双电源供电 双电源切换配电箱
在电源设计中,单电源与双电源的理解至关重要。它们之间的相互转换不仅在技术上可行,更在日常生活中有着广泛的应用。
在我们的日常生活中,单电源设备随处可见。例如,手机和笔记本电脑的充电器大多采用单电源,而一些电池供电的设备也属于这一类。这些单电源设备为我们的生活提供了便利,极大地简化了电源的使用方式。
相比之下,双电源在音响设备等领域的使用也相当普遍。音响通常需要更为复杂的电源配置,以确保音质的稳定和清晰。
我们之前的几期内容中提到过,双电源在功放等设备中的应用。双电源的工作原理其实很容易理解。它是在直流供电中,与地线(GND)相对的,既有正电压又有负电压供电,例如±15V等。值得注意的是,输出为双交流15V的变压器并不等同于双电源,因为它仍然可以被配置为全波整流式的单电压电源。
接下来,将展示如何构建一个简单的单电源转双电源电路模块。
从网络上找到一个看似可靠的电路进行分析。细心的朋友可能会注意到,这个电路存在一个小错误:NE555的2引脚与6引脚未能正确连接。网络上的电路并不总是可行的,使用时需要谨慎。
鉴于这个电路的可行性尚不明朗,可以先利用适合新手的Proteus进行仿真测试。
当仿真结果显示正常时,基本可以认为电路是可用的。需要指出的是,即便仿真结果理想,实际电路仍需仔细验证。结合之前的学习,发现NE555电路的结构通常是比较稳定的。
回到我们验证后的电路,如上图所示,该电路经过亲自测试无误。其工作原理如下:当NE555的3号引脚输出正电压脉冲时,电容C23会充电,而C21则向主电路供电;相反,当输出脉冲变为低电平时,C23放电,C21充电。如此反复,两个电容交替充放电,从而实现单电源向双电源的转化。而电路中的两个二极管则在主电路动态输出较大时,确保电容的电量有效供给主电路。根据经验,这个电路的稳定性良好,NE555也能正常工作。
实验的准备工作开始了!
裁剪好覆铜板,尺寸不大,比手掌小得多。
接着,将设计好的PCB电路图转印在覆铜板上,经过腐蚀、擦洗及钻孔处理,最终得到了所需的电路板。
然后,收集齐全相应的元器件和工具,开始焊接。
焊接完成后,由于天气较热,建议开个风扇以降温。
我们找到一个输出直流电压12V的单电源,进行模块测试。这时,手头的数字万用表恰好可以使用!
用万用表测量正电压,结果为11.98V;随后测量负电压,结果为-11.24V。正负电压之间的差距很小,说明模块正常运行。至于零点几伏的差异,主要是因为元器件间的差异造成的,不影响实际使用。
有了理论依据,直接接入负载看看效果!
图中显示的另一个模块是我们自己设计的耳机放大器,可以有效提升耳机的音质,使声音更加细腻清晰。通过测试,单电源转双电源的模块运行良好,稳定性令人满意。
经过一系列实验和验证,单电源转双电源的过程不仅增进了对电路的理解,也让实际操作中的每一步都变得更加清晰。掌握了这种技术后,无疑能在未来的电路设计中游刃有余。