如何使用LM324構建具有過載和過流保護功能的可調穩壓器電路

本文介紹了如何使用單個 LM324 IC 創建具有過載和過流保護功能的可調穩壓器電路。

基本工作

基本 IC LM324 四通道運算放大器可將未穩壓的 28 V 輸入源調節至約 ±0.02%，從而產生 1 安培 0 至 -20 V 電源。

靜態電流低于 10mA，輸入電壓可在 24 V 至 28 V 之間波動。過載指示器由發光二極管提供，其電平由電阻R8的電阻決定。

由于需要兩個獨立的電壓源（一個主電壓源和一個基準電壓源）以及相關的整流器、濾波電容和基準電壓源穩壓器電路，因此全范圍高效電源通常體積大且成本高昂。

然而，提供恒定電流 1 安培、0 至 20 伏可調電壓、折返電流限制和過載信號的穩壓電源只需要一個約 26 伏直流的非穩壓電源和一個接地感應 LM324 四通道運算放大器。

電路描述

無論負載變化如何，此 LM324 穩壓器電路都能夠將線路和負載調整率保持在 ±0.02% 以內，即使輸入電壓在 24V 至 28V DC 之間波動也是如此。

穩壓器在處于靜止狀態時最多需要 10 毫安的電流。

自偏置恒流放大器（放大器A1）產生穩定的基準電壓。

齊納二極管 D1 的擊穿電壓 Vz 決定了其基準電壓輸出 V1，可使用以下公式計算：

V1 = Vz［1 + （R1/R2）］

對于圖中顯示的數字，它大約是 9.1 v。

在V1降低到所需水平后，我們需要反饋電壓V2，然后由A2放大。

隨后，達林頓輸出級將輸出電壓提高到：

輸出電壓 = V2（R5 + R6）/R6

可變電阻 R3 在 R4 處于盡可能高的電壓設置時將電壓精確地設置為 20 伏。然后，R4 在其整個范圍內調整輸出電壓。

顯示的數字表明輸出級增益為2.5。

當負載變化時，放大器 A3 會密切關注穩壓器的輸出電流。

它對二極管 D2 兩端的電壓和極小的電阻 R7 進行了比較。

每當前者大于后者時，A3的輸出就會下降，從而使二極管D3向前偏置，并通過切斷達林頓級的驅動器來降低輸出電壓。

如果負載繼續上升，A3的輸出會下降到放大器A4和發光二極管可能檢測到過載問題的程度。

如果需要，可以改變電阻R8的值，以改變電路的過載容限。

通過用單功率達林頓（如 2N6050）代替輸出晶體管，可以將器件數量從三個減少到兩個。

零件清單

電阻器為 1/4 瓦 5% CFR，除非另有說明

2K、22K、18K、47K、100K、150K、3.9K、1K = 1

4.7 千米 = 3

0.47 歐姆 2 瓦 = 1

5k 預設 = 1

10k 底池 = 1

半導體

D1 齊納二極管 = 9V 1/2 瓦

D2， D3 1N4148 = 2

集成電路 LM324 = 1

晶體管 2N3053、2N3055 = 各 1 個

LED 20mA，5mm = 1