三端可調(diào)雙電源穩(wěn)壓電路

1、課程設(shè)計(jì)題目三端可調(diào)雙電源穩(wěn)壓電路學(xué)院理學(xué)院專業(yè)姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師2007 年6月23 日第一節(jié)學(xué)習(xí)要求熟悉整流濾波電路的組成及工作原理，能估算電路元器件的參數(shù)。2、掌握串聯(lián)反饋穩(wěn)壓電路的組成及工作原理、輸出電壓及電壓調(diào)節(jié)范圍的估算。熟悉集成三端穩(wěn)壓器的工作原理及應(yīng)用。學(xué)習(xí)重點(diǎn)：串聯(lián)反饋穩(wěn)壓電路的工作原理和集成三端穩(wěn)壓器的應(yīng)用。學(xué)習(xí)難點(diǎn)：穩(wěn)壓電路的應(yīng)用設(shè)計(jì)。概述：在電子電路中，通常都需要電壓穩(wěn)定的直流電源供電。小功率的穩(wěn)壓電源的組成如下 圖所示，它由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路四部分組成。直流穩(wěn)壓電源的技術(shù)指標(biāo)特性指標(biāo)：輸入電壓、輸出電壓、輸出電流、輸出電壓范圍質(zhì)量指標(biāo)：穩(wěn)壓系數(shù)、溫

2、度系數(shù)、輸出電阻、紋波電壓，它們的定義式為：AVI!VI其中穩(wěn)壓系數(shù)Y的定義是負(fù)載固定時(shí)輸出電壓的相對(duì)變化量與穩(wěn)壓電路的輸入電壓的相對(duì) 變化量之比。溫度系數(shù)St是反映溫度變化對(duì)輸出電壓的影響；輸出電阻Ro反映負(fù)載電流變 化對(duì)輸出電壓的影響；紋波電壓是指穩(wěn)壓電路輸出端交流分量的有效值，它表示輸出電壓 的微小波動(dòng)?？梢姡鲜鱿禂?shù)越小，輸出電壓越穩(wěn)定。第二節(jié)小功率整流濾波電路一、單相整流電路整流電路是小功率直流穩(wěn)壓電路電源的組成部分。其主要功能是利用二極管的單向?qū)щ娦裕?將正弦交流電轉(zhuǎn)變成單方向的脈動(dòng)直流電。常用的整流電路有：1、半波整流電路半波整流就是利用二極管的單向?qū)щ娦阅埽菇?jīng)變壓器出來的電壓

3、vo只有半個(gè)周期可以到 達(dá)負(fù)載，造成負(fù)載電壓VL是單方向的脈動(dòng)直流電壓。0主要參數(shù):2、全波整流整流電路利用副邊有中心抽頭的變壓器和兩個(gè)二極管構(gòu)成如下圖所示的全波整流電路。從圖中可 見，正負(fù)半周都有電流流過負(fù)載，提高了整流效率。圖 10.3全波整流的特點(diǎn)：輸出電壓vo高；脈動(dòng)小；正負(fù)半周都有電流供給負(fù)載，因而變壓器得到 充分利用，效率較高。主要參數(shù):3、橋式整流電路橋式整流屬于全波整流，它不是利用副邊帶有中心抽頭的變壓器而是用四個(gè)二極管接 成電橋形式，使在電壓V2的正負(fù)半周均有電流流過負(fù)載，在負(fù)載形成單方向的全波脈動(dòng)電 壓。 2主要參數(shù):二、濾波電路從上面的分析可以看出，整流電路輸出波形中含有

4、較多的紋波成分，與所要求的波形相 去甚遠(yuǎn)。所以通常在整流電路后接濾波電路以濾去整流輸出電壓的紋波。濾波電路常有電容 濾波，電感濾波和RC濾波等。1、電容濾波電路圖10.5分別是橋式整流電容濾波電路和它的部分波形。這里假設(shè)t0時(shí)，電容器C已經(jīng)充 電到交流電壓V2的最大值（如波形圖所示）。結(jié)論1：由于電容的儲(chǔ)能作用，使得輸出波形比較平滑，脈動(dòng)成分降低輸出電壓的平均值增 大。當(dāng)RC的值適當(dāng)，且整流電路的內(nèi)阻較?。◣讱W）時(shí)，虬力展陌未接入117,D皿捽電)一uD3導(dǎo)沏圈 10.6結(jié)論2：從圖10.6可看出，濾波電路中二極管的導(dǎo)電角小于180o ，導(dǎo)電時(shí)間縮短。因 此，在短暫的導(dǎo)電時(shí)間內(nèi)流過二極管很大的

5、沖擊電流，必須選擇較大容量的二極管。在純電阻負(fù)載時(shí)：& = ，52）匕有電容濾波時(shí)：& =1”匕結(jié)論3：電容放電的時(shí)間t =RlC越大,放電過程越慢，輸出電壓中脈動(dòng)（紋波）成分越少， 濾波效果越好。一般取t 3（35） T/2, T為電源交流電壓的周期。2、電感濾波電路電感濾波電路利用電感器兩端的電流不能突變的特點(diǎn)，把電感器與負(fù)載串聯(lián)起來，以達(dá) 到使輸出電流平滑的目的。從能量的觀點(diǎn)看，當(dāng)電源提供的電流增大（由電源電壓增加引起） 時(shí)，電感器L把能量存儲(chǔ)起來；而當(dāng)電流減小時(shí)，又把能量釋放出來，使負(fù)載電流平滑，所 以電感L有平波作用。圖 10.7優(yōu)點(diǎn)：整流二極管的導(dǎo)電角大，峰值電流小，輸出特性較平坦

6、。缺點(diǎn)：存在鐵心，笨重、體積大，易引起電磁干擾,一般只適應(yīng)于低電壓、大電流。第三節(jié)、三端集成穩(wěn)壓電路1、三端固定式集成穩(wěn)壓器的封裝和引腳功能 以7800系列和7900系列為例，其封裝形式和引腳功能如圖所示。應(yīng)用時(shí)必須注意引腳功能， 不能接錯(cuò)，否則電路將不能正常工作，甚至損壞集成電路。正電壓（7800系列）負(fù)電壓（7900系）列電路結(jié)構(gòu)、外接元件（以LM317為例）、外形封裝和引腳功能如下圖所示。應(yīng)用時(shí)必須 注意引腳功能，不能接錯(cuò)，否則電路將不能正常工作，甚至損壞集成電路。四、三端集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用1、三端固定式典型應(yīng)用典型應(yīng)用電路如圖10.18所示。圖中CC2用于頻率補(bǔ)償，防止自激振蕩和抑制高頻

7、干擾; C3采用電解電容，以減少電源引入的低頻干擾對(duì)輸出電壓的影響；D是保護(hù)二極管，當(dāng)輸 入端短路時(shí)，給C3 一個(gè)放電的通路，防止C3兩端電壓激穿調(diào)整管的發(fā)射結(jié)。該電路要求：號(hào)牛班砂2、擴(kuò)大輸出電流的應(yīng)用電路圖 10.19需要大于0.1A的輸出電流時(shí)，可以采用其他型號(hào)的集成電路或使用如右圖所示的擴(kuò)流電 路。該電路的輸出電流Fl%其中4=上，k罕1該電路具有過流保護(hù)功能，正常工作時(shí)，t2、t3截止;當(dāng)I過流時(shí)，I增大，限流電阻R的壓降增大使T、T相繼導(dǎo)通，T的V降低，限制了 OO13321 BET1的IC1，保護(hù)T1不致因過流而損壞。3、三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器的典型應(yīng)用電路這類穩(wěn)壓器是依靠外接電阻來調(diào)節(jié)輸出電壓的，為保證輸出電壓的精度和穩(wěn)定性，要選 擇精度高的電阻，同時(shí)電阻要緊靠穩(wěn)壓器，防止輸出電流在連線上產(chǎn)生誤差電壓。圖所示為 三端可調(diào)式穩(wěn)壓器的典型應(yīng)用電路，其輸出電壓為：LM317 的 Vref=1.2V，Iadj=50mA，由于 IadjI，所以4、三端可調(diào)雙電源穩(wěn)壓電路圖 10.20圖10.20是由LM117和LM137組成的正、負(fù)輸出電壓可調(diào)的穩(wěn)壓器。電路中的VREF=V31(