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电路设计->电源电路图->开关稳压电源电路图->用CD4093制作简单实用的开关电源-----Using CD4093 to make power supply

用CD4093制作简单实用的开关电源-----Using CD4093 to make power supply

作者:dolphin时间:2012-11-22

该开关电源是隔离(与220V)式的,使用安全,功率1W~2W,所用元器件都是很常用的,可供电子爱好者制作镍镉或镍氢电池(5#、7#)充电器的电源之用。
该开关电源如图1所示。电路中的VD1~VD4进行高压整流,C1滤波。这里的滤波电容的容量很小。没有用高压电解电容器,以达到降低电源的体积。整流高压的一路供给场效应管V(IRF840,),另一路经R1、C2低压滤波和VD5稳压成+15V后,供给振荡电路和门缓冲器的工作电源。
用CD4093制作简单实用的开关电源Using CD4093 to make power supply
  1.开关信号发生器开关电源的开关信号,由IC门电路产生。IC型号为CD4093,是一种4-2输入的施密特触发器,内部有4个IC1~IC4相同的2输入施密特门电路。利用IC的一个2输入门IC-I电路,外接一个电阻R2和一个电容C3组成多谐振荡器(如图2)作开关电源的开关信号。电阻R2跨接施密特触发器IC-l的输入(2)脚和输出(3)脚。工作时,电容C3被充电,输入端的电平逐渐上升,一旦达到IC-1的门限Vt+电平时,IC-1输出低电平,接着C3又通过R2放电,当C3电容放电其电压降低到施密特的滞后电压Vt-时,IC-1输出又立即升为高电平,这样周而复始形成振荡,如图3所示。这种多谐振荡器动态功耗很低。频率范围宽,振荡周期T由T=t1+t2 决定,
用CD4093制作简单实用的开关电源Using CD4093 to make power supply
  由上式可见,当Vdd(电源电压)、Vt+和Vt-为定值时,振荡器输出信号频率仅和R2、C3有关,如图4所示。
  2.缓冲器和驱动电路图1电路中的IC-2-IC-4组成振荡器缓冲输出器,由IC-1的(3)脚输出信号经耦合电容C4输入到IC-2~IC-4的(6)、(9)、(13)脚,然后由其输出端(4)、(10)、(11)脚,送给场效应管V(IRF840)的输入端G,再通过V的漏极D使振荡的开关信号驱动变压器T的初级N1工作。VD6作场效应管V的输入端过压保护之用。
用CD4093制作简单实用的开关电源Using CD4093 to make power supply
  3.低压输出电路变压器T的次级L2和C5、VD、L和C6组成标准的高频储能电路,在振荡器脉冲持续期时,脉冲电压给低压电解储能;在脉冲零电平时,由L、VD完成L的续流回路,它们都对C6充电至给定的电压。电容器C6的电压Vo(即开关电源的输出电压)取决于变压器T的次级匝数。
  4.变压器T的制作小体积开关电源的重要部件是变压器T,为了缩小整机体积,T用高频E字形高导铁氧体(笔者用的TDK铁氧体),其尺寸是E18,笔者的T其N1绕80匝,N2绕9匝,读者可使N1的匝数不变,N2按需要的电压增减即可!为便于绕制,因N2的线径应大于N1,因功率不大,只要磁芯能绕下即可。绕制时为了保证隔离度,N1和N2各占骨架空间分段绕制,不要重叠!
  说明:该开关电源的后续电路,若需稳压,可按常规加集成稳压器输出稳压使用!


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