可调直流稳压电源1

滤波 电路
稳压 电路
2、工作原理
（1）电源变压器
城市电网提供的一般为220V（或380V）/50HZ的正弦交流电，电源变压器的作 用是将电网交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压。然后再将其次级输 出电压去整流、滤波和稳压，最后得到所需要的直流电压幅值。
外形图
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Biblioteka Baidu
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（一）可调直流稳压电源的设计
第一讲 可调直流稳压电源(方案一)

一、实训目的
通过可调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、设计任务要求
1、主要技术指标 （1）输出电压在1.25V-12V范围内连续可调，输出电流最大可达1A;
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1
D1 1 4 2 2 BRIDGE 1 V+ V4
D2 AC AC 3
BRIDGE 2
.
3
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整流桥选用型号：平均电流为 2A（2W10，2W06等）。 注：在选取元件时，若没有全桥，也可用4个整流二极管连接代替。
6、电容的选取 C1：滤波，C1=1200 µF； C2：抑制自激振荡， C2=(0.1～0.3)µF/63V； C3：滤波，用以减小输出电压的波纹电压(即 输出电压中的交变电压分量)。 C3=10uF/16V； C4：滤波作用，使Uo中的波动减小; C4=100µF/16V。
D2
.
V1 L M 31 7 3 Vi n
GND
.
Vo ut
2 R1 2 40 D1
C2 0 . 33 uF 1 20 0u F C3 1 0u F 3
2
C1
1
W
RP1 2 . 2K
C4 1 00 uF
1
1
2
RP2 2 20
.
7、二极管及电位器的选取
D2
.
D1：选用1N4001或1N4007。 作用：无D1时，C3上的电压UC3>U1时, C3的放电回路 是：C3→R1→D2→C2→ C3，即在R1上将建立一个下 正上负的电压UR1’，在LM317的公共端产生一个反向 倒灌电流I反使其损坏。 接入D1后，使UR1’=UD≈0.7V,I反↓→保护LM317。 D2：选用1N4001或1N4007。作用：无D2，当LM317输 入端元件短路时，出现UI<UO,则会产生一个由其输出 端经LM317流入输入端的反向泄放电流。这个电流将 可能损坏LM317。接入D2后，D2提供一个泄放电流的 通路(D2正偏), 从而保护了LM317。 RP1：1.5KΩ，1/8W。 RP2：220Ω，1/8W。

LM317输出端（2脚）与调节输入端（3脚）之间的电压保持在1.25V， 调整接在输出端与地之间的分压电阻R1和R2来改变ADJ端的电位，可 以达到调节输出电压的目的，如图所示，原理如下： R1两端的1.25V恒定电压产生的恒定电流流过R1和R2，在R2上产生的 电压加到ADJ端。此时，输出电压Vo取决于R1和R2的比值，当R2阻值 增大时，输出电压升高，即
C3 10uF
RP1 2.2K
C4 100uF
3) R1取值过小会使LM317的电流分流过多, 导致IL下降 ，所以R1的下限取为180Ω。 在此，我们取R1为200欧姆。
RP2 220

R2 '
Uo
RL

2、输出电压调整
D2 V1 LM317 3 Vin
GND
'
'
U o U o ' U R' ( I o ' R1 I o ' R2 ' ) ( R1 R2 ' ) I o ' U o' R2 ' ( R1 R2 ) (1 )U o ' R1 R1
U o max 12 1) R1 ( 1) 200 1720 ' Uo 1.25
RP2 220
选：

R2 '
Uo
RL
R 2 ' R p1
R p2
1500
220
即： Rp1 1.5k Rp 2 220
(粗调) (细调)

U0=1.25~12V
5、整流桥
由于整流电路通常为桥式整流电路，故一些公司将4个整流二极管封装在一 起，这种组件通常称为整流桥（Bridge Rectifier）或者整流全桥（简称全 桥）。
（2）输出纹波电压小于5mV，稳压系数小于3%。
2、设计要求 （1）合理选择变压器、集成稳压管、整流桥的型号； （2）结合技术指标要求，计算部分电阻值并合理选择电阻及电容；
（3）完成电路理论设计、万能板安装，焊接，并进行调试；
（4）产品的制作成本最低。

三、基本原理
1、电路框图
电源变 压器
整流 电路
V1 L M 31 7 3 Vi n
GND
.
Vo ut
2 R1 2 40 D1
C2 0 . 33 uF 1 20 0u F C3 1 0u F 3
2
C1
1
W
RP1 2 . 2K
C4 1 00 uF
1
1
2
RP2 2 20
.
.
2、电路原理图
V1 LM3 17 3
D2
1
D0 J1 2 1 IN 2 20 V/1 5 V T1 4 2 C1 C2 0 .3 3 uF
GND
Vin
Vo ut
2 R1 2 40 D1
200
J2 1 2
1
3
C3 1 0u F
3
W 1.5K
1
.
1
2
1 20 0 u F
2
RP1 2 .2 K
C4 1 00 u F
OUT
RP2 2 20
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符号
☆ 变压器参数的选择
12V单输出的变压器
（2）整流电路
桥式整流电路的作用是利用单向导电性的整流元件二极管，将正负交替的正 弦交流电压整流成为单向脉动电压。但是，这种单向电压往往包含着很大的脉动 成分，距离理想的直流电压还差得很远。
（3）滤波电路 滤波电路由电容、电感等储能元件组成。它的作用是尽可能地将单向脉动电压 中交流成分滤掉，使输出电压成为比较平滑的直流电压。
三端集成 稳压器

固定式三端稳压器
可调式三端稳压器

正压系列：78XX系列等 负压系列：79XX系列等
正压系列：W317系列等 负压系列：W337系列等
LM317性能 LM317 是美国国家半导体公司的三端可调正稳压器集成电路。 （1）输出电压范围是1.2V至37V，负载电流最大为1.5A，典型线性调整率 0.01%，典型负载调整率0.1%，80dB 纹波抑制比，输入输出电压差≥2V。 （2）使用非常简单，仅需两个外接电阻来设臵输出电压。此外它的线性调整 率和负载调整率也比标准的固定稳压器好。 （3）内臵有多种保护电路，如过载保护，输出短路保护，过流、过热保护， 调整管安全工作区保护。 （4）通常不需要外接电容，除非输入滤波电容到LM317 输入端的连线超过 6 英寸（约 15 厘米）。使用输出电容能改变瞬态响应。调整端使用滤波电容能 得到比标准三端稳压器高的多的纹波抑制比。 （5）另有许多特殊的用法。比如把调整端悬浮到一个较高的电压上，可以用 来调节高达数百伏的电压，只要输入输出压差不超过LM317的极限就行。当然还 要避免输出端短路。还可以把调整端接到一个可编程电压上，实现可编程的电 源输出。
U o 1.25
I o ''
Vout 2 R1 240 D1
3、确定R2
’值
1
由设计性能知
R2' U o max 12 (1 ) U o ' R1 U o max R2' 1 Uo' R1 即：
C2 0.33uF C3 10uF
Io'
RP1 2.2K
C4 100uF
R2' (


四、元器件选择
D2 V1 LM317 3 Vin
GND
1、R1的选定(180Ω ~250Ω) 1) LM317稳定工作要求的最小电流为： Iomin〞=1.5mA~5mA（安全） 2) 证明
R1max
I o ''
Vout 2 R1 240 D1
1
Io'
C2 0.33uF
Uo' 1.25 '' ( ) 103 250 I o min 5
（4）稳压电路 稳压电路的作用是采取某些措施，使输出的直流电压在电网电压或负载电流发 生变化时保持稳定。 随着集成技术的发展，稳压电路也迅速实现集成化。目前已能大量生产各种型 号的单片集成稳压电路。集成稳压器具有体积小，可靠性高以及温度特性好等优点， 而且使用灵活，价格低廉，被广泛应用于仪器，仪表及其它各种电子设备中，特别 是三端集成稳压器。