直流稳压电源的设计

题目：直流稳压电源设计

性能指标：

1、Uo3V ~ 9V

2、纹波电压的有效值U O 5mV

3、稳压系数：S V 3 10 3

小功率稳压电源由电源变圧器*整流电將、滤波电路刃稳斥电路四个部分组成.如图I 听示=

⑹整流与稳压过程

閤I稳压电源的绢成框图疋整流与稳賦过和

I•电源芟压器

电源变压器怖作用是将来自电网的22OV玄流电宦U.变换为整流电縮所需要的交谎电压i 匕电源变压器的效率为：

只

其屮’几星交宦器副边的功率「R是变压器原边的功率=-殴小型变压器的效率如我I所示：

I:

2. 整流和池波业跑

在稳压电源中一般用回个二极骨组成桥式整流电路.整流电路的作用是将交流电加112 变换成际动KfiMt屯压出=滋波电路一肚由电容组成.其作用忌把脉动宜流屯压也小的大部分纹波加以滤险以得到较平滑的直流电压U» □与交流电压边的有效值山的关系为：

U t =(l.l- 12)t/2

任整流电路屮，毎只二陨管听承受的最人反向电压为：

几=皿

流过每只二极管的平均电流为：

I. Og

Q 2 R

Jt + r R为幣流滋枝电歸的负载电RI,它为电容C提供放电诡舒，放电时间常数RC应満足;

2

其+：T = 20ms是50Hz交流电压的周期*

3. 稳用堪路

曲于输入电压山览生波动*負载和温度戻生变化时，津波电路输出的口流电压U会随着变化.因此’为了维持输出电压UrlSJE不变，还需加一级総压电路。穗压电路的作用是当外界因素(电网电压、fttt.环境温度)发生变化吋，能使输出盲流电压不哽影响，而维持稳宦的输出.稳压电料一吸采用集成稳应轟刃一些外围元件所汎成’采用集成稳压器设计的稳压电源具育性能穗定 > 结构简单■等优点.・

集庇稳斥器的类型垠多.在小功率稳压电源屮，普遍蹩用的是三端稳压器。按输出电压类型可分为固定式和町调式、此外又可分为正电口输出或负电用输ihfflft类熱<|> 凶宦电汗输出稳浪器

常见的U CW78XX 系列三端同定式正电压输出集戒稳压器；CW79XX (LM79xx )录列三端固定式负电压输出集薩稳压器*三端是指稳压电路只有输入、输出利接

地三个接地瑞子=•型号中嚴后胸位数字浪爪输出电压的稳左值’U5\\ 6W 9V、15V.

18 V » 24Vo稳压器理用时'耍求输入电压口与输出电压匕的电压差叶 4王珈穂压器的静态电流lo-BmAo当4■"诣V吋.U［的最大值％厂肌S U o-18 - 24V时，U|的毎丈值Uz=40V・它

fl］的引脚功能及組成的典型稳压电路见附录B8 A所示.

(2)可调贰三端黨成稳床器

可调式三端集成稳压器是指输出电压可以连续调节的稳压黠,有输出正电压的CW317 系列〔1ABE)三端稳圧器；有输出负电压的CW33?系列(LM337)三端稳压器’在可谴式三端集成稳压器小，稳压器的三个端是指输入端、输酣端和调节端“稳压器输出电压的可调范闹为U D=I 2 - 37V,嚴人输出电流Umx-l^Ao输入电压与输出电压差的允餅范围为: U I-U O=3^40V H三端可调或集成稳压器的引脚及其应用电路见附录图B.

稳压电源的设计方法：

稳压电激的设计，鮭必护稳压电源的输出电电叽、输川电流4输出红波电压等性能指

标要求.正谪地确定出变甩器.集戚穂压器*整流二扱？f和滤波电路屮所用元器件的件能簷数.从而介班的选样这些鶴忤〜

稳乐电济的世计可以分为以下三亍步陳：

1>根据稳压电源的输出电压IV毘大输出电流—确定稳压器的型号及电路形式.

2)根据稳压器的输入电虽确定电源变压器副边电压曲的有效值th：根抿稳压电■BMt大输出电流 j 确定波过电源变斥器副边的电流1：和电源变床器副边的功率P2：根脳IS从农I 賁由变圧器的效率U从附關宦电鴻变压器原边的功率卩，然百厳摇所的迫的參数，选择电源变压器。

3｝确定整流二极管的JE向平均电流1护整流二极管的最大反向电压U胴和滤波电容的

电容值和耐压值，报据听确宦的参飪，远择稚流二喷管和池波电容.

二.设计步骤

I)选择裳虑稳床器「翔定电辭形式

集威稳压器选用CW317,其输出电压箍團为：匕=】・2〜3R,摄大稱出电流厶g为

I.5A.所确定的稳压电源电路如图2所示。

图2输出电缶对调的稳也电源

图丄中* 取€] = <10山卜.= C o = R L = 2000. R w =2kQ ,二機管用 l\40Ul 在图2电路小・兀和&细成输出电出调节电路，輸出电圧 6 = 1.25（1+心/K ）・% 取120"2400,流过尺的电適为5~ 10"胡.取旳呛・W'lltlC ； =L25（1 + /? /7f ）. 可求得：/?HTlin =210Q. = 9300 .故取氐为血的蒂密线绕电位器*

2）选择电源变*器

由于CW317的输入电压与输出电压差的最小值（（/” -U O ）^=3V ・输入电压与输出电 压差的俎大值-^U = 40r , &CW3I7的输入电压范ISA ：

HU] 7；）遇

即 9K + 3K U 1 ^3K + 40K

HV

U. >^^ = — = I \V .収 U. = \2V

-1.1 1」

变斥器副边电流：I 云 * =0.8A ” m/. =IA. 因此.变压器副边输出功率「 P : > /2U 2 = 12乐

I ；卜变器的省率f| = 0.7 .匕—\ •帰片>

地.选用功率为20炒的变压器•=

二 17 川

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