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上海歐戟貿易有限公司

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開關穩壓電源以其體積小、重量輕、變換效率高而被廣泛應用于電子設備中，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穩壓器LM2576-ADJ替代線性穩壓器構成的串聯開關式穩壓電源，除具有線性電源寬范圍連續可調的優點外，同時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，電壓調節范圍在1.23V~25V，輸出電流可達3A。
 

　　1.電路結構

　　整個電路是由降壓整流電路、穩壓電路、數控調節電路、數顯電路等四部分構成。其電路框圖如圖1所示。

　　圖1 系統框圖

　　2.原理分析

　　2.1穩壓電路

　　本電路的穩壓部分采用LM2576。為了產生不同的輸出電壓，通常將比較器的負端接基準電壓(1.23V)，正端接分壓電阻網絡，輸出電壓經分壓電阻網絡的輸出同內部基準穩壓值1.23V進行比較。若電壓有偏差，可用放大器控制內部振蕩器的輸出占空比，從而使輸出電壓保持穩定。其典型應用電路如圖2所示。

　　圖2 輸出電壓可調型典型應用電路

　　圖中+V_1N是電壓輸入端，穩壓器控制端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，就能調節其輸出電壓大小。輸出電壓Vout與R1和R2的關系Uo=UREF(1+R2/R1)，其中穩壓器取樣電路基準電壓UREF為1.23V。

　　電感L1的選擇要根據LM2576的輸出電壓、最大輸入電壓、最大負載電流等參數選擇。首先，依據如下公式計算出電壓·微秒常數(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，就可參照相應的電壓·微秒常數和負載電流曲線圖來查找所需的電感值，見圖3。

　　圖3 電壓·微秒常數和負載電流曲線圖

　　在本電路中Vin=28V，Vout=25V，故根據公式可得出：

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

　　式中Vin是LM2576的最大輸入電壓，Vout是LM2576的輸出電壓，L是經計算并查表選出的電感L1的值。電容C的耐壓值應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電壓調整電路

　　本電路的電壓調整部分采用電子電位器X9511作為電壓調整單元。其典型應用圖，見圖4。X9511內含31個串聯電阻陣列和32個軸頭。軸頭位置由兩個按鍵控制，并且可以被存儲在內部的EEPROM存儲器中，以供下一次通電時重新調用，并自動恢復軸頭位置。電壓調整電路圖，見圖5。

　　圖4 X9511的典型應用圖

　　圖5 電壓調整電路

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

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

　　當R為0Ω時：

　　當R為50KΩ時：

　　2.3電壓顯示電路

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