稳压电源的设计与制作

1、稳压电源的设计与制作 指导老师：指导老师：学生：学生：学号：学号：一、稳压电源的分类一、稳压电源的分类线性型线性型稳压电源稳压电源开关型开关型稳压电源稳压电源一、线性稳压电源的介绍一、线性稳压电源的介绍稳压电路工作原理稳压电路工作原理一、线性稳压电源的介绍一、线性稳压电源的介绍一般电子设备所需的直流稳压电源都由电网中一般电子设备所需的直流稳压电源都由电网中50Hz/220V交流电转化而来。直流稳压电源的结构框交流电转化而来。直流稳压电源的结构框图如图所示：图如图所示：一、线性稳压电源的优缺点一、线性稳压电源的优缺点优点：优点：电源稳定度及负载稳定度较高；电源稳定度及负载稳定度较高；输出纹波电压

2、小；输出纹波电压小；瞬态响应速度快；瞬态响应速度快；线路结构简单，便于维修；线路结构简单，便于维修； 没有开关干扰。没有开关干扰。缺点：缺点：功耗大、效率低，其效率一般只有功耗大、效率低，其效率一般只有45%；体积大、重量重，不能微小化；体积大、重量重，不能微小化；必须有较大容量的滤波电容。必须有较大容量的滤波电容。二、整流电路二、整流电路作用：作用： 将变换后的交流电压转换为单方向的脉动将变换后的交流电压转换为单方向的脉动电压。（电压。（ACDC）电路形式电路形式: : 半波整流半波整流 全波整流全波整流 桥式整流桥式整流二、整流电路二、整流电路（半波整流）（半波整流）1、电路组成：、电路组

3、成：T为电源变压器，为电源变压器，VD为整流二极管，为整流二极管，RL为负载电阻。为负载电阻。2、工作原理：设电源电压、工作原理：设电源电压(1)在在u2正半周：正半周： VD因正偏而导通因正偏而导通 则则u0=u2(2)在在u2负半周：负半周： VD因反偏而截止因反偏而截止 则则u0=0,此时此时u2全部加于二极管两全部加于二极管两端，此后不端，此后不 断重复上述过程。断重复上述过程。(3)负载电阻负载电阻RL上的电压始终是上上的电压始终是上正下正下 负，实现了半周整流。负，实现了半周整流。tsinU2u22 ouLRiuTDV2uoiDu2u2U22U2ouoit t t 000 2 3

4、4二、整流电路二、整流电路（全波整流）（全波整流）1、电路组成：、电路组成：T为带中心抽头的变压器；为带中心抽头的变压器；VD1，VD2为整流二极管，为整流二极管，RL为负载电阻。为负载电阻。2、工作原理：设、工作原理：设(1)u2正半周：正半周：VD1导通、导通、VD2截止截止(2)u2负半周：负半周：VD2导通、导通、VD1截止截止可见对应于输入正弦波的正负半可见对应于输入正弦波的正负半周，在负载电阻周，在负载电阻RL上都有同样大上都有同样大小，同方向的电压输出。小，同方向的电压输出。tsinU2uu22221 21L1D21uRVu导通导通 22L2D22uRVu导通导通ouLRiuT1

5、DVoiDu)u(u22212U22U2ouoit t t 000 2 3 42DV21u22u二、整流电路二、整流电路（桥式整流）（桥式整流）电路组成电路组成 T为变压器，为变压器，VD1VD2为四个整流二极管，也为四个整流二极管，也常称为整流桥常称为整流桥（a） 电路图电路图; （b） 简化画法简化画法二、整流电路二、整流电路（桥式整流）（桥式整流）工作原理工作原理:设设(1)u2正半周正半周: VD1、VD2导通导通, VD2、VD4截止截止(2)u2负半周负半周:VD2、VD4导通导通, VD1、VD3截止截止tsinU2u22 23DL1D2uVRVu导通导通 24DL2D2uVRV

6、u导通导通ouLRiuT)u(u22212U22U2ouoit t t 000 2 3 42uoi1DV2DV3DV4DV三、滤波电路三、滤波电路作用：作用： 对整流电路输出的脉动直流进行平滑，使之对整流电路输出的脉动直流进行平滑，使之成为含交变成份很小的直流电压。成为含交变成份很小的直流电压。常用的滤波电路常用的滤波电路: : 电容滤波电容滤波 电感滤波电感滤波 L型滤波型滤波 型滤波型滤波三、滤波电路三、滤波电路（电容滤波电路）（电容滤波电路）1、电路组成如图所示、电路组成如图所示: C并在并在RL两端，两端，为滤波电容器为滤波电容器2、工作波形：设、工作波形：设初始电压初始电压uc=0(

7、1)u2正半周：正半周： VD1、VD3导通导通, C充电充电, uo=uc=u2(2)当当 u2达到峰值达到峰值a点后，开始下降点后，开始下降u2ucu2 VD1，VD3截止截止 , C向向RL放电放电, uo（uc）按指数规律下降，四个二极管仍然截按指数规律下降，四个二极管仍然截止。止。(3)当当uo（uc） b点时，点时，|u2|=|uo|, u2 过了过了b点点 VD2、VD4导通导通 C再再次充电次充电 uo=|u2|(4)当当u2达到峰值后达到峰值后VD2、VD4截止截止 C向向RL充放电充放电, 电容如此反复充放电，电容如此反复充放电，输出波形如图所示输出波形如图所示LRiuT2

8、uouDit t t 000 2 3 42uoi1DV2DV3DV4DVCuCab四、稳压电路四、稳压电路作用：作用： 交流电整流再经滤波后就能得到直流了，但交流电整流再经滤波后就能得到直流了，但这样的直流输出电压，还会随这样的直流输出电压，还会随交流电网电压的波交流电网电压的波动或负载的波动而变化动或负载的波动而变化。在对直流供电要求较高。在对直流供电要求较高的场合，还需要使用稳压电路。的场合，还需要使用稳压电路。 稳压电路的功能就在于，使变化的电压通过稳压电路的功能就在于，使变化的电压通过电路的调节作用输出变化很小的电压，以保证直电路的调节作用输出变化很小的电压，以保证直流电压流电压更加稳

9、定更加稳定。四、稳压电路四、稳压电路稳压电路的选择稳压电路的选择: : 目前，在小功率设备中广泛采用三种稳压电路，一种是用目前，在小功率设备中广泛采用三种稳压电路，一种是用硅稳硅稳压管的稳压电路压管的稳压电路，其特点是电路构成简单，所用的元件少，在负载，其特点是电路构成简单，所用的元件少，在负载变化较小时可达到较高的电源稳压度。但因输出电流受到稳压管电变化较小时可达到较高的电源稳压度。但因输出电流受到稳压管电流的限制不易做到很大，而且输出的电压受稳压管管型的限制不能流的限制不易做到很大，而且输出的电压受稳压管管型的限制不能调节。另一种是由晶体管组成的调节。另一种是由晶体管组成的串联型晶体管稳压

10、电路串联型晶体管稳压电路，输出电压，输出电压稳压度很高，而且电压可以调节，又可输出较大的电流。第三种就稳压度很高，而且电压可以调节，又可输出较大的电流。第三种就是是集成稳压器集成稳压器，由于集成稳压器具有，由于集成稳压器具有体积小体积小、外接线路简单外接线路简单、使用使用方便方便、工作可靠工作可靠和和通用性强通用性强等优点，由此在各种电子设备中应用十等优点，由此在各种电子设备中应用十分普遍，基本上取代了由分立元件构成的稳压电路。因此我们选择分普遍，基本上取代了由分立元件构成的稳压电路。因此我们选择集成稳压器。集成稳压器。四、稳压电路四、稳压电路三端式集成稳压器三端式集成稳压器: : W78、W

11、79系列三端式集成稳压器的输出电压是固定的，系列三端式集成稳压器的输出电压是固定的，在使用中不能进行调整。在使用中不能进行调整。W78系列三端式集成稳压器输出正极性系列三端式集成稳压器输出正极性电压，一般有电压，一般有5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V七个档次，输七个档次，输出电流最大可达出电流最大可达1.5A（加散热片）。同类型（加散热片）。同类型78M系列稳压器的输出系列稳压器的输出电流为电流为0.5A，78L系列稳压器的输出电流为系列稳压器的输出电流为0.1A。若要求负极性输。若要求负极性输出电压，则可选用出电压，则可选用W79系列稳压器。系列稳压器。五、总电路图五、总电路

12、图总结总结 本论文介绍了利用集成稳压器制作简单线性线性稳压电源的方法及本论文介绍了利用集成稳压器制作简单线性线性稳压电源的方法及原理，通过这次课题的研究，我对各种元器件的选型有了进一步的认识，原理，通过这次课题的研究，我对各种元器件的选型有了进一步的认识，也了解到了集成稳压器的方便之处，虽然这次只做出了一个简单的稳压电也了解到了集成稳压器的方便之处，虽然这次只做出了一个简单的稳压电源，但是通过党老师的细心执导，引发了我对其的浓厚兴趣，我决定以后源，但是通过党老师的细心执导，引发了我对其的浓厚兴趣，我决定以后有机会的话，将要更进一步的学习和研究，不仅要了解线性稳压电源，更有机会的话，将要更进一步的学习和研究，不仅要了解线性稳压电源，更要对开关型稳压电源进行深入的了解。对我以后的工作定会有很大的帮助。要对开关型稳压电源进行深入的了解。对我以后的工作定会有很大的帮助。致谢致谢 在此，感谢党老师对我的关心和支持。通过这次设计和老师的指导，在此，感谢党老师对我的关心和支持。通过这次设计和老师的指导，使我对稳压电源从认识到理解，甚至了如指掌。深