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上海歐戟貿(mào)易有限公司

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開關(guān)穩(wěn)壓電源以其體積小、重量輕、變換效率高而被廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備中，但這種電源只適用于輸出電壓固定或變化范圍不大的場合。因此本提出了一種利用單片式開關(guān)穩(wěn)壓器LM2576-ADJ替代線性穩(wěn)壓器構(gòu)成的串聯(lián)開關(guān)式穩(wěn)壓電源，除具有線性電源寬范圍連續(xù)可調(diào)的優(yōu)點(diǎn)外，同時(shí)又使電源效率得到了大幅度提高。在本電路最大輸出功率約為75w，電壓調(diào)節(jié)范圍在1.23V~25V，輸出電流可達(dá)3A。
 

　　1.電路結(jié)構(gòu)

　　整個電路是由降壓整流電路、穩(wěn)壓電路、數(shù)控調(diào)節(jié)電路、數(shù)顯電路等四部分構(gòu)成。其電路框圖如圖1所示。

　　圖1 系統(tǒng)框圖

　　2.原理分析

　　2.1穩(wěn)壓電路

　　本電路的穩(wěn)壓部分采用LM2576。為了產(chǎn)生不同的輸出電壓，通常將比較器的負(fù)端接基準(zhǔn)電壓(1.23V)，正端接分壓電阻網(wǎng)絡(luò)，輸出電壓經(jīng)分壓電阻網(wǎng)絡(luò)的輸出同內(nèi)部基準(zhǔn)穩(wěn)壓值1.23V進(jìn)行比較。若電壓有偏差，可用放大器控制內(nèi)部振蕩器的輸出占空比，從而使輸出電壓保持穩(wěn)定。其典型應(yīng)用電路如圖2所示。

　　圖2 輸出電壓可調(diào)型典型應(yīng)用電路

　　圖中+V_1N是電壓輸入端，穩(wěn)壓器控制端4腳接于電位器W和電阻R組成的分壓電路上，改變W即可改變分壓比，就能調(diào)節(jié)其輸出電壓大小。輸出電壓Vout與R1和R2的關(guān)系Uo=UREF(1+R2/R1)，其中穩(wěn)壓器取樣電路基準(zhǔn)電壓UREF為1.23V。

　　電感L1的選擇要根據(jù)LM2576的輸出電壓、最大輸入電壓、最大負(fù)載電流等參數(shù)選擇。首先，依據(jù)如下公式計(jì)算出電壓·微秒常數(shù)(E·T)：

　　上式中Vin是LM2576的最大輸入電壓，Vout是LM2576的輸出電壓，f是LM2576的工作振蕩頻率值(52KHz)。E·T確定之后，就可參照相應(yīng)的電壓·微秒常數(shù)和負(fù)載電流曲線圖來查找所需的電感值，見圖3。

　　圖3 電壓·微秒常數(shù)和負(fù)載電流曲線圖

　　在本電路中Vin=28V，Vout=25V，故根據(jù)公式可得出：

　　由圖中可以看出，按照最大負(fù)載電流選擇，電感L的取值應(yīng)為68μH。CIN為輸入端濾波電容，一般應(yīng)大于或等于100μF，安裝時(shí)要求盡量靠近LM2576的輸入引腳，其耐壓值應(yīng)與最大輸入電壓值相匹配。COUT為輸出端濾波電容，該電容應(yīng)按如下公式取值：

　　式中Vin是LM2576的最大輸入電壓，Vout是LM2576的輸出電壓，L是經(jīng)計(jì)算并查表選出的電感L1的值。電容C的耐壓值應(yīng)大于額定輸出電壓的1.5～2倍。二極管D1選用MBR360系列的肖特基二極管。

　　2.2電壓調(diào)整電路

　　本電路的電壓調(diào)整部分采用電子電位器X9511作為電壓調(diào)整單元。其典型應(yīng)用圖，見圖4。X9511內(nèi)含31個串聯(lián)電阻陣列和32個軸頭。軸頭位置由兩個按鍵控制，并且可以被存儲在內(nèi)部的EEPROM存儲器中，以供下一次通電時(shí)重新調(diào)用，并自動恢復(fù)軸頭位置。電壓調(diào)整電路圖，見圖5。

　　圖4 X9511的典型應(yīng)用圖

　　圖5 電壓調(diào)整電路

　　根據(jù)LM2576一ADJ的應(yīng)用原理，其輸出電壓Uo=(1+R/R2)，式中R可選用由IC3(X9511，50K)構(gòu)成的數(shù)控電位器，UREF=1.23V，Uo=UOMAX=25V，所以：

　　即R2的取值約為2.6KΩ。由以上分析可知，此電路的電壓調(diào)節(jié)范圍大約如下：

　　當(dāng)R為0Ω時(shí)：

　　當(dāng)R為50KΩ時(shí)：

　　2.3電壓顯示電路

　　在本單元中我們采用由MAX1496構(gòu)成的電壓顯示電路。其工作電源為單電源2.7V至5.25V。其典型應(yīng)用電路見圖6，電壓顯示電路見圖7。