帮忙看下这个电源电路是否可行

只看该作者 · 2011-3-31 23:35

我参加的一个维修电器的社团每月搞的一个电设小活动，给我们新会员的题目是设计一个0~15V连续可调，输出电流大于1A的稳压电源，可显示电压。
我第一次设计电路，可能有许多疏忽，请各位前辈指点！原理图如下，（单片机和显示部分未画）
[localimg=180,128]1[/localimg]
如上图所示，下半部分是从市电到18V和5V的电路，应该没太大问题，就是不知道7805后面的电容是否可以省略，省略后对运放、单片机工作是否有影响？
上半部分是用lm2576来实现稳压，左边基本是抄数据手册的，不知道是否可以省去最左边的电容（前面已经滤波过了，输出的电压能直接给lm2576用吗）？
lm2576右边第二个滤纹波的LC电路是否可以省去？
上半部分的右边是反馈电路（为了实现从0V可调），用一个减法器实现，但是为了省运放，在两个电位器外都没有用运放隔离，不知道最右边1/3.2的余量是否够？（下面的电位器调到略大于1.23V，余量由上面的电位器补偿）
……
我说的可能有些乱，前辈们有啥说啥吧，希望能提供改进建议。（不要太复杂，整体花费尽量小吧）

只看该作者 · 2011-3-31 23:38

额，图没传好。。

3万 · 2011-4-1 13:22

1、18V用7805降到5V，功率损失太大(效率很低)。不建议使用这样的方案。
7805输出端电容不宜省略，即使是给另一块电路板供电，另一块板上的单片机等芯片两端已并联若干电容。
C1的容量标注为1m，不知道这是什么单位。电容的单位是法拉第(F)。
如果C1是1000uF，线性稳压输出电流要求1A，那么C1容量嫌小。
2、LM2576不可能输出到零。
C2与C1并联，容量若是C1的十分之一，那么对电路影响不大，可以省略。
第二级LC滤波可以省略。
两个运放，不知道你要干什么，好像两个运放都没有什么用。

只看该作者 · 2011-4-1 14:10

3# maychang
1.那不用7805的话用什么好呢？要求价格和附加元件都要较少。
C1是1mF，纹波在输出1A时大约为1/(2*52k*1m)≈10mV,我对纹波的直观概念不是很清楚，一般的直流稳压电源要求纹波在多少以下呢？如果10mV纹波太大，加上第二级LC滤波是否足够？
2.LM2576如果只按用户手册上的连接是最低输出1.23V的，但是右边电路我觉得可以把它最小输出电压降到0V左右啊。原理大致是（从右往左分析）输出电压通过分压电路一路传给AD转换模块测量电压，另一路通过电压跟随器（输入阻抗无穷，隔离作用，使AD转换结果准确），来到一个差分电路，由于R均为100k，所以即减法器。
电位器P1调节至分压略大于1.23V（因为这里没有设电压跟随器，电压会略有变化），电位器P2是用来设定电压（同样没有设电压跟随器，但因为前面是1/3.2分压，留有余量，应该可以达到15V），
所以feedback接收到的反馈电压是Vfb=Vref+δV+（Vreal/3.2-Vset）
其中Vref=1.23V，δV是一个较小电压，可通过Vset的适当增大抵消。这样就完成了基准电压平移，最小可输出0V电压（低压输出时效率可能较低）。
您说LM2576不能达到0V意思是它的占空比不能达到0吗？

3万 · 2011-4-1 14:22

4楼：
如果工频变压器可以修改，变压器应该用两个次级绕组，其中一组供LM2576，一组供7805。供7805这组，整流后电压有8V即可。
如果工频变压器不能改，那么固定输出这组也可以用LM2576。

LM2576是Buck变换器，这类变换器在负载很轻时输出不能稳定在要求数值，尤其是要求接近为零时。
当然，有各种方法降低输出，例如跳周期工作等等，但LM2576无法实现。
要输出从零开始可调，只能用线性调整电路。这需要两级电路，第一级是开关调整，第二级是线性调整。
或者放弃从零开始可调，而是从一个尽可能小的电压例如2V开始可调。

只看该作者 · 2011-4-1 18:56

5# maychang
用线性调整电路的意思是用lm317之类的吗？
那要调到0V的话需要负压源啊，由于使用的是没有中心抽头的普通变压器，应该怎么由单电源得到有1A输出能力的负压源呢？
如果这个问题解决了的话，对于7805的问题也可以解决了，可以由220-18的变压器整流滤波得到约22V直流电，用某种方法分得5V和17V电压分别给单片机和稳压电路供电，其中5V为负压，顺便就能解决1.2V的负压来源。

3万 · 2011-4-1 19:21

6楼：
你提到的这些办法，是无法实现的。
“可以由220-18的变压器整流滤波得到约22V直流电，用某种方法分得5V和17V电压分别给单片机和稳压电路供电”
这个，没有“某种方法”。而且分了，5V也是负的，单片机电源不能与稳压电路共地。

3万 · 2011-4-1 19:22

使用工频变压器，本身就是大体积大重量高成本。

只看该作者 · 2011-4-1 19:39

6楼：
你提到的这些办法，是无法实现的。
“可以由220-18的变压器整流滤波得到约22V直流电，用某种方法分得5V和17V电压分别给单片机和稳压电路供电”
这个，没有“某种方法”。而且分了，5V也是负的，单片机电源不能 ...
maychang 发表于 2011-4-1 19:21

虽然单片机电源没有和稳压电路共地，但是用单片机测取样电压应该不是问题啊，只要把取样电压反相，测出U，那么5-U就是在取样点上的电压（但这样经过这么多步可能精度不高）。
您说没有那种由单电源获得负压源的方法，我刚才找了下，不知道下面说的第三种方法经过一定改进是否可行？
http://www.**.cn/bbs/bbs_content.jsp?bbs_sn=1435491&bbs_page_no=1&bbs_id=3044
他用功放来得到负压源，我不知道通过调节左边同相端的电位是否能做到任意比例分压？还有功放类器件能否满足电流要求？

不过即使用这种方法实现我感觉还是太麻烦了，没有简洁美。您说用工频变压器缺点较大，那如果您来做这道题的话思路是怎样的呢？能否做到电路简洁，成本低，效率高？

只看该作者 · 2011-4-1 19:49

7# maychang
虽然单片机电源没有和稳压电路电源共地，但是有个5V的平移关系，只要把取样电压反相，用单片机测得电压U后，显示5-U即可，但是这样步骤较多，可能不准确。
另外，我查了下，是有从单电源得到负电源的方法的，网址发不上来，搜一下“单电源供电回路中获得正负电源的特殊方法”，里面的第三种方法我觉得可以，
但我不知道是否能通过调节同相端电压得到任意分压，还有功放的电流是否足够。
但是即使用上面的方法完成了电路，也太麻烦，丧失了简洁美。您说工频变压器缺点多，那如果是您做这道题的话是什么思路呢？能否做到电路简洁，成本低，效率高？

3万 · 2011-4-1 19:57

9楼：
我无法知道出此题的人是怎么想的。

只看该作者 · 2011-4-1 20:11

13# maychang
额，这种题目不是应该很常见吗？好像第一届全国大学生电设竞赛的第一题就是类似这个，只是用了有中心抽头的变压器。。
因为这个比较基础，部长才给我们新会员做练练手的。。
不过还是感谢您的回答，新手能找到一个耐心回答的前辈还是不容易的。
这还有个原理图，是我第一次给部长看时就被淘汰的，部长指出7805、串联稳压、器件太多是败笔，但是我不知道部长说的串联稳压不好是为什么，您能讲解一下吗？

3万 · 2011-4-1 20:39

如果是要用单片机实现键盘控制输出电压，那么OP1和OP3两个运放可以理解。
但两个运放的使用有错误。
你的图中，DAC0832需要5V电源。这个5V电源必须与30V电源共地。这里“用某种方法分得5V和17V电压分别给单片机和稳压电路供电”就不行。ADC0804也需要与30V共地的5V电源。

只看该作者 · 2011-4-1 20:48

15# maychang
的确是用按键控制电压，两个运放为什么使用有误？
第一个是同相放大至0~20V，第二个串联稳压，放大至0~25.5V，
这应该不用负压源啊。
另外DAC和ADC和30V是共地的，图中标示地的图案是电气连通的。

3万 · 2011-4-1 20:57

13楼：
“两个运放为什么使用有误？”
DAC0832是电流输出型D/A，不能输出电压。

“另外DAC和ADC和30V是共地的”
如果“用某种方法分得5V和17V电压分别给单片机和稳压电路供电”就不行。

只看该作者 · 2011-4-1 21:16

17# maychang
果然啊，我还把Iout1和Rfb短接了，真是傻掉了。。
我还是趁清明再仔细想想好的解决方案吧，太麻烦您讲解了，分全给您。

帮忙看下这个电源电路是否可行

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