本文搜羅了穩(wěn)壓電源、DCDC 轉(zhuǎn)換電源、開關(guān)電源、充電電路、恒流源相關(guān)的經(jīng)典電路資料，為工程師提供最新鮮的電路圖參考資料。

一、穩(wěn)壓電源

1、3～25V 電壓可調(diào)穩(wěn)壓電路圖

此穩(wěn)壓電源可調(diào)范圍在 3.5V～25V 之間任意調(diào)節(jié)，輸出電流大，并采用可調(diào)穩(wěn)壓管式電路，從而得到滿意平穩(wěn)的輸出電壓。

工作原理：經(jīng)整流濾波后直流電壓由 R1 提供給調(diào)整管的基極，使調(diào)整管導通，在 V1 導通時電壓經(jīng)過 RP、R2 使 V2 導通，接著 V3 也導通，這時 V1、V2、 V3 的發(fā)射極和集電極電壓不再變化（其作用完全與穩(wěn)壓管一樣）。調(diào)節(jié) RP，可得到平穩(wěn)的輸出電壓，R1、RP、R2 與 R3 比值決定本電路輸出的電壓值。

元器件選擇：變壓器 T 選用 80W～100W，輸入 AC220V，輸出雙繞組 AC28V。FU1 選用 1A，F(xiàn)U2 選用 3A～5A。VD1、VD2 選用 6A02。RP 選用 1W 左右普通電位器，阻值為 250K～330K，C1 選用 3300μF／35V 電解電容，C2、C3 選用 0.1μF 獨石電容，C4 選用 470μF／35V 電解電容。R1 選用 180～220Ω/0.1W～1W，R2、R4、R5 選用 10KΩ、1／8W。V1 選用 2N3055，V2 選用 3DG180 或 2SC3953，V3 選用 3CG12 或 3CG80

2、10A3～15V 穩(wěn)壓可調(diào)電源電路圖

無論檢修電腦還是電子制作都離不開穩(wěn)壓電源，下面介紹一款直流電壓從 3V 到 15V 連續(xù)可調(diào)的穩(wěn)壓電源，最大電流可達 10A，該電路用了具有溫度補償特性的，高精度的標準電壓源集成電路 TL431，使穩(wěn)壓精度更高，如果沒有特殊要求，基本能滿足正常維修使用，電路見下圖。

其工作原理分兩部分，第一部分是一路固定的 5V1.5A 穩(wěn)壓電源電路。第二部分是另一路由 3 至 15V 連續(xù)可調(diào)的高精度大電流穩(wěn)壓電路。第一路的電路非常簡單，由變壓器次級 8V 交流電壓通過硅橋 QL1 整流后的直流電壓經(jīng) C1 電解電容濾波后，再由 5V 三端穩(wěn)壓塊 LM7805 不用作任何調(diào)整就可在輸出端產(chǎn)生固定的 5V1A 穩(wěn)壓電源，這個電源在檢修電腦板時完全可以當作內(nèi)部電源使用。第二部分與普通串聯(lián)型穩(wěn)壓電源基本相同，所不同的是使用了具有溫度補償特性的，高精度的標準電壓源集成電路 TL431，所以使電路簡化，成本降低，而穩(wěn)壓性能卻很高。圖中電阻 R4，穩(wěn)壓管 TL431，電位器 R3 組成一個連續(xù)可調(diào)得恒壓源，為 BG2 基極提供基準電壓，穩(wěn)壓管 TL431 的穩(wěn)壓值連續(xù)可調(diào)，這個穩(wěn)壓值決定了穩(wěn)壓電源的最大輸出電壓，如果你想把可調(diào)電壓范圍擴大，可以改變 R4 和 R3 的電阻值，當然變壓器的次級電壓也要提高。變壓器的功率可根據(jù)輸出電流靈活掌握，次級電壓 15V 左右。橋式整流用的整流管 QL 用 15－20A 硅橋，結(jié)構(gòu)緊湊，中間有固定螺絲，可以直接固定在機殼的鋁板上，有利散熱。調(diào)整管用的是大電流 NPN 型金屬殼硅管，由于它的發(fā)熱量很大，如果機箱允許，盡量購買大的散熱片，擴大散熱面積，如果不需要大電流，也可以換用功率小一點的硅管，這樣可以做的體積小一些。濾波用 50V4700uF 電解電容 C5 和 C7 分別用三只并聯(lián)，使大電流輸出更穩(wěn)定，另外這個電容要買體積相對大一點的，那些體積較小的同樣標注 50V4700uF 盡量不用，當遇到電壓波動頻繁，或長時間不用，容易失效。最后再說一下電源變壓器，如果沒有能力自己繞制，有買不到現(xiàn)成的，可以買一塊現(xiàn)成的 200W 以上的開關(guān)電源代替變壓器，這樣穩(wěn)壓性能還可進一步提高，制作成本卻差不太多，其它電子元件無特殊要求，安裝完成后不用太大調(diào)整就可正常工作。

二、開關(guān)電源

1、PWM 開關(guān)電源集成控制 IC-UC3842 工作原理

UC3842 工作原理

下圖為 UC3842 內(nèi)部框圖和引腳圖，UC3842 采用固定工作頻率脈沖寬度可控調(diào)制方式，共有 8 個引腳，各腳功能如下：①腳是誤差放大器的輸出端，外接阻容元件用于改善誤差放大器的增益和頻率特性；②腳是反饋電壓輸入端，此腳電壓與誤差放大器同相端的 2.5V 基準電壓進行比較，產(chǎn)生誤差電壓，從而控制脈沖寬度；③腳為電流檢測輸入端， 當檢測電壓超過 1V 時縮小脈沖寬度使電源處于間歇工作狀態(tài)；④腳為定時端，內(nèi)部振蕩器的工作頻率由外接的阻容時間常數(shù)決定，f=1.8/（RT×CT）；⑤腳為公共地端；⑥腳為推挽輸出端，內(nèi)部為圖騰柱式，上升、下降時間僅為 50ns 驅(qū)動能力為±1A ；⑦腳是直流電源供電端，具有欠、過壓鎖定功能，芯片功耗為 15mW；⑧腳為 5V 基準電壓輸出端，有 50mA 的負載能力。

UC3842 內(nèi)部原理框圖

UC3842 是一種性能優(yōu)異、應(yīng)用廣泛、結(jié)構(gòu)較簡單的 PWM 開關(guān)電源集成控制器，由于它只有一個輸出端，所以主要用于音端控制的開關(guān)電源。

UC3842 7 腳為電壓輸入端，其啟動電壓范圍為 16-34V。在電源啟動時，VCC﹤16V，輸入電壓施密物比較器輸出為 0，此時無基準電壓產(chǎn)生，電路不工作；當 Vcc﹥16V 時輸入電壓施密特比較器送出高電平到 5V 蕨穩(wěn)壓器，產(chǎn)生 5V 基準電壓，此電壓一方面供銷內(nèi)部電路工作，另一方面通過⑧腳向外部提供參考電壓。一旦施密特比較器翻轉(zhuǎn)為高電平（芯片開始工作以后），Vcc 可以在 10V-34V 范圍內(nèi)變化而不影響電路的工作狀態(tài)。當 Vcc 低于 10V 時，施密特比較器又翻轉(zhuǎn)為低電平，電路停止工作。

當基準穩(wěn)壓源有 5V 基準電壓輸出時，基準電壓檢測邏輯比較器即達出高電平信號到輸出電路。同時，振蕩器將根據(jù)④腳外接 Rt、Ct 參數(shù)產(chǎn)生 f=/Rt.Ct 的振蕩信號，此信號一路直接加到圖騰柱電路的輸入端，另一路加到 PWM 脈寬市制 RS 觸發(fā)器的置位端，RS 型 PWN 脈寬調(diào)制器的 R 端接電流檢測比較器輸出端。R 端為占空調(diào)節(jié)控制端，當 R 電壓上升時，Q 端脈沖加寬，同時⑥腳送出脈寬也加寬（占空比增多）；當 R 端電壓下降時，Q 端脈沖變窄，同時 ⑥腳送出脈寬也變變窄（占空比減小）。UC3842 各點時序如圖所示，只有當 E 點為高電平時才有信號輸出 ，并且 a、b 點全為高電平時，d 點才送出高電平，c 點送出低電平，否則 d 點送出低電平，c 點送出高電平。②腳一般接輸出電壓取樣信號，也稱反饋信號。當② 腳電壓上升時，①腳電壓將下降，R 端電壓亦隨之下降，于是⑥腳脈沖變窄；反之，⑥腳脈沖變寬。③腳為電流傳感端，通常在功率管的源極或發(fā)射極串入一小阻值取樣電阻，將流過開關(guān)管的電流轉(zhuǎn)為電壓，并將此電壓引入境腳。當負載短路或其它原因引起功率管電流增加，并使取樣電阻上的電壓超過 1V 時，⑥腳就停止脈沖輸出，這樣就可以有效的保護功率管不受損壞。

2、TOP224P 構(gòu)成的 12V、20W 開關(guān)直流穩(wěn)壓電源電路

由 TOP224P 構(gòu)成的 12V、20W 開關(guān)直流穩(wěn)壓電源電路如圖所示。電路中使用兩片集成電路：TOP224P 型三端單片開關(guān)電源（IC1），PC817A 型線性光耦合器 （IC2）。交流電源經(jīng)過 UR 和 Cl 整流濾波后產(chǎn)生直流高壓 Ui，給高頻變壓器 T 的一次繞組供電。VDz1 和 VD1 能將漏感產(chǎn)生的尖峰電壓鉗位到安全值， 并能衰減振鈴電壓。VDz1 采用反向擊穿電壓為 200V 的 P6KE200 型瞬態(tài)電壓抑制器，VDl 選用 1A／600V 的 UF4005 型超快恢復二極管。二 次繞組電壓通過 V 砬、C2、Ll 和 C3 整流濾波，獲得 12V 輸出電壓 Uo。Uo 值是由 VDz2 穩(wěn)定電壓 Uz2、光耦中 LED 的正向壓降 UF、R1 上的壓降 這三者之和來設(shè)定的。改變高頻變壓器的匝數(shù)比和 VDz2 的穩(wěn)壓值，還可獲得其他輸出電壓值。R2 和 VDz2 五還為 12V 輸出提供一個假負載，用以提高輕載 時的負載調(diào)整率。反饋繞組電壓經(jīng) VD3 和 C4 整流濾波后，供給 TOP224P 所需偏壓。由 R2 和 VDz2 來調(diào)節(jié)控制端電流，通過改變輸出占空比達到穩(wěn)壓目 的。共模扼流圈 L2 能減小由一次繞組接 D 端的高壓開關(guān)波形所產(chǎn)生的共模泄漏電流。C7 為保護電容，用于濾掉由一次、二次繞組耦合電容引起的干擾。C6 可減 小由一次繞組電流的基波與諧波所產(chǎn)生的差模泄漏電流。C5 不僅能濾除加在控制端上的尖峰電流，而且決定自啟動頻率，它還與 R1、R3 一起對控制回路進行補償。

本電源主要技術(shù)指標如下：

交流輸人電壓范圍：u=85～265V；

輸入電網(wǎng)頻率：fLl=47～440Hz；

輸出電壓（Io=1.67A）：Uo=12V；

最大輸出電流：IOM=1.67A；

連續(xù)輸出功率：Po=20W（TA=25℃，或 15W（TA=50℃）；

電壓調(diào)整率：η=78％；

輸出紋波電壓的最大值：±60mV；

工作溫度范圍：TA=0～50℃。

三、DC-DC 電源

1、3V 轉(zhuǎn)+5V、+12V 的電路圖

由電池供電的便攜式電子產(chǎn)品一般都采用低電源電壓，這樣可減少電池數(shù)量，達到減小產(chǎn)品尺寸及重量的目的，故一般常用 3～5V 作為工作電壓，為保證電路工作的穩(wěn)定性及精度，要求采用穩(wěn)壓電源供電。若電路采用 5V 工作電壓，但另需一個較高的工作電壓，這往往使設(shè)計者為難。本文介紹一種采用兩塊升壓模塊組成的電路可解決這一難題，并且只要兩節(jié)電池供電。

該電路的特點是外圍元件少、尺寸小、重量輕、輸出+5V、+12V 都是穩(wěn)定的，滿足便攜式電子產(chǎn)品的要求。+5V 電源可輸出 60mA，+12V 電源最大輸出電流為 5mA。
 

該電路如上圖所示。它由 AH805 升壓模塊及 FP106 升壓模塊組成。AH805 是一種輸入 1.2～3V，輸出 5V 的升壓模塊，在 3V 供電時可輸出 100mA 電流。FP106 是貼片式升壓模塊，輸入 4～6V，輸出固定電壓為 29±1V，輸出電流可達 40mA，AH805 及 FP106 都是一個電平控制的關(guān)閉電源控制端。

兩節(jié) 1.5V 堿性電池輸出的 3V 電壓輸入 AH805，AH805 輸出+5V 電壓，其一路作 5V 輸出，另一路輸入 FP106 使其產(chǎn)生 28～30V 電壓，經(jīng)穩(wěn)壓管穩(wěn)壓后輸出+12V 電壓。

從圖中可以看出，只要改變穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值，即可獲得不同的輸出電壓，使用十分靈活。FP106 的第⑤腳為控制電源關(guān)閉端，在關(guān)閉電源時，耗電幾乎為零，當?shù)冖菽_加高電平》2.5V 時，電源導通；當?shù)冖菽_加低電平<0.4V 時，電源被關(guān)閉?？梢杂秒娐穪砜刂苹蚴謩涌刂疲舨恍杩刂茣r，第⑤腳與第 ⑧腳連接。

2、用 MC34063 做 3.6V 電轉(zhuǎn) 9V 電路圖

工作狀態(tài)：

無負載：

輸入：3.65V、18uA（相當 600mAH 的電池待機三年多）

有負載：

輸出：9.88V、50.2mA，輸入：3.65V、186.7mA，效率為 72%

工作原理：

無負載時，IC 的 6 腳沒有電，停止工作，輸入端 3.65V 工作電流只有 18uA（相當 600mAH 的電池待機三年多）！

當有負載時（Q1 有 Ieb 電流），8550 的 EC 極導通，IC 得電工作。

IC 是否工作是由是否有負載決定的，就相當一個電池。

用 IC 做電壓轉(zhuǎn)換效率高，輸出穩(wěn)定！

這個電路加點改進，增加功率可以做“不需開關(guān)的 4.2V 轉(zhuǎn) 5V 移動電源”?？梢杂脗€電池盒做手機的后備電源！

電路圖

我的電感是用 0.3mm 的線在 1cm 的工字磁芯上繞約 30 匝。我覺得這磁芯用得偏大了，他的空間還沒有繞上一半。

四、充電電路

1、lm358 堿性電池充電器電路圖

堿性電池能否充電的問題，有兩種不同的說法。有的說可以充，效果非常好。有的說絕對不能充，電池說明提示了會有爆炸的危險。事實上，堿性電池確可充電，充電次數(shù)一般為 30-50 次左右。

實際上是由于在充電方法上的掌握，導致了截然不同的兩種后果。首先 ，堿性電池可以充電是毋庸置疑的，同時，在電池的說明中，都提到堿性電池不可充電，充電可能導致爆炸。這也是沒錯的，但是注意這里的用詞是“可能”導致爆炸。你也可以理解為廠家的一種免責性的自我保護聲明。堿性電池充電的關(guān)鍵是溫度。只要能做到對電池充電時不出現(xiàn)高溫，就可以順利地完成充電過程，正確的充電方法要求有幾點：

1. 小電流 50MA

2. 不過充 1.7V，不過放 1.3V

一些人嘗試充電實踐后，斬釘截鐵地說不能充電，之所以出現(xiàn)充不進電、用電時間短、漏液、爆炸等問題，多數(shù)是充電器的問題，如果充電器充電電流太大，遠超過 50ma，如一些快速充電器充電電流在 200ma 以上，直接的后果是電池溫度很高，摸上去燙手，輕則會漏液，嚴重的就會爆炸。

有的人使用鎳氫充電電池充電器來充，低檔的充電器沒有自動停充功能，長時間的充電導致電池過充也會出現(xiàn)漏液和爆炸。好一點的充電器有自動停充功能，但停充電壓一般設(shè)定為鎳氫充電電池的 1.42V，而堿性電池充滿電壓約為 1.7V。因此，電壓太低，感覺上就是充不進電，用電時間短，沒什么效果。再有就是電池不過放指的是不要等到電池完全沒電再充電，這樣操作，再好的電池也就能充三、五次，且效果差。

一般建議用南孚堿性電池電壓不低于 1.3V。所以，你如果打算對堿性電池充電，必須要有一個合格的充電器，充電電流 50ma 左右，充電截止電壓 1.7V 左右。看看你家的充電器吧。

市面上有賣堿性電池專用充電器的，所謂專利產(chǎn)品。實際上就是充電電壓 1.7V 電流 50ma 的簡單電路。利用手邊現(xiàn)有的零件 LM358 和 TL431，我做了個簡單電路，截止電壓 1.67V 自動停充，成本兩元而已。供感興趣的朋友參考。

相關(guān)說明：

堿錳充電電池：是在堿性鋅錳電池的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，由于應(yīng)用了無汞化的鋅粉及新型添加劑，故又稱為無汞堿錳電池。這種電池在不改變原堿性電池放電特性的同時，又能充電使用幾十次到幾百次，比較經(jīng)濟實惠。

堿性鋅錳電池簡稱堿錳電池，它是在 1882 年研制成功，1912 年就已開發(fā)，到了 1949 年才投產(chǎn)問世。人們發(fā)現(xiàn)，當用 KOH 電解質(zhì)溶液代替 NH4Cl 做電解質(zhì)時，無論是電解質(zhì)還是結(jié)構(gòu)上都有較大變化，電池的比能量和放電電流都能得到顯著的提高。

它的特點：

1. 開路電壓為 1.5V；

2. 工作溫度范圍寬在－20℃～60℃之間，適于高寒地區(qū)使用；

3. 大電流連續(xù)放電其容量是酸性鋅錳電池的 5 倍左右；

4. 它的低溫放電性能也很好。

充電次數(shù)在 30 次以內(nèi)，一般 10-20 次，需要特別充電器，極為容易喪失充電能力。

2、2.75W 中功率 USB 充電器電路圖

該設(shè)計采用了 Power Integrations 的 LinkSwitch 系列產(chǎn)品 LNK613DG。這種設(shè)計非常適合手機或類似的 USB 充電器應(yīng)用，包括手機電池充電器、USB 充電器或任何有恒壓／恒流特性要求的應(yīng)用。

在電路中，二極管 D1 至 D4 對 AC 輸入進行整流，電容 C1 和 C2 對 DC 進行濾波。L1、C1 和 C2 組成一個π型濾波器，對差模傳導 EMI 噪聲進行衰減。這些與 Power Integrations 的變壓器 E-sheild？技術(shù)相結(jié)合，使本設(shè)計能以充足的裕量輕松滿足 EN55022 B 級傳導 EMI 要求，且無需 Y 電容。防火、可熔、繞線式電阻 RF1 提供嚴重故障保護，并可限制啟動期間產(chǎn)生的浪涌電流。

圖 1 顯示 U1 通過可選偏置電源實現(xiàn)供電，這樣可以將空載功耗降低到 40 mW 以下。旁路電容 C4 的值決定電纜壓降補償?shù)臄?shù)量。1μF 的值對應(yīng)于對一條 0.3 Ω、24 AWG USB 輸出電纜的補償。（10 μF 電容對 0.49 Ω、26 AWG USB 輸出電纜進行補償。）

在恒壓階段，輸出電壓通過開關(guān)控制進行調(diào)節(jié)。輸出電壓通過跳過開關(guān)周期得以維持。通過調(diào)整使能與禁止周期的比例，可以維持穩(wěn)壓。這也可以使轉(zhuǎn)換器的效率在整個負載范圍內(nèi)得到優(yōu)化。輕載（涓流充電）條件下，還會降低電流限流點以減小變壓器磁通密度，進而降低音頻噪音和開關(guān)損耗。隨著負載電流的增大，電流限流點也將升高，跳過的周期也越來越少。

當不再跳過任何開關(guān)周期時（達到最大功率點），LinkSwitch-II 內(nèi)的控制器將切換到恒流模式。需要進一步提高負載電流時，輸出電壓將會隨之下降。輸出電壓的下降反映在 FB 引腳電壓上。作為對 FB 引腳電壓下降的響應(yīng)，開關(guān)頻率將線性下降，從而實現(xiàn)恒流輸出。

D5、R2、R3 和 C3 組成 RCD-R 箝位電路，用于限制漏感引起的漏極電壓尖峰。電阻 R3 擁有相對較大的值，用于避免漏感引起的漏極電壓波形振蕩，這樣可以防止關(guān)斷期間的過度振蕩，從而降低傳導 EMI。

二極管 D7 對次級進行整流，C7 對其進行濾波。C6 和 R7 可以共同限制 D7 上的瞬態(tài)電壓尖峰，并降低傳導及輻射 EMI。電阻 R8 和齊納二極管 VR1 形成一個輸出假負載，可以確?？蛰d時的輸出電壓處于可接受的限制范圍內(nèi)，并確保充電器從 AC 市電斷開時電池不會完全放電。反饋電阻 R5 和 R6 設(shè)定最大工作頻率與恒壓階段的輸出電壓。

五、恒流源

1、淺談如何設(shè)計三線制恒流源驅(qū)動電路

恒流源驅(qū)動電路負責驅(qū)動溫度傳感器 Pt1000，將其感知的隨溫度變化的電阻信號轉(zhuǎn)換成可測量的電壓信號。本系統(tǒng)中，所需恒流源要具有輸出電流恒定，溫度穩(wěn)定性好，輸出電阻很大，輸出電流小于 0．5 mA（Pt1000 無自熱效應(yīng)的上限），負載一端接地，輸出電流極性可改變等特點。

由于溫度對集成運放參數(shù)影響不如對晶體管或場效應(yīng)管參數(shù)影響顯著，由集成運放構(gòu)成的恒流源具有穩(wěn)定性更好、恒流性能更高的優(yōu)點。尤其在負載一端需要接地的場合，獲得了廣泛應(yīng)用。所以采用圖 2 所示的雙運放恒流源。其中放大器 UA1 構(gòu)成加法器，UA2 構(gòu)成跟隨器，UA1、UA2 均選用低噪聲、低失調(diào)、高開環(huán)增益雙極性運算放大器 OP07。

設(shè)圖 2 中參考電阻 Rref 上下兩端的電位分別 Va 和 Vb，Va 即為同相加法器 UA1 的輸出，當取電阻 R1=R2，R3=R4 時，則 Va=VREFx+Vb，故恒流源的輸出電流就為：

由此可見該雙運放恒流源具有以下顯著特點：

1）負載可接地；2）當運放為雙電源供電時，輸出電流為雙極性；3）恒定電流大小通過改變輸入?yún)⒖蓟鶞?VREF 或調(diào)整參考電阻 Rref0 的大小來實現(xiàn)，很容易得到穩(wěn)定的小電流和補償校準。

由于電阻的失配，參考電阻 Rref0 的兩端電壓將會受到其驅(qū)動負載的端電壓 Vb 的影響。同時由于是恒流源，Vb 肯定會隨負載的變化而變化，從而就會影響恒流源的穩(wěn)定性。顯然這對高精度的恒流源是不能接受的。所以 R1，R2，R3，R4 這 4 個電阻的選取原則是失配要盡量的小，且每對電阻的失配大小方向要一致。實際中，可以對大量同一批次的精密電阻進行篩選，選出其中阻值接近的 4 個電阻。

2、開關(guān)電源式高耐壓恒流源電路圖

研制儀器需要一個能在 0 到 3 兆歐姆電阻上產(chǎn)生 1MA 電流的恒流源，用 UC3845 結(jié)合 12V 蓄電池設(shè)計了一個，變壓器采用彩色電視機高壓包，其中 L1 用漆包線在原高壓包磁心上繞 24 匝，L3 借助原來高壓包的一個線圈，L2 借助高壓包的高壓部分。L3 和 LM393 構(gòu)成限壓電路，限制輸出電壓過高，調(diào)節(jié) R10 可以調(diào)節(jié)開路輸出電壓。