直流低電圧安定化電源の電子回路設計

公開日時：

2019-07-29

直流低電圧安定化電源の電子回路設計は、電源管理において広く応用されています。そこで本日は、こうした設計に関する回路図について簡単な解析を行いますので、読者の皆様が同様のアプリケーションを設計する際に少しでもお役に立てれば幸いです。

　　スイッチング電源部のVD1～VD4、R1、C1、C2は整流・平滑回路を構成しています。NE555とR2、R3、C4、VD6などの部品からなるマルチバイブレータ回路の周波数は約20kHzです。R4、C3、VD5は降圧安定化回路を構成し、NE555に12Vの動作電源を供給します。高出力トランジスタVT1と変圧器Tはスイッチング回路を形成しています。VT1の動作状態はNE555の③脚によって制御され、導通時間はパルス幅によって決まります。R3を調整することでパルス幅を変更できます。パルス幅が広がると出力電圧が上昇し、パルス幅が狭くなると出力電圧が低下します。VT2とR8、R9、C6は過電流保護回路を構成しています。負荷が過重になったり短絡故障が発生した場合、VT2が導通してNE555を強制的にリセットし発振を停止させるため、VT1が破損するのを防ぎます。C7とR10は保護ネットワークとして、VT1のc-e接合が瞬間的なパルスにより貫通するのを防止します。二つの二次巻線は整流・平滑処理を経てそれぞれ20Vおよび12Vを出力します。製作を簡素化するため、スイッチング電源は自動的に定電圧化できない設計とし、その機能は変圧器に似ていますが、軽量化された絶縁型降圧作用を実現するにすぎません。定電圧化の機能は後段の安定化回路で実現されます。12Vの直流電圧は7805を介して安定化され、+5Vの電圧を出力します。20Vの直流電圧は可変安定化回路へ送られます。

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