自制大電流可調開關穩壓電源,輸出電流達8A,且不需三極管擴流

科技 創意電子DIY分享 2018-12-03

電子愛好者在製作可調穩壓電源時,一般都喜歡選用LM317、LM2596這類穩壓IC來製作,但這類穩壓IC的輸出電流較小,像LM317的最大輸出電流僅有1.5A,LM2596的輸出電流也不過3A。若需要更大的輸出電流,一般都通過外接大功率三極管擴流的辦法來實現。這裡介紹一款採用大電流DC-DC降壓型穩壓IC製作的大電流可調穩壓電源,其輸出電壓可在1.25~36V之間連續可調,最大輸出電流可達8A,並且電路簡單,成本低廉。

自制大電流可調開關穩壓電源,輸出電流達8A,且不需三極管擴流

輸出電流8A的可調穩壓電源。

電路如上圖所示。XL4016是一款現在較常用的大電流DC-DC降壓型穩壓IC,其輸入電壓範圍為8~40V,輸出電壓可在1.25~36V之間連續可調,最大輸出電流可達8A。XL4016內部設有輸入過壓保護、過流保護、過熱保護及輸出短路保護,工作穩定可靠。​

上圖電路的最高輸入電壓為40V,實際中要求輸入電壓不要接近或超過最大允許電壓,以免XL4016內部保護電路起作用,導致電路無法正常工作,甚至損壞IC。本電路的輸出電壓由XL4016的②腳所接的電阻R和RP決定,其計算公式為Vout=1.25x(1+RP/R),當R和RP採用圖示數值時,輸出電壓最高可調至30.6V。一般RP可選用多圈電位器,通過調整RP來改變輸出電壓。

自制大電流可調開關穩壓電源,輸出電流達8A,且不需三極管擴流

XL4016的外形及引腳功能。

上圖為TO-220封裝的XL4016,其①腳為GND端;②腳為​反饋引腳,通過外接電阻來調整輸出電壓;③腳為功率輸出引腳;④腳為內部電壓調節旁路電容;⑤腳為電源電壓輸入端。

自制大電流可調開關穩壓電源,輸出電流達8A,且不需三極管擴流

變壓器降壓整流濾波電路。

XL4016輸入的直流電壓可以採用上圖所示電路,用AC220V電源變壓器經​變壓器降壓整流濾波獲得,整流橋可選用工作電流為10A的整流橋。XL4016亦可以採用電壓合適的蓄電池作為輸入電壓。上述輸入電壓的具體大小視各自的所需而定。

自制大電流可調開關穩壓電源,輸出電流達8A,且不需三極管擴流

TO-220封裝的大電流肖特基二極管。

本電路中​XL4016的③腳所接的二極管宜選用大電流的肖特基二極管。這裡選用常用的SBL1060肖特基二極管,其整流電流為10A,耐壓值為60V。

自制大電流可調開關穩壓電源,輸出電流達8A,且不需三極管擴流

環形電感。

由於本電路的最大輸出電流可達8A,故製作時電感L​應選用工作電流不小於10A的功率電感。這個功率電感亦可以選用E型磁芯自己繞制。

自制大電流可調開關穩壓電源,輸出電流達8A,且不需三極管擴流

自制的純銅散熱片。

由於XL4016輸出電流可達8A,尤其是在輸出電流較大且壓差較高時,XL4016發熱很大,故製作時XL4016必須外加面積足夠大的散熱片。散熱片的具體大小視實際的輸出電流及壓差而定。筆者用XL4016製作的穩壓電源輸出電壓是在1.25~12V可調,輸出電流為4A,輸入電壓在15V左右,採用的散熱片為自制的純銅散熱片(如上圖所示),並且在散熱片與XL4016之間塗抹有導熱硅脂。在製作時,上面電路圖中的電容C2、C3和C4應選用無極性的獨石電容。

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