集成直流稳压电源设计.pptx

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1、1性能指标与要求：性能指标与要求：1 1、输出电压、输出电压V VO O及最大输出电流及最大输出电流IOmax1 1路路V VO O =12V=12V对称输出对称输出,IOmax=100mA 2 2路路V VO O =+(3=+(36)V6)V连续可调连续可调,IOmax=200mA2、纹波电压VOP-P5mV3、稳压系数SV 510第1页/共27页2电源变压器:将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2。整流电路:将交流电压u2变为脉动的直流电压u3。滤波电路:将脉动直流电压u3转变为平滑的直流电压u4。稳压电路:当电网电压波动及负载变化时,保持输出电压uo的稳定。直流稳压电源的组成和功能整流

2、电路滤波电路稳压电路整流电路滤波电路稳压电路u1u2u3u4uo第2页/共27页3 直流稳压电源的一般设计思路为直流稳压电源的一般设计思路为:由输出电压由输出电压U0、电流、电流I0确定稳压电路形式确定稳压电路形式 通过计算极限参数通过计算极限参数(电压、电流和功率电压、电流和功率)选择器件选择器件 有稳压电路所要求的直流电压有稳压电路所要求的直流电压(Ui)、直流电流、直流电流(Ii)输入确定整流滤波电路形式输入确定整流滤波电路形式,选择整流二极管及滤波电容选择整流二极管及滤波电容并确定变压器的副边电压并确定变压器的副边电压Ui的有效值、电流的有效值、电流Ii(有效值有效值)即变压器功率即变

3、压器功率.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 第3页/共27页4集成稳压电源特点：体积小,可靠性高,使用灵活,价格低廉类型：78系列稳定正电压7805输出+5V7809输出+9V7812输出+12V7815输出+15V79系列稳定负电压7905输出-5V7909输出-9V7912输出-12V7915输出-15V 外形图照片第4页/共27页5元器件及参数选取1、选集成稳压器，确定电路形式、选集成稳压器，确定电路形式（1）36V可调选可调式三端稳压器可调选可调式三端稳压器CW317 其特性参数：其特性参数：Vo=1.2V

4、37V，Iomax=1.5A，最小输入、输出电压差最小输入、输出电压差(Vi-Vo)min=3V 最大输入、输出压差最大输入、输出压差(Vi-Vo)max=40V （2）得到）得到12V12V，选用，选用78127812和和CW7912CW79127812 最大输入电压35V，输出电压12V,Iomax=1A7912最大输入电压35V，输出电压-12V,Iomax=1A第5页/共27页6选电源变压器选电源变压器对于对于LM317LM317：Vomax+(Vi-Vo)minViVomin+(Vi-Vo)max 6V+3VVi3V+40V，9VVi43V 副边电压副边电压V2Vimin/1.1=9

5、/1.1V，取，取V2=9V，副边电流副边电流I2Iomax，取，取I2=1A，则变压器副边输出功率则变压器副边输出功率P2I2V2=9W，查表可得变压器的效率，查表可得变压器的效率=0.6 则原边输入功率则原边输入功率P1P2/=15W。对于对于78、79系列：系列：15+(35)VVi15V+35V 副边电压副边电压V2Vimin/1.1=18/1.1V，取，取V2=17V，副边电流副边电流I2Iomax，取，取I2=1A，则变压器副边输出功率则变压器副边输出功率P2I2*V2=17W，查表可得变压器的效率，查表可得变压器的效率=0.7 P1P2/=24W 综上两路考虑，为留有余地，选功率

6、为综上两路考虑，为留有余地，选功率为30W的电源变压器。的电源变压器。第6页/共27页7滤波电容的选择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 510，由式 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同理对于317，C=1333uF，可取1000uF与470uF并联耐压值大于第7页/共27页8选择整流二极管及滤波电容选择整流二极管及滤波电容整流二极管整流二极管D选选1N4001或或1N4002 其极限参数为其极限参数为:VRM50V，满足满足如果负

7、载变动频繁，在7815输出也可接-10100的电解容 第8页/共27页91端:输入端2端:公共端3端:输出端78系列稳压器外形及接线图123+_7812UI+_Uo132CI0.11FCo1F+25V+12V注意：输入与输出端之间的电压不得低于3V！第9页/共27页101端:公共端2端:输入端3端:输出端79系列稳压器外形及接线图123+7912UI+Uo231CI0.11FCo1F-25V-12V第10页/共27页11LM317稳压器外形及接线图1231端:可调端2端:输出端3端:输入端第11页/共27页12+_Co7812+_Uo1321RLCI1F参考电路1第12页/共27页13参考电路

8、参考电路2第13页/共27页14LM317LM317中中R1R1和和RWRW的选取的选取为保证稳压器空载时也能正常工作，要求流过R1的电流不能太小，一般可取IR1=510mA，故取R1=240输出电压 因最大输出电压为6V，所以RW取1K可调即可 第14页/共27页15电路中Ci的作用，抵消线路的电感效应，防止自激 一般为0.1uF0.33uF.CO的作用,滤除输出端的高频信号,改善负载的瞬态响应 一般为0.1uF1uF第15页/共27页16调试步骤调试步骤1.1.电源电路由于元件少，线路简单，所以应力求保证连线正确电源电路由于元件少，线路简单，所以应力求保证连线正确(1)(1)整流桥，要分清

9、交流输入端和直流输出，否则会引起变压器整流桥，要分清交流输入端和直流输出，否则会引起变压器短路。短路。(2)(2)三端稳压器要检查三个脚不能接错。三端稳压器要检查三个脚不能接错。7878系列和系列和790790系列系列1 1，2 2脚脚连线刚好相反，切忌弄错。连线刚好相反，切忌弄错。(3)(3)滤波电解电容一定要分清正负极性，滤波电解电容一定要分清正负极性，否则会产生爆炸否则会产生爆炸。一般。一般是正端接高电位，负载接低电位。是正端接高电位，负载接低电位。第16页/共27页172.2.接通电源后，首先静态几分钟，如无异常，无怪味，方可进入正常测试。接通电源后，首先静态几分钟，如无异常，无怪味，

10、方可进入正常测试。否则应断开否则应断开220V220V电源，排除故障。电源，排除故障。3.3.电路无故障，测量相应点波形，一般为变压器输出或整流桥输入交流波电路无故障，测量相应点波形，一般为变压器输出或整流桥输入交流波形及大小，整流滤波输出或稳压器形及大小，整流滤波输出或稳压器 输入波形及电压大小，最后输出电压输入波形及电压大小，最后输出电压大小及纹波电压大小，测量时在额载荷下进行，速度要快。大小及纹波电压大小，测量时在额载荷下进行，速度要快。4.4.若要观察滤波电容变化对输出影响，可在断开电源后更换若要观察滤波电容变化对输出影响，可在断开电源后更换.5.如果负载变动频繁，在各输出也可接如果负

11、载变动频繁，在各输出也可接-个个1010010100的电解容的电解容 第17页/共27页18测试内容测试内容1、整流滤波电路测试整流滤波电路测试 按图连接实验电路按图连接实验电路并用示波器观察u2和uL波形，1)取RL240，不加滤波电容，测量直流输出电压UL及纹波电压 L2)取RL240，C470f，重复内容1)的要求3)取RL120，C470f，重复内容1)的要求第18页/共27页19电 路 形 式 UL（V）L（V）uL波形RL=240RL=240C=47OfRL=120C=470f注意:每次改接电路时，必须切断电源 第19页/共27页202.测量三路稳压电源的输出电压和最大输出电流Io

12、max测试方法：各输出端分别接负载电阻RL，测量各输出电压值VO。再使RL逐渐减小，直到VO的值下降5，此时流经负载RL的电流即为IOmax(注:记下IOmax后迅速增大RL，以减小稳压电源的功耗)。第20页/共27页213.测量LM317的输出电压可调范围 接入负载RL并调节RL，使输出电流I0200mA。再调节 电位器RW，测量输出电压可调范围U0minU0max。验证 公式VO1.25(1+Rw/R1)4.测量输出电阻R0 输出电阻R0：当输入电压Ui（指稳压电路输入电压）保持不变，负载电流由空载变化到额定电流时,而引起的输出电压变化，即 第21页/共27页22测量方法测量方法:分别改变

13、三路输出端的负载电阻，测量相应的分别改变三路输出端的负载电阻，测量相应的V0值值,计算出计算出R0 +15v输出输出 -15V输出输出 36V输出输出 第22页/共27页235.测量输出纹波电压测量输出纹波电压 输出纹波电压是指在额定负载条件下，输出电压中所含交流分量的有效值或峰峰值输出纹波电压是指在额定负载条件下，输出电压中所含交流分量的有效值或峰峰值 测量方法测量方法:第一路第一路+15V:取取U015V，I0100mA，用示波器测量输出电压，用示波器测量输出电压U0纹波的峰峰值及波形纹波的峰峰值及波形 第二路第二路-15V:取取U0-15V，I0 100mA，用示波器测量输出电压，用示波

14、器测量输出电压U0纹波的峰峰值及波形纹波的峰峰值及波形 第三路第三路36V:取取U0 5V，I0 200mA，用示波器测量输出电压，用示波器测量输出电压U0纹波的峰峰值及波形纹波的峰峰值及波形第23页/共27页246.6.稳压系数稳压系数SvSv的测量的测量 测试过程是：先调节自耦变压器使输入电压增加测试过程是：先调节自耦变压器使输入电压增加1010，即，即242V242V，测量此时对应的输出电压；再调节自耦变压器使输，测量此时对应的输出电压；再调节自耦变压器使输入电压减少入电压减少1010，即，即198V198V，测量这时的输出电压，然后再，测量这时的输出电压，然后再测出测出=220V=220V时对应的输出电压则稳压系数时对应的输出电压则稳压系数 第24页/共27页25实验报告要求1.任务与要求2.设计思路3.各单元电路参数选取4.整理实验数据，根据实验结果验证相对应的公式。5.列表比较实验内容中几种稳压电路的特点及主要性能指标。6.总结实验过程中出现的问题及解决办法。7.仿真电路图第25页/共27页26 附:CW7800系列三端集成稳压器部分主要参数 第26页/共27页27感谢您的观看！第27页/共27页