集成直流稳压电源.doc

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1、一、设计要求电源变压器只做理论设计，合理选择集成稳压器，合理设置保护电路，完成全电路理论设计、安装调试、绘制电路图，自制印刷板。主要技术指标1、同时输出±15V电压、输出电流为2A。2、输出纹波电压小于5mV，稳压系数小于5×10-3；输出内阻小于0.1Ω。3、加输出保护电路，最大输出电流不超过2A。二、基本原理1．直流稳压电源的基本原理直流稳压电源一般由电源变压器T、整流滤波电路及稳压电路所组成，基本框图如图1所示。各部分电路的作用如下：图1直流稳压电源基本组成框图其中：（1）电源变压器：是降压变压器，他将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整

2、流电路，变压器的变化由变压器的副边变压确定。（2）整流电路：利用单向导电元件，把50HZ的正弦交流电变换成脉动的直流电（3）滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。（4）稳压电路：稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压和负载的变化而变化。图2整流电路图3输出波形图整流电路常采用二极管单项全波整流电路，电路如图2所示。在U2的正半周内，二极管D1、D2导通，D3、D4截止：U2的负半周内D3D4导通，D1D2截止。正负半周内部都有电流流过的负载电阻RL，且方向是一致的。电路图的输出波形如图3所示。三、

3、三端集成稳压器常用的集成稳压器有固定式三端稳压器与可调式三端稳压器（均属电压串联型），下面分别介绍其典型应用。（1）固定三端稳集成压器正压系列：78XX系列，该系列稳压块有过流、过热和调整管安全工作区保护，以防过载而损坏。一般不需要外接元件即可工作，有时为改善性能也加少量元件。78XX系列又分三个子系列，即78XX、78MXX和78LXX。其差别只在输出电流和外形，78XX输出电流为1.5A，78MXX输出电流为0.5A，78LXX输出电流为0.1A。负压系列：79XX系列与78XX系列相比，除了输出电压极性、引脚定义不同外，其他特点都相同。（2）根据设计所需要

4、的性能指标，选择集成三端稳压器。因为需要输出电压可调，所以选择三端可调式集成稳压器。可调式集成稳压器，常见主要有CW317、CW337、LM317、LM337。317系列稳压器输出连续可调的正电压，337系列稳压器输出连续可调的负电压，可调范围为1.2V~37V，最大输出电流为1.5A。稳压内部含有过流、过流保护电路，具有安全可靠，性能优良不宜损坏使用方便等优点。其电压调整率和电流调整率均优于固定式集成稳压构成的可调电压稳压电源。LM317系列和LM337系列的引脚功能相同，管脚图和典型电路图如图4和图5所示2．稳压电源的性能指标及测试方法稳压电源的技术指标分为

5、两种：一种是特性指标。包括允许的输入电压、输出电压、输出电流及输出电压调节范围等；另一种是质量指标。用来衡量输出直流电压的稳定程度。包括稳压系数（或电压调整率）、输出电阻（或电流调整率）、温度系数及纹波电压等。测试电路如图7-2-6所示，可简述如下：图7-2-6稳压电源性能指标测试电路⑴波电压纹波电压是指叠加在输出电压U0上的交流分量。用示波器观测其峰-峰值。△Uopp一般为毫伏量级。也可以用交流电压表测量其有效值。但因△U0不是正弦波，所以用有效值衡量其纹波电压，存在一定误差。⑵稳压系数及电压调整率稳压系数：在负载电流、环境温度不变的情况下，输入电压的相对变化

6、引起输出电压的相对变化。电压调整率:输入电压相对变化±10%时的输出电压相对变化量,即稳压系数Su和电压调整率Ku均说明输入电压相对变化对输出电压的影响,因此只需测试其中之一即可.⑶输出电阻及电流调整率输出电阻：放大器的输出电阻相同,其值为当输入电压不变时,输出电压变化量与输出电流变化量之比的绝对值,即电流调整率:输出电流从0变到最大值ILmax时所产生的输出电压相对变化值,即输出电阻r0和电流调整率Ki均说明负载电流变化对输出电压的影响,因此也只需测试其中之一即可.四.元件选择1.器件选择电路参数计算如下:⑴确定稳压电路的最低输入直流电压代入各指标,计算得:U

7、imin≥(15+3)/0.9=20V取值为20V.⑵确定电源变压器副边电压、电流及功率所以我们取I1为1.1A.，变压器副边功率变压器的效率=0.7，则原边功率。由上分析,可选购副边电压为19V,输出1.1A,功率30W的变压器.⑶选整流二极管及滤波电容因电路形式为桥式整流电容滤波，通过每个整流哦极管的反峰电压和工作电流求出滤波电容值。已知整流二极管1N5401,其极限参数为=滤波电容：F故取2只2200μF/25V的电解电容作滤波电容。2.压电源功耗估算当输入交流电压增加10%时，稳压器输入直流电压最大，即所以稳压器承受的最大压差为：最大功耗为：故选用散热功

8、率≥19.8W的散热器.