简单直流稳压电源的设计及制作

1、学生电子设计讲座学生电子设计讲座简单直流稳压电源的设计与制作简单直流稳压电源的设计与制作直流电源直流电源利用利用市电市电为小型电子设备为小型电子设备供电供电或或充电充电直流稳压电源直流稳压电源n电子装置通常需要电子装置通常需要直流电源直流电源提供能量提供能量n电池？电池？n使用费用高使用费用高n一般用于低功耗便携式的仪器设备中一般用于低功耗便携式的仪器设备中n直流稳压电源直流稳压电源n为电子装置提供电压稳定的直流供电为电子装置提供电压稳定的直流供电u交流电压变换为直流电压交流电压变换为直流电压u保证直流电压保证直流电压稳定稳定电子装置对直流电源的要求电子装置对直流电源的要求n稳定稳定的直流输出

2、电压的直流输出电压n足够的输出电流与功率足够的输出电流与功率n效率效率影响影响直流输出稳定直流输出稳定因素：因素： 电网电压的变化电网电压的变化 负载的变化负载的变化 其它其它直流稳压电源的任务直流稳压电源的任务n把交流市电转换为把交流市电转换为低压低压直流直流n使使输出直流电压输出直流电压稳定稳定n受受电网电压的变化影响小电网电压的变化影响小n受受负载的变化影响小负载的变化影响小n“干净干净”的直流的直流n保证功率和效率保证功率和效率 稳压电源的分类稳压电源的分类n依稳定方式：依稳定方式：n参数型（如稳压管参数型（如稳压管+ +电阻）电阻）n反馈型（如调整管反馈型（如调整管+ +差放）差放）

3、n依工作状态：依工作状态：n线性电源线性电源n开关电源开关电源n依连接方式：依连接方式：n串联型串联型n并联型并联型n例：例：LM317LM317串联反馈型线性电源串联反馈型线性电源小功率小功率直流稳压电源的组成直流稳压电源的组成变压器变压器注意注意! 功率容量功率容量n 初级绕组的输入电压初级绕组的输入电压n 几个次级绕组几个次级绕组? ? 连接方式连接方式? ?n 各次级绕组的输出电压各次级绕组的输出电压n 各绕组的功率容量各绕组的功率容量整流电路整流电路n半波整流电路半波整流电路二极管的二极管的平均整流电流平均整流电流221DLVIR二极管承受的二极管承受的最大反向电压最大反向电压max

4、22RVV整流电路整流电路n全波整流电路全波整流电路二极管的二极管的平均整流电流平均整流电流221DLVIR二极管承受的二极管承受的最大反向电压最大反向电压22 2V整流电路整流电路n桥式整流电路桥式整流电路二极管的二极管的平均整流电流平均整流电流221DLVIR二极管承受的二极管承受的最大反向电压最大反向电压max22RVV桥式整流电路桥式整流电路 单相桥式整流电路的变压器中只有单相桥式整流电路的变压器中只有交流电流流过，而半波和全波整流电路交流电流流过，而半波和全波整流电路中均有直流分量流过。所以单相桥式整中均有直流分量流过。所以单相桥式整流电路的变压器效率较高，在同样的功流电路的变压器效

5、率较高，在同样的功率容量条件下，体积可以小一些。单相率容量条件下，体积可以小一些。单相桥式整流电路的总体性能优于单相半波桥式整流电路的总体性能优于单相半波和全波整流电路，故广泛应用于直流电和全波整流电路，故广泛应用于直流电源之中。源之中。整流桥整流桥n最大整流电流最大整流电流n最高反向耐压最高反向耐压滤波电路滤波电路n电容滤波电容滤波电路电路n电感滤波电感滤波电路电路n 型滤波电路型滤波电路n电容滤波电路电容滤波电路 电容滤波电路的效果电容滤波电路的效果n当当L L很小，即很小，即I IL L很很大时，电容滤波的大时，电容滤波的效果不好效果不好n当当L L很大，即很大，即I IL L很很小时，

6、尽管小时，尽管C C较小较小, , R RL LC C仍很大仍很大, ,电容滤电容滤波的效果也很好波的效果也很好要获得较好的滤波效果，要获得较好的滤波效果，工程上工程上通常应满足通常应满足电容滤波电路的计算电容滤波电路的计算 RLC（35）T （半波整流）（半波整流） RLC（35）T/2 （全波整流）（全波整流）注意注意极性极性与与耐压耐压稳压电路稳压电路n输出电压输出电压n输出电流输出电流n电压调整率电压调整率 n电流调整率（负载调整率，电流调整率（负载调整率，R Ro o）n纹波系数纹波系数主要技术指标：主要技术指标：并联型线性稳压电路并联型线性稳压电路稳压管选择：稳压管选择： omax

7、ZZiminominZMZimaxIIUURIIUUoiomaxZMo)32()35 . 1 (UUIIUUZ限流电阻选择限流电阻选择 ：串联型线性稳压电路串联型线性稳压电路n调整元件与负载串联调整元件与负载串联n共基极电路共基极电路n反向传输小反向传输小n共集电极电路共集电极电路nRo o小小调整电路简单的串联线性稳压电源简单的串联线性稳压电源 反馈型反馈型串联线性稳压电源串联线性稳压电源深度负反馈，对输出电压取样，输出电压稳定度大大改善深度负反馈，对输出电压取样，输出电压稳定度大大改善串联线性稳压电源串联线性稳压电源 换个角度理解理解其工作原理换个角度理解理解其工作原理固定输出稳压集成电路

8、固定输出稳压集成电路n输出固定正压的输出固定正压的78XX78XX系列系列n7805、7809、7812、7815等反复检查反复检查!固定输出稳压集成电路固定输出稳压集成电路n78XX78XX系列的应用电路系列的应用电路固定输出稳压集成电路固定输出稳压集成电路n79xx79xx固定输出负压固定输出负压n79057905、79097909、79127912、79157915等等79xx不同不同78xx!实用实用12V/1A12V/1A稳压电源稳压电源双15V-20V(有效值) 30W变压器确认耐压值和安装极性!（压差大于（压差大于2.5V）!散热器，绝缘安装散热器，绝缘安装可调输出稳压集成电路可

9、调输出稳压集成电路nLM317LM317n可调的正输出电压可调的正输出电压nLM337LM337n可调的负输出电压可调的负输出电压通过仿真设计整流滤波电路通过仿真设计整流滤波电路任务任务设计制作一个直流稳压电源设计制作一个直流稳压电源: :n三路输出，输出电压分别为：三路输出，输出电压分别为：+5V+5V，12V12Vn每路输出电流不小于每路输出电流不小于300mA300mA扩展思考扩展思考: :n怎样实现一个输出电压可变的直流稳压电源怎样实现一个输出电压可变的直流稳压电源n怎样实现一个正、负联动的双路跟踪电源怎样实现一个正、负联动的双路跟踪电源n怎样实现一个数控的直流稳压电源怎样实现一个数控的直流稳压电源n怎样实现一个输出电流可达怎样实现一个输出电流可达2A2A的直流电流源的直流电流源参考电路参考电路元件清单n二极管二极管1N40078只（已发只（已发4只）只）n集成稳压器集成稳压器7805、7812、7912 各各1只只n电解电容电解电容2200uF/25V、220uF/25V 各各3只只n独石电容独石电容0.1uF6只只nLED 红、绿、蓝红、绿、蓝各各1只