4.2　实例9：具有扩流过压保护+5V稳压电源制作

+5V稳压电源具有成本低、体积小、效率高、重量轻、纹波低、稳定精度高等特点，有扩流过压保护装置，作为固态电路、微处理器及专用仪器、仪表的供电电源。

4.2.1　工作原理

具有扩流过压保护+5V稳压电源电路原理图如图4.3所示。接通电源，220V交流电压经变压器T降压，由桥式整流器QL整流、电容C3滤波，使输出端得到+5V的稳定电压。三端集成稳压器W7805的最大输出电流为1.5A，要想使输出电流大于1.5A，则要扩大输出电流。为此，在W7805的外围接一个大功率三极管VT1，采用的是并接式扩流方法，即将W7805的①脚与VT1的基极相连，W7805的②脚与VT1的集电极相连，输出电流之和可满足输出1.6～2A电流的要求。如果需要更大的输出电流，则可改成2～3个大功率三极管并联。

图4.3　具有扩流过压保护+5V稳压电源电路原理图

W7805内部有过流、过热和安全区的保护电路。尽管如此，由W7805等元器件组成的稳压电源输出端仍有可能发生过压危险。为了确保安全，+5V稳压电源增加了过压保护电路。该电路由稳压二极管VD3、电阻R2、晶闸管VS和熔断器FU组成。+5V稳压电源工作正常时，输出电压为+5V，晶闸管VS无触发电压，呈截止状态，当由于某种原因使输出电压超过限定值，即大于等于5.6V时，稳压二极管VD3被击穿导通，晶闸管VS触发导通，熔断器FU快速熔断，从而保护了负载。输入端发生短路或输出端过压，使VS导通而造成输入端短路时，W7805输入端电压因FU熔断而立刻为0，输出端C8上的电压不能立即为0，造成输出端瞬间电压高于输入端。为了防止这个反向峰值电压击穿W7805和VT1，增加二极管VD1和VD2可将此电压放掉，从而保护了W7805和VT1。

并接在桥式整流器QL上的输入端电容Cl和输出端电容C2用于抑制高频谐波干扰。电阻Rl可为电容C4提供泄放电流回路。电容C4起滤波作用，容量较大，自身有较大的等效电感，对来自电网的高频干扰能力甚小。在W7805输入端并联两个对高频干扰有良好抑制作用的小容量电容C5、C6，可抑制高频振荡。C8起输出滤波作用，并可改善电源的瞬态响应。

4.2.2　元器件选择

大功率三极管VT1除可选用2SB683外，还可选用国产3CA6D三极管。桥式整流器QL可选用4G4B41或KBL05（5A400V全桥）。稳压二极管VD3可选用2CWl03。晶闸管VS可选用SCR101。电阻R1选用大于等于3W的电阻器，其他电阻均选用（1/2～1/4）W的RJ型电阻器。其他元器件如图4.3中标注，无特殊要求。

4.2.3　制作与调试

（1）W7805属于功耗较大的集成电路，除了采用标准大功率三极管外壳封装，还必须加足够散热面积的散热器。如果散热不良，则W7805的过热保护电路将限制正常电流输出。W7805的散热器可以用功率调整管的散热器代替，由于③脚接电路的公共端，因此散热器可不必与底板绝缘，使用非常方便。

（2）在安装W7805时应注意，输入端①脚与输出端②脚不能接反，否则会损坏，若W7805未损坏，很可能是由于③脚公共端接线不可靠。如果③脚与地断开，则输出端电压将升高至与输入端电压相等（有可能损坏负载），晶闸管VS导通，FU熔断。当发现这种情况时，请将③脚重新接地。

（3）为保护外接扩大输出电流调整管3CA6D输出额定电流时不被损坏，需加足够尺寸的散热器。散热器是用厚为3mm、宽为100mm、长为250mm的铝板制作的。

（4）发光二极管VD4和熔断器FU应安装在前、后表面，以便于显示和更换。

调试方法如下。

（1）电路安装完毕后，仔细检查线路有无错焊、漏焊及虚焊。

（2）将自耦可调变压器接入输入端，电压调至220V，闭合电源开关SA，发光二极管VD4显示“绿色”。将万用表置于50V直流挡，在电容C2两端测得直流电压为12V左右，在输出端测得稳压电源为+5V。

（3）调试前，最好在稳压二极管VD3和电阻R3之间串接一个2.2kΩ电位器，电阻R3的电阻减至3kΩ。将自耦可调变压器调整到大于等于240V后，调节串接的2.2kΩ电位器，当输出端电压大于等于5.6V时，稳压二极管VD3被击穿，触发晶闸管VS导通，FU熔断。

（4）退出自耦变压器，测出电位器的实际阻值并固定一个电阻，FU更换后，便可投入使用了。

稳压二极管VD3的测量：一般使用万用表的低阻挡（R×1kΩ以下）测量。由于表内电池为1.5V，不足以使稳压二极管击穿，因此使用低电阻挡测量稳压管的正、反向电阻时，其阻值应与普通二极管一样。