集成直流稳压电源的设计与制作

集成直流稳压电源的设计与制作

一.设计要求

1.初始条件：

（1）集成稳压器选用LM317与LM337或其他芯片，性能参数和引脚排列请查阅集成稳压器手册。

（2）电源变压器为双15Ｖ／25Ｗ。

（3）其参考电路之一如图1 所示

图1 ±1.25V- ±15V 连续可调直流稳压器参考电路原理图

2.主要性能指标：（1）输出电压Vo：± 1.25 - ±12V连续可调

（2）最大输出电流Iomax=800mA

（3）纹波电压ΔVop-p≤5mV

（4）稳压系数Sv≥ 3X10-3

3.设计要求：（1）依据已知设计条件确定电路形式

（2）计算电源变压器的效率和功率。

3）选择整流二极管及计算滤波电容

4）安装调试与测量电路性能，画出实际电路原理图

（5）按规定的格式，写出课程设计报告。

二. 总体设计思路

在本次课程设计中我准备采用串联型稳压电路，集成稳压器选用LM317 与LM337，电源变压器选用双15Ｖ／25Ｗ。

由于输入电压u1 发生波动、负载和温度发生变化时，滤波电路输出的直流电压U I 会随着变化。因此，为了维持输出电压U I 稳定不变，还需加一级稳压电路。稳压电路的作用是当外界因素（电网电压、负载、环境温度）发生变化时，能使输出直流电压不受影响，而维持稳定的输出。稳压电路一般采用集成稳压器和一些外围元件所组成。采用集成稳压器设计的稳压电源具有性能稳定、结构简单等优点。

集成稳压器的类型很多，在小功率稳压电源中，普遍使用的是三端稳压器。按输出电压类型可分为固定式和可调式，此外又可分为正电压输出或负电压输出两种类型。

本课程设计中采用三端可调稳压器LM317与LM337。

1.LM317与LM337集成稳压器的特性简介

三端可调稳压器的输出电压可调，稳压精度高，输出波纹小。其一般的输出电压为1.25~35V 或-1.25~-35V 。比较典型的产品有LM317 和LM337 等。

其中LM317 的输出电压范围是1.2V 至37V ，LM337 的输出电压范围是-1.2V 至-37V ，负载电流最大为1.5A 。它的使用非常简单，仅需两个外接电阻来设置输出电压。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。LM317/LM337 内置有过载保护、安全区保护等多种保护电路。特性简介可调整输出电压低到1.2V 。

保证1.5A 输出电流。典型线性调整率0.01%。

典型负载调整率0.1%。

80dB 纹波抑制比。

输出短路保护。

过流、过热保护

调整管安全工作区保护。标准三端晶体管封装。

电压范围

输入输出最小压差降为0.2V

LM317/LM337 1.25V 至37V 连续可调。

LM317与LM337集成稳压器的特性满足设计要求的输出电压 ± 12V连续可调。

封装形式

TO-220 塑料封装，TO-3 铝壳封装，TO-202 塑料封装，封装

图3 TO-220 塑料封装图Vo：± 1.25 - TO-39 金属

图4 TO-3 铝壳封装图

图5 TO-39 金属封装图

一般应用电路

图6 是三端可调输出集成稳压器的一般应用电路。电路中的R1、R2 组成可调输出的电阻网络。为了能使电路中的偏置电流和调整管的漏电流被吸收，所以设定R1 为120~240 欧姆。通过R1 泻放的电流为5~10mA 。输入电容器C1 用于抑制纹波电压，输出电容器C2 用于消震，缓冲冲击性负载，保证电路工作稳定。

由于加外接保护电路C2 的存在，容易发生电容器发电而损坏稳压器。若有外接保护二极管D2，电容器C2放电时，D1 导通钳位，使稳压器得到保护。D1 是为了防止调节端旁路电容器C3 放电时而损坏稳压器的保护二极管。旁路电容器C3 也是为了抑制波纹电压而设置的。当C3 为10uF 时，能提高纹波抑制比15dB 。

LM317

图6 LM317 应用电路图

图 7 LM337 应用电路图

1，2脚之间为 1.25V 电压基准。为保证稳压器的输出性能， R1应小于 240 欧姆。改变 R2 阻值即可调整稳压电压值。 D1，D2用于保护 LM317/337。 这类稳压器是依靠外接电阻来调节输出电压的 , 为保证输出电压的精度和 稳定性，要选择精度高的电阻 , 同时电阻要紧靠稳压器，防止输出电流在连线上 产生误差电压。三端可调式稳压器的典型应用电路的输出电压为 :

LM317的 V REF =1.2V ，I adj =50mA ，由于 I adj <

LM337

2.稳压电源的技术指标

稳压电源的技术指标可以分为两大类：一类是特性指标，如输出电压、输出电滤及电压调节范围；另一类是质量指标，反映一个稳压电源的优劣，包括

稳定度、等效内阻（输出电阻）、纹波电压及温度系数等。

3.串联型稳压电路的主要特点

1．稳定性好

当输入电压Usr （整流、滤波的输出电压）在规定范围内变动时，输出电压Usc 的变化应该很小一般要求

由于输入电压变化而引起输出电压变化的程度，称为稳定度指标，常用稳压系数S 来表示：S的大小，反映一个稳压电源克服输入电压变化的能力。在同样的输入电压变化条件下，S 越小，输出电压的变化越小，电源的稳定度越高。通常S 约为。

2.输出电阻小

负载变化时（从空载到满载），输出电压Usc ，应基本保持不变。稳压电源这方面的性能可用输出电阻表征。

输出电阻（又叫等效内阻）用rn 表示，它等于输出电压变化量和负载电流变化量之比