教学用稳压电源的设计
4.2 基于LT3080和TL431组合的教学用稳压电源系统
采用LT3080和TL431组合设计的0~30 V,0~2 A的教学用稳压电源系统,如图5所示。输入市电220 V,交流电压经变压器T变换输出10 V、20 V、30 V。变压器容量100 VA。通过继电器J1、J2实现自动切换,以适应不同的输出电压需要。当输出电压在0~10 V之间时。J1、J2都不吸合,输入电压UI=10 V。经VD1~VD4整流后输出12 V的电压,通过LT3080做电流源输出IO,R1控制输出电流IO=1 V/R1=2 A,输出后经LT3080稳压输出UO,RPV控制UO=RPV×20μA,电路简单。根据输出电流的大小可并联多只LT3080。
由于调节电位器RPl和RPV阻值都比较大,因此应选用线性精密电位器。在调节输出电压UO时,当UO小于10 V时,J1,J2均不吸合,输入接交流10 V端,当输出电压超过10V时,调节RP1使VA>2.5 V,IIC5导通,J1吸合,输入电压可切换至20 V,当输出电压超过20 V时,调节RP2使UB>2.5 V,IIC6导通J2吸合,输入电压切换至30 V,从而实现输入跟踪式三段电压自动调节电路,降低了输入输出间电压,减少稳压集成电路功耗,提高电源的利用率。
将每只LT3080上的功耗限制在12 W以下,保证其工作的可靠性,由于LT3080的LDO特性,设计时可使△U尽可能的小。采用多抽头变压器,增加图4所示的调节电路,以提高电源效率。
5 结论
该设计兼顾通用性,设计输出电压为0~30V如果针对职业教学使用的需要,变压器的输出设计为6V,13V,25V更能充分利用LT3080稳压集成电路LDO的优良特性,因为常用的实验电压为5V、12V、24V。用TL431的开关功能实现输入电压的自动切换时只需微调RP1,RP2即可 (但是输出电压的最大值只有25V)。输出还可采用加减并联组合形式来满足不同输出电压和电流的需要,使整个电源设计简单,进而提高教学用稳压电源的可靠性、可调性、易修改性。
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