簡易數控穩壓電源

本文介紹一種適于電子愛好者自制的簡易數控穩壓電源，該電源可以輸出0~31V的電壓，步長為1V(可擴展為0.5V)，輸出電流2A，內阻10mΩ以下。該電源用5個撥動開關代表5位二進制數，用以選擇輸出電壓為(閉合的開關所代表的)二進制權數之和，電路見附圖。

該穩壓電源電路實質上是一個功率型數模轉換器，工作原理參見(電子報)2005年40期第十三版《用運放構成的數模轉換器》一文。R2~R6構成權電阻解碼網絡，TL431構成-2.5V基準電壓源，運放TL062構成反相加法器，負反饋電阻R13用以確定輸出電壓的大小。復合調整管用以提供大電流輸出。按圖中數值，當開關全部閉合時，代表數字31，輸出電壓應為31V，如果有誤差，可調整R13。

本電路設置了較靈敏的保護電路。R8為過流檢測電阻．1A單向可控硅為保護元件。當電流超過2A時，R8兩端的壓降使Q1導通，通過R9觸發可控硅，調整管基極接地，電源無輸出。C5和R11為延時電路，其作用是防止電容性負載時的充電電流觸發可控硅。開關K2為保護解除開關兼輸出開關。當發生過流保護時，關閉K2再打開，即可使電源恢復工作，且輸出電壓仍為保護前的數值。若要停止電源輸出，可閉合K2。

電路性能主要取決于運放和有關電阻的精度。運放要選擇在+33V和-2.5V電源電壓下能正常工作的，失調電壓最好在1mV以下，且應是場效應管輸入型，以減少數模轉換誤差。R2-R6及R13均應選擇金屬膜電阻，且應精確校準。校準的辦法是，在電路接好后用數字萬用表測量輸出電壓，然后逐個校準。如接入R2，輸出應為16V，接入R3．輸出應為8V……。如果開關全部斷開仍有輸出，可能是調整管反向電流過大，可換管或減小Rl4。當需要把步長擴展為0.5V時，可按圖中虛線所示增加一個電阻和一個撥動開關。裝調好的電源輸出誤差可在10mV以下，內阻低至幾毫歐，特別是低壓輸出時仍有極小內阻，比用LM317構成的電源的性能要好得多。