如何使用LM324构建具有过载和过流保护功能的可调稳压器电路

本文介绍了如何使用单个 LM324 IC 创建具有过载和过流保护功能的可调稳压器电路。

基本工作

基本 IC LM324 四通道运算放大器可将未稳压的 28 V 输入源调节至约 ±0.02%，从而产生 1 安培 0 至 -20 V 电源。

静态电流低于 10mA，输入电压可在 24 V 至 28 V 之间波动。过载指示器由发光二极管提供，其电平由电阻R8的电阻决定。

由于需要两个独立的电压源（一个主电压源和一个基准电压源）以及相关的整流器、滤波电容和基准电压源稳压器电路，因此全范围高效电源通常体积大且成本高昂。

然而，提供恒定电流 1 安培、0 至 20 伏可调电压、折返电流限制和过载信号的稳压电源只需要一个约 26 伏直流的非稳压电源和一个接地感应 LM324 四通道运算放大器。

电路描述

无论负载变化如何，此 LM324 稳压器电路都能够将线路和负载调整率保持在 ±0.02% 以内，即使输入电压在 24V 至 28V DC 之间波动也是如此。

稳压器在处于静止状态时最多需要 10 毫安的电流。

自偏置恒流放大器（放大器A1）产生稳定的基准电压。

齐纳二极管 D1 的击穿电压 Vz 决定了其基准电压输出 V1，可使用以下公式计算：

V1 = Vz［1 + （R1/R2）］

对于图中显示的数字，它大约是 9.1 v。

在V1降低到所需水平后，我们需要反馈电压V2，然后由A2放大。

随后，达林顿输出级将输出电压提高到：

输出电压 = V2（R5 + R6）/R6

可变电阻 R3 在 R4 处于尽可能高的电压设置时将电压精确地设置为 20 伏。然后，R4 在其整个范围内调整输出电压。

显示的数字表明输出级增益为2.5。

当负载变化时，放大器 A3 会密切关注稳压器的输出电流。

它对二极管 D2 两端的电压和极小的电阻 R7 进行了比较。

每当前者大于后者时，A3的输出就会下降，从而使二极管D3向前偏置，并通过切断达林顿级的驱动器来降低输出电压。

如果负载继续上升，A3的输出会下降到放大器A4和发光二极管可能检测到过载问题的程度。

如果需要，可以改变电阻R8的值，以改变电路的过载容限。

通过用单功率达林顿（如 2N6050）代替输出晶体管，可以将器件数量从三个减少到两个。

零件清单

电阻器为 1/4 瓦 5% CFR，除非另有说明

2K、22K、18K、47K、100K、150K、3.9K、1K = 1

4.7 千米 = 3

0.47 欧姆 2 瓦 = 1

5k 预设 = 1

10k 底池 = 1

半导体

D1 齐纳二极管 = 9V 1/2 瓦

D2， D3 1N4148 = 2

集成电路 LM324 = 1

晶体管 2N3053、2N3055 = 各 1 个

LED 20mA，5mm = 1