大电流 低压差 过流保护稳压电路

jiaofanchl

     本人设计制作了一款大电流 低压差 过流保护稳压电路板。现介绍给大家，如有错误和不足之处，请指教。电路图如下图所示。本电路有以下特点：1. 担任误差放大的双运放AD827把放大后的误差电压经三极管U1转变为电流信号，场管Q14接成恒流源形式作为U1的负载，增大了U1的电压放大倍数。此电压加在电压调整管Q7的栅极和源极之间。为什么Q7要用场管呢？其一是场管需要的是驱动电压，栅极电流非常小。如果Q7用的是普通双极型三极管，其基极就需要较大的驱动电流，就必须把U1的输出电流再次进行放大。而Q7用成场管后，就不必把U1的输出电流再次进行放大，节省了一至二个三极管，简化了电路。其二是Q14要进入恒流状态，必须有大约2V以上的电压。Q7若是普通双极型三极管，其Ube最多0.7V左右，而Q7改成场管，其栅源开启电压就需3V左右，而Q14正好跨接在栅极源极上，满足了恒流条件。Q2 Q12是Q7的扩流三极管，以供大电流输出需要。
2. 电路工作时扩流管Q2 Q12集 射极之间的电压就是调整管的压差△U，它是Q7源漏电压Usd与Q2 Q12基极发射极间的电压Ube之和。Ube约0.6V，而Usd最小可达0.2V以下，所以△U最小可达0.8V以下。比起一般 稳压电路的3.5V的压差小了很多，所以叫低压差稳压电路。众所周知，调整管的压差越大，稳压性能越好，但电能的消耗越大，电压的利用率越低。而低压差稳压电路在实际压差相同的情况下，就相当于在较大的压差下工作，并且提高了电压的利用率。如果Q7改用大电流场管，两管并联，不用扩流管Q2 Q12，就可使最小压差降到0.2V以下。
   3. 场管Q7接成漏极输出形式需要启动电路，由电容器C23 电阻R19 二极管D12构成。接通电路后C23的充电电流经R19入地，刚开始的瞬间，R19两端形成一定的电压，使二极管D12导通，Q7的漏极与与D12的负极相接，这样Q7的源极和漏极就有了电位差，而栅极通过跨接在源 栅极间的Q14获得负偏压，于是Q7导通，电路开始工作。在短时间内C23充电完毕R19上端的电位为零，D12反偏而截止，启动电路不再消耗电能。
   4. 基准电压电路的接法。精密并联稳压集成块TL431输出35V的基准电压，与之串联的结型场管提供恒定电流，提高了电压稳定度。一般的稳压电路中基准电压都小于电路设计的输出电压，大约是三分之一左右。取样电压是把稳压后的实际电压经过电阻分压后得到的，同样也是实际电压的三分之一左右。而本稳压电路的输出电压设定为35V，基准电压就取35V。以正输出稳压部分为例，运放U7A的同相输入端接地，电阻R15 R16串联，R15的上端接正输出+35V，而R16的下端接负基准电压-35V，R15 R16的连接点的电位理论值应为零，即地电位，而运放U7A的反相输入端就与该点相连。若输出电压偏离一定的量，则R15 R16的连接点的电位就与地电位偏离相同的量，此误差电压百分之百被运放U7A获得，大大提高了电路的反应灵敏度，从而提高了电路的稳压性能。电容器C19 电阻R33起防运放自激的作用，必须接上。
   5. 降压减流式保护电路。R23 R26 Q9 C11 R27 光耦U4组成保护电路，当输出电流小于7A时Q9不导通，保护电路不启动。当输出电流大于7A时，Q9导通电流流过光耦U4，其右侧与R15并联部分的电阻减小，电路的输出电压就减小，使输出电流减小。负载电阻越小输出电压就越小，电流就越小。电容器C11的作用是，当浪涌电流大于7A时，虽然Q9导通，但此导通电流流过C11为其充电，并不流过U4，只要浪涌电流的持续时间小于C11的充电时间，保护电路就不会误触发。
   6. 由于保护电路是降压减流形式，所以在保护过程中输出电压要降低，甚至要降低很多，所以基准电压电路和为运放提供电源的稳压电路就不能接在稳压后，而必须接在稳压前。
   稳压电路板如下图所示。注意板上两个运放插座IC1 IC2是性能更好的TL431。

jiaofanchl

   本人设计制作了一款大电流 低压差 过流保护稳压电路板。现介绍给大家，如有错误和不足之处，请指教。电路图如下图所示。本电路有以下特点：1. 担任误差放大的双运放AD827把放大后的误差电压经三极管U1转变为电流信号，场管Q14接成恒流源形式作为U1的负载，增大了U1的电压放大倍数。此电压加在电压调整管Q7的栅极和源极之间。为什么Q7要用场管呢？其一是场管需要的是驱动电压，栅极电流非常小。如果Q7用的是普通双极型三极管，其基极就需要较大的驱动电流，就必须把U1的输出电流再次进行放大。而Q7用成场管后，就不必把U1的输出电流再次进行放大，节省了一至二个三极管，简化了电路。其二是Q14要进入恒流状态，必须有大约2V以上的电压。Q7若是普通双极型三极管，其Ube最多0.7V左右，而Q7改成场管，其栅源开启电压就需3V左右，而Q14正好跨接在栅极源极上，满足了恒流条件。Q2 Q12是Q7的扩流三极管，以供大电流输出需要。
2. 电路工作时扩流管Q2 Q12集 射极之间的电压就是调整管的压差△U，它是Q7源漏电压Usd与Q2 Q12基极发射极间的电压Ube之和。Ube约0.6V，而Usd最小可达0.2V以下，所以△U最小可达0.8V以下。比起一般 稳压电路的3.5V的压差小了很多，所以叫低压差稳压电路。众所周知，调整管的压差越大，稳压性能越好，但电能的消耗越大，电压的利用率越低。而低压差稳压电路在实际压差相同的情况下，就相当于在较大的压差下工作，并且提高了电压的利用率。如果Q7改用大电流场管，两管并联，不用扩流管Q2 Q12，就可使最小压差降到0.2V以下。
   3. 场管Q7接成漏极输出形式需要启动电路，由电容器C23 电阻R19 二极管D12构成。接通电路后C23的充电电流经R19入地，刚开始的瞬间，R19两端形成一定的电压，使二极管D12导通，Q7的漏极与与D12的负极相接，这样Q7的源极和漏极就有了电位差，而栅极通过跨接在源 栅极间的Q14获得负偏压，于是Q7导通，电路开始工作。在短时间内C23充电完毕R19上端的电位为零，D12反偏而截止，启动电路不再消耗电能。
   4. 基准电压电路的接法。精密并联稳压集成块TL431输出35V的基准电压，与之串联的结型场管提供恒定电流，提高了电压稳定度。一般的稳压电路中基准电压都小于电路设计的输出电压，大约是三分之一左右。取样电压是把稳压后的实际电压经过电阻分压后得到的，同样也是实际电压的三分之一左右。而本稳压电路的输出电压设定为35V，基准电压就取35V。以正输出稳压部分为例，运放U7A的同相输入端接地，电阻R15 R16串联，R15的上端接正输出+35V，而R16的下端接负基准电压-35V，R15 R16的连接点的电位理论值应为零，即地电位，而运放U7A的反相输入端就与该点相连。若输出电压偏离一定的量，则R15 R16的连接点的电位就与地电位偏离相同的量，此误差电压百分之百被运放U7A获得，大大提高了电路的反应灵敏度，从而提高了电路的稳压性能。电容器C19 电阻R33起防运放自激的作用，必须接上。
   5. 降压减流式保护电路。R23 R26 Q9 C11 R27 光耦U4组成保护电路，当输出电流小于7A时Q9不导通，保护电路不启动。当输出电流大于7A时，Q9导通电流流过光耦U4，其右侧与R15并联部分的电阻减小，电路的输出电压就减小，使输出电流减小。负载电阻越小输出电压就越小，电流就越小。电容器C11的作用是，当浪涌电流大于7A时，虽然Q9导通，但此导通电流流过C11为其充电，并不流过U4，只要浪涌电流的持续时间小于C11的充电时间，保护电路就不会误触发。
   6. 由于保护电路是降压减流形式，所以在保护过程中输出电压要降低，甚至要降低很多，所以基准电压电路和为运放提供电源的稳压电路就不能接在稳压后，而必须接在稳压前。
   稳压电路板如下图所示。注意板上两个运放插座IC1 IC2是性能更好的TL431。

Rift

电容孔太小，正负傻傻不分，这个设计不合格

xmlhifi

等看测试报告

无语密码

太复杂了，电流与电压不匹配吧？

aihaoEZZ

太复杂了，不实用

小功放

达到什么目的？

输出电压电流，压差多少，没有指标，一切都是空话。还有就是电源电路，是是普通整流滤波，还是开关电源？

属鸡的_老顽童

图库中的电解应该都有正负标注的啊？这个是自己创造的？还有:既然是号称制作了，那么应该有已是实物调试的过程和成品的展现。

ss0009671

不会搞成永动机吧?

6P13P

总觉得楼主说的低压差稳压用到功放电路上没有必要。

烧不轻

效果如何

一泻千里

△U最小可达0.8V以下？？LT1083也才做到1.5V，这电路确定能用？

ls0001

感谢老先生的分享.
基准采样的设计巧妙.保护电路简洁.但不知道当正负供电输入不一至或者不同步等异常时的情况如何.
如果用于功放,适当简化一下便于制作,LM78(79)15换用二极管代替,Q3恒流用一只电阻代替,调整管用一只大电流场管(或者并联),大电流场管型号丰富,价格不贵.
看起来压差不能低于场管的开启电压,是否我没看懂,请老先生赐教.

小功放

6P13P 发表于 2019-11-2 18:25
总觉得楼主说的低压差稳压用到功放电路上没有必要。

是没法实现----------你看他，没有标准的

多大电流？多大压差？

简单的必须的标准它没有，电路搞到超复杂。然后你说不可以，标准没有怎么界定可以不可以？

一泻千里

6P13P 发表于 2019-11-2 18:25
总觉得楼主说的低压差稳压用到功放电路上没有必要。

低压差是有必要的，减少功耗减少发热量，我一直想找一款这样的三端稳压用于我的甲类，太多的分立零件做稳压增加复杂性且不稳定。

6P13P

一泻千里 发表于 2019-11-4 11:14
低压差是有必要的，减少功耗减少发热量，我一直想找一款这样的三端稳压用于我的甲类，太多的分立零件做稳 ...

究竟是指低压差稳压或是电子滤波(电容倍增法)?要搞清楚哦!