ＴＰＲ恒压恒流高精度直流稳压电源剖析
ＴＰＲ－３００３直流稳压电源具有恒压、恒流和完善的过载保护能力，由于厂方不提供图纸，笔者在维修中测绘出整电路，并列出常见故障及维修调整方法。
该稳压电源为恒压（ＣＶ）、恒流（ＣＣ），输出电压０～３０Ｖ可调，输出负载电流０～３Ａ可调，工作特性为恒压／恒流自动转换性，能随负载的变化在恒压与恒流状态之间连续转变，恒压与恒流方式之间的交点称为转换点。利用恒流特性对可充电池进行充电很方便。
一、工作原理
整机分四大块：串联型直流稳压电源，含调整放大和恒压电路；恒流调节和恒压恒流转换显示部分；基准稳压电源；变压器次级交流电压自动调整电路。
整机电路图如图所示。
１．串联型直流稳压电源和恒压电路。主要由调整管Ｔ１、Ｔ２、Ｔ１０、Ｔ１１组成，运放ＩＣ１及Ｐ１、Ｐ２电压调节电位器、基准电压组成恒压电路，控制Ｔ２基极电压，改变调整管的导通程度，保证稳压电路的正常工作。这里Ｐ１、Ｐ２作为粗调、细调电位器调整电压，ＩＣ１的同相端接上基准电压和调整电压，与反相端的采样电压进行比较，来改变调整管的电流。
２．恒流电路——也称限流电路。即调整到预定电流限制时，输出电流保持不变，输出电压随着负载的进一步增加而成比例地减少。恒流电路由运放ＩＣ２及取样电阻０．１５Ω，另加恒压、恒流转换显示电路组成。ＩＣ２同相端从Ｐ３电流调整电位器及基准电源调节Ｗ１得到参考电压，反相端通过电阻１ｋΩ接在采样电阻０．１５Ω的前端。当采样电压大于参考电压的时候，ＩＣ２的输出电压下降，这样使Ｔ２的Ｖｂ下降，使输出电压减小，但是输出电流保持不变，达到了限流的目的。在恒压时Ｔ８导通，Ｔ９截止，所以恒压（ＣＶ）绿灯亮，恒流（ＣＣ）红灯灭，因为恒压时ＩＣ２输出为高电平，通过稳压管ＤＺ（６Ｖ）使Ｔ８导通，绿灯亮。当限流保护起保护作用时，ＩＣ２输出为０，这时，Ｔ２的Ｖｂ通过二极管电压下降到０，使调整管截止。
３．基准稳压电源。由ＴＬ４３１及７８Ｌ１２、Ｔ３组成。ＴＬ４３１不仅做标准电压，而且担负着对误差电压比较放大和对Ｔ３管的控制作用。ＴＬ４３１内部参考电压为２．５Ｖ，取样电压大小实际与ＴＬ４３１的２．５Ｖ基准电压比较，改变ＴＬ４３１阴极电压，从而调整Ｔ３的导通。另外，Ｔ３的基极电压是经过７８Ｌ１２稳压后再经电阻１ｋΩ到基极，使输出＋１５Ｖ保持稳定，输出＋１５Ｖ主要用在ＩＣ１与ＩＣ２集成运放电源及恒压和恒流电路的基准电压、交流电压切换电路的参考电压。＋６Ｖ接在主稳压电源的输出正极。
从图可见，ＴＰＲ－３００３直流稳压电源的高精度主要使用了双重高精度稳压组成的基准电源。
４．交流电源自动切换电路。直流可调稳压电源另一特点是实际运用中随着输入输出压差的增大，使输出电流Ｉｏ降低和调整管结温升高，从而增加了调整管的功耗。一般采用手动切换变压器的输出线圈抽头来达到降低压差的目的。本电路采用Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７晶
体管组成的检测电路，自动切换交流电压。变压器的次级输出１４Ｖ、２４Ｖ、３２Ｖ三种交流电压，一般检测在直流电源的输出＋１０Ｖ及＋２０Ｖ处自动切换。Ｔ６的基极通过４５ｋΩ电阻接到参考电压，参考电压由基准电压提供，而基极的另一路，通过１８ｋΩ电阻和一个串联的二极管接到总电源的输出负极做采样。当输出电压低于１０Ｖ时Ｔ６导通，Ｔ７截止，继电器Ｊ２释放，常闭接点接在交流１４Ｖ低挡处的输入电压，当输出直流电压达到１０Ｖ时，Ｔ６基极出现负电压而截止，这样Ｔ７导通，继电器Ｊ２合上，常闭接点在２４ 高挡处接通。当稳压管总输出电源到达＋２０Ｖ时，Ｔ５截止，Ｔ４导通，Ｊ１合闸，使Ｊ１常开接点接通，调整管的输入电压交流转换到第三高挡处３２ 。ＴＰＲ可调稳压电源可调节电压时始终保证一定的压差，主要依靠自动进行调整交流电压而得到。
二、操作方法
使用前必须对仪器进行限流标定，开机后将电压调节到需要电压值，再将电源调节旋钮旋到恒流（ＣＣ）指示灯亮，则表示该机已处于恒流状态。将一个短路线暂时短路电源输出的＋、－端子，调节电流旋钮到需要电流限定值，设定完毕后勿改变电流旋钮位置，拆除短路线，即可进入工作状态。
三、常见故障及正常维护
１．电压调节旋钮不起作用，主要是基准稳压电源的电路中６Ｖ稳压管击穿或断开而造成电压调节电位器没有采样电压。６Ｖ稳压管击穿，电压指示到最大，稳压管断开电压指示到最小。
２．电流调节器在电源输出＋、－端子短路时不起作用，这时首先应该检查ＩＣ２运放是否正常，然后检查基准稳压电压。在这个稳压电源中，基准电压是最重要的，要作为首要的检查对象，一般是印板上Ｗ１微调电位器脱焊造成，如果Ｐ３电位器脱焊，将造成电流输出达最大值。
３．将电位器Ｐ３左旋到底，处于恒流状态，红指示灯ＣＣ应该亮，绿指示灯ＣＣ应灭掉，这时电压指示为零，如果电压指示不到零，说明ＩＣ２运放集成块调零有问题，若将ＩＣ２运放①脚与④脚短接，电压显示即可为零，造成这种现象主要是ＩＣ２运放损坏以后换上新运放所造成的
[本帖最后由 moder 于 2008-12-29 13:35 编辑]
400111.jpg (57.54 KB)
未命名111.JPG (144.2 KB)
IMG_0402.jpg (232.55 KB)
6种最常用恒流源电路的分析与比较 恒流电路有很多场合不仅需要场合输出阻抗为零的恒流源，也需要输入阻抗为无限大的恒流源，以下是几种单极性恒流电路： 类型1： 特征：使用运放，高精度 输出电流：Iout=Vref/Rs
类型2： 特征：使用并联稳压器，简单且高精度 输出电流：Iout=Vref/Rs 检测电压：根据Vref不同（1.25V或2.5V） 类型3： 特征：使用晶体管，简单，低精度 输出电流：Iout=Vbe/Rs 检测电压：约0.6V
类型4： 特征：减少类型3的Vbe的温度变化，低、中等精度，低电压检测 输出电流：Iout=Vref/Rs 检测电压：约0.1V～0.6V
类型5： 特征：使用JEFT，超低噪声 输出电流：由JEFT决定 检测电压：与JEFT有关 其中类型1为基本电路，工作时，输入电压Vref与输出电流成比例的检测电压 Vs(Vs=Rs×Iout)相等，如图5所示， 图5 注：Is=IB+Iout=Iout(1+1/h FE)其中1/h FE为误差 若输出级使用晶体管则电流检测时会产生基极电流分量这一误差，当这种情况不允许时，可采用图6所示那样采用FET管
图6 Is=Iout-I G 类型2，这是使用运放与Vref（2.5V）一体化的并联稳压器电路，由于这种电路的Vref高达2.5V，所以电源利用范围较窄 类型3，这是用晶体管代替运放的电路，由于使用晶体管的Vbe（约0.6V）替代Vref的电路，因此，Vbe的温度变化毫无改变地呈现在输出中，从而的不到期望的精度 类型4，这是利用对管补偿Vbe随温度变化的电路，由于检测电压也低于0.1V左右，应此，电源利用范围很宽 类型5，这是利用J-FET的电路，改变R gs 可使输出电流达到漏极饱和电流I DSS，由于噪声也很小，因此，在噪声成为问题时使用这种电路也有一定价值，在该电路中不接R GS，则电流值变成I DSS，这样，J-FET接成二极管形式就变成了“恒流二极管” 以上电路都是电流吸收型电路，但除了类型2以外，若改变Vref极性与使用的半导体元件，则可以变成电流吐出型电路。
大电流恒流源放电回路及其分析李冬梅（茂名学院计算机与电子信息学院） 摘要：在经济飞速发展的今天，各种大容量可高倍率放电的电池的需求量越来越多，在使用前，都需要放电测试，而通常的测试设备电流值太小，如何实现大电流恒流放电，同时又经济、安全、可靠，大电流和小电流放电对电路的要求差别很大，放电回路需要重点考虑。本文针对大电流恒流放电回路进行设计，并对其实际问题进行分析。 关键词：恒流源放电 0引言 随着电池使用的迅速增长，对电池产业化生产及产品质量提出了更高的要求。在电子信息时代，对移动电源的需求快速增长，对高容量、大电流工作的电池的需求越来越大。特殊的大容量可高倍率放电的电池的使用也越来越多。因此电池厂也就需要大电流的电池检测设备。本文根据电池的特点，设计了放电电流可达50A的放电电路。此电路经济、实用，简单、安全、可靠。 1恒流放电机理 此电路需要实现的功能是可以稳定的恒流，放电电流范围：1A～50A分200mA级可设置。要实现这两个功能，其组成部分应该有控制回路和放电回路两部分构成。 1.1控制回路放电的方式为恒流放电，根据需要设置电流，根据需要送来的控制数据，对电池放电进行实时控制。电流值从1A到50A可调。要实现50A这么大的电流，考虑管子的选取以及散热的需求，一路放电回路很难实现，因此采用两路并联的放电回路实现，要控制这两路并联的回路，根据显示要求电流并不需要连续可调，可以采用数字电位器9312提供可控的电位给放电回路。 此电路实现的功能是可以稳定的恒流，放电电流范围：1A～50A 分200mA级可设置。要实现这两个功能，其组成部分应该有控制回路和放电回路两部分构成。 如图所示，根据实际需要的设定，控制数字电位器9312向运放TL062提供需要的电位。实现放电电流分级设置，每级为200mA。 1.2恒流放电回路如果恒流放电时的电流不够稳定，对电池的测试有影响，因此恒流源电路采用负反馈恒流源电路，如图所示，由运算放大器、基准电压源和大电流MOS管负载组成，它的电流由基准电压决定，运放电路工作在负反馈放大状态[1]。MOS管工作在放大区。根据需要对电流值进行预制，采用合适的处理器输出相应的数字信号，通过数字电位器的基准电压，压控恒流源输出相应的电流，压控恒流源时闭环负反馈系统，实现恒流，电流需要采样后经A/D转换反馈到处理器，处理器根据反馈信号调整控制信号[2]。使用此种负反馈，实际测试时，放电电流测量准确度可达：±（0.5FS+0.3RD）%，实际电流表读数与显示测量小数点后一位有效数字相同。 此压控恒流源电路采用双运放和两个独立控制的MOS管组成，电流大小由运放的同相输入端决定，因电流较大故采用两组独立工作的电路。在多个电池同时放电时，采用循环采样的方式，采样电池两端的工作电压和两路放电电阻上的电压；电流采用计算的方法获得，采样放电电阻的电压，电流由电压和电阻计算得到，由于电阻的值不一定很一致，可以采用软件校准。采样完成后将数据送回主控制板后对电流进行实时控制。经实验验证，此电路稳定性很好，在50A电流放电时每路的电流都很稳定。 MOS管采用IRF3710，IRF3710参数：R DS(ON)=0.025I D=57A，V GS：±20V[3]。只要采取足够的散热措施，IRF3710完全可以满足需要。要在短时间将电池能量释放出来，对散热设备的设计需要充分考虑。MOS管与散热器之间可以采用导热绝缘的钢片，因为此电路是大电流放电，会在短时间内将电池能量以热能的形式释放，因此在使用时还需要考虑采用风扇散热。 在进行采样设计时，要考虑到两路电路很难做到完全对称，电流采样采用两路分别采样，在10A以下，单路导通，10A以上，两路同时导通。由于电流很大，不能直接采样，需要接采样电阻R13和R28，放电回路的R1和R30的阻值很小，在62mΩ左右，采用鏮铜丝做成，由于此部分不能做到完全一致，因此计算的电流不准，这方面需要通过软件校准。通过软件校准后，工作情况良好，达到实际需要和精度要求。 2结语 此回路采用两个数字电位器实现对放电电流的控制，采用压控恒流源负反馈电路实现大电流放电功能。使用并联回路，如果需要更大电流时，可以再并联恒流源回路。在控制过程中采用需要的处理器，合理设计接口电路和解决散热问题，就可以使用在各种大电流放电的电池检测设备中。 参考文献： [1]崔玉文，艾学忠，杨潇.实用恒流源电路设计[J].电子测量技术.2002年第五期：25-26. [2]李婷婷，李洪波.数控大功率精密恒流源设计[J].通信电源技术.2006年9月.第23卷第5期：35-37. [3]https://www.doczj.com/doc/e82478520.html,. 至少6头，多至60头以上，随着灌装头数的增加，灌装能力也不断提高，虽然灌装机的头数有多有少，但其基本工作原理是一样的。灌装阀是储液箱、气室(充气室、排气室、真空室等)和灌装容器三者之间的流体通路开关，根据灌装工艺要求，能依次对有关通路进行切换。 2.4真空系统是由真空泵、空气过虑装置和电气控制系统组成。该系统直接影响灌装速度和精度。本机选用了进口真空泵(水环式真空泵)，确保了真空系统的可靠性。 真空泵由变频器控制，同时，真空表可随时反映灌装时的真空度，并可通过阀门控制量的大小，待真空泵的负压值达到所需值后，一般真空度保持在0.01~0.06Mpa之间，按下变频器面板上的按钮，灌装机开始转动。 参考文献： [1]刘姗姗，宋秋红.屋顶包饮品纸盒灌装机气动理盖机构的设计研究[J].食品工业.2007.05. [1]Liu Shanshan,Song Qiuhong.Resarch&Development For Spout Applicator of Gable Top Beverage Filler[J].The Food Industry,2007,05. [2]丁毅，贾向丽，李国志.基于ADAMS的润滑脂灌装机的设计[J].包装与食品机械.2007.06. [2]DING Yi,JIA Xiang-li,LI Guo-zhi.The Design of Lubricate Grease Fill Machine Based on ADAMS[J].Packaging and Food Machinery, 2007,06. 图1恒流源放电电路 （上接第255页） 实用科技 256
LED路灯是低电压、大电流的驱动器件，其发光的强度由流过LED的电流决定，电流过强会引起LED的衰减，电流过弱会影响LED的发光强度，因此LED的驱动需要提供恒流电源，以保证大功率LED使用的安全性，同时达到理想的发光强度。用市电驱动大功率LED 需要解决降压、隔离、PFC(功率因素校正)和恒流问题，还需有比较高的转换效率，有较小的体积，能长时间工作，易散热，低成本，抗电磁干扰，和过温、过流、短路、开路保护等。本文设计的PFC开关电源性能良好、可靠、经济实惠且效率高，在LED路灯使用过程中取得满意的效果。 1 基本工作原理 采用隔离变压器、PFC控制实现的开关电源，输出恒压恒流的电压，驱动LED路灯。电路的总体框图如图1所示。 LED抗浪涌的能力是比较差的，特别是抗反向电压能力。加强这方面的保护也很重要。LED路灯装在户外更要加强浪涌防护。由于电网负载的启甩和雷击的感应，从电网系统会侵入各种浪涌，有些浪涌会导致LED的损坏。因此LED驱动电源应具有抑制浪涌侵入，保护LED不被损坏的能力。EMI滤波电路主要防止电网上的谐波干扰串入模块，影响控制电路的正常工作。 三相交流电经过全桥整流后变成脉动的直流在滤波电容和电感的作用下，输出直流电压。主开关DC/AC电路将直流电转换为高频脉冲电压在变压器的次级输出。变压器输出的高频脉冲经过高频整流、LC滤波和EMI滤波，输出LED路灯需要的直流电源。 PWM控制电路采用电压电流双环控制，以实现对输出电压的调整和输出电流的限制。反馈网络采用恒流恒压器件TSM101和比较器，反馈信号通过光耦送给PFC器L6561。由于使
用了PFC器件使模块的功率因数达到0.95。
12W High Precision CC/CV Primary-Side PWM Driver FEATURES ◆ 5% Constant Voltage Regulation, 5%Constant Current Regulation at Universal AC input ◆ Primary-side Sensing and Regulation Without TL431 and Opto-coupler ◆ Low Start-up Current: 5μA (Typical) ◆ Low Operating Current: 2mA (Typical) ◆ Programmable CV and CC Regulation ◆ Adjustable Constant Current and Output Power Setting ◆ Built-in Secondary Constant Current Control with Primary Side Feedback ◆ Peak-Current-Mode Control ◆ Compensates for transformer inductance tolerances ◆ Compensates for cable voltage drop ◆ Fixed PWM Frequency at 60kHz with Frequency Hopping to Solve EMI Problems ◆ Power on Soft-start ◆ Built-in Leading Edge Blanking (LEB) ◆ Cycle-by-Cycle Current Limiting ◆ VDD Under-Voltage lockout (UVLO) ◆ VDD Over-Voltage Protection(OVP) APPLICATIONS below 12W AC/DC offline SMPS for ◆ Cell Phone Charger ◆ Digital Cameras Charger ◆ Small Power Adapter ◆ Auxiliary Power for PC, TV etc. ◆ Linear Regulator/RCC Replacement CL1112 is offered in SOP-8 and DIP-8 package. TYPICAL APPLICATIONS Pin Configuration The pin map is shown as below for SOP8/DIP8 CL1112
几种简单的恒流源电路 恒流电路应用的范围很广，下面介绍几种由常用集成块组成的恒流电路。 1.由7805组成的恒流电路，电路图如下图1所示： 电流I＝Ig＋VOUT/R，Ig的电流相对于Io是不能忽略的，且随Vout，Vin及环境温度的变化而变化，所以 这个电路在精度要求有些高的场合不适用。 2.由LM317组成的恒流电路如图2所示，I＝Iadj＋Vref/R
LM358恒流恒压原理 图是由LM358放大器与精密电压调整器TL431构成的恒压、恒流控制电路。 变压器绕组N2感应电压经VD2整流，C2、L1、C3组成的π滤波电路，在C3上得到直流输出电压。 设置N1绕组的目的是当输出短路时IC1也能正常工作，以保证电路的安全。 恒压电路工作原理：U2、ICIB、R6、R7、VD4、R10、U1组成电压控制环路。U2（TL431）是精密电压调整器，阴极K与控制极R直接短路构成精密的2.5V基准电压。R4是U2的限流电阻。2.5V基准电压由电阻R5送到ICIB反相输入端（6脚）；而同相输入端（5脚）则由R6、R7的分压比来设定。若输出电压上升，则UR7电压也上升，该电压与反相端2.5V基准电压比较，7脚输出误差信号，再通过VD4和RIO变成电流信号，流入光耦中的LED，进而通过反馈控制网络控制一次侧PWM输出占空比，使输出电压工作在恒 压状态。 恒流电路工作原理：U2、IC1A、R1、R2、VD3、R10、U1组成电流控制环路。R1是输出电流取样电阻， 输出电流在R1上产生R1／IOUT的电压 降。该电压直接送到ICA的同相输入端（3脚），而2.5V基准电压则由R2、R3组成的分压电路，再 将分压电压送到反相输入端（2脚），输出电 流在R1上的电压降与2.5V基准电压分压电压进行比较，1脚输出误差信号，再通过VD3和RIO变成电流信号，改变光耦LED中的电流，进而通过反馈控制网络控制一次侧PWM输出占空比，使输出特性呈显恒流特图性。R8、C4、R9、C5分别是IC1A、ICIB的相位补偿元件。 采用由放大器组成的恒压、恒流控制电路，可实现很高的恒压与恒流精度。因图电路采用放大器形式，因此R1的电阻值可选为mΩ级，对电路转换效率基本无影响。
恒压、恒流源的设计 学校: 专业：电气工程及其自动化 带队教师: 参赛队员: 第一章前言 (3) 第二章方案论证 (4) 第三章整体设计思路 (5) 1）、整体主电路框图 2)、整体框图 3)、电源主体 4）、控制电路
第四章单元电路 (7) 1)、充电电流取样检测电路 2)、充电电压取样检测电路 3)、检查及保护电路 4)、时钟芯片DS1302辅助电路 5)、1602液晶显示模块 第五章软件设计 (13) 第七章结论 (14) 附页 前言 铅酸蓄电池是目前世界上广泛使用的一种化学电源，该产品具有良好的可逆性，电压特性平稳，使用寿命长，适用范围广，原材料丰富（且可再生使用）及造价低廉等优点而得到了广泛的使用。是社会生产经营活动中不可缺少的产品。但是，若使用不当，其寿命将大大缩短。影响铅酸蓄电池寿命的因素很多，而采用正确的充电方式，能有效延长蓄电池的使用寿命。研究发现：电池充电过程
对电池寿命影响最大，放电过程的影响较少。也就是说，绝大多数的蓄电池不是用坏的，而是“充坏”的。由此可见，一个好的充电器对蓄电池的使用寿命具有举足轻重的作用。而且，传统充电器的充电策略比较单一，只能进行简单的恒压或者恒流充电，以致充电时间很长，充电效率降低。另外，充电即将结束时，电池发热量很大，从而造成电池极化，影响电池寿命。针对上述问题，设计了一种智能充电器，尽量延长铅酸蓄电池的使用寿命。 第二章方案论证 一、方案论证与比较 控制器的选择 方案1：采用AT89S52单片机，该单片机做为经典单片机，方便使用，价格便宜，较长使用；但其功能单一，使用中需要外加多个其他电路，增加外围电路的设计及成本； 方案2：选择STC12C5A60S2单片机，此款作为本控制器自身带有AD转换、捕捉、PWM等功能，可减少外围设计且价格适中，开发周期短，编程及调试环境简单，容易实现；
高电压输入大电流输出恒流源 杨磊，羊彦 （西北工业大学陕西西安710129） 摘要：为了提高现有路灯的供电效率，开发设计了单灯恒流的供电模式，在每个路灯上安装一个体积很小的的恒流源，以保障给LED 灯提供稳定、高效的恒流供电。在恒流源模块中，恒流源芯片HV9910B 可以实现了高于70V 的电压的输入，在不同的输入电压下，恒流源芯片工作在恒定关断模式下，控制输出BUCK 电路中的开关MOSE 的占空比，以输出恒定2.2A 的电流，LED 灯串联起来作为负载，效率达到了91%以上。关键词：单灯恒流；稳定；高效；恒定关断中图分类号：TM923 文献标识码：A 文章编号：1674－6236（2013）02-0115-02 High voltage input high current output constant current source YANG Lei ，YANG Yan （Northwestern Polytechnical University Xi ’an 710129，China ） Abstract:In order to improve the existing street lamp power efficiency ，development and design of a single lamp constant current power supply mode ，in each street lamp mounted on a small constant current source ，to guarantee to provide a stable ，efficient LED lamp constant current power supply.In the constant current source module ，a constant current source HV9910B chip can achieve a higher 70V voltage input ，at different input voltage ，constant current source chip at a constant shutdown mode ，the control circuit output BUCK switch in the MOSE duty cycle ，to output constant current of the 2.2A ，LED lamp series as the load ，efficiency can reach above 91%. Key words:single lamp ；stability ；high efficiency ；the constant closing 收稿日期：2012-09-20 稿件编号：201209153 作者简介：杨磊（1986—），男，河南商丘人，硕士研究生。研究方向：信号与信息处理。 根据2004年国家建设部的统计结果，我国照明耗电大体占全国发电总量的10％-12％，是三峡水利发电工程全年发电量能力840亿度的两倍多，可以看出路灯照明的节能有很大的潜力，可以带来相当可观的社会与经济效益。 随着LED 技术的迅猛发展，其发光效率的逐步提高， LED 的应用市场将更加广泛，特别在全球能源短缺的忧虑再 度升高的背景下，LED 在照明市场的前景更备受全球瞩目，被业界认为在未来10年成为最被看好的市场以及最大的市场将是取代白炽灯、钨丝灯和荧光灯的最大潜力商品。 但是，由于LED 灯存在着诸多技术瓶颈问题，使得这种“绿色照明”的高效节能、寿命长的优势未充分发挥；特别是 LED 路灯，尚未完全被市场接受。因此，提高路灯的电压输入 和提高LED 路灯的效率已经是迫在眉睫，高电压输入大电流输出恒流源很好的实现70V 以上高电压输入，2A 大电流输出的，把电能利用效率提高到了91%以上。 1恒流源的基本设计原理设计 恒流源模块由：滤波电路、处理芯片、BUCK 电路[1]、保护 电路和反馈电路五部分组成，如图1所示。 其工作原理是：通过控制电路，控制位于主回路的MOS 管，使其按要求对恒压源[2]斩波，改变恒定周期中导通时间的 长短，以达到恒流控制的目的。由于MOS 管工作于开关状态，且开关频率低（约10kHz ），使得开关损耗较低，整体效率较高。通过设定HV9910B 的RT 电阻实现输出电流的设定，再通过HV9910B 控制buck 电路输出稳定的恒定电流。 模块的主要作用是2个方面：1）调整开关电源[3]送来的直流电压，使LED 灯工作于恒流状态[4]；2）通过调整电压的升、降，控制LED 灯实现降额运行，达到控制路灯亮度的目的。 2 恒流源的具体设计 恒流源的具体设计如图2所示。2.1 两种工作模式的选择 HV9910B 有恒定频率模式及恒定关断时间两种模式，选 择何种模式取决于驱动器的输出电压V OUT （VLED ）与输入电压V IN 的比值。在降压式架构中，V IN 总是大于V OUT ，其比值即 电子设计工程 Electronic Design Engineering 第21卷 Vol.21 第2期No.22013年1月Jan.2013 图1 恒流源主要模块 Fig.1Constant current source modules
图解电源（转贴,讲得非常好） 电源是最常用的电器，作用是把220V交流转变成需要的直流电，供各种电器使用。除了商品上各种独立的电源外，我们常见的各种适配器、充电器、机箱里用的模块化的（比如计算机用的），都可以认为是电源。对于动手一族（DIY族），电源不仅是最常用的工具，往往也是DIY的对象。也就是说，电源本身构造相对简单，往往可以DIY。 按照类别，电源可以分成线性电源和开关电源两类。线性电源是先采用工频变压器降压，然后整流滤波，再用线性调整管进行稳压的方式，性能可以做得比较好。开关电源是先整流滤波，然后高频振荡，再变压，再整流滤波。由于初始滤波电容电压比较高，因此比能量比较大所以体积比较小，更因为高频振荡频率比工频高得多，因此变压器的体积和重量大大减少，再加上可以采用PWM反馈调节的方式，使得开关电源的效率很高，因此也不需要大体积的散热片，这样，开关电源的体积、重量与同功率的线性电源比大大减少。但是，由于采用高频振荡，其谐波很可能向外发射或通过输出电源和输出电源传 到外部，对通讯设备造成干扰。 值得注意的是，这种干扰并非是全频段的，而是在一些频率上（主要是谐波）有干扰。同时，由于开关电源频率的不确定性，因此干扰频率也是不确定的，大多是变化的。因此，不能简单的用收音机或者电台检查几个频点没有发现有干扰，就能确定某开关电源对通讯设备没有干扰。正规的检查方法是要用频谱仪。 另外，有些电源是固定输出的，有些电源的电压可以在一定范围内可调，还有一些电源可以从0V起调。可调的线性电源要解决好低压输出效率低下的问题，而可调的开关电源 要解决大范围占宽比变化的问题。 大部分电源具备输出显示。一般至少有一个电压表，也有的具备电流表，也有的是电压电流可以转换。根据电压、电流表的类型，可以分成模拟显示电源和数字显示电源，前者用模拟表头显示，而后者用数字表显示。数字显示电源有的是3位显示，也有高精度一些用4位表头显示，甚至更高的位数。高分辨的数字显示电源可以很方便的测量各种电器在不同电压下和不同状态下的耗电，或者可以很方便的测量各种元器件的V-I特性曲线，比如二极管、稳压管的正反向特性，FET、VMOS管的转移特性等。 现在有很多数字电源，即不仅电流和电压表是数字的，而且输入也是数字的。当然，并非数字电源一定是开关的，二者是不相干的，因为数字电源也可以是线性的。数字电源的优势是可以精确的设置电压电流值，多组设置值可以存储起来，甚至可以程序控制（程控电源），完成自动时序输出或者自动测量功能。 还有一类电源，本身带有充电功能，而且在交流电停电后，可以自动转为电池输出，这
直流稳压电源是任何电子电路试验中不可缺少的基础仪器设备，基本在所有的跟电有关的实验室都可以见到。对于一个电子爱好者来说，直流稳压电源也是必不可少的。要得到一个电源，一般有两种方法：一是购买一台成品电源，这样最为省事：二是自己制作一台电源（因为你是电子爱好者），当然相比于第一种方法会麻烦很多。很显然这篇文章不是教你如何去选购一台直流稳压电源…… 基本的恒压恒流电源结构框图如图1所示。由电压基准源、调整管、误差放大、电压取样以及电流取样组成。电压基准源的作用是为误差放大器提供一个参考电压，要求电压准确且长时间稳定并且受温度影响要小。取样电路、误差放大和调整管三者组成了闭环回路以稳定输出电压。这样的结构中电压基准源是固定的，电压和电流的取样电路也是固定的，所以输出电压和最高的输出电流就是固定的。而一般的可变恒压恒流电源是采用改变取样电路的分压比例来实现输出电压以及最高限制电流的调节。 图1 基本恒压恒流电源框图 图2 基本稳压电源简图
图2中所示的是一个基本输出电压可变的稳压电源简图，可以很明显地看出这个电路就是一个由运算放大器构成的同相放大器，输出端加上了一个由三极管组成的射极跟随器以提高输出能力，因为射极跟随器的放大倍数趋近于1，所以计算放大倍数时不予考虑。输入电压V+通过R1和稳压二极管VD产生基准电压Vref，然后将Vref放大1+R3/R2倍，即在负载RL上的得到的电压为Vref（1+R3/R2），因为R3可调范围是0~R3max，所以输出电压范围为Vref~Vref（1+R3max/R2）。这不就和我们常用的LM317之类的可调稳压芯片一样了，只是像LM317之类的芯片内部还集成了过热保护等功能，功能更加完善，但是也有它的弊端，主要因为它是将电压基准、调整管、误差放大电路都集成在了一个芯片上，因此在负载变化较大时芯片的温度也会有很大的变化，而影响半导体特性的主要因素之一就是温度，所以使用这种集成的稳压芯片不太容易得到稳定的电压输出，这也正是高性能的电压基准都是采用恒温措施的原因，比如LM399、LTZ1000等。 图3 一只正在FLUKE 8808A 五位半数字万用表中“服役”的LM399H 图3是我从FLUKE 8808A五位半数字万用表中拍的恒温电压基准LM399H。扯远了，言归正传（欲了解更多关于电压基准源的知识，请参看以前《无线电》杂志2008年第7期中张利民老师有关电压基准的文章）。这种以改变取样电阻阻值来改变输出电压的稳压电源应用是比较普遍的，图4照片中是我们实验室中大量使用的稳压电源，就是使用调节取样电阻阻值来调节输出电压的，电压电流的显示是使用一片专用的电压测量芯片ICL7107实现的，这种电源价格低廉易于普及，但也有显而易见的缺点，因为进行电压调节的可变电阻经过长时间使用会出现接触不良的情况，这导致的后果是相当严重的，假设你正在将电压从5V慢慢地向6V调整，因为某个点电位器接触不良，相当于电位器开路，从图2可以看出，R3开路的话，输出电压就是能输出的最高电压，那么你心爱的电路板就可能会回到文明以前了。
恒压/恒流输出式单片开关电源可简称为恒压/恒流源。其特点是具有两个控制环路,一个是电压控制环,另一个为电流控制环。当输出电流较小时,电压控制环起作用,具有稳压特性,它相当于恒压源;当输出电流接近或达到额定值时,通过电流控制环使IO维持恒定,它又变成恒流源。这种电源特别适用于电池充电器和特种电机驱动器。下面介绍一种低成本恒压/恒流输出式开关电源,其电流控制环是由晶体管构成的,电路简单, 成本低,易于制作。 1.恒压/恒流输出式开关电源的工作原理 7.5V、1A恒压/恒流输出式开关电源的电路如图1所示。它采用一片TOP200Y型开关电源(IC1),配PC817A型线性光耦合器(IC2)。85V～256V交流输入电压u经过EMI滤波器L2、C6)、整流桥(BR)和输入滤波电容(C1),得到大约为82V～375V的直流高压UI,再通过初级绕组接TOP200Y的漏极。由VDZ1和VD1构 成的漏极箝位保护电路,将高频变压器漏感形成的尖峰电压限定在安全范围之内。VDZ1采用BZY97 C200型瞬态电压抑制器,其箝位电压UB=200V。VD1选用UF4005型超快恢复二极管。次级电压经过VD2、C2整流滤波后,再通过L1、C3滤波,获得＋7.5V输出。VD2采用3A/70V的肖特基二极管。反馈绕组的输出电压经过VD3、C4整流滤波后,得到反馈电压UFB=26V,给光敏三极管提供偏压。C5为旁路电容,兼作频率补偿电容并决定自动重启频率。R2为反馈绕组的假负载,空载时能限制反馈电压UFB不致升高。 该电源有两个控制环路。电压控制环是由1N5234B型6 2V稳压管(VDZ2)和光耦合器PC817A(IC2)构 成的。其作用是当输出电流较小时令开关电源工作在恒压输出模式,此时VDZ2上有电流通过,输出电压由VDZ2的稳压值(UZ2)和光耦中led的正向压降(UF)所确定。电流控制环则由晶体管VT1和VT2、电流检测电阻R3、光耦IC2、电阻R4～R7、电容C8构成。其中,R3专用于检测输出电流值。VT1采用2N4401型NPN 硅管,国产代用型号为3DK4C;VT2则选2N4403型PNP硅管,可用国产3DK9C代换。R6、R5分别用于设定VT1、VT2的集电极电流值IC1、IC2。R5还决定电流控制环的直流增益。C8为频率补偿电容,防止环路产生自激振荡。在刚通电或自动重新启动时,瞬态峰值电压可使VT1导通,利用R7对其发射结电流进行限制;R4的作用是将VT1的导通电流经VT2旁路掉,使之不通过R1。电流控制环的启动过程如下：随着IO的增大,当IO 接近于1A时,UR3↑→VT1导通→UR6↑→VT2导通,由VT2的集电极给光耦提供电流,迫使UO↓。由UO降低,VDZ2不能被反向击穿,其上也不再有电流通过,因此电压控制环开路,开关电源就自动转入恒流模式。C7为安全电容,能滤除由初、次级耦合电容产生的共模干扰。 该电源既可工作在7.5V稳压输出状态,又能在1A的受控电流下工作。当环境温度范围是0℃～50℃时, 恒流输出的准确度约为±8％。 该电源的输出电压－输出电流(U0－I0)特性如图2所示。由图可见,它具有以下显著特点：
关于可调恒压恒流电源的原理、特性及使用： 恒压恒流的原理： 根据U=IR，R=U/I： 如果R>(U/I),则电源正常工作。 如果R<(U/I),I是恒定不变的，则电源恒流部分保护，输出电压下降，直到满足条件R=(U/I)。 特性： 所谓的恒压，即电压可以恒定到一个值上，可调恒压，即这个恒定的电压值是可调的。 所谓的恒流，即电流可以恒定到一个值上，可调恒流，即这个恒定的电流值是可调的。 使用： 可调恒压恒流电源在使用前需要先设置恒流保护值，再设置输出电压，然后开始工作。 首先将电源输出电压调到5V左右，短路输出，调整电流输出旋钮设置保护电流到你需要的值，撤消短路，调整电压到需要值，接上实验设备开始工作。 例如：一个电路的工作电压是12V所需电流约0.3A，操作如下。
将电源输出电压调到5V左右，短路输出，调整电流输出旋钮设置保护电流0.5A（要比工作电流略大），撤消短路，调整电压到12V，接上电路开始实验。 如果试验过程中电路板放到金属上部分电路短路了，使电流剧增，当电流上升到0.5A时，电源恒流保护部分工作随即使输出电压下降以保护试验设备。 常识了解： 交流电压经过全波整流电容滤波后直流电压约是交流电压的1.414倍。 例如10V的交流电压经过全波整流电容滤波后直流电压约等于14V。 继电器切换点的选择： 交流输入电压减去5V等于切换电压。 例如变压器抽头0-15V-25V-35 那么第一级的切换电压是15V-5V=10V，即在10V 时切换到25V的抽头上。 第二级的切换电压是25V-5V=20V，即在20V时切换到35V的抽头上。 关于继电器切换与否可以测R17两端的电压来判断，R17电压（直流）除以1.414约等于当前的抽头电压（交流）。
电子科技大学 第二届“NS”杯电子设计大赛报告
简易数控恒压恒流电源 摘要：本文介绍了数控直流开关电压电流源的原理和设计，整个系统以C8051单片机为控制器，以TL494来作为PWM输出芯片和IR2110作为MOS管的驱动芯片来作为系统的核心部件，我组设计并实现恒定输出10V电压，恒定输出1A，800mA ，500mA电流的要求。整个电路系统简洁高效。能够很好的完成题目所要求指标，并具有过流保护功能。 关键字：开关电源，单片机，数控，恒压恒流 Abstract:A DC numerical control current and voltage source was introduced in this paper. In this article we introduce a theory of a DC current and voltage source and how to design. The system is made up of C8051 which play a role of microcontroller, and TL494 and IR2110 which play central parts of the system. And the whole system can output 10V voltage and 1A，500mA，800mA current。This switch power supply can accomplish the requirements well. And It has the function of current-limiting and auto-resume。 Key words: Switch Power supply, C8051, Numerical –Control, Stable –Voltage and Current
DH1719A DH1720A DH1722A DH1724A 直流稳压稳流电源技术说明书 北京大华无线电仪器厂2010年1月11日
目录 概述 (2) 1.工作特性 (3) 2. 工作原理 (4) 3. 结构特征 (6) 4. 使用方法 (6) 5. 仪器的维修 (10) 6. 成套性 (12) 7. 储存 (13) 8. 质量保证 (13)
概述： DH1719A、DH1720A、DH1722A、DH1724A型直流单路稳压稳流电源是一种带有4位数字面板表显示的恒压（CV）与恒流（CC）自动转换的高精度电源。 DH1719A、DH1720A、DH1722A、DH1724A型可同时显示输出电压及电流。本机设有输出电压、电流预调电路及输出开关电路。输出开关是一种电子开关，不会产生机械振动及噪声，当输出开关关闭时，电压表指示的值与电压调节旋钮的位置相对应，以便于电压的预调节，电流表指示的值与电流调节旋钮的位置相对应，以便于电流的预调节，按下输出开关，在输出接线柱上便有电压输出。 本电源具有电压远控、电流远控功能，在仪器后部设有远控输入插座。 DH1722A型具有过压保护功能，保护时切断输出。 DH1724A型具有过压、过流保护功能，保护时切断输入。 DH1719A、DH1720A、DH1722A型直流单路稳压稳流电源净高3U，两台并放可上架19英寸机柜。 DH1724A型直流单路稳压稳流电源净高4U，两台并放可上架19英寸机柜。 请在使用本电源以前，先通读一下本说明书。
1.工作特性（部分指标测试方法请参见附件） DH1719A 型号2型3型4型5型 额定值24V－5A 35V－4A 55V－2A 100V－1A 输入电源220V±10％50Hz±5％效率约60% 输出输出电压范围0～24V 0～35V 0～55V 0～100V 电压分辩力25 mV 30 mV 55 mV 100 mV 输出电流范围0～5A 0～4A 0～2A 0～1A 电流分辩力 5 mA 4 mA 2 mA 1 mA 恒压特性源电压效应５×10-5+2 mV 负载效应（负载调整率）５×10-5+２mV 周期与随机偏移（PARD） （5Hz～10MHz）rm s １ｍＶ 温度效应2×10－4／℃ 远控（控制电压／输出电压）5V／24V 5V／35V 5V／55V 5V／100V 恒流特性源电压效应5×10－4+ 2 mA 负载效应5×10－3+ 2 mA 周期与随机偏移(PARD) （5Hz～10MHz）rm s 5mA 远控（控制电压／输出电流）5V／5A 5V/4A 5V／2A 5V／1A 工作温度范围0～40℃（预热30min）工作相对湿度范围20～90％RH 储存温度及湿度范围-40℃～+60℃5～95％RH 冷却方式DC24V智能风机 输出电压极性正或负接线柱接地 准确度DC电压表±0.5%读数＋6个字（在20±2℃和＜80％RH条件下) DC电流表±1％读数＋10个字（条件同上） 输入保险丝 2.5A 重量（Kg）≤10 外形尺寸(mm) 350（L）×210(W）×130（H）仪器可靠性指标MTBF（θ）≥5000小时 遥控输入：DB—9 2（+） 7（-）
几种简单的恒流源电路 恒流电路有很多场合不仅需要场合输出阻抗为零的恒流源，也需要输入阻抗为无限大的恒流源，以下是几种单极 性恒流电路： 类型1： 特征：使用运放，高精度 输出电流：Iout=Vref/Rs
类型2： 特征：使用并联稳压器，简单且高精度 输出电流：Iout=Vref/Rs 检测电压：根据Vref不同（1.25V或2.5V） 类型3： 特征：使用晶体管，简单，低精度 输出电流：Iout=Vbe/Rs 检测电压：约0.6V
类型4： 特征：减少类型3的Vbe的温度变化，低、中等精度，低电压检测 输出电流：Iout=Vref/Rs 检测电压：约0.1V～0.6V 类型5：
特征：使用JE FT，超低噪声 输出电流：由JE FT决定 检测电压：与JE FT有关 其中类型1为基本电路，工作时，输入电压Vref与输出电流成比例的检测电压Vs(Vs=Rs×Iout)相等，如图5所 示， 图5 注：Is=IB+Iout=Iout(1+1/hFE)其中1/hFE为误差 若输出级使用晶体管则电流检测时会产生基极电流分量这一误差，当这种情况不允许时，可采用图6所示那样采 用FE T管
图6 Is=Iout-IG 类型2，这是使用运放与Vref（2.5V）一体化的并联稳压器电路，由于这种电路的Vref高达2.5V，所以电源利 用范围较窄 类型3，这是用晶体管代替运放的电路，由于使用晶体管的Vbe（约0.6V）替代Vref的电路，因此，Vbe的温 度变化毫无改变地呈现在输出中，从而的不到期望的精度 类型4，这是利用对管补偿Vbe随温度变化的电路，由于检测电压也低于0.1V左右，应此，电源利用范围很宽类型5，这是利用J-FE T的电路，改变Rgs 可使输出电流达到漏极饱和电流IDSS，由于噪声也很小，因此，在噪声成为问题时使用这种电路也有一定价值，在该电路中不接RGS，则电流值变成IDSS，这样，J-FE T接成二极管形 式就变成了“恒流二极管” 以上电路都是电流吸收型电路，但除了类型2以外，若改变Vref极性与使用的半导体元件，则可以变成电流吐 出型电路。 1.由7805组成的恒流电路，电路图如下图1所示： 电流I＝Ig＋VOUT/R，Ig的电流相对于Io是不能忽略的，且随Vout，Vi n及环境温度的变化而变化，所以