(huì )隨負載的變化而變化，從而就會(huì )影響恒流源的穩定性。顯然這對高精度的恒流源是不能接受的。所以R1，R2，R3，R4這4個(gè)電阻的選取原則是失配要盡量的小，且每對電阻的失配大小方向要一致。實(shí)際中，可以對大量同一批次的精密電阻進(jìn)行篩選，選出其中阻值接近的4個(gè)電阻。

　　2、開(kāi)關(guān)電源式高耐壓恒流源電路圖

　　研制儀器需要一個(gè)能在0到3兆歐姆電阻上產(chǎn)生1MA電流的恒流源，用UC3845結合12V蓄電池設計了一個(gè)，變壓器采用彩色電視機高壓包，其中L1用漆包線(xiàn)在原高壓包磁心上繞24匝，L3借助原來(lái)高壓包的一個(gè)線(xiàn)圈，L2借助高壓包的高壓部分。L3和LM393構成限壓電路，限制輸出電壓過(guò)高，調節R10 可以調節開(kāi)路輸出電壓。