杭电电子设计课件-电源系统设计完整版本.ppt

电源系统设计电器和电子产品中常用的直流稳压电源有两种 A 线性直流稳压电源B 非线性直流稳压电源 开关电源 稳压电源的主要技术指标 A 额定输出电压B 最大输出电流C 输出电压容差D 输入电压范围E 输出电压纹波F 负载效应G 源效应H 输入功率因数PFI 输入电流谐波THDJ 工作环境条件 如温度 湿度等 常用的稳压管有 Onsemi公司 安森美 ST公司等的IN5000系列 IN53333 3V5W IN53385 1V5WIN5919B5 6V3W IN592510V3WNXP公司 BZX84系列 BZX84B5V65 60 25WBZX84C1515V 0 25W常用功率有 1 4 1 2W 1W 2W 3W 5W 一 线性直流电源1 常用稳压器件1 稳压二极管参数 a 稳压电压b 额定功率c 稳定电流范围 IZ取稳压管最大工作电流的中间值 2 三端稳压器78系列 最大输入电压35V 输出电流1A 输出电压误差5 常用型号 7805 7806 7808 7809 7812 7815 7818 7824 40V 78M系列 最大输入电压35V 输出电流500mA 78L系列 最大输入电压32V 输出电流100mA 78系列三端稳压器要求输入与输出间压差在3V以上 否则输出电压不能稳定 78系列为正极性稳压器与之对应的有负极性稳压器79系列 如 7905 5V 7909 9V 7912 12V 79L05 5V 100mA 等78 79系列内部具有过流过温等保护功能 可靠性高 价低 最致命的缺点 所需入 出压差大 即功耗大 3 输出电压可调三端稳压器常用三端可调稳压器有 LM317 调节RW大小 即可方便的改变输出电压 最大输入电压40V 最大输出电流1 5A 最大输出电压32V 最小输出1 25V 电压调节范围 1 25V 32V 1 5A 4 低压差稳压器78 79系列稳压器价格低 但缺点入出间所需压差大 从而引起功率耗大 电源效率低 尤其对电池供电产品非常不利 常用低压差稳压器生产公司 TI公司 ONSEMI MAXIM NATIONAL 如TI产品 A 750系列 TL750L052 55元 每片输出稳压值5V 最大输出电流150mA 最大输入26V 精度4 典型压差电压VIN VOUT 0 2V 0 6V 最大压差0 6V该系列有 TL750L08 750L10 750L12B TPS73505V 500mA12 5元 每片输出稳压值5V 最大输出电流500mA 最大输入10V 精度2 I0 10mA 5mV压差I0 100mA 50mV压差I0 500mA 270mV压差 C MAXIM产品 MAX8556 5 基准稳压电源A D转换器 D A转换器常需用高精度基准电压即要求基准参考电压不仅稳定 温度系数也要求小 时漂也要求小 只有这样才能保证有较高的电压采样精度 常用电压基准片有 输入均4 5 30V左右LM336B 2 52 5V 1 10mA 温度系数 20ppmv LM385B 2 52 5V 1 5 10mA 温度系数 20ppmv MC14032 5V 0 025V 10mA 10ppmv AD5802 5V 0 4 10mA 10ppmv 以上稳压电路的输入电压范围 4 5V 30V TL431是输出电压可调的基准电压源 IOUT 100 150mA VREF 2 5V 电压温漂 30ppm 最大输入电压36V 上式中Vref 2 5V红线输出 2 5V 高精度基准芯片 6 负电源输出对于用电池供电的产品如何减少电池数量 为整机线路的某些IC 如双电源供电的运放 提供一组负电源是电子产品设计经常会碰到的一个小问题 对于小电流产品可用ICL7660 max1044 解决 ICL7660主要技术指标 工作电压范围 1 5v 10v转换效率 98 正电源输入 负电源输出最大输出电流 50mAC1和C2称为泵电容 一般取10uF 耐压 电源供电电压V 对于大电流输出可用开关电源中的CUK电路解决 二 开关电源设计开关电源分二类 A DC DCB AC DCA DC DC直流电源设计 非隔离式和隔离式1 直流降压斩波电路 BUCK Uout D Uin Uin Ton T 2 直流升压斩波电路 BOOST Uout Uin T Toff 3 升降压和极性反转电路 CUK电路 Uo E Ton Toff 4 多功能DC DC控制芯片 5 隔离式DC DC变换器 6 多路输出混合电源芯片 芯片共有196脚 采用BGA封装 具有串行通信接口 既可控制各路电源是否工作 又能设定各路电压大小 从而使电源效率达到最高 PHILIPS也有类似芯片 B AC DC开关电源设计1 1设计要求已知条件 输入电压AC 85 256V输出功率PO 15W输出电压 7 5V纹波电压 50mV1 2电路结构选择考虑功率较小 可选择单端反激式 主要选择AdvancedPowerIntegration公司集成控制芯片 TOP202VDS 700V DMAX 0 6P 15W 30W FS 100KHZ主要参数和电路结构见手册1 3高频变压器设计A 计算最大和最小输入电压 1 3高频变压器设计A 计算最大和最小直流输入电压 加到变压器初级 Vmin 1 1 Vacmin 1 1 85 93VVmax 1 4142 Vacmax 1 4142 265 375V B 输入电流平均值 C 输入电流峰值取1 DMAX取0 6D 输入电流有效值 E 计算变压器初级电感量 F 计算变压器原副边匝比 选PC40RM6磁芯 其饱和磁通密度BT 390mT 有效截面积Ae 37mm2 电感系数AL 1600nH N2 由初级电感量LP估算原边匝数 考虑实际使用时变压器须加气隙 故单位匝数的电感量将下降 故可取 NP 2 25 50匝 副边实取4匝 则对应原边调整为15 3 4 61匝 G 计算变压器气隙 H 变压器线径计算原边线径 副边线径