什么是直流電源？

直流電源是一種能夠維持電路中形成穩(wěn)恒電壓和電流的裝置。它包含四個(gè)基本組成部分：變壓器、橋式整流、濾波和電容。這些組件共同作用，將其他形式的能量轉(zhuǎn)換成電能，供給電路使用。直流電源的正極和負(fù)極分別具有較高的電位和較低的電位，當(dāng)這兩個(gè)電極與電路相連時(shí)，能夠在電路的兩端之間維持恒定的電位差，從而產(chǎn)生電流。這種電流的方向是由正極流向負(fù)極，形成一個(gè)回路。

直流電源有正、負(fù)兩個(gè)電極，正極的電位高，負(fù)極的電位低，當(dāng)兩個(gè)電極與電路連通后，能夠使電路兩端之間維持恒定的電位差，從而在外電路中形成由正極到負(fù)極的電流。直流電源是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，它把其他形式的能量轉(zhuǎn)換為電能供給電路，以維持電流的穩(wěn)恒流動(dòng)。

直流電源的種類包括干電池、蓄電池、直流發(fā)電機(jī)等。它們可以提供穩(wěn)定的電壓和電流，適用于各種需要持續(xù)電源的應(yīng)用場景，如蓄電池供電的手電筒或者整流器供電的手機(jī)充電器等。此外，直流電源可以是穩(wěn)定的(恒定)直流電，也可以是脈動(dòng)直流電，后者電流的大小會(huì)隨著時(shí)間而波動(dòng)。

在實(shí)際應(yīng)用中，為了保護(hù)電路免受意外短路的影響，直流電源通常配備有保險(xiǎn)絲，它在初級線圈發(fā)生短路時(shí)熔斷，從而限制故障的擴(kuò)展。同時(shí)，保險(xiǎn)絲也可以在負(fù)載電流異常增大時(shí)起到保護(hù)作用，避免燒毀更多的元器件。

下面小編分享一些典型直流電源電路圖，以及簡單分析它們的工作原理。

典型直流電源電路圖分享

1、5V直流電源電路圖

常見電子電路和設(shè)備或微控制器需要 5V 直流電源。我們使用集成電路 LM7805(正電壓調(diào)節(jié)器)從未經(jīng)調(diào)節(jié)的直流電源提供穩(wěn)定的5 伏直流電壓。本文設(shè)計(jì)并測試了一個(gè)簡單易于構(gòu)建的5V直流電源電路。

為了指示輸入電壓和輸出電壓的存在，我們使用了兩個(gè) LED。該電路設(shè)計(jì)用作電子設(shè)備和電路的獨(dú)立電源。

每個(gè)直流電源電路(不是SMPS)都可能具有這些級來提供穩(wěn)壓恒定直流電源。這里，通過使用降壓變壓器然后橋式整流器模塊將 230V 交流主電源降壓至 12V 交流，然后將交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源，以消除所使用的直流電源濾波器元件(電容器 C1)中不需要的交流紋波。經(jīng)過濾波器元件后，我們得到 12 伏直流電源，為了減少這里使用的電源 IC LM7805，在 LM7805 的輸出端，我們得到恒定的穩(wěn)壓 5V 直流電源。

LM78XX 系列固定電壓集成電路穩(wěn)壓器專為各種穩(wěn)壓器應(yīng)用而設(shè)計(jì)。這些應(yīng)用包括 PCB 板上的調(diào)節(jié)，以消除與單點(diǎn)調(diào)節(jié)相關(guān)的噪聲和分布問題。每個(gè)穩(wěn)壓器均可提供高達(dá) 1.5 A 的輸出電流。這些穩(wěn)壓器的內(nèi)部限流和熱關(guān)斷功能本質(zhì)上使其不受過載影響。

2、采用L78L33的3.3V直流電源電路圖

數(shù)字電路和CMOS邏輯電路廣泛使用3.3V DC作為工作電源。這些數(shù)字電路將小于 0.4V 視為邏輯 0(低)，將大于 2.4V 視為邏輯 1(高)。因此，我們需要對這些電路應(yīng)用恒定的穩(wěn)壓直流電源。本文設(shè)計(jì)并測試了使用L78L33的3.3V直流電源電路，以觀察正電壓調(diào)節(jié)器L78L33的調(diào)節(jié)特性和操作。

這里我們采用st.com的TO-92封裝L78L33正電壓調(diào)節(jié)器，然后將該IC應(yīng)用到獨(dú)立的降壓整流器電路中，并在最大100 mA輸出電流下獲得3.3V DC Vout。

該3.3V直流穩(wěn)壓電源電路采用L78L33，操作和工作方法非常簡單。首先，這是一個(gè)獨(dú)立的源穩(wěn)壓電源電路，因此降壓變壓器(0-6 VAC)用于將 230V 交流電源降低為 6V 交流電，然后橋式整流器模塊用于將交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源。整流后的直流電源可能含有一些交流紋波，使用濾波電容C1、C2將其消除，然后將濾波后的6V直流電源施加到L78L33的輸入端，并從Vo端取出輸出。這里獲得的穩(wěn)壓 3.3V DC 沒有任何波動(dòng)。該 IC 具有 Vi 和 Vo 的公共 GND 端子。

我們熟悉78XX正電壓調(diào)節(jié)器和79XX負(fù)電壓調(diào)節(jié)器。順便說一下，這些L78L系列正電壓調(diào)節(jié)器用于獲得小電流3.3V、5V、6V、8V、9V、10V、12V、15V、18V和24V輸出，L79L系列負(fù)電壓調(diào)節(jié)器用于獲得小電流-5V、-8V、-12V 和 -15V 輸出。

L78L 系列三端正電壓穩(wěn)壓器具有內(nèi)部熱關(guān)斷和限流能力，這些器件可提供 100 mA 的輸出電流。如果需要，可以添加散熱器以避免 PCB 板上過熱。這些器件旨在提供固定的調(diào)節(jié)輸出電壓，并消除與單點(diǎn)調(diào)節(jié)相關(guān)的噪聲和失真問題。

3、1.5V直流電源電路圖

我們使用電源管理集成電路 (PMIC) 為復(fù)雜的電子電路提供所需的電源。如果我們設(shè)計(jì)帶有少量低功率電子元件的簡單獨(dú)立電路，那么我們需要單獨(dú)的獨(dú)立電源或穩(wěn)壓器電路。這里是使用 IC LM317設(shè)計(jì)的簡單 1.5V 直流電源電路，提供穩(wěn)定的 1.5V 直流電源。

這種簡單的 1.5V 直流穩(wěn)壓器電路可用于任何需要恒定 1.5V 直流電源的電路或設(shè)備。該電路借助降壓變壓器、橋式整流器和穩(wěn)壓器 IC LM317 將 230V AC 轉(zhuǎn)換為 1.5V DC。

該電路設(shè)計(jì)用于將 230V AC 轉(zhuǎn)換為 1.5V DC，眾所周知，為了從高壓 AC 獲得低壓，我們需要使用降壓變壓器。這里230V AC 轉(zhuǎn)6V AC 輸出使用降壓變壓器。由降壓變壓器次級繞組提供 6V 交流電源直接應(yīng)用于橋式整流模塊，可以使用橋式整流模塊，也可以使用四個(gè)1N4007二極管橋式整流形式。這里，6V AC 轉(zhuǎn)換為 6V DC 電源，然后將未經(jīng)濾波的 DC 施加到濾波電容器 C1，然后將濾波后的 DC 施加到穩(wěn)壓器 IC LM317(封裝 To-220)，該 IC 有三個(gè)端子，端子 1(調(diào)節(jié))和端子 2(輸出)與反饋電阻 R1 和 R2 連接，通過改變這兩個(gè)電阻值，我們可以獲得所需的輸出電壓從 1.25V 到 37V(如果我們向端子 3 施加足夠的輸入電壓)和高達(dá) 1.5 安培的輸出電流。

經(jīng)過電容C2濾波后，可得到恒壓1.5V直流電源作為輸出。對于獨(dú)立電路，您可以使用LED指示燈來了解輸入電壓和輸出電壓狀態(tài)。

該電路的構(gòu)造和操作與以前的電路相同。但這里我們引入了兩個(gè) LED 來指示穩(wěn)壓器的輸入電壓(紅色 LED)和 LM317 穩(wěn)壓器的輸出電壓(綠色 LED)。

LM317 是一款三端可調(diào)穩(wěn)壓器，能夠提供高達(dá) 1.5 安培的輸出電流和 1.25 至 37 伏的輸出電壓。

該穩(wěn)壓器最有趣的事情是我們只需要兩個(gè)外部電阻器來調(diào)節(jié)輸出電壓。該穩(wěn)壓器提供良好的電壓調(diào)節(jié)和電流限制以及熱過載保護(hù)。