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直流屏電路原理圖文解析

作者:  來源:  更新時間:2021-06-09 17:52:39  點擊次數:

一、直流屏的穩壓電路: 

如圖是串聯穩壓電源電路圖,其中T1是調整管,D1和R2組成基準電壓,T2為比較放大器,R3~R5組成取樣電路,R6是負載。其電路組成框圖如圖。假設由于某種原因引起輸出電壓UO降低時,通過R3~R5的取樣電路,引起T2基極電壓(UT2)O成比例下降,由于T2發射極電壓(UT2)E受穩壓管D1的穩壓值控制保持不變,所以T2發射結電壓(UT2)BE將減小,于是T2基極電流(IT2)B減小,T2發射極電流(IT2)E跟隨減小,T2管壓降(UT2)CE增加,導致其發射極電壓(UT2)C上升,即調整管T1基極電壓(UT1)B將上升,T1管壓降(UT1)CE減小,使輸入電壓UI更多的加到負載上,這樣輸出電壓UO就上升。當輸出電壓升高時整個變化過程與上面完全相反。在串聯穩壓電源的整個穩壓控制過程中,由于增加了比較放大電路T2,輸出電壓UO的變化經過T2放大后再去控制調整管T1的基極,使電路的穩壓性能得到增強。T2的β值越大,輸出的電壓穩定性越好。


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串聯穩壓電路


二、直流屏的可調電流源:

可調電流源有多種不同的方法實現,本電流源由一個二極管和一個三極管實現,由電路原理圖可知,由電源端到三極管基極電壓由發光二極管導通電壓決定,取為紅色發光二極管,導通電壓為1.8V,而三極管發射極到基極間的電壓為0.7V,因此,三極管發射極電阻上的電壓是恒定的為二極管的導通電壓與三極管eb間的電壓差決定,如本電路為恒定的1.1V,因此,只要調節三極管發射極電阻就可以調節三極管發射極電流(也就是三極管集電極電流),將三極管集電極電流作為輸出電流。這個電路就構成了可調電流源。


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電流源


三、直流屏的保護電路: 

過壓與欠壓故障的保護:從各電源輸出端引入電壓信號到電壓信號檢測電路,由于有多個電壓,所以可以選用加法器來進行檢測,得到當各電壓正常時加法器的輸出電壓信號,當引入的電壓信號不正常時,本電路的輸出電壓信號肯定會發生變化,將這個信號引入到過壓比較器和欠壓比較器,比較器的輸出信號狀態就可以是一個反映主電源各電壓是否在正常范圍內的信號。這種方法的優點是可以同時檢測多個電壓信號,只要有一個出現問題時,在這個電路的輸出端都能夠反映出來;但它的缺點是若幾個電壓信號同時出現問題,而且正好相互抵消(如一個電壓升高,另一個電壓降低,而且變化的量又正好使電路輸出數據不變),此時電路將沒有反映,達不到保護的目的,但是出現這樣現象的概率是很小的,因此不會影響電路的實際使用。 

過流保護電路:主電源電流流過取樣電阻,這樣主電流的大小可以通過取樣電阻的電壓反映出來,所以首先通過減法器檢測出取樣電阻上的電壓值,再送到比較器,判斷是否電流過大。注意,由于有正負二路電源,所以這樣的電路有二路。

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過流保護電路


以上各電路的輸出信號經過或門送出。 

或門送出的信號不能直接控制驅動器,有一個+5V電源接口是否接錯電源的信號,將這個信號和或門送出的信號再送到加法器。


四、直流屏的開機延時電路:

由于開機時主電源輸出電壓并不能立即達到正常值,若不考慮這個因素,電源將無法開機。因此保護電路必須在主電源達到正常值后才開始工作,因此要設計一個保護電路工作開機延時電路。

或門送出的信號,+5V電源接口是否接錯電源的信號,開機延時信號一起送到加法器進行加法運算,加法器計算出的結果就可以反映出電路工作狀態,再將這個加法器的結果送到比較器,比較器輸出控制信號。 

由于繼電器的動作電流相對較大,運算放大器是帶不起這個負載的,因此控制信號需要經過驅動電路再驅動繼電器。一般使用的驅動電路采用三極管電路,讓三極管處在飽和導通與截止工作狀態。


五、直流屏或門的選擇:

可以用數字集成電路芯片,也可以用分立元件構成的或門電路。本人選用分立元件構成的或門電路,只要二個二極管就可以了,二個二極管的陽極分別接二個比較器的輸出端,陰極接在一起。當二個比較器都是輸出低于電平時,這二個二極管都截止,當二個比較器中有一個輸出高于電平時,這二個二極管中一個導通,另一個截止,因此,連接在一起的二極管陰極一定為高電平。


六、直流屏二極管耐壓的選擇:

當以上二個二極管中一個導通,一個截止時,處于截止狀態的二極管一端的電壓是高電平約為10.6V,低電平約為-10.6V,所以加在二極管上的反向電壓為21.2V。所以選用的二極管反向耐壓必須大于22V。


七、直流屏二極管電流的選擇:

因為所接負載電阻大于10K,實際流過二極管的電流小于1mA。 這個電流很小。二極管和選擇:因輸出電流很小,所以選用二極管4148就可以了。4148的最高反向耐壓大于75V,最大電流為150mA。


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