电源模块教程.pdf

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1、4.1电源模块电源是各种电子系统与设备的原动力，电源系统出故障，会使整个电子设备不能正常工作，因此电源性能的好坏直接影响到系统与设备工作质量和效率。直流稳压电源是一种性能接近理想电压源的直流电源，分为线性稳压电源和开关稳压电源两大类，本节以线性稳压电源的设计为例来说明电源模块的设计。4.1.1设计目的及任务设计目的：理解直流稳压电源各部分的工作原理及作用；熟悉常见的线性集成稳压电源芯片。设计任务：设计一个交流输入8V和15V，直流输出+5V、+12V和-12V的线性直流稳压电源。3功能指标：输出纹波电压小于5mV，稳压系数小于5×10，输出内阻小于0.1欧。设计

2、要求：所设计的直流稳压电源应满足EDP实验仪系统设计要求，并能与整个系统有效结合。以下是一个线性直流稳压电源的设计范例及其相应电路的讲解，仅供参考。4.1.2线性直流稳压电源的基本原理线性稳压电源是指调整管工作在线性状态下的直流稳压电源，该类电源的优点是稳定性高，纹波小，可靠性高。1、线性直流稳压电源的组成线性直流稳压电源通常由变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路等几部分组成如图4.1.1所示。图4.1.1直流稳压电源结构框图变压器的初级一侧一般为220V交流电压，次级一侧电压可以根据所需直流电压的大小，通过选择适当的变压比来得到。整流电路利用二极管的单向导电性

3、将交流电变换成脉动直流电，利用滤波电路将脉动直流电压滤为较平滑的直流电压。由于整流、滤波1电路输出的直流电压稳定性较差，当电网电压波动或负载变化时输出电压也随之而变化，采用稳压电路后，输出电压的稳定程度将大为提高。2、线性直流稳压电源的原理图集成稳压器的种类很多，作为小功率的线性直流稳压电源，应用最为普遍的是三端集成稳压器。常用的三端集成稳压器有：78XX系列（正电压型），79XX系列（负电压型）（实际产品中，XX用数字表示，XX是多少，输出电压就是多少。例如7805，输出电压为＋5V）；LM317系列（可调正电压型），LM337系列（可调负电压型）。表4.1.

4、1给出了78XX/79XX系列(摩托罗拉公司)部分产品的输出电压和输出电流。表4.1.178XX/79XX系列部分产品的参数型号输出电流(A)输出电压(V)78LXX0.15、6、9、12、15、18、2478MXX0.55、6、9、12、15、18、2478XX1.55、6、9、12、15、18、2479LXX0.1-5、-6、-9、-12、-15、-18、-2479MXX0.5-5、-6、-9、-12、-15、-18、-2479XX1.5-5、-6、-9、-12、-15、-18、-24三端集成稳压器有三端固定集成稳压器和三端可调集成稳压器，如图4.1.2所示

5、。图4.1.2三端固定式集成稳压器封装及管脚排列图a)TO-92封装b)TO-202封装c)TO-220封装d)TO-3封装另外在使用78XX与79XX时要注意，采用TO-3金属外壳封装的78XX系列集成电路时，其金属外壳为地端；而同样封装的79XX系列的稳压器，金属外壳是负电压输入端。因此，在由二者构成多路稳压电源时，若将78XX的外壳接印刷电路板的公共地，79XX的外壳及散热器就必须与印刷电路板的公共地绝缘，否则会造成电源短路。24.1.3设计内容1、原理图及说明EDP实验仪采用的线性直流稳压电源电路原理图如图4.1.3所示，输入220V的交流电压，经变压器

6、T1后输出为8V的交流电压，经变压器T2后输出为15V的交流电压。经整流、滤波、稳压后输出的是＋5V、＋12V和—12V的直流电压。F113+5V2Vin+5VFUSE1D2ACC1GNDC3C441C21000u104~8VV-V+1000u1042AC3~220VU2F27812FUSE113+12VVin+12V3C5C6GNDC8D2470u104C7104470u2~15VAC14V+V-AC~15VF3C1012C9104C11FUSE1470u470uC12104GND23-12VVin-12VU37912图4.1.3线性直流稳压电源原理图2、管脚

7、定义试验仪线性稳压电源模块接口定义如图4.1.4所示。～8V～8V～8V～8V～15V～15V中心抽头～15～15+12V+12V3-12V-12V+5V+5VGNDGND线性稳压电源模块GNDGND图4.1.4线性稳压电源模块接口定义3、调试步骤1）、按照印制电路板焊接线性直流稳压电源模块电路板，焊接完毕，对照原理图认真检查一遍然后开始测试；2）、打开实验仪主控开关，用万用表检测电源模块插孔交流电压的输出是否正确，如果一切正常便可以检测电源模块；3）、关闭实验仪主控开关，插好刚焊接好的电源模块电路板，打开实验仪主控开关，观察电路板有无异味或异常响动，如果一切正

8、常可以开始下一步的测试；