帶保護(hù)功能的5V穩(wěn)壓電源

具有過壓保護(hù)的5V穩(wěn)壓電路，采用集電極輸出串聯(lián)型穩(wěn)壓方式，具有：成本低、效率高、體積小、重量輕、紋波少和穩(wěn)定度高等特點(diǎn)。具有擴(kuò)流和過壓保護(hù)裝置，可實(shí)驗(yàn)室作電路實(shí)驗(yàn)，也可作固態(tài)電路和微處理機(jī)的供電電源，還可用作專用儀器、儀表等其他電路的電源。

1.電路工作原理

電路如下圖所示。閉合電源開關(guān)s，電網(wǎng)220V電壓經(jīng)變壓器降壓得到11.5v交流電，二級管VD1～VD4橋式整流，電容C4濾波，集成穩(wěn)壓器W7805的穩(wěn)壓可獲得平滑的5V直流電壓。集成穩(wěn)壓器W7805的最大輸出電流為1.5A，圖中的大功率三極管VT起擴(kuò)流作用，可使輸出電流大于1.5A。
這是一種并接式擴(kuò)流方式，即W7805的①腳與VT的基極相連，W7805的②腳與VT的集電極相連，這樣兩輸出電流之和可達(dá)到6A。如果需要更大的電流，可采用2～3只大功率管并聯(lián)。

W7805集成穩(wěn)壓器內(nèi)部含有過熱和安全區(qū)保護(hù)電路。盡管如此，由W7805和三極管VT等組成的穩(wěn)壓電源輸出端仍有可能發(fā)生瞬間過壓。為確保負(fù)載的安全，本電源又增設(shè)了過壓保護(hù)電路，該電路由穩(wěn)壓二極管VD7、電阻R3、晶閘管VS和快速熔絲管FU等組成。

本電源正常工作時(shí)輸出電壓為5V，晶閘管VS呈截止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)由于某種原因(如集成電路損壞或調(diào)整管擊穿)使輸出電壓超過限定值時(shí)(即≥5.6v)，穩(wěn)壓管VD7擊穿，這樣電阻R3上的電壓VR3升高使晶閘管Vs觸發(fā)導(dǎo)通，引起熔絲管Fu熔斷，從而保護(hù)了負(fù)載。

在擴(kuò)流管VT的發(fā)射極與集電極間和集成穩(wěn)壓器W7805的①、②腳分別并聯(lián)了二極管VD5和VD6，用來保護(hù)擴(kuò)流管和集成電路。當(dāng)輸入端發(fā)生短路或輸出端過壓而使晶閘管Vs導(dǎo)通造成輸入端短路時(shí)，穩(wěn)壓管輸入端電壓因熔絲熔斷立即為零，而輸出端電容器C8上充足的電荷則不能立即釋放，因而造成輸出端瞬間電壓高于輸入端電壓，為了防止這個(gè)反向峰值電壓擊穿VT功率管或集成穩(wěn)壓器W7805，利用二極管VD5和VD6將此電荷泄放掉。

C1和C2是二極管VD1～VD4的輸入和輸出電容器，可抑制高頻諧波干擾。電阻R1為電容C4提供泄放電流回路。發(fā)光二極管VD8用于工作指示。

2.元器件選擇
大功率三極管VT為2SB683，其特性參數(shù)見上表。整流二極管VD1～VD4選用1N4007或全橋整流塊5A/400V即可。單向晶閘管Vs型號為JCT02，其特性參數(shù)見下表所示。穩(wěn)壓二極管VD7為2CWl03。對發(fā)光二極管VD8的型號無特殊要求。除電阻R1標(biāo)稱功率應(yīng)不小于3w外，其余均為1/2～1/4金屬膜電阻。
其他元器件按圖中所標(biāo)注的選用。

3.制作與使用說明

大功率擴(kuò)流管2SB683和穩(wěn)壓集成電路w7805均屬功耗較大的器件，除采用標(biāo)準(zhǔn)大功率三極管外殼封裝外，還必須加裝足夠散熱面積的散熱器。如果散熱不良，穩(wěn)壓器的過熱保護(hù)電路將會限制正常的電流輸出。

應(yīng)將發(fā)光二極管VD8和熔絲管裝在本裝置的前后面板上，以便于顯示和更換.電路全部安裝完畢后，用一臺自耦變壓器接在本電路的輸入端，將電壓調(diào)到大于240V，此刻單向晶閘管Vs導(dǎo)通工作，導(dǎo)致保險(xiǎn)管Fu熔斷，無輸出電壓，這說明該電路工作可靠。然后，將自耦變壓器退出，接入負(fù)載即可投入使用。