簡單直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計及制作

1、學(xué)生電子設(shè)計講座學(xué)生電子設(shè)計講座簡單直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計與制作簡單直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計與制作直流電源直流電源利用利用市電市電為小型電子設(shè)備為小型電子設(shè)備供電供電或或充電充電直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源n電子裝置通常需要電子裝置通常需要直流電源直流電源提供能量提供能量n電池？電池？n使用費用高使用費用高n一般用于低功耗便攜式的儀器設(shè)備中一般用于低功耗便攜式的儀器設(shè)備中n直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源n為電子裝置提供電壓穩(wěn)定的直流供電為電子裝置提供電壓穩(wěn)定的直流供電u交流電壓變換為直流電壓交流電壓變換為直流電壓u保證直流電壓保證直流電壓穩(wěn)定穩(wěn)定電子裝置對直流電源的要求電子裝置對直流電源的要求n穩(wěn)定穩(wěn)定的直流輸出

2、電壓的直流輸出電壓n足夠的輸出電流與功率足夠的輸出電流與功率n效率效率影響影響直流輸出穩(wěn)定直流輸出穩(wěn)定因素：因素： 電網(wǎng)電壓的變化電網(wǎng)電壓的變化 負載的變化負載的變化 其它其它直流穩(wěn)壓電源的任務(wù)直流穩(wěn)壓電源的任務(wù)n把交流市電轉(zhuǎn)換為把交流市電轉(zhuǎn)換為低壓低壓直流直流n使使輸出直流電壓輸出直流電壓穩(wěn)定穩(wěn)定n受受電網(wǎng)電壓的變化影響小電網(wǎng)電壓的變化影響小n受受負載的變化影響小負載的變化影響小n“干凈干凈”的直流的直流n保證功率和效率保證功率和效率 穩(wěn)壓電源的分類穩(wěn)壓電源的分類n依穩(wěn)定方式：依穩(wěn)定方式：n參數(shù)型（如穩(wěn)壓管參數(shù)型（如穩(wěn)壓管+ +電阻）電阻）n反饋型（如調(diào)整管反饋型（如調(diào)整管+ +差放）差放）

3、n依工作狀態(tài)：依工作狀態(tài)：n線性電源線性電源n開關(guān)電源開關(guān)電源n依連接方式：依連接方式：n串聯(lián)型串聯(lián)型n并聯(lián)型并聯(lián)型n例：例：LM317LM317串聯(lián)反饋型線性電源串聯(lián)反饋型線性電源小功率小功率直流穩(wěn)壓電源的組成直流穩(wěn)壓電源的組成變壓器變壓器注意注意! 功率容量功率容量n 初級繞組的輸入電壓初級繞組的輸入電壓n 幾個次級繞組幾個次級繞組? ? 連接方式連接方式? ?n 各次級繞組的輸出電壓各次級繞組的輸出電壓n 各繞組的功率容量各繞組的功率容量整流電路整流電路n半波整流電路半波整流電路二極管的二極管的平均整流電流平均整流電流221DLVIR二極管承受的二極管承受的最大反向電壓最大反向電壓max

4、22RVV整流電路整流電路n全波整流電路全波整流電路二極管的二極管的平均整流電流平均整流電流221DLVIR二極管承受的二極管承受的最大反向電壓最大反向電壓22 2V整流電路整流電路n橋式整流電路橋式整流電路二極管的二極管的平均整流電流平均整流電流221DLVIR二極管承受的二極管承受的最大反向電壓最大反向電壓max22RVV橋式整流電路橋式整流電路 單相橋式整流電路的變壓器中只有單相橋式整流電路的變壓器中只有交流電流流過，而半波和全波整流電路交流電流流過，而半波和全波整流電路中均有直流分量流過。所以單相橋式整中均有直流分量流過。所以單相橋式整流電路的變壓器效率較高，在同樣的功流電路的變壓器效

5、率較高，在同樣的功率容量條件下，體積可以小一些。單相率容量條件下，體積可以小一些。單相橋式整流電路的總體性能優(yōu)于單相半波橋式整流電路的總體性能優(yōu)于單相半波和全波整流電路，故廣泛應(yīng)用于直流電和全波整流電路，故廣泛應(yīng)用于直流電源之中。源之中。整流橋整流橋n最大整流電流最大整流電流n最高反向耐壓最高反向耐壓濾波電路濾波電路n電容濾波電容濾波電路電路n電感濾波電感濾波電路電路n 型濾波電路型濾波電路n電容濾波電路電容濾波電路 電容濾波電路的效果電容濾波電路的效果n當(dāng)當(dāng)L L很小，即很小，即I IL L很很大時，電容濾波的大時，電容濾波的效果不好效果不好n當(dāng)當(dāng)L L很大，即很大，即I IL L很很小時，

6、盡管小時，盡管C C較小較小, , R RL LC C仍很大仍很大, ,電容濾電容濾波的效果也很好波的效果也很好要獲得較好的濾波效果，要獲得較好的濾波效果，工程上工程上通常應(yīng)滿足通常應(yīng)滿足電容濾波電路的計算電容濾波電路的計算 RLC（35）T （半波整流）（半波整流） RLC（35）T/2 （全波整流）（全波整流）注意注意極性極性與與耐壓耐壓穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路n輸出電壓輸出電壓n輸出電流輸出電流n電壓調(diào)整率電壓調(diào)整率 n電流調(diào)整率（負載調(diào)整率，電流調(diào)整率（負載調(diào)整率，R Ro o）n紋波系數(shù)紋波系數(shù)主要技術(shù)指標(biāo)：主要技術(shù)指標(biāo)：并聯(lián)型線性穩(wěn)壓電路并聯(lián)型線性穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓管選擇：穩(wěn)壓管選擇： omax

7、ZZiminominZMZimaxIIUURIIUUoiomaxZMo)32()35 . 1 (UUIIUUZ限流電阻選擇限流電阻選擇 ：串聯(lián)型線性穩(wěn)壓電路串聯(lián)型線性穩(wěn)壓電路n調(diào)整元件與負載串聯(lián)調(diào)整元件與負載串聯(lián)n共基極電路共基極電路n反向傳輸小反向傳輸小n共集電極電路共集電極電路nRo o小小調(diào)整電路簡單的串聯(lián)線性穩(wěn)壓電源簡單的串聯(lián)線性穩(wěn)壓電源 反饋型反饋型串聯(lián)線性穩(wěn)壓電源串聯(lián)線性穩(wěn)壓電源深度負反饋，對輸出電壓取樣，輸出電壓穩(wěn)定度大大改善深度負反饋，對輸出電壓取樣，輸出電壓穩(wěn)定度大大改善串聯(lián)線性穩(wěn)壓電源串聯(lián)線性穩(wěn)壓電源 換個角度理解理解其工作原理換個角度理解理解其工作原理固定輸出穩(wěn)壓集成電路

8、固定輸出穩(wěn)壓集成電路n輸出固定正壓的輸出固定正壓的78XX78XX系列系列n7805、7809、7812、7815等反復(fù)檢查反復(fù)檢查!固定輸出穩(wěn)壓集成電路固定輸出穩(wěn)壓集成電路n78XX78XX系列的應(yīng)用電路系列的應(yīng)用電路固定輸出穩(wěn)壓集成電路固定輸出穩(wěn)壓集成電路n79xx79xx固定輸出負壓固定輸出負壓n79057905、79097909、79127912、79157915等等79xx不同不同78xx!實用實用12V/1A12V/1A穩(wěn)壓電源穩(wěn)壓電源雙15V-20V(有效值) 30W變壓器確認耐壓值和安裝極性!（壓差大于（壓差大于2.5V）!散熱器，絕緣安裝散熱器，絕緣安裝可調(diào)輸出穩(wěn)壓集成電路可

9、調(diào)輸出穩(wěn)壓集成電路nLM317LM317n可調(diào)的正輸出電壓可調(diào)的正輸出電壓nLM337LM337n可調(diào)的負輸出電壓可調(diào)的負輸出電壓通過仿真設(shè)計整流濾波電路通過仿真設(shè)計整流濾波電路任務(wù)任務(wù)設(shè)計制作一個直流穩(wěn)壓電源設(shè)計制作一個直流穩(wěn)壓電源: :n三路輸出，輸出電壓分別為：三路輸出，輸出電壓分別為：+5V+5V，12V12Vn每路輸出電流不小于每路輸出電流不小于300mA300mA擴展思考擴展思考: :n怎樣實現(xiàn)一個輸出電壓可變的直流穩(wěn)壓電源怎樣實現(xiàn)一個輸出電壓可變的直流穩(wěn)壓電源n怎樣實現(xiàn)一個正、負聯(lián)動的雙路跟蹤電源怎樣實現(xiàn)一個正、負聯(lián)動的雙路跟蹤電源n怎樣實現(xiàn)一個數(shù)控的直流穩(wěn)壓電源怎樣實現(xiàn)一個數(shù)控的直流穩(wěn)壓電源n怎樣實現(xiàn)一個輸出電流可達怎樣實現(xiàn)一個輸出電流可達2A2A的直流電流源的直流電流源參考電路參考電路元件清單n二極管二極管1N40078只（已發(fā)只（已發(fā)4只）只）n集成穩(wěn)壓器集成穩(wěn)壓器7805、7812、7912 各各1只只n電解電容電解電容2200uF/25V、220uF/25V 各各3只只n獨石電容獨石電容0.1uF6只只nLED 紅、綠、藍紅、綠、藍各各1只