多路直流稳压电源的设计.ppt

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1、多路直流稳压电源设计一、设计任务1.已知条件：集成稳压器7805、7905和LM317。其性能参数请查阅集成稳压器手册。2.设计一个输出正5伏、负5伏及输出电压可调的多路直流稳压电源。性能指标要求：输出电压Vo及最大输出电流Iomax，1路Vo=±5V对称输出,Iomax=100mA2路Vo=+(3～6)V连续可调,Iomax=200mA纹波电压△Vop-p≤5mV稳压系数SV≤5х10¯³整流电路滤波电路稳压电路u1u2u3u4uo二、直流稳压电源的组成和功能电源变压器:将交流电网电压V1变为合适的交流电压V2。整流电路:将交流电

2、压V2变为脉动的直流电压V3。滤波电路:将脉动直流电压V3转变为平滑的直流电压V4稳压电路:当电网电压波动及负载变化时,保持输出电压Vo的稳定。UUoIoUUoIoUUoUIot0uot0uot0uo电路整流电压波形整流电压平均值Uo=0.45UUo=0.9UUo=0.9U二极管平均电流IoIo/2Io/2二极管反向电压√2U=1.41U2√2U=2.83U√2U=1.41U副边电流有效值1.57Io0.79Io1.11Io（1）选电源变压器对于LM317：Vomax+(Vi-Vo)min≤Vi≤Vomin+(Vi-Vo)max6V

3、+3V≤Vi≤3V+40V，9V≤Vi≤43V副边电压V2≥Vimin/1.1=9/1.1V，取V2=9V，副边电流I2﹥Iomax，取I2=1A，则变压器副边输出功率P2≥I2V2=9W，查表可得变压器的效率η=0.6则原边输入功率P1≥P2/η=15W。对于78、79系列：5+(3～5)V≤Vi≤5V+25V。副边电压V2≥Vimin/1.1=7.5/1.1V，取V2=10V，副边电流I2﹥Iomax，取I2=1A，则变压器副边输出功率P2≥I2*V2=10W，查表可得变压器的效率η=0.7P1≥P2/η=20W。综上两路考虑，

4、为留有余地，选功率为25W的电源变压器（2）滤波电容的选择滤波电容C可由纹波电压△VOP-P和稳压系数SV确定，已知VO=15V，Vi=18V，△VOP-P=5mV，SV≤5х10¯³，由式Sv=(ΔVo/Vo)/(ΔVi/Vi)ΔVi=ΔVoppVi/VoSv=1.2V得电容C=Ict/ΔVi=833uF，取C=1000uFt为电容C的放电时间，t=T/2=0.05S为电容C的放电电流，可取滤波电容的耐压值应大于对于317，C=1333uF，可取1000uF与470uF并联耐压值大于√2V2=9×1.414=12.75V（3）选择

5、整流二极管及滤波电容整流二极管D选1N4001或1N4002其极限参数为:VRM≥50V，IF=1A满足VRM＞√2V2IF＞Iomax的条件如果负载变动频繁，在7815输出也可接-10μ~100μ的电解容。（4）一般稳压电路通常选用三端集成稳压器常用的产品有固定正电压输出78XX系列，负电压输出79XX系列；输出连续可调的有LM317(正)、LM337(负)系列。应用该类稳压器时，其输入UI与输出电压Uo之间的压差不低于3～5V。LM317、LM337的最小输出电压U32=1.25V，R1中的电流一般为5～10mA，R1的取值可取

6、120～240Ω。其封装见图.若采用正负电源时，LM317的输入电压应大于Uo2+Uo3+3=5+6+3=14V,集成运放应选用单电源运放如LM324,6V基准电源可采用温度特性好的稳压管，恒流源的设计要使Uo2在整个调节范围内，其电流保持不变，因此利用+15V稳压器的输出作为恒流管的偏置和电源。在图中，设恒流源的电流Ic=Iw，则Uo2的最大调节范围为ΔUo2=IwR2=Uo2-1.25选定稳压管工作电流Iw后就可以确定R2的值。而Iw可由偏置电阻R3设定。四、电路仿真1.测试Vo1,Vo2的电压和Vo3电压范围；2.测试Vo1，

7、Vo2和Vo3(5V)的稳压系数Su（RL=100Ω）;计数Sv.3.测试Vo1,Vo2和VO3的Ro.(改变RL为50Ω和100Ω）;4.仿真分析整流电路的输入、输出波形及电源的输出纹波。电路通过仿真后，确定实验前的元件参数。五、实验内容及测试步骤1.变压器交流电压的测量(单独测量)测量变压器的次级电源电压，填入表中。2.整流滤波电路测试（计算K）①取RL＝100Ω，不加滤波电容，测量直流输出电压VI及输入电压UI，②取RL＝100Ω，C＝1000μf，重复内容①)的要求③取RL＝∞，C＝1000μf，重复内容①)的要求C1100

8、0uFRL100Ω2311112VI空载1-22-31-3VIUIR=100ΩR=100ΩC=1000uFC=1000uFVL为直流，UL为交流。UI3.测量三路稳压电源的输出电压测试方法：测量输出端时分别接100Ω负载电阻。测量3-