小功率穩(wěn)壓電源

小功率穩(wěn)壓電源第1頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月

小功率穩(wěn)壓電源一、項(xiàng)目功能簡(jiǎn)介二、項(xiàng)目方案三、元器件選擇及其工作原理

1、變壓2、整流3、濾波4、穩(wěn)壓5、其他四、原件清單五、電路圖第2頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月一、項(xiàng)目功能簡(jiǎn)介我們所設(shè)計(jì)的這款小功率穩(wěn)壓電源主要功能：把交流電壓變成穩(wěn)定的大小合適的直流電壓。所要輸出的電壓有+5V、-5V+15V、-15V、+3.3V與可調(diào)1.25~15V。可以為實(shí)驗(yàn)室一些儀器、單片機(jī)開發(fā)板、MP4/5、手機(jī)等提供穩(wěn)定電壓。第3頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月二、項(xiàng)目方案交流電源變壓整流濾波穩(wěn)壓負(fù)載u1u2u3u4uo

220V交流電----變壓器（降壓）----整流橋（把交流電變成之直流電）----濾波電路----穩(wěn)壓芯片----濾波電路----輸出自己所想要的直流電壓。濾波第4頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月三、元器件選擇及其工作原理1、變壓器變壓器原理就是電磁感應(yīng)原理，是變壓器最基本的原理。如下為變壓器原理圖：第5頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月變壓器工作原理：

（1）變壓器正常工作時(shí)，一次繞組吸收電能，二次繞組釋放電能；（2）變壓器正常工作時(shí)，兩側(cè)繞組電壓之比近似等于它們的匝數(shù)之比；（3）變壓器帶較大的負(fù)載運(yùn)行時(shí)，兩側(cè)繞組的電流之比近似等于它們?cè)褦?shù)的反比；（4）變壓器帶較大的負(fù)載運(yùn)行時(shí)，兩側(cè)繞組所產(chǎn)生的磁通，在鐵心中的方向相反。

定義變比：

變壓器容量通常是輸出端最大功率和的2—3倍。以此電路為例:（電流是由穩(wěn)壓芯片通過最大電流決定）+5V電路：5v×1A=5W-5V電路：5v×1A=5W+15V電路：15v×1A=15W-15V電路：5v×1A=15W3.3v電路：3.3v×800mA≈3W0--15V電路：15v×1A=15W最大輸出功率和約為60W，所以實(shí)際變壓器功率應(yīng)為120-180W，但對(duì)于此款電源我們?yōu)榱斯?jié)約成本變壓器功率為60W。第6頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月

在此課題中有六路電壓輸出，分別：+5V電路輸出、-5V電路輸出、+15V電路輸出、-15V電路輸出、3.3v電路輸出、0--15V電路輸出。用到的穩(wěn)壓芯片分別為7805、7905、7815、7915、LM117、LM317，由這些穩(wěn)壓芯片的參數(shù)（穩(wěn)壓芯片工作原理中有介紹）。3.3V可以與+5V共用一路輸出，0—15V可與+15V共用一路輸出，所以變壓器實(shí)際電壓輸出需要四路，分別為：9V、9V、18V、18V。

由變壓器工作原理我們可以計(jì)算出變壓器主副繞組之比，參考變壓器容量，我們選擇的變壓器為：輸入電壓為220v，輸出為雙9V、雙18V，容量60W。第7頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月2、整流目的：把交流電壓變成直流電壓。

工作原理：二極管單向?qū)щ娦?。原理圖：第8頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月橋式整流工作過程：當(dāng)正半周時(shí)二極管D1、D3導(dǎo)通，在負(fù)載電阻上得到正弦波的正半周。第9頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月當(dāng)負(fù)半周時(shí)二極管D2、D4導(dǎo)通，在負(fù)載電阻上得到正弦波的負(fù)半周。第10頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月橋式整流后得到的波形圖：注：整流后頻率發(fā)生改變由50HZ變成100HZ第11頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月相關(guān)參數(shù)計(jì)算1、輸出平均電壓為：2、流過負(fù)載的平均電流為：3、流過二極管的平均電流為：4、二極管所承受的最大反向電壓為：第12頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月型號(hào)JOD正向電流IF（A）正向電壓VF（V）反向電壓VR（V）反向漏電流IR（uA)反向恢復(fù)時(shí)間TRR封裝形式1N40011.01.0503DO-411N40021.01.01003DO-411N40031.01.02003DO-411N40041.01.04003DO-411N40051.01.06003DO-411N40061.01.08003DO-411N40071.01.010003DO-41二極管的選擇整流二極管選擇主要依據(jù)：平均電流ID與最高反向電壓VRmax

。第13頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月3、濾波濾波電路中后面一般用大小兩個(gè)電容，大電容是用來穩(wěn)定輸出。眾所周知電容量端電壓不能突變，因此可以使輸出平滑。原理圖：uRLuo++––~+CiDtuotOO第14頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月輸出電流2A左右1A左右0.5-1A左右0.1-0.5A左右50mA-10mA50mA以下濾波電容4000uF2000uF1000uF500uF200uF-500uF200uF以下濾波電容的選擇

（1）、大電容：負(fù)載越重，吸收電流的能力越強(qiáng)，這個(gè)電容的容量就要越大。第15頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月電解電容耐壓值計(jì)算：電解電容的耐壓值應(yīng)大于整流后輸出電壓的峰值的一倍以上。以+15電路為例：此時(shí)電容選擇為：2200uF，50V第16頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月

（2）、小電容：一般選擇范圍為0.1—0.33uF,憑經(jīng)驗(yàn)一般是104（0.1uF）即可。小電容是用來濾除高頻波的干擾，使輸出電壓純凈，電容越小，諧振頻率越高，可慮出的干擾波越高。(一般高于50ＨＺ就需要用到小電容，此電路的頻率為１００HZ，所以用到小電容)。第17頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月4、穩(wěn)壓?jiǎn)纹煞€(wěn)壓電源，具有體積小,可靠性高,使用靈活,價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。最簡(jiǎn)單的集成穩(wěn)壓電源只有輸入，輸出和公共引出端,故稱之為三端集成穩(wěn)壓器。–+W7905UI–+Uo231CI0.1~1FCo1μF第18頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月1.分類XX兩位數(shù)字為輸出電壓值三端穩(wěn)壓器輸出固定電壓輸出可調(diào)電壓輸出正電壓78XX輸出負(fù)電壓79XX（0~15V連續(xù)可調(diào)）第19頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月2.外形及引腳分布W7800系列壓器外形W7900系列穩(wěn)壓器外形LM117/LM317穩(wěn)壓器外形第20頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月3、穩(wěn)壓參數(shù)（1）7805、7815

最小輸入電壓7V，最大輸入電壓35V最大工作電流1A(2)7905、7815

最大工作電流1A(3)LM1117LM1117有可調(diào)電壓的版本，通過2個(gè)外部電阻可實(shí)現(xiàn)1.25～13.8V輸出電壓范圍。另外還有5個(gè)固定電壓輸出（1.8V、2.5V、2.85V、3.3V和5V）的型號(hào)。這里我們用輸出為3.3V的

最大輸入電壓15V最大工作電流是800mA(4)LM317最大輸入電壓35V

輸出電壓可調(diào)范圍：1.25V～37V

輸出負(fù)載電流：1.5A第21頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月4.性能特點(diǎn)（7800、7900系列）輸出電流超過1.5A（加散熱器）不需要外接元件內(nèi)部有過熱保護(hù)內(nèi)部有過流保護(hù)調(diào)整管設(shè)有安全工作區(qū)保護(hù)輸出電壓容差為4%輸出電壓額定值有:

5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V等。第22頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月5、其他1、電位器

是可變電阻器的一種。通常是由電阻體與轉(zhuǎn)動(dòng)或滑動(dòng)系統(tǒng)組成，即靠一個(gè)觸點(diǎn)在電阻體上移動(dòng)，獲得部分電壓輸出第23頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月2、開關(guān)第24頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月３、ＬＥＤLED是用來指示電路是否有電壓或電流通過。LED分大功率小功率。大小功率的額定電壓不同。小功率的紅黃：1.8-2.4V，小功率藍(lán)綠白：3.0-3.6V。大功率普遍都是3-4V。小功率燈珠的額定電流都是20毫安，大功率額定電流按瓦數(shù)分。1瓦的350毫安，3瓦的700毫安。第25頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月４、電阻用來限流的，保護(hù)發(fā)光二極管，防止燒壞。第26頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月第27頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月四、元器件清單變壓器一個(gè)、1N4007二極管16個(gè)、電解電容（22