集成直流稳压电源课程设计

集成直流稳压电源课程设计

University of South China

电子课程设计说明书

设计题目: 集成直流稳压电源

专业：电气工程及其自动化

年级：___________ 08级

学号：_______ 20084450209 ________

姓名：康巍

指导教师：管金云

2011年1月

1设计任务与要求.............................................................

1.1

务・•

1.2

求・.

2设计原理及总体设计方案.............................................................

2.1

理“

2.2 总体设计方案 .......................................................................

3单元电路设计与参数计算.............................................................

3.1 选择集成三端稳压

器 .......................................................................

3.2输出电流扩充及保护电路的设

引言

宜流稳压电源一般由电源变压器，整流滤波电路及稳压电路所组成。变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电，整流器把交流电变为直流电，经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。本设计主要采用直流稳压构成集成稳压电路，通过变压，整流，滤波，稳压过程将220V交流电，变为稳定的直流电, 并实现同时输出±15V的直流电压。

1设计任务与要求

1.1设计任务

（1）同时输出电压：U° = ±15V；输出电流：/0=2A；

（2）输出波纹电压：△、小5印；稳压系数：5/5X10-3；

（3）输出内阻：^<0.10;

（4）加输出保护电路，/omax < 2A

1. 2设计要求

（1）电源变压器只做理论要求；

（2）合理选择集成稳压管及扩流三极管；

（3）保护电路采用限流型；

（4）完成全电路设计、安装调试、绘制电路图、自制印刷板；

（5）撰写设计报告、调试总结报告及使用说明书。

2设计原理及方案图

直流稳压电源一般由电源变压器T、整流滤波电路及稳压电路所组成，基本框图和基本应用电路如图2・1和图2-2所示。各部分电路的作用如下：

图2・1 直流稳压电源基本组成框图

图2-2直流稳压电源基本应用电路

2.1设计原理

(1)电源变压器：

电源变压器T的作用是将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压U1。变压器副边与原边的功率比为

S = n

式中n为变压器的效率。一般小型变压器的效率如表2-3所示。

表2-3小型变压器的效率

通过上表可以算出变压器原边的功率P.O

(2)整流滤波电路

整流电路将交流电压Ui变换成脉动的宜流电压。再经滤波电路滤除纹波，输出直流电压Uoc

常用的整流滤波电路有全波整流电路、桥式整流电路、倍压整流滤波电路如图2-4 (a)、(b)及(c)所示。

图2.4几种常见整流滤波电路

(a)全波整流电路：

使用的整流器件较半波整流时多一倍，整流电压脉动较小，比半波整流小一半。

无滤波电路时的输出电压Vo=0.9Vi,变压器的利用率比半波整流时高。变压器二次绕

组需中心抽头。整流器件所承受的反向电压较高。

(b)桥式整流电路：

使用的整流器件较全波整流时多一倍，整流电压脉动与全波整流相同，每个器件所承受的反向电压为电源电压峰值，变压器利用率较全波整流电路高。

（C）二倍压整流电路：

倍压整流电路一般用于高电压、小电流（几毫安一下）和负载变化不大的直流电源中。

上述三种整流电路中滤波电容C满足：

"=（3~5）T/2

式中T为输出交流信号周期；氏」为整流滤波电路的等效负载电阻。

（3）三端集成稳压器

常用的集成稳压器有固定式三端稳压器与可调式三端稳压器（均属电压串联型），下面分别介绍其典型应用。

①固定式集成稳压器

正压系列：78XX系列，该系列稳压块有过流、过热和调整管安全工作区保护，以防过载而损坏。一般不需要外接元件即可工作，有时为改善性能也加少量元件。78 XX系列又分三个子系列，即78XX、78MXX和78LXX。其差别只在输出电流和外形，78XX输出电流为1. 5A, 78MXX输出电流为0. 5A, 78LX X输出电流为0.1A。

负压系列：79XX系列与78XX系列相比，除了输出电压极性、引脚定义不同外, 其他特点都相同。

78XX系列和79XX系列的典型电路如图2-5 （a）、（b）、（c）所示。

图2-5固定三端稳压器的典型应用

②可调式三端集成稳压器正压系列：W317系列稳压块能在输出电压为1.25V~37V的

范围内连续可调，外接

元件只需一个固定电阻和一只电位器。其芯片内也有过流、过热和安全工作区保护。最大输出电路为1.5A。

其典型如图2.6所示，其中电阻R与电位器RP组成电压输出调节电器，输出电压的表达式为：

IhR 1.25 (1+Rp/Ri)

式中，一般取值为(120〜240欧)，输出端与调整压差为稳压器的基准电压(典型值为1.25V),所以流经电阻Ri的泄放电流为5〜10mA。

负压系列：W337系列，与W317系列相比，除了输出电压极性、引脚定义不同外, 其他特点都相同。

图2-6可调式三端稳压器的典型应用

③集成稳压器的电流扩展

若想连续输出1A以上的电流，可采用图2.7所示的加接三极管增大电流的方法。图中VTi称为扩流功率管，应选大功率三极管。VT2为过流保护三极管，正常工作时该管为截止状态。三极管VT】的直流电流放大倍数W必须满足能1山。另外，Zi

的最大值由VT】的额定值决定，如需更大的电流，可把三极管接成达林顿管方式。

图2-7输出电