线性集成稳压器的输出稳定度很高,纹波电压很小,但电源效率低,需使用笨重的工频变压器。而开关电源具有高的效率,并且能省去工频变压器,但电压稳定度较低,纹波电压较高。若将二者巧妙地结合起来,把开关电源当做前级稳压器,再由线性集成稳压器进行二次稳压,即可扬长避短,实现优势互补,构成理想的高效、精密稳压电源。
复合型开关电源所配线性集成稳压器有以下3种方案:
(1)配7805系列三端固定式集成稳压器,其电路简单,成本低廉;(2)配LM317型三端可调式集成稳压器,使输出电压连续可调,并能进一步提高稳压性能;(3)配LM2937(固定输出)、LM2991(可调输出)等型号的低压差稳压器,可使复合型开关电源的效率得到进一步提高。采用两级稳压的复合型开关电源,其电压调整率和负载调整率均可达到±0.1%。
根据需要,还可为复合型开关电源增加欠压保护、过压保护、交流掉电保护、软启动等自动保护功能。一种具有掉电保护功能的复合型开关电源电路如图所示。
该电路采用TOP209P器件做前级稳压,再用LM2937型三端低压差稳压器做后级稳压。LM2937在额定负载下的输入/输出电压的压差Vd-Vo≤0.6V,仅为LM7805的1/6~1/3,能显著降低稳压器的功耗,提高电源效率。
LM2937的输出电压为5V,最大输出电流是0.5A。交流掉电保护电路由VT1、VT2、C7、R4~R6构成。其中,R5、R6和VT2用来检测交流电压,所设定的阈值电压须低于85V,取70V。
一旦Vd<70V,VT2立即截止,直流电压就通过R4给C7充电。当C7两端电压高于达林顿管VT1的发射结总压降时,VT1就导通,使TOP209P器件的控制端电压变成低电平。与此同时C5放电,将电源关断。正常情况下,Vd>70V,因VT2导通,C7两端电压始终为0V,故该电路不起作用。掉电后的供电时间与时间常数τ=R4×C7成正比。改变τ值即可设定供电时间。