直流稳压电源的设计

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模电课程设计直流稳压电源

模电课程设计直流稳压电源

直流稳压电源设计1. 引言直流稳压电源是一种用于提供恒定直流电压输出的电子设备,广泛应用于各个领域的电子设备中。

本文将详细介绍直流稳压电源的设计过程,包括理论基础、电路设计、实验步骤和结果分析等。

2. 理论基础2.1 直流稳压原理直流稳压电源的基本原理是通过负反馈控制技术,使得输出端的电压保持在一个稳定值。

在负载变化或输入电源波动时,通过调节控制信号,使得输出端的电压不受影响。

2.2 稳压管稳压管是直流稳压电源中常用的元件,它能够根据输入端的变化自动调整其导通状态以保持输出端的恒定电压。

常见的稳压管有Zener二极管和三端稳压器。

2.3 变压器变压器是直流稳压电源中用于降低或升高交流输入电源的元件。

通过变换输入端的交流电压,可以得到所需的直流输出电压。

3. 电路设计3.1 输入端设计输入端设计包括交流输入电源的接入和滤波。

将交流输入电源通过变压器降压至所需的电压等级。

使用滤波电路对输入信号进行滤波,去除交流成分,得到纯净的直流信号。

3.2 稳压管设计稳压管是直流稳压电源中最关键的元件之一。

根据所需的输出电压和额定电流,选择合适的稳压管进行设计。

在稳压管前后分别加上适当的限流电阻和维护电阻,以保证稳定工作。

3.3 输出端设计输出端设计主要包括负载调节和过载保护。

通过连接合适的负载电阻,并在输出端加上过载保护元件,可以实现对输出端电流和功率的控制和保护。

4. 实验步骤4.1 确定需求和参数首先需要明确直流稳压电源的需求和参数,包括输出电压、额定电流、负载范围等。

4.2 选取元件和计算参数根据需求确定所需的元件,并进行参数计算。

包括变压器的变比计算、稳压管的选择和限流电阻的计算等。

4.3 绘制电路图根据元件选取和参数计算结果,绘制直流稳压电源的电路图。

4.4 搭建实验电路按照电路图,搭建实验所需的电路,连接各个元件。

4.5 调试和测试对搭建好的实验电路进行调试和测试,包括输入端、稳压管和输出端的工作状态检查。

直流稳压电源的设计实验报告

直流稳压电源的设计实验报告

直流稳压电源的设计实验报告直流稳压电源的设计实验报告引言:直流稳压电源是电子设备中常用的一种电源,它能够将交流电转换为稳定的直流电,并能够在负载变化时保持输出电压的稳定性。

本实验旨在设计并测试一台直流稳压电源,以验证其性能和稳定性。

一、设计原理:直流稳压电源的设计基于电压调节器的原理,其主要部分包括变压器、整流器、滤波器和稳压器。

变压器将交流电转换为所需电压的交流电,整流器将交流电转换为脉动的直流电,滤波器对直流电进行滤波以去除脉动,稳压器则通过反馈控制来保持输出电压的稳定性。

二、实验装置:本实验所使用的实验装置包括变压器、整流器、滤波器、稳压器、负载电阻、示波器等。

三、实验步骤:1. 连接实验装置:将变压器的输入端与交流电源相连,将变压器的输出端与整流器的输入端相连,再将整流器的输出端与滤波器的输入端相连,最后将滤波器的输出端与稳压器的输入端相连。

2. 设计稳压器:根据所需输出电压和电流,选择合适的稳压器电路,并进行元件的选取和计算。

3. 调整稳压器:根据设计的稳压器电路,进行电路连接和调整,确保输出电压的稳定性。

4. 连接负载电阻:将负载电阻与稳压器的输出端相连,以模拟实际负载情况。

5. 测试输出电压:使用示波器测量稳压器输出端的电压,并记录下来。

6. 测试负载变化:通过改变负载电阻的值,观察输出电压的变化情况,并记录下来。

7. 分析实验数据:根据实验数据,分析直流稳压电源的性能和稳定性。

四、实验结果与分析:通过实验测试,我们得到了直流稳压电源的输出电压随负载变化的曲线。

根据实验数据,我们可以计算出稳压电源的输出电压稳定度和负载调整率等性能指标。

同时,我们还可以分析实验数据,探讨直流稳压电源的稳定性和适用范围。

五、实验总结:通过本次实验,我们深入了解了直流稳压电源的设计原理和实验过程。

通过实验数据的分析,我们可以得出结论,直流稳压电源在负载变化时能够保持输出电压的稳定性,并且具有较好的性能指标。

直流开关稳压电源设计

直流开关稳压电源设计

直流开关稳压电源设计一、设计背景及意义随着电子技术的飞速发展,各类电子设备对电源的需求日益增长。

直流开关稳压电源以其高效、稳定、体积小、重量轻等优点,在通信、计算机、家用电器等领域得到了广泛应用。

设计一款性能优越、可靠性高的直流开关稳压电源,对于提高电子设备的整体性能具有重要意义。

二、设计目标1. 输出电压范围:12V±1V;2. 输出电流:2A;3. 转换效率:≥85%;4. 工作温度范围:25℃~+85℃;5. 具有过压、过流、短路保护功能;6. 体积小,便于安装。

三、设计方案1. 电路拓扑选择本设计采用开关电源的主流拓扑——反激式变换器。

反激式变换器具有电路简单、体积小、效率高等优点,适用于中小功率电源设计。

2. 主控芯片选型选用ST公司的STM32F103系列微控制器作为主控芯片,该芯片具有高性能、低功耗、丰富的外设资源等特点,能够满足开关电源的设计需求。

3. 功率开关管选型功率开关管是开关电源的核心元件,本设计选用N沟道MOSFET作为功率开关管。

根据设计指标,选用IRF530N型号MOSFET,其导通电阻低,可降低开关损耗,提高转换效率。

4. 输出整流滤波电路设计输出整流滤波电路采用肖特基二极管和LC滤波电路。

肖特基二极管具有正向压降低、开关速度快的特点,适用于开关电源整流。

LC滤波电路能有效抑制输出电压纹波,提高输出电压稳定性。

5. 保护电路设计为实现过压、过流、短路保护功能,设计如下保护电路:(1)过压保护:在输出端设置一个电压比较器,当输出电压超过设定值时,触发保护动作,切断功率开关管的驱动信号。

(2)过流保护:在功率开关管源极串联一个取样电阻,实时监测电流值。

当电流超过设定值时,触发保护动作,切断功率开关管的驱动信号。

(3)短路保护:在输出端设置一个电流比较器,当输出电流超过设定值时,触发保护动作,切断功率开关管的驱动信号。

四、实验验证与优化1. 搭建实验平台,对设计的直流开关稳压电源进行测试,观察输出电压、电流、效率等参数是否符合设计要求。

直流稳压电源设计方案

直流稳压电源设计方案

直流稳压电源设计方案问题背景直流稳压电源是电子设备运行中常用的一类电源,能够提供稳定且可调的直流电压给电子设备供电。

其在现代电子技术中应用广泛,包括通信设备、计算机、工业自动化、医疗设备等领域。

本文将探讨直流稳压电源的设计方案,并介绍其工作原理以及影响设计的关键因素。

直流稳压电源的工作原理直流稳压电源的工作原理基于电子元件如稳压二极管、稳压管、电感、电容等的组合使用。

其基本原理可以通过下面的步骤进行说明:1.根据输入电源提供的交流电压,通过整流电路将其转换为直流电压。

2.通过滤波电路去除直流电压中的脉动成分,使得输出直流电压更加稳定。

3.利用稳压元件(如稳压管、稳压二极管)对输出直流电压进行进一步的稳压控制。

4.通过负载电路提供被供电设备所需的电流。

设计方案设计需求在设计直流稳压电源时,需要考虑以下几个方面的需求:1.输出电压范围:根据具体需求,确定直流稳压电源的输出电压范围,以满足被供电设备的需求。

2.输出电流能力:根据被供电设备的功率需求,确定直流稳压电源的输出电流能力。

3.稳压性能:确保直流稳压电源具有良好的稳压性能,输出电压在负载变化时能够保持稳定。

4.效率和能耗:提高直流稳压电源的效率,减少能源消耗。

设计步骤步骤一:选择稳压电源拓扑结构稳压电源的拓扑结构包括线性稳压电源和开关稳压电源两种常见结构,根据要求选择适合的拓扑结构。

步骤二:电源变换根据输入电源的类型选择相应的变换电路,如交流转直流电路或直流转直流电路。

其中,交流转直流电路可以使用整流电路和滤波电路来实现。

步骤三:稳压控制根据设计需求和稳压电源拓扑结构,选择合适的稳压元件进行稳压控制。

常用的稳压元件有稳压管、稳压二极管等。

步骤四:保护电路设计在直流稳压电源中,通常需要设计相应的保护电路,包括过载保护、过温保护等,以确保电源和被供电设备的安全运行。

步骤五:滤波和降噪为了提高直流稳压电源的稳定性和可靠性,需要设计相应的滤波和降噪电路,以减小输出电压的脉动和噪声。

直流稳压电源设计方案.d

直流稳压电源设计方案.d

直流稳压电源设计方案2篇【直流稳压电源设计方案(一)】随着电子设备的广泛应用,直流稳压电源的需求在不断增加。

直流稳压电源能够将交流电转换为稳定的直流电,并根据需要提供不同电压和电流的输出。

本篇将介绍直流稳压电源的设计方案以及其应用。

直流稳压电源的设计方案首先需要确定电源输出的电压和电流。

根据实际需求,我们选择了输出电压为12V,电流为3A的直流稳压电源。

为了确保输出电压的稳定性,我们选择采用稳压模块进行电压调节。

稳压模块是一种能够实现电压稳定输出的电子元件。

常见的稳压模块有线性稳压模块和开关稳压模块。

线性稳压模块成本低、实现简单,但效率较低;开关稳压模块效率高,但成本相对较高。

根据需求和经济性,我们选择了线性稳压模块。

接下来,我们需要选取适当的稳压模块以及其他所需的电子元件。

首先,选择一款符合要求的线性稳压模块。

通过对市面上的产品进行比较和测试,我们选择了一款额定输入电压为24V的线性稳压模块,该模块具有良好的稳定性和可靠性。

其次,我们还需要选择输入电压为24V的电源适配器,用于提供输入电源。

适配器的选取需要考虑电源输出电压的稳定性和适配器的质量可靠性。

我们选择了一款质量可靠、输入电压稳定的适配器。

除了稳压模块和电源适配器外,我们还需要选择其他电子元件,如滤波电容、电位器等。

这些元件的选择需要根据实际需求和设计要求来确定。

设计好电路原理图后,我们还需要进行模拟仿真和实际测试,以验证电路的稳定性和性能。

在模拟仿真中,我们可以通过电路仿真软件进行电路分析,并对电路进行优化。

在实际测试中,我们可以通过连接实际元件并进行电路调试来验证电路的性能。

最后,我们需要对电路进行封装和外壳设计,以保护电路和电子元件。

电路封装的设计需要考虑元件布局的合理性和电路的散热性能。

外壳设计则需要考虑美观性和产品的使用便捷性。

【直流稳压电源设计方案(二)】直流稳压电源广泛应用于各类电子设备和实验设备中,其设计方案多样化。

本篇将继续介绍直流稳压电源的设计方案以及其应用。

直流稳压电源设计方案

直流稳压电源设计方案

直流稳压电源设计方案
在电子设备的设计中,直流稳压电源是一个非常重要的部分,它能够为电路提
供稳定的直流电压,保证电路正常运行。

本文将介绍一种简单而有效的直流稳压电源设计方案,希望能对大家有所帮助。

首先,我们需要准备的材料和器件有,变压器、整流桥、滤波电容、稳压管、
电阻、电容、稳压二极管等。

其中,变压器用于将交流电转换为低压交流电,整流桥用于将交流电转换为直流电,滤波电容用于滤除电压波动,稳压管用于稳定输出电压,电阻和电容用于限流和滤波,稳压二极管用于过压保护等。

其次,我们需要按照以下步骤进行电路连接:
1. 将变压器的输入端连接到交流电源,输出端连接到整流桥的输入端。

2. 整流桥的输出端接入滤波电容,滤波电容的另一端接入稳压管的输入端。

3. 稳压管的输出端接入输出端子,输出端子与电路负载相连。

4. 在电路中加入适当的电阻和电容,用于限流和滤波。

5. 最后,加入稳压二极管,用于过压保护。

接下来,我们需要对电路进行调试和测试:
1. 首先,接通交流电源,观察整流桥输出端的波形,确保整流正常。

2. 然后,测量滤波电容输出端的波形,调整电容容值,使输出电压尽可能稳定。

3. 接着,测试稳压管的工作状态,调整稳压管参数,使输出电压达到设计要求。

4. 最后,测试整个电路的稳定性和过压保护功能,确保电路工作正常并且安全
可靠。

通过以上步骤,我们可以完成一个简单而有效的直流稳压电源设计。

当然,实际的电路设计中还需要考虑更多因素,比如负载变化、温度变化等,需要进行更为详细的设计和测试。

希望本文的内容能给大家带来一些启发和帮助,谢谢阅读!。

直流稳压电源设计方案

直流稳压电源设计方案

直流稳压电源设计方案1. 引言直流稳压电源是一种将交流电转变为稳定的直流电并输出的电子设备。

它在电子系统中起着至关重要的作用,提供稳定的电源供电以保证电子设备的正常工作。

本文将介绍直流稳压电源的设计方案,包括电源的选择、电路设计和稳压控制等方面。

2. 电源选择在直流稳压电源设计中,首先需要选择合适的电源作为输入源。

常见的电源有直接使用市电、使用变压器降压后整流、使用开关电源等。

若选择直接使用市电,需考虑市电的稳定性以及转换效率。

市电的电压波动较大,可能会对直流输出产生影响,因此需要添加稳压控制电路来确保输出的稳定性。

此外,由于市电电压为交流电,需额外添加整流电路来将交流电转换为直流电。

若选择使用变压器降压后整流,常见的是使用变压器降压至合适的电压后,经过整流电路转换为直流电。

这种方式相对简单且稳定性较好,但需要注意变压器的选取以及整流电路的设计。

开关电源是一种常见的直流稳压电源选择,其优点在于效率高、稳压性好、体积小等。

开关电源的设计相对复杂,需要考虑开关电源控制芯片的选取、开关电源拓扑结构的选择等。

在电源选择时,需根据实际需求和条件进行评估,选择适合的电源方式。

3. 电路设计直流稳压电源的电路设计包括输入端滤波电路、整流电路、稳压控制电路等。

3.1 输入端滤波电路输入端滤波电路的主要作用是滤除输入端的噪声和杂波。

其一般由滤波电容和滤波电感组成,可有效降低输入端的纹波并提供稳定的电源输入。

3.2 整流电路整流电路将交流电转换为直流电,并滤除交流信号。

常见的整流电路有单相桥式整流电路和三相桥式整流电路。

整流电路一般由整流二极管和滤波电容组成。

3.3 稳压控制电路稳压控制电路是实现直流稳压电源输出稳定电压的关键。

常见的稳压控制电路有线性稳压控制电路和开关稳压控制电路。

线性稳压控制电路简单且稳定,但效率较低;开关稳压控制电路效率高,但需要考虑开关电源的选取和设计。

4. 稳压控制稳压控制是直流稳压电源中重要的一环,它保持输出电压稳定在设定值。

可调直流稳压电源设计

可调直流稳压电源设计

可调直流稳压电源设计一、可调直流稳压电源设计原理1.变压器:变压器主要用于将交流电源转化为所需的低压直流电源。

变压器通过绝缘和耦合来改变交流电压的比例。

在设计变压器时,需要考虑到输出电流和输入电压的比例关系,以及变压器的容量和效率等因素。

2.整流电路:整流电路用于将交流电源转化为直流电源。

一般情况下,整流电路采用整流二极管桥的形式,将交流电源的正负半周分别导通,以获得经过正弦波滤波后的直流电压。

3.稳压电路:稳压电路用于调节输出直流电压的波动范围,确保电压的稳定性。

常见的稳压电路有线性稳压电路和开关稳压电路。

线性稳压电路通过调节电流流过稳流二极管或控制晶体管的导通状态来实现电压稳定。

开关稳压电路采用开关元件和反馈控制电路来实现电压的调节和稳定。

二、可调直流稳压电源设计步骤1.确定输出电压范围和电流要求:根据实际需求确定需要设计的可调直流稳压电源的输出电压范围和最大输出电流。

2.计算变压器参数:根据输出电压和电流的要求计算需要的变压器参数,包括变比、容量和效率等。

变压器的容量要能满足最大输出电流的需求,效率要尽可能高以减少功耗。

3.设计整流电路:根据变压器输出的交流电压设计整流电路。

一般情况下,采用整流二极管桥来实现整流,同时需要添加滤波电容来平滑输出直流电压。

4.设计稳压电路:根据输出电压的波动要求选择合适的稳压电路。

线性稳压电路成本较低,但功耗较大;开关稳压电路成本较高,但效率较高。

选择适当的稳压电路后根据所选方案进行具体电路设计。

5.进行实际电路布局和PCB设计:根据设计的稳压电路进行实际电路布局和PCB设计。

电路布局要合理,考虑到电子元件之间的距离、优化导线布局以减少杂散电磁干扰等。

6.进行电路测试和调试:完成电路布局和PCB设计后,进行电路测试和调试。

通过实际测试,验证设计的稳压电路的可开关稳定性和稳压性能。

7.验证电源性能:通过测试,对设计的可调直流稳压电源进行性能验证,包括输出电压的稳定性、负载能力、纹波等。

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4.4设计项目4.4.1集成直流稳压电源的设计一、实验目的通过集成直流稳压电源的设计、安装和调试,要求学会:(1)选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源;(2)掌握直流稳压电路的调试及主要技术指标的测试方法。

二、设计任务1.集成稳压电源的主要技术指标(1)同时输出±1.5,电压、输出电流为2A。

(2)输出纹波电压小于5mV,稳压系数小于5X103;输出内阻小于0.1Q(3)加输出保护电路,最大输出电流不超过2A。

2.设计要求(1)电源变压器只做理论设计。

(2)合理选择集成稳压器及扩流二极管。

(3)保护电路拟采用限流型。

(4)完成全电路理论设计、安装调试、绘制电路图,自制印刷板。

(5)撰写设计报告、调试总结报告及使用说明书。

三、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组成,基本框图如图4.5所示。

各部分电路的作用如下:220V图4.5直流稳压电源基本组成框图(1)电源变压器T的作用是将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压"1。

变压器副边与原边的功率比为P P =门2' 1式中,n为变压器的效率。

(2)整流滤波电路整流电路将交流电压"1变换成脉动的直流电压。

再经滤波电路滤除纹波,输出直流电压U1。

常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波、倍压整流滤波电路如图 4.6(a)、(b)及(c)所示。

(a)全波整流电容滤波电路(b)桥式整流电容滤波电路(c)二倍压整流滤波电路图4.6几种常见整流滤波电路各滤波电容C满足:R1C =(3 〜5 ) ?式中T为输入交流信号周期;R L为整流滤波电路的等效负载电阻。

I(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固定三端集成稳压器正压系列: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。

78XX 系列、79XX 系列的典型电路如图4.7 (a )、(b )、(c )所示。

(c )正、负电压输出 图4.7固定三端稳压器的典型应用② 可调式三端集成稳压器正压系列:W317系列稳压块能在输出电压为1.25V 〜37V 的范围内连续可调, 外接元件只需一个固定电阻和一只电位器.其芯片内也有过流、过热和安全工作 区保护。

最大输出电流为1.5A 。

其典型电路如图4.8所示。

其中电阻R 与电位器RP 组成电压输出调节电器,1输出电压U o 的表达式为:式中,R 1 一般取值为(120〜240。

),• 2 -L商3[F 01听岳1U 1 3 —W78XX ------------- -2 0,1呻土 —T 蜓牛艺(a )正电压输出(b )负电压输出 叶3 (1)可调正压输出 输出端与调整压差为稳压器的基准电(2)可调负压输图4.8可调式三端稳压器的曲型应用压(典型值为1.25V),所以流经电阻R1的泄放电流为5〜10mA。

负压系列:W337系列,与W317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。

③集成稳压器的电流扩展若想连续取出1A以上的电流,可采用图4.9所示的加接三极管增大电流的方法。

图中VT i称为扩流功率管,应选大功率三极管。

V%为过流保护三极管,正常工作时该管为截止状态。

三极管VT的直流电流放大倍数。

必须满足1P > /〃。

另外,I的最大值由VT的额定值决定,如需更大的电流,可把三极10 11管接成达林顿方式。

(1)正压系列电流扩展电路(2)负压系列电流扩展电路图4.9输出电流扩展电路可以得出输出电流为:1广【° -11但这时,三端稳压器内部过流保护电路已失去作用,必须在外部增加保护电路,这就是VT和R。

当电流I在R上产生的电压降达到VT的U时,VT导2 2 i 2 2 BE2 2 通,于是向V〈基极注入电流,使V〈关断,从而达到限制电流的目的。

保护电路的动作点是:I1max 叶L BE 2 R三极管的U BE 2具有负温度系数,设定R2数值时,必须考虑此温度系数。

以上通过采用外接功率管VT的方法,达到扩流的目的,但这种方法会降低1稳压精度,增加稳压器的输入与输出压差,这对大电流的工作的电源是不利的。

若希望稳压精度不变,可采用集成稳压器的并联方法来扩大输出电流,具体电路形式请参考有关电源类资料。

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、输出电流及输出电阻调节范围等;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 4.10所示。

这些质量指标的含义,可简述如下:图4.10稳压电源性能指标测试电路(1)纹波电压纹波电压是指叠加在输出电压u o上的交流分量。

用示波器观测其峰-峰值,△U狗一般为毫伏量级。

也可以用交流电压表测量其有效值,但因AU o不是正弦波,所以用有效值衡量其纹波电压,存在一定误差。

(2)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,即S =^UJL u AU U i i电压调整率:输入电压相对变化为±10%时的输出电压相对变化量,即A U稳压系数S和电压调整率K均说明输入电压变化对输出电压的影响,因此只需测试其中之一即可。

(3)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I国心时所产生的输出电压相对变化值,即AU------- &Uo输出电阻r和电流调整率K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、设计指导直流稳压电源的一般设计思路为:由输出电压u o、电流i o确定稳压电路形式,通过计算极限参数(电压、电流和功耗)选择器件;由稳压电路所要求的直流电压(U1)、直流电流(11)输入确定整流滤波电路形式,选择整流二极管及滤波电容并确定变压器的副边电压U1的有效值、电流I1 (有效值)及变压器功率。

最后由电路的最大功耗工作条件确定稳压器、扩流功率管的散热措施。

图4.11为集成稳压电源的典型电路。

其主要器件有变压器T、整流二极管t VD^ - VD4、滤波电容C、集成稳压器及测试用的负载电阻R。

图4.11集成稳压电源的典型电路下面介绍这些器件选择的一般原则。

1.集成稳压器稳压电路输入电压U的确定:t为保证稳压器在电网量低时仍处于稳压状态,要求U 2 U max +顿-U L式中(U"U )是稳压器的最小输入输出压差,典型值为3V 。

按一般电源 指标的要求,当输入交流电压220V 变化±10%时,电源应稳压。

所以稳压电路 另一方面,为保证稳压器安全工作,要求U J U mm Uo lax式中(U i -U )是稳压器允许的最大输入输出电压差,典型值为35V 。

2.电源变压器确定整流滤波电路形式后,由稳压器要求的最低输入直流电压U mm 计算出变 压器的副边电压U 、副边电流I 】。

五、设计示例设计一集成直流稳压电源。

性能指标要求:U =+5~ +12V 连续可调,输出电流I = 1A 。

纹波电压:< 5mV电压调整率:K < 3%电流调整率:% < 1%选可调式三端稳压器W317,其典型指标满足设计要求。

电路形式如图4.12 所示。

1. 器件选择的最低输入电压U nimm U max +(U i — "mm ]"。

图4.12设计实例Im m U [宥U + U -U°)mm ]/0.9 代入各指标,计算得:U I >\12+3^ 0.9 = 16.67V我们取值17V 。

(2) 确定电源变压器副边电压、电流及功率U *m aX E I 2 1Im ax 所以我们取I I 为1.1A 。

U > 171.1 = 15.5V 变压器副边功率P > 17W I 2变压器的效率n=0.7,则原边功率P > 24.3W 。

由上分析,可选购副边电压 I 为16V ,输出1.1A ,功率30W 的变压器。

(3) 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,通过每个整流二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IN5401,其极限参数为U RM = 50V ,/D =5A 。

滤波电容:C 1 ^(3 〜5)T x I I /2Umm = (1941〜3235九F故取2只2200四F/25V 的电解电容作滤波电容。

2. 稳压器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U I =1.1x1.1x 16 = 19.36V所以稳压器承受的最大压差为:19.36 - 5 w 15V最大功耗为:U I x I I = 15 x 1.1 = 16.5W故应选用散热功率> 16.5W 的散热器。

3. 其他措施如果集成稳压器离滤波电容C 1较远时,应在W317靠近输入端处接上一只 0.33此的旁路电容C 2,接在调整端和地之间的电容C 3,是用来旁路电位器R P 两端的纹波电压。

当c 3的容量为10此时,纹波抑制比可提高20dB ,减到原来 的1/10。

另一方面,由于在电路中接了电容C 3,此时一旦输入端或输出端发生 短路,C 3中储存的电荷会通过稳压器内部的调整管和基准放大管而损坏稳压器。

为了防止在这种情况下C 3的放电电流通过稳压器,在R 1两端并接一只二极管 VD 2。

W317集成稳压器在没有容性负载的情况下可以稳定工作。

但当输出端有 500〜5000pF 的容性负载时,就容易发生自激。

为了抑制自激,在输出端接一只 不过1此的钽电容或25此的铝电解电容C 4。

该电容还可以改善电源的瞬态响应。

但是接上该电容以后,集成稳压器的输入端一旦发生短路,C 4将对稳压器的输 电路参数计算如下。

(1)确定稳压电路的最低输入直流电压出端放电,其放电电流可能损坏稳压器,故在稳压器的输入与输出端之间,接一只保护二极管VD2。

六、电路安装与指标测试1.安装整流滤波电路首先应在变压器的副边接入保险丝FU,以防电源输出端路路损坏变压器或其他器件,整流滤波电路主要检查整流二极管是否接反,否则会损坏变压器。

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