超详细常见电源电路图及原理讲解

用电路元件符号表现电路衔接的图，叫电路图。电路图是人们为研讨、工程规划的必要，用物理电学尺度化的符号绘制的一种表现各元器件构成及器件关系的原理结构图，可以得知组件间的事情原理，为阐发机能、安装电子、电器产物提供规划计划。

电路图是电子工程师必学的根本技巧之一，本文聚拢了稳压电源、DCDC转换电源、开关电源、充电电路、恒流源相关的经典电路材料，为工程师提供最新颖的电路图参考材料，超全超具体，只能帮你到这了。

一、稳压电源

1、3～25V电压可调稳压电路图

此稳压电源可调规模在3.5V～25V之间随意率性调节，输出电流年夜，并采纳可调稳压管式电路，从而获得满足安稳的输出电压。

事情原理：经整流滤波后直流电压由R1提供应调整管的基极，使调整管导通，在V1导通时电压颠末RP、R2使V2导通，接着V3也导通，这时V1、V2、 V3的发射极和集电极电压不再变化（其作用完全与稳压管一样）。调节RP，可获得安稳的输出电压，R1、RP、R2与R3比值决议本电路输出的电压值。

元器件选择：变压器T选用80W～100W，输入AC220V，输出双绕组AC28V。FU1选用1A，FU2选用3A～5A。VD1、VD2选用 6A02。RP选用1W左右通俗电位器，阻值为250K～330K，C1选用3300µF／35V电解电容，C2、C3选用0.1µF独石电容，C4选用 470µF／35V电解电容。R1选用180～220Ω/0.1W～1W，R2、R4、R5选用10KΩ、1／8W。V1选用2N3055，V2选用 3DG180或2SC3953，V3选用3CG12或3CG80。

2、10A3～15V稳压可调电源电路图

无论检修电脑照样电子制造都离不开稳压电源，下面先容一款直流电压从3V到15V持续可调的稳压电源，最年夜电流可达10A，该电路用了具有温度赔偿特征的，高精度的尺度电压源集成电路TL431，使稳压精度更高，假如没有特殊要求，根本能满意正常维修使用，电路见下图。

其事情原理分两部门，第一部门是一起固定的5V1.5A稳压电源电路，第二部门是另一起由3至15V持续可调的高精度年夜电流稳压电路。

第一起的电路异常简单，由变压器次级8V交流电压经由过程硅桥QL1整流后的直流电压经C1电解电容滤波后，再由5V三端稳压块LM7805不消作任何调整就可在输出端发生固定的5V1A稳压电源，这个电源在检修电脑板时完全可以看成内部电源使用。

第二部门与通俗串联型稳压电源根本雷同，所分歧的是使用了具有温度赔偿特征的，高精度的尺度电压源集成电路TL431，以是使电路简化，本钱低落，而稳压机能却很高。

图中电阻R4，稳压管TL431，电位器R3构成一个持续可调得恒压源，为BG2基极提供基准电压，稳压管TL431的稳压值持续可调，这个稳压值决议了稳压电源的最年夜输出电压，假如你想把可调电压规模扩展，可以转变R4 和R3的电阻值，当然变压器的次级电压也要进步。

变压器的功率可依据输出电流机动掌握，次级电压15V左右。桥式整流用的整流管QL用15－20A硅桥，布局紧凑，中央有固定螺丝，可以直接固定在机壳的铝板上，有利散热。

调整管用的是年夜电流NPN型金属壳硅管，因为它的发烧量很年夜，假如机箱容许，只管即便购置年夜的散热片，扩展散热面积，假如不必要年夜电流，也可以换用功率小一点的硅管，如许可以做的体积小一些。

滤波用50V4700uF电解电容C5和C7分离用三只并联，使年夜电流输出更稳固，另外这个电容要买体积相对年夜一点的，那些体积较小的同样标注50V4700uF只管即便不消，当遇到电压颠簸频仍，或永劫间不消，容易失效。

末了再说一下电源变压器，假如没有才能本身绕制，有买不到现成的，可以买一块现成的200W以上的开关电源取代变压器，如许稳压机能还可进一步进步，制造本钱却差不太多，其它电子元件无特殊要求，安装完成后不消太年夜调整就可正常事情。

二、开关电源

1、PWM开关电源集成节制IC-UC3842事情原理

下图为UC3842 内部框图和引脚图，UC3842 采纳固定事情频率脉冲宽度可控调制方式，共有8 个引脚，各脚功效如下：

①脚是偏差放年夜器的输出端，外接阻容元件用于改善偏差放年夜器的增益和频率特征；

②脚是反馈电压输入端，此脚电压与偏差放年夜器同相真个2.5V 基准电压进行比拟，发生偏差电压，从而节制脉冲宽度；

③脚为电流检测输入端， 当检测电压跨越1V时缩小脉冲宽度使电源处于间停工作状况；

④脚为准时端，内部振荡器的事情频率由外接的阻容光阴常数决议，f=1.8/（RT×CT）；

⑤脚为公共地端；

⑥脚为推挽输出端，内部为图腾柱式，上升、降落光阴仅为50ns 驱动才能为±1A ；

⑦脚是直流电源供电端，具有欠、过压锁定功效，芯片功耗为15mW；⑧脚为5V 基准电压输出端，有50mA 的负载才能。

UC3842 内部原理框图

UC3842是一种机能优异、利用普遍、布局较简单的PWM开关电源集成节制器，因为它只有一个输出端，以是主要用于音端节制的开关电源。

UC3842 7脚为电压输入端，其启动电压规模为16-34V。在电源启动时，VCC﹤16V，输入电压施密物比拟器输出为0，此时无基准电压发生，电路不事情；当 Vcc﹥16V时输入电压施密特比拟器送出高电平到5V蕨稳压器，发生5V基准电压，此电压一方面供销内部电路事情另一方面经由过程

⑧脚向外部提供参考电压。一旦施密特比拟器翻转为高电平（芯片开端事情以后），Vcc可以在10V-34V规模内变化而不影响电路的事情状况。当Vcc低于10V时，施密特比拟器又翻转为低电平，电路结束事情。

当基准稳压源有5V基准电压输出时，基准电压检测逻辑比拟器即达出高电平旌旗灯号到输出电路。同时，振荡器将依据④脚外接Rt、Ct参数发生 f=/Rt.Ct的振荡旌旗灯号，此旌旗灯号一起直接加到图腾柱电路的输入端

另一起加到PWM脉宽市制RS触发器的置位端，RS型PWN脉宽调制器的R端接电流检测比拟器输出端。R端为占空调节节制端，当R电压上升时，Q端脉冲加宽，同时⑥脚送出脉宽也加宽（占空比增多）；当R端电压降落时，Q端脉冲变窄，同时 ⑥脚送出脉宽也变变窄（占空比减小）。

UC3842各点时序如图所示，只有当E点为高电日常平凡才有旌旗灯号输出 ，而且a、b点全为高电日常平凡，d点才送出高电平，c点送出低电平，不然d点送出低电平，c点送出高电平。②脚一样平常接输出电压取样旌旗灯号，也称反馈旌旗灯号。当② 脚电压上升时，①脚电压将降落，R端电压亦随之降落，于是⑥脚脉冲变窄；反之，⑥脚脉冲变宽。

③脚为电传播感端，通常在功率管的源极或发射极串入一小阻值取样电阻，将流过开关管的电流转为电压，并将此电压引入境脚。当负载短路或其它缘故原由引起功率管电流增长，并使取样电阻上的电压跨越1V时，⑥脚就结束脉冲输出，如许就可以有用的掩护功率管不受毁坏。

2、TOP224P组成的12V、20W开关直流稳压电源电路

由TOP224P组成的 12V、20W开关直流稳压电源电路如图所示。

电路中使用两片集成电路：TOP224P型三端单片开关电源（IC1），PC817A型线性光耦合器 （IC2）。交流电源颠末UR和Cl整流滤波后发生直流高压Ui，给高频变压器T的一次绕组供电。

VDz1和VD1能将漏感发生的尖峰电压钳位到平安值， 并能衰减振铃电压。VDz1采纳反向击穿电压为200V的P6KE200型瞬态电压制制器，VDl选用1A／600V的UF4005型超快规复二极管。

二 次绕组电压经由过程V砬、C2、Ll和C3整流滤波，得到12V输出电压Uo。Uo值是由VDz2稳固电压Uz2、光耦中LED的正向压降UF、R1上的压降 这三者之和来设定的。

转变高频变压器的匝数比和VDz2的稳压值，还可得到其他输出电压值。R2和VDz2五还为12V输出提供一个假负载，用以进步轻载 时的负载调整率。反馈绕组电压经VD3和C4整流滤波后，供应TOP224P所需偏压。由R2和VDz2来调节节制端电流，经由过程转变输出占空比到达稳压目 的。

共模扼流圈L2能减小由一次绕组接D真个高压开关波形所发生的共模透露电流。C7为掩护电容，用于滤失落由一次、二次绕组耦合电容引起的滋扰。C6可减 小由一次绕组电流的基波与谐波所发生的差模透露电流。C5不仅能滤除加在节制端上的尖峰电流，并且决议自启动频率，它还与R1、R3一路对节制回路进行赔偿。

本电源主要技术指标如下：

交流输人电压规模：u=85～265V；输入电网频率：fLl=47～440Hz；输出电压（Io=1.67A）：Uo=12V；最年夜输出电流：IOM=1.67A；持续输出功率：Po=20W（TA=25℃，或15W（TA=50℃）；电压调整率：η=78％；输出纹波电压的最年夜值：±60mV；事情温度规模：TA=0～50℃。

三、DC-DC电源

1、3V转+5V、+12V的电路图

由电池供电的便携式电子产物一样平常都采纳低电源电压，如许可削减电池数目，到达减小产物尺寸及重量的目标，故一样平常常用3～5V作为事情电压，为保证电路事情的稳固性及精度，要求采纳稳压电源供电。

若电路采纳5V事情电压，但另需一个较高的事情电压，这每每使设计者尴尬。本文先容一种采纳两块升压模块构成的电路可办理这一难题，而且只要两节电池供电。

该电路的特色是外围元件少、尺寸小、重量轻、输出+5V、+12V都是稳固的，满意便携式电子产物的要求。+5V电源可输出60mA，+12V电源最年夜输出电流为5mA。

该电路如上图所示。它由AH805升压模块及FP106升压模块构成。AH805是一种输入1.2～3V，输出5V的升压模块，在3V供电时可输出 100mA电流。FP106是贴片式升压模块，输入4～6V，输出固定电压为29±1V，输出电流可达40mA，AH805及FP106都是一个电平节制的封闭电源节制端。

两节1.5V碱性电池输出的3V电压输入AH805，AH805输出+5V电压，其一起作5V输出，另一起输入FP106使其发生28～30V电压，经稳压管稳压后输出+12V电压。

从图中可以看出，只要转变稳压管的稳压值，即可得到分歧的输出电压，使用十分机动。FP106的第⑤脚为节制电源封闭端，在封闭电源时，耗电险些为零，当第⑤脚加高电平》2.5V时，电源导通；当第⑤脚加低电平<0.4V时，电源被封闭。可以用电路来节制或手动节制，若不需节制时，第⑤脚与第 ⑧脚衔接。

2、用MC34063做3.6V电转9V电路图

事情状况：

无负载：输入：3.65V、18uA（相称600mAH的电池待机三年多）有负载：输出：9.88V、50.2mA，输入：3.65V、186.7mA，效力为72%

事情原理：

无负载时，IC的 6脚没有电，结束事情，输入端3.65V事情电流只有18uA（相称600mAH的电池待机三年多）。当有负载时（Q1有Ieb电流）8550的EC极导通，IC得电事情。IC是否事情是由是否有负载决议的，就相称一个电池。用IC做电压转换效力高，输出稳固。

这个电路加点改良，增长功率可以做“不需开关的4.2V转5V移动电源”。可以用个电池盒做手机的后备电源。

四、充电电路

1、lm358碱性电池充电器电路图

碱性电池可否充电的问题，有两种分歧的说法。有的说可以充，后果异常好。有的说绝对不克不及充，电池阐明提醒了会有爆炸的危险。事实上，碱性电池确可充电，充电次数一样平常为30-50次左右。

现实上是因为在充电办法上的掌握，导致了判然不同的两种效果。起首 ，碱性电池可以充电是毋庸置疑的，同时，在电池的阐明中，都提到碱性电池弗成充电，充电可能导致爆炸。

这也是没错的，然则注意这里的用词是“可能”导致爆炸。你也可以懂得为厂家的一种免责性的自我掩护声明。碱性电池充电的症结是温度。只要能做到对电池充电时不呈现高温，就可以顺遂地完成充电进程，正确的充电办法要求有几点：

小电流50MA不外充1.7V，不外放1.3V

一些人测验考试充电实践后，斩钉截铁地说不克不及充电，之以是呈现充不进电、用电光阴短、漏液、爆炸等问题，多半是充电器的问题，假如充电器充电电流太年夜，远跨越 50ma，如一些快速充电器充电电流在200ma以上，直接的效果是电池温度很高，摸上去烫手，轻则会漏液，严重的就会爆炸。

有的人使用镍氢充电电池充电器来充，低档的充电器没有主动停充功效，永劫间的充电导致电池过充也会呈现漏液和爆炸。好一点的充电器有主动停充功效，但停充电压一样平常设定为镍氢充电电池的1.42V，而碱性电池充斥电压约为1.7V。

是以，电压太低，感觉上便是充不进电，用电光阴短，没什么后果。再有便是电池不外放指的是不要比及电池完全没电再充电，如许操作，再好的电池也就能充三、五次，且后果差。

一样平常建议用南孚碱性电池电压不低于1.3V。以是，你假如盘算对碱性电池充电，必需要有一个及格的充电器，充电电流50ma左右，充电截止电压1.7V左右。看看你家的充电器吧。

市道市情上有卖碱性电池专用充电器的，所谓专利产物。现实上便是充电电压1.7V电流50ma的简单电路。应用手边现有的零件LM358和TL431，我做了个简单电路，截止电压1.67V主动停充，本钱两元罢了。供感兴致的同伙参考。

相关阐明：

碱锰充电电池：是在碱性锌锰电池的根基上成长起来的，因为利用了无汞化的锌粉及新型添加剂，故又称为无汞碱锰电池。这种电池在不转变原碱性电池放电特征的同时，又能充电使用几十次到几百次，比拟经济实惠。

碱性锌锰电池简称碱锰电池，它是在1882年研制胜利，1912年就已开发，到了1949年才投产问世。人们发现，当用KOH电解质溶液取代NH4Cl做电解质时，无论是电解质照样布局上都有较年夜变化，电池的比能量和放电电流都能获得明显的进步。

它的特色：

开路电压为1.5V；事情温度规模宽在－20℃～60℃之间，适于高寒地域使用；年夜电流持续放电其容量是酸性锌锰电池的5倍左右；它的低温放电机能也很好。充电次数在30次以内，一样平常10-20次，必要分外充电器，极为容易丢失充电才能。

2、2.75W中功率USB充电器电路图

该设计采纳了Power Integrations的LinkSwitch系列产物LNK613DG。这种设计异常得当手机或相似的USB充电器利用，包含手机电池充电器、USB 充电器或任何有恒压／恒流特征要求的利用。

在电路中，二极管D1至 D4对AC输入进行整流，电容C1和C2对DC进行滤波。L1、C1和C2构成一个π型滤波器，对差模传导EMI噪声进行衰减。这些与Power Integrations的变压器E-sheild。技术相联合，使本设计能以充分的裕量轻松满意EN55022 B级传导EMI要求，且无需Y电容。防火、可熔、绕线式电阻RF1提供严重故障掩护，并可限定启动时代发生的浪涌电流。

图1显示U1经由过程可选偏置电源实现供电，如许可以将空载功耗低落到40 mW以下。旁路电容C4的值决议电缆压降赔偿的数目。1μF的值对应于对一条0.3 Ω、24 AWG USB输出电缆的赔偿。（10 μF电容对0.49 Ω、26 AWG USB输出电缆进行赔偿。）

在恒压阶段，输出电压经由过程开关节制进行调节。输出电压经由过程跳过开关周期得以维持。经由过程调整使能与制止周期的比例，可以维持稳压。这也可以使转换器的效力在整个负载规模内获得优化。轻载（涓流充电）前提下，还会低落电流限流点以减小变压器磁通密度，进而低落音频噪音和开关损耗。跟着负载电流的增年夜，电流限流点也将升高，跳过的周期也越来越少。

当不再跳过任何开关周期时（到达最年夜功率点），LinkSwitch-II内的节制器将切换到恒流模式。必要进一步进步负载电流时，输出电压将会随之降落。输出电压的降落反映在FB引脚电压上。作为对FB引脚电压降落的相应，开关频率将线性降落，从而实现恒流输出。

D5、R2、R3和C3构成RCD-R箝位电路，用于限定漏感引起的漏极电压尖峰。电阻R3拥有相对较年夜的值，用于避免漏感引起的漏极电压波形振荡，如许可以防止关断时代的过度振荡，从而低落传导EMI。

二极管D7对次级进行整流，C7对其进行滤波。C6和R7可以配合限定D7上的瞬态电压尖峰，并低落传导及辐射EMI。电阻R8和齐纳二极管 VR1形成一个输出假负载，可以确保空载时的输出电压处于可接受的限定规模内，并确保充电器从AC市电断开时电池不会完全放电。反馈电阻R5和R6设定最年夜事情频率与恒压阶段的输出电压。

五、恒流源

1、浅谈若何设计三线制恒流源驱动电路

恒流源驱动电路卖力驱动温度传感器Pt1000，将其感知的随温度变化的电阻旌旗灯号转换成可丈量的电压旌旗灯号。本体系中，所需恒流源要具有输出电流恒定，温度稳固性好，输出电阻很年夜，输出电流小于0．5 mA（Pt1000无自热效应的上限），负载一端接地，输出电流极性可转变等特色。

因为温度对集成运放参数影响不如对晶体管或场效应管参数影响明显，由集成运放组成的恒流源具有稳固性更好、恒流机能更高的长处。尤其在负载一端必要接地的场所，得到了普遍利用。以是采纳图2所示的双运放恒流源。此中放年夜器UA1组成加法器，UA2组成追随器，UA1、UA2均选用低噪声、低失调、高开环增益双极性运算放年夜器OP07。

设图2中参考电阻Rref上下两头的电位分离Va和Vb，Va即为同相加法器UA1的输出，当取电阻R1=R2，R3=R4时，则Va=VREFx+Vb，故恒流源的输出电流就为：

由此可见该双运放恒流源具有以下明显特色：

负载可接地；当运放为双电源供电时，输出电流为双极性；恒定电流年夜小经由过程转变输入参考基准VREF或调整参考电阻Rref0的年夜小来实现，很容易获得稳固的小电流和赔偿校准。

因为电阻的失配，参考电阻Rref0的两头电压将会受到其驱动负载的端电压Vb的影响。同时因为是恒流源，Vb确定会随负载的变化而变化，从而就会影响恒流源的稳固性。显然这对高精度的恒流源是不克不及接受的。以是R1，R2，R3，R4这4个电阻的拔取原则是失配要只管即便的小，且每对电阻的失配年夜小偏向要同等。现实中，可以对年夜量统一批次的周详电阻进行筛选，选出此中阻值靠近的4个电阻。

2、开关电源式高耐压恒流源电路图

研制仪器必要一个能在0到3兆欧姆电阻上发生1MA电流的恒流源，用UC3845联合12V蓄电池设计了一个，变压器采纳彩色电视机高压包，此中L1用漆包线在原高压包磁心上绕24匝，L3借助本来高压包的一个线圈，L2借助高压包的高压部门。L3和LM393组成限压电路，限定输出电压过高，调节R10 可以调节开路输出电压。