可调线性稳压电源设计

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1、12V/1A可调线性稳压电源设计一、电路图如图1，电路由变压器，整流桥以及LM317稳压电源电路组成。图1LM317稳压电源电路原理图二、工作原理决定LM317输出电压的是电阻R1,RP1的比值，假设RP1是一个固定电阻，阻值为2K欧。因为输出端的电位高，电流经R1，RP1流入接地点。LM317的控制端消耗非常少的电流,可忽略不计。所以，控制端的电位是I*RP1，又因为LM317控制端和输出端接脚间的电位差为1.25V，所以输出电压的电压是：Uout=1.25+I*RP1接下来,计算Iout与ADJ接脚间的电位差为1.25V

2、,电阻R1，电流I是：1.25/R1。Uout=1.25+I*RP1=1.25+(1.25/R1)*RP1=1.25*(1+RP1/R1)=13.75V结论：适当调整R1,RP1,可以改变输出电压。本次设计R1选取固定电阻为200欧，RP1选择2K欧姆电位器，使用户可以调整电位器阻值的大小进而调整输出电压,输出电压在1.25V至13.75V之间。三、元器件选型1.变压器：由于LM317是悬浮工作的，且设计时输出电压可调至12V，因此输入电压AC≤17V或者DC≤25V。因此变压器选择220V转15V的工频变压器。为保证输出电

3、流1A，因此该变压器的功率应大于15W，购买时根据实际情况选择功率大于20W的变压器。2.整流二极管：ab图3-1可控整流电路的原理图如图3所示a图为单相电容滤波不可控整流电路的原理图，b图为工作波形图。空载：=21.21V重载：=13.5V流过某个二极管的电流=A二极管承受的反向电压最大值为变压器二次电压最大值：。整流二极管最大反方向电压约为21.21V，一般选择二极管的反向电压为二极管所承受反相电压峰值的2-3倍，因此选择市面常见的1N4002二极管。因为线性电源的输入输出电流大小相等，所以流过二极管的电流的平均值为=A

4、选取二极管电流大小时通常选取二极管正向平均电流为实际电流的1.5-2倍。所以整流二极管选择1A。考虑到安全裕量，整流二极管选择，反向电压100V以上，电流1A的整流二极管。设计选用1N4002。1N4007二极管主要参数见表3-1。表3-11N4002主要参数反向重复峰值电压直流阻断电压均方根值反向电压最大平均正向整流电流1000V1000V700V1A3.保护二极管：VD1为保护二极管，在输出电压超过25V或高电容值（C4＞25uF，C3＞10uF）时，二极管D1防止输入短路时C0经集成电路放电。VD2防止输出短路时电容C

5、3放电对集成电路放电。、VD1和VD2的组合防止输入短路时C3通过集成电路放电。这两个二极管也选用1N4007。4.调压电阻：R1选择市面常见的200欧姆电阻。RP1选择精密可调电阻3296W-1-202LF为2k欧姆。因为有：Vout=1.25+I*RP1所以为了使输出在1.2v至12V之间可调，RP1选择2K欧姆大小电位器。由于电流I=0.006A，所以R1电阻功率为1.25W，所以R1为200欧，2W电阻。5.电容：C1：设计中要求输出电流为1A，滤波电容容量C1根据负载电流选用，根据负载选择电容C：，T为交流电源周期

6、，此时=33.6V。T为交流电压周期，值为1/50。R为33.6/1=33.6欧姆。所以有：C≥0.001F同时按经验数据为，负载电流为0.5~1A时，电容选用1000uF。因为电压为12V。留出足够裕量C1选用2200uF/50V电容。C2：0.1uF的无极电容,作为输入旁路电容减小对输入电源阻抗的敏感性。C3：在调节端加滤波电容可阻止当输出电压增大时纹波被放大，采用10uF滤波电容可将纹波抑制80dB。C4：采用100uF电容作为输出电容消除过分振荡，改善负载效应起稳压作用。6.熔断器：查资料可得电子整流元件熔体额定电流

7、≥1.57×整流元件额定电流。额定电流为1A。为留有足够裕量，选择3A/250V的熔断器。7.散热片：相关参数注释：Rjc：管芯到管壳的热阻Rcs：器件与散热器之间的热阻Rsa：散热器将热量散到周围空间的热阻值Rja：总热阻值Rja=Rjc+Rcs+RsaPD：半导体器件使用的耗散功率，W；Tj：最大允许结温Ta：环境温度要求Rja（Tj-Ta）／PD最大允许的散热器到环境热阻RsaRcs与安装技术器件的封装有关加导热油脂或导热垫Rcs为010.2℃/W为留有裕量，变压器二次侧整流输出电压按1.2计算可得：在负载最大时，芯片

8、的损耗为PD，其中耗损功率PD的计算公式为：PD＝（Vin－Vout）*Iout本电路中Vin=18，Vout=1.25，Iout=1。所以PD=16.75W。对于LM317允许的最大工作结温我125度。假设该电路工作在30度环境有：Rja（125-30）／16.75Rja5.7°／W设计