稳压电源、DCDC转换电源等经典电路图资料大全，工程师必备参考

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    本文收集了恒流源的经典电路资料，为工程师提供电路图参考。

    一、稳压电源

    1、3～25V电压可调稳压电路图

    此稳压电源的可调范围能够在 3.5V 到 25V 这个区间内进行任意调节。它的输出电流比较大，并且采用了可调稳压管式电路，通过这样的方式能够得到令人满意且平稳的输出电压。

    工作原理：经整流滤波后，直流电压由 R1 提供给调整管的基极，这使得调整管导通。在 V1 导通时，电压经过 RP 和 R2 ，从而使 V2 导通，接着 V3 也导通。此时，V1、V2、V3 的发射极和集电极电压不再发生变化，其作用与稳压管完全相同。调节 RP ，就可以得到平稳的输出电压，而 R1、RP、R2 与 R3 的比值决定了本电路输出的电压值。

    VD1 和 VD2 则选用 6A02 这种器件。RP 选用阻值在 250K 到 330K 左右、1W 左右的普通电位器；C1 选用 3300µF 且 35V 的电解电容；C2 和 C3 选用 0.1µF 的独石电容；C4 选用 470µF 且 35V 的电解电容。R1 选用 180 到 220Ω 之间、0.1W 到 1W 的电阻；R2、R4、R5 选用 10KΩ 且 1/8W 的电阻。V1 选用；V2 选用 或者；V3 选用 3CG12 或者 3CG80

    2、10A3～15V稳压可调电源电路图

    检修电脑或进行电子制作都需要稳压电源。下面为大家介绍一款稳压电源，其直流电压能从 3V 连续调节到 15V，最大电流可达 10A。该电路使用了具有温度补偿特性且高精度的标准电压源集成电路 TL431，这使得稳压精度得以提高。如果没有特殊要求，基本能够满足正常维修的使用需求。电路如下图所示。

    它的工作原理包含两部分。一部分是有一路是固定的 5V1.5A 稳压电源电路。另一部分是还有一路是由 3 至 15V 可以连续调节的高精度大电流稳压电路。

    第一部分的电路较为简单。变压器次级有 8V 交流电压，该交流电压经硅桥 QL1 整流后，变成直流电压。此直流电压通过 C1 电解电容滤波。接着，5V 三端稳压块无需进行任何调整，就能在输出端产生固定的 5V1A 稳压电源。在检修电脑板时，这个电源完全可以当作内部电源来使用。

    第二部分和普通串联型稳压电源大致相同。不同之处在于使用了具有温度补偿特性且高精度的标准电压源集成电路 TL431。正因如此，电路得以简化，成本有所降低，同时稳压性能还很高。图中电阻 R4 与稳压管 TL431、电位器 R3 共同组成一个连续可调的恒压源。该恒压源为 BG2 基极提供基准电压。稳压管 TL431 的稳压值是连续可调的。此稳压值决定了稳压电源的最大输出电压。若想扩大可调电压范围，可改变 R4 和 R3 的电阻值。同时，变压器的次级电压也需提高。变压器的功率能够依据输出电流进行灵活掌控。其次级电压约为 15V。桥式整流所使用的整流管 QL 采用 15－20A 硅桥，这种硅桥结构较为紧凑，中间具备固定螺丝，能够直接固定在机壳的铝板上，这有利于散热。大电流 NPN 型金属壳硅管是比较管用的。因为它的发热量较大，所以在机箱允许的情况下，应尽量购买大的散热片，以扩大散热面积。如果不需要大电流，还可以换用功率小一点的硅管，这样就能使体积做得小一些。滤波用电解电容 C5 用三只并联，滤波用电解电容 C7 也用三只并联，这样能使大电流输出更稳定。另外，这个电容要购买体积相对大一些的，那些体积较小且同样标注的尽量不要使用。当遇到电压波动频繁的情况，或者长时间不用时，电容容易失效。再说电源变压器，若自身没有绕制的能力，且又买不到现成的，那么可以购买一块 200W 以上的现成开关电源来代替变压器。这样做，稳压性能能够进一步提升，而制作成本相差不大。对于其他电子元件，没有特殊要求，安装完成后无需进行太大的调整就可以正常工作。

    二、开关电源

    1、PWM开关电源集成控制IC-工作原理

    工作原理

    下图包含内部框图和引脚图，它采用固定工作频率且脉冲宽度可控的调制方式，一共有 8 个引脚，各个引脚的功能如下：

    脚为误差放大器的输出端，其外接有阻容元件，这些阻容元件可用来改善误差放大器的增益以及频率特性。

    脚为反馈电压输入端，此脚的电压会与误差放大器同相端的 2.5V 基准电压进行对比，接着会产生误差电压，最后能够控制脉冲宽度。

    脚作为电流检测的输入端，一旦检测到的电压超过 1V，就会缩小脉冲宽度，从而让电源处于间歇工作的状态。

    脚是定时端，其内部振荡器的工作频率是由外接的阻容时间常数所决定的，具体公式为 f = 1.8 /（RT×CT）；

    ⑤脚为公共地端；

    脚是推挽输出端，其内部是图腾柱式结构。上升时间和下降时间都仅为 50ns，驱动能力为±1A。

    脚是由直流电源供电的一端，它具备欠压锁定和过压锁定的功能，芯片的功耗是 15mW。

    ⑧脚为5V 基准电压输出端，有50mA 的负载能力。

     内部原理框图

    它是一种性能很优异，应用极为广泛，且结构相对简单的 PWM 开关电源集成控制器。因为它仅具备一个输出端，所以主要被用于音频端控制的开关电源。

    7 脚是电压输入端，它的启动电压范围在 16 到 34 伏之间。在电源启动的时候，如果 VCC 小于 16 伏，那么输入电压施密特比较器输出为 0，此时不会产生基准电压，电路也不工作；而当 Vcc 大于 16 伏时，输入电压施密特比较器会送出高电平给 5V 稳压器，从而产生 5V 基准电压，这个电压一方面供给内部电路工作，另一方面通过⑧脚向外部提供参考电压。施密特比较器翻转为高电平后（芯片开始工作），Vcc能在 10V 到 34V 这个范围内变化，且不会对电路的工作状态产生影响。若 Vcc 低于 10V，施密特比较器就会翻转为低电平，此时电路停止工作。

    当基准稳压源输出 5V 基准电压时，基准电压检测逻辑比较器会输出高电平信号至输出电路。与此同时，振荡器会依据④脚外接的 Rt、Ct 参数生成 f = 1 / (Rt.Ct) 的振荡信号，该信号一路直接传至图腾柱电路的输入端，另一路传至 PWM 脉宽调制 RS 触发器的置位端，且 RS 型 PWM 脉宽调制器的 R 端与电流检测比较器的输出端相连。R 端是占空调节的控制端。R 端电压上升时，Q 端的脉冲会变宽，并且 ⑥ 脚送出的脉宽也会变宽，占空比随之增多；R 端电压下降时，Q 端的脉冲会变窄，同时 ⑥ 脚送出的脉宽也会变窄，占空比减小。各点时序呈现如图情况，仅当 E 点处于高电平时，才会有信号输出。同时，当 a 点和 b 点均为高电平时，d 点会送出高电平，而 c 点送出低电平；若 a 点或 b 点不是高电平，那么 d 点送出低电平，c 点送出高电平。②脚通常连接输出电压取样信号，也被称作反馈信号。若②脚电压上升，①脚电压就会下降，R 端电压也会随之下降，进而导致⑥脚脉冲变窄；反之，⑥脚脉冲变宽。脚作为电流传感端，一般会在功率管的源极或发射极串接一个小阻值的取样电阻。通过这个取样电阻，能将流过开关管的电流转变为电压，并且把此电压引入到某一脚。当负载出现短路情况或者其他原因导致功率管电流增大，使得取样电阻上的电压超过 1V 时，某一脚就会停止脉冲输出，如此就能有效地保护功率管不被损坏。

    2、构成的12V、20W开关直流稳压电源电路

    12V、20W 开关直流稳压电源电路由以下部分构成，如图所示。电路中使用了两片集成电路，分别是型三端单片开关电源（IC1）以及型线性光耦合器（IC2）。交流电源先经过 UR 和 C1 进行整流滤波，从而产生直流高压 Ui，接着给高频变压器 T 的一次绕组供电。VDz1 和 VD1 能够将漏感所产生的尖峰电压钳位到安全值，同时也能够衰减振铃电压。VDz1 运用反向击穿电压为 200V 的那种瞬态电压抑制器，VDl 选取 1A 且 600V 的那种超快恢复二极管。二次绕组电压经由 V砬、C2、Ll 以及 C3 进行整流滤波，从而得到 12V 的输出电压 Uo。Uo 的值是由 VDz2 的稳定电压 Uz2、光耦中 LED 的正向压降 UF 以及 R1 上的压降这三个部分的和来进行设定的。改变高频变压器的匝数比，同时改变 VDz2 的稳压值，这样就能获得其他输出电压值。R2 与 VDz2 一起为 12V 输出提供一个假负载，其作用是提高轻载时的负载调整率。反馈绕组电压经过 VD3 和 C4 的整流滤波后，会供给所需的偏压。利用 R2 和 VDz2 来调节控制端电流，通过改变输出占空比，从而达到稳压的目的。共模扼流圈 L2 可以减小因一次绕组接 D 端的高压开关波形而产生的共模泄漏电流。C7 是保护电容，其作用是滤除由一次、二次绕组耦合电容引发的干扰。C6 能够降低由一次绕组电流的基波与谐波所导致的差模泄漏电流。C5 不但可以滤除加在控制端上的尖峰电流，还能决定自启动频率，并且它与 R1、R3 一同对控制回路进行补偿。

    本电源主要技术指标如下：

    交流输人电压范围：u=85～265V；

    输入电网频率：fLl=47～440Hz；

    输出电压（Io=1.67A）：Uo=12V；

    最大输出电流：IOM=1.67A；

    连续输出功率有两种情况，一种是在 TA 为 25℃时，功率为 20W；另一种是在 TA 为 50℃时，功率为 15W。

    电压调整率：η=78％；

    输出纹波电压的最大值：±60mV；

    工作温度范围：TA=0～50℃。

    三、DC-DC电源

    1、3V转+5V、+12V的电路图

    便携式电子产品一般由电池供电，这类产品通常采用低电源电压。采用低电源电压能够减少电池数量，进而达到减小产品尺寸和重量的目的。所以，这类产品一般常用 3 至 5V 作为工作电压。为了保证电路工作的稳定性及精度，就需要采用稳压电源供电。如果电路采用 5V 工作电压，然而还需要一个较高的工作电压，这常常会让设计者感到为难。本文介绍一种电路，这种电路采用两块升压模块组成，能够解决这一难题，并且只需要两节电池来供电。

    +5V 电源能够输出 60mA，+12V 电源最大输出电流为 5mA。

    该电路的图示如上。它包含 AH805 升压模块和 FP106 升压模块。AH805 是一种能输入 1.2 至 3V 电压，输出 5V 的升压模块，在 3V 供电的情况下能够输出 100mA 电流。FP106 为贴片式升压模块。它的输入电压在 4 至 6V 之间。输出的固定电压是 29±1V。输出电流能够达到 40mA。AH805 和 FP106 都具备一个电平控制的关闭电源控制端。

    两节 1.5V 的碱性电池输出 3V 电压，该 3V 电压输入 AH805，AH805 会输出+5V 电压，其中一路作为 5V 输出，另一路输入 FP106，从而使 FP106 产生 28～30V 电压，经稳压管稳压后输出+12V 电压。

    从图中能够看出，若改变稳压管的稳压值，便能获得不同的输出电压，其使用较为灵活。FP106 的第⑤脚是控制电源关闭的一端，在关闭电源时，耗电量几乎为零。当第⑤脚被加高电平且高于 2.5V 时，电源导通；当第⑤脚被加低电平时。

    2、用做3.6V电转9V电路图

    工作状态：

    无负载：

    输入：3.65V、18uA（相当的电池待机三年多）

    有负载：

    输出的电压为 9.88V，电流为 50.2mA；输入的电压为 3.65V，电流为 186.7mA；整体的效率为 72%。

    工作原理：

    无负载时，IC 的 6 脚没有电。它停止工作。输入端 3.65V 时，工作电流仅为 18uA。这个电流相当于电池待机三年多。

    当存在负载时，也就是 Q1 中有 Ieb 电流，此时 8550 的 EC 极会导通，并且 IC 会得电开始工作。

    IC是否工作是由是否有负载决定的，就相当一个电池。

    用IC做电压转换效率高，输出稳定！

    这个电路进行一些改进，增加功率后，能够做成“不需开关的 4.2V 转 5V 移动电源”。并且可以利用一个电池盒来充当手机的后备电源。

    电路图

    我的电感是用 0.3mm 的线在 1cm 的工字磁芯上进行绕制，大约绕了 30 匝。我认为这个磁芯使用得偏大了，因为它的空间还没有绕到一半。

    四、充电电路

    1、lm358碱性电池充电器电路图

    碱性电池能否充电存在两种不同说法。一部分人认为可以充电，且效果很好。另一部分人则坚决认为不能充电，因为电池说明提示会有爆炸危险。实际上，碱性电池是可以充电的，其充电次数通常在 30 到 50 次左右。

    实际上是因为对充电方法的掌握不同，所以导致了两种截然不同的后果。其一，碱性电池可以充电这一点是确定无疑的。并且，在电池的说明中，都明确提到碱性电池不可充电，充电有导致爆炸的可能。这也是正确的，但要注意这里用的词是“可能”会导致爆炸。你还可以将其理解为厂家的一种免责性自我保护声明。碱性电池充电的关键在于温度。做到电池充电时不出现高温，就能顺利完成充电过程。正确的充电方法有以下几点：

    1.小电流50MA

    2.不过充1.7V，不过放1.3V

    一些人进行充电实践后，坚定地表示不能充电。出现充不进电、用电时间短、漏液、爆炸等问题，多数是充电器的原因。如果充电器充电电流过大，远远超过 50ma，像一些快速充电器充电电流在 200ma 以上，那么直接的后果就是电池温度很高，用手摸上去会觉得烫手。轻者会导致漏液，严重的情况就会引发爆炸。

    有的人使用镍氢充电电池充电器进行充电。低档的充电器不具备自动停充功能，由于长时间充电致使电池过充，就会出现漏液和爆炸的情况。稍好一些的充电器拥有自动停充功能，不过其停充电压通常被设定为镍氢充电电池的 1.42V，而碱性电池充满时的电压约为 1.7V。所以，因为电压过低，会让人感觉充不进电，用电时间也很短，没有什么效果。电池不过放的意思是不要等电池完全没电才去充电。如果这样操作，即便再好的电池，也只能充三、五次，并且效果还很差。

    一般建议使用南孚碱性电池，其电压不低于 1.3V。因此，倘若你打算对碱性电池进行充电，就必须拥有一个合格的充电器，充电电流大概为 50ma，充电截止电压大概为 1.7V。你可以查看一下你家的充电器。

    市面上有专门售卖碱性电池充电器的，这些是所谓的专利产品。实际上，它就是一个充电电压为 1.7V、电流为 50ma 的简单电路。凭借手边现有的零件 LM358 和 TL431，我制作了一个简单电路，当电压达到 1.67V 时会自动停止充电，成本仅为两元。供有兴趣的朋友参考。

    相关说明：

    碱锰充电电池是在碱性锌锰电池基础上发展起来的。因为应用了无汞化的锌粉以及新型添加剂，所以又被称作无汞碱锰电池。这种电池在不改变原碱性电池放电特性的情况下，还能够充电使用几十次到几百次，比较经济实惠。

    碱性锌锰电池被简称为碱锰电池。1882 年它研制成功，1912 年已开始开发，到 1949 年才开始投产问世。人们发现，用 KOH 电解质溶液代替 NH4Cl 做电解质后，无论是在电解质方面还是结构方面都有较大变化，并且电池的比能量和放电电流都能显著提高。

    它的特点：

    1.开路电压为1.5V；

    工作温度范围较为宽泛，处于－20℃到 60℃之间，这种温度范围适合在高寒地区进行使用。

    3.大电流连续放电其容量是酸性锌锰电池的5倍左右；

    4.它的低温放电性能也很好。

    充电次数在 30 次以内，通常是 10 到 20 次这个范围。在这个阶段，需要专门的充电器。如果不使用专门的充电器，极为容易导致充电能力丧失。

    2、2.75W中功率USB充电器电路图

    该设计运用了 Power 的系列产品。这种设计对于手机或类似的 USB 充电器应用颇为适宜，涵盖了手机电池充电器、USB 充电器以及任何具有恒压/恒流特性要求的应用。

    在电路当中，二极管 D1 到 D4 会对 AC 输入进行整流操作。电容 C1 和 C2 会对 DC 进行滤波处理。L1 与 C1 以及 C2 共同组成了一个π型滤波器，该滤波器能够对差模传导 EMI 噪声进行衰减。这些情况与 Power 的变压器 E - ？技术相互结合，使得本设计能够凭借充足的裕量，轻松地满足 B 级传导 EMI 的要求，并且不需要使用 Y 电容。防火的、可熔的、绕线式电阻 RF1 能够提供严重故障保护，并且还可以对启动期间产生的浪涌电流进行限制。

    图 1 表明 U1 借助可选偏置电源来实现供电，借此能把空载功耗降低至 40 mW 以下。旁路电容 C4 的值会对电缆压降补偿的数量产生决定作用。1μF 的值与对一条 0.3Ω、24 AWG 的 USB 输出电缆的补偿相对应。10μF 的电容能对 0.49Ω、26 AWG 的 USB 输出电缆进行补偿。

    在恒压阶段，开关控制用于调节输出电压。通过跳过开关周期来维持输出电压。调整使能与禁止周期的比例，就能维持稳压。这样还能在整个负载范围内优化转换器的效率。在轻载（涓流充电）条件下，会降低电流限流点，以减小变压器磁通密度，从而降低音频噪音和开关损耗。随着负载电流逐渐增大，电流限流点会随之升高。同时，跳过的周期会越来越少。

    当达到最大功率点，不再跳过任何开关周期时，-II 内的控制器会切换到恒流模式。若需要进一步提高负载电流，输出电压就会下降。输出电压的下降会体现在 FB 引脚电压上。由于 FB 引脚电压下降，开关频率会线性下降，以此实现恒流输出。

    D5、R2、R3 以及 C3 构成了 RCD - R 箝位电路，此电路的作用是对因漏感而导致的漏极电压尖峰进行限制。电阻 R3 的值相对较大，其目的是避免因漏感而引发漏极电压波形的振荡。通过这种方式，能够防止在关断期间出现过度的振荡，进而降低传导 EMI。

    二极管 D7 负责对次级进行整流操作，C7 则对其进行滤波处理。C6 与 R7 能够一同起到限制 D7 上瞬态电压尖峰的作用，同时还能降低传导以及辐射 EMI。电阻 R8 和齐纳二极管 VR1 构成了一个输出假负载，这样一来，在空载状态下能够保证输出电压处于可接受的限制范围之内，并且能确保充电器从 AC 市电断开时电池不会被完全放电。反馈电阻R5和R6设定最大工作频率与恒压阶段的输出电压。

    五、恒流源

    1、浅谈如何设计三线制恒流源驱动电路

    恒流源驱动电路的作用是驱动温度传感器，把温度传感器感知到的随温度变化的电阻信号转化为可测量的电压信号。在本系统里，所需要的恒流源具备这样一些特点：输出电流是恒定的；温度稳定性较为良好；输出电阻很大；输出电流小于 0.5mA（这是无自热效应的上限）；负载的一端接地；输出电流的极性可以进行改变。

    温度对集成运放参数的影响与对晶体管或场效应管参数的影响相比不那么显著。因此，由集成运放构成的恒流源具有更好的稳定性和更高的恒流性能。在负载一端需要接地的场合，这种恒流源获得了广泛应用。所以采用了图 2 所示的双运放恒流源。其中放大器 UA1 起到构成加法器的作用，UA2 起到构成跟随器的作用，并且 UA1 和 UA2 都选用了低噪声、低失调、高开环增益的双极性运算放大器 OP07。

    在图 2 中，参考电阻 Rref 上下两端的电位分别为 Va 和 Vb 。Va 是同相加法器 UA1 的输出。当电阻 R1 等于 R2 且 R3 等于 R4 时，就有 Va 等于 VREFx 加上 Vb 。所以，恒流源的输出电流为：

    由此可见该双运放恒流源具有以下显著特点：

    负载可以接地；运放双电源供电时，输出电流呈双极性；通过改变输入参考基准 VREF 或调整参考电阻 Rref0 的大小，能实现恒定电流大小，这样很容易得到稳定的小电流并进行补偿校准。

    参考电阻 Rref0 的两端电压会因电阻的失配而受到其驱动负载的端电压 Vb 的影响。因为是恒流源，所以 Vb 会随负载的变化而变化，进而会影响恒流源的稳定性。显然，这种情况对于高精度的恒流源是不可接受的。因此，R1、R2、R3、R4 这 4 个电阻的选取原则是失配要尽量小，并且每对电阻的失配大小和方向要一致。实际中，能够对数量众多的同一批次的精密电阻进行筛选操作。然后从这些筛选出的电阻里，挑选出阻值较为接近的 4 个电阻。

    2、开关电源式高耐压恒流源电路图

    研制仪器需要一个恒流源，这个恒流源能在 0 到 3 兆欧姆电阻上产生 1MA 电流。我们用 12V 蓄电池设计了这样一个恒流源。变压器采用彩色电视机高压包，其中 L1 是用漆包线在原高压包磁心上绕 24 匝。L3 借助原来高压包的一个线圈，L2 借助高压包的高压部分。L3 和 LM393 组成了限压电路，它可以限制输出电压过高。通过调节 R10 能够调节开路输出电压。

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