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YDS-312电源模块电路解析

最近在淘宝网上买了许多拆机DC-DC模块,白菜价,有KISYDSKIMHKS的等等十几个。家里有空闲的HP32V开关电源,想做一个稳压限流(可调)电源。也许有人要问:你直接把HP开关电源改成可调的不就可以了?反激式开关电源在设计的时候参数变化范围比较小,可调范围在10%-20%之间,不能满足从0V起比如到25V的变化。所以在加一个DC-DC的电路,使输出电压从0V1V起调,在做实验的时候这种电源是最好用。

前期,采用IBM-19V电源,用KIS-3R33LM358做了一个稳压限流(可调)电源,效果很好。用3R33设计的输出电流是3A的,取样电阻用50mΩ,采用LM358其输入失调电压是2.9-7mV,安照7mV计算,起控电流在140mA;安照2.9mV计算,起控电流在58mA。所以想要在几十毫安以下实现恒流是不太可能的。

现在想要搞个小一点电流的,用HP-32V电源,设计输出电压0-25V可调;最大限制输出电流1A可调。模块选用YDS-312,此模块参数:最大输入电压40V,输出12V3A。这个模块转换效率(效率在70%左右)不及3R33,但是输入电压高,3R3323V;还比较重要看中一点是:模块用了TL594的集成块。这个集成块中有两个误差放大器,一个控制电压,一个控制电流,在改造中不再用LM358了。

1YDS-312电路板反面

 

2YDS-312电路板正面

   经过半天的研究,画出了电压、电流控制部分的电路图。

3、电路图

 
    电路解析:

1、电压调整部分:上图中右边的运放来控制电压。1脚连接ADJ,连接输出的电阻是5.6K、接地电阻是1K,在12V输出时连接ADJ的分压值是1.8V2脚是设定电压;接地电阻6.8K,连接5V基准电压的是12K,分压值当然也是1.8V。电压调整原理:如果ADJ点的电压小于1.8V2脚设定电压1.8V不会变,运放输出低电位,此时脉冲宽度加大,使输出增加。反之运放输出高电位、脉冲宽度减小,使输出电压减小,所以输出能稳定在12V

2、电流控制部分:上图中左边的运放来控制最大输出电流。这个电路中取样电阻R020是放在电感与输出之间的。经计算两个620欧姆电阻上的电压为0.17V0.099V,也就是说第15脚的电压要比16脚的电压高0.07V。那么最大输出电流=0.07V/0.02Ω=3.5A。当输出电流增加到3.5A后运放输出高电位脉冲宽度减小;限制输出电流在3.5A

3、该电路,如果改变ADJ的上电阻或下电阻也能改变输出电压,但不能实现0V起调,电压调整范围有限。如果输出电压调整到5V以下,将会出现输出电压越低限制电流的值越小的情况。

电路改造图4

 

 

改造过程:

    1、拆掉一些零件。连接TL594 15脚和16脚的43K620Ω电阻;1脚旁边的22V稳压管要拆掉;连接2脚到14脚的12K电阻和2脚到负极的6.8K;用铜线短路R020电阻。

2、用W1来调输出电压。调整电压范围设在0-25V,在25VADJ的分压值是3.8V;相对应2脚的设定电压应该是0-3.8V。如用10K的电位器,计算得与之串联的电阻为:3.2K(如用1K电位器,电阻为320Ω)。

3、用W2来调整恒流值。取样电阻取0.5Ω。取样电阻选定的原则:取样电阻要根据运放的失调电压和最小恒流电流来确定。TL594运放输入的失调电压为2-10mV,如失调电压为2mV,最小控制电流为2mV除以取样电阻0.54mA;如失调电压为10mV,最小控制电流为10mV除以取样电阻0.520mA.所以如果要稳定控制在几个毫安的话取样电阻可取1Ω。取样电阻用0.5Ω最大恒流电流设计为1A,取样电阻上的最大降压是0.5VW21KW2上面到5V基准电压的电阻为9K

4、取样电阻也不能取得太大,会增加电源功耗,电源整体的效率要降低。

5TL594的运放输入失调电流:典型 25nA、最大 250nALM358的最大输入失调电流只有50 nA。所以在电路中电位器的阻值要选得小一点为好(注意59414脚输出电流有限只有10mA,如有必要可另外用稳压管做基准电压源),还可在电位器两端并上电容器以确保设定电压的稳定性。

6、输出滤波电容C1C2的选择。C1是输出主要的滤波电容可选容量大一点电路中用1000uFESR小一点的电容,也可用470uF的电容并联使用效果会更好。C2电容在取样电阻的后面,C2电容的充放电不受恒流环路的控制,所以在小电流恒流时负载上容易产生大的电流波动;C2取得大一点时有的人在接20mALED时,烧管子。在小电流时C2可不用。

用该电源可以测量25V以内的稳压管的稳压电压。把电压W1调到最小,W2调到最小,输出端接上稳压管,慢慢地调W1W2,当电流表指示在5mA时电压表指示的就是稳压管的稳压值。注意:电压在高电位,W2调到最小时,也不能直接接LED或稳压管,如接了管子,由于电容器的放电,控制电路还没有起作用管子就挂了。

线路板实物图:(图中贴片电解电容4块钱一斤)

 

 
 
 
 
 
 
 

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