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1、电子电路设计与应用,青岛港湾职业技术学院,实训教师：玄春朋,直流电源的设计,直流电源设计 课题导入,1 X78XX，X79XX系列,如果能够提供足够的散热片,它们就能够提供大于1.5A的输出电流.虽然是按照固定电压值来设定的,但是当接入适当的外部器件后,就能获得各种不同的电压和电流.,X78XX 系列是三端正电源稳压电路,它的封装TO-220它有一系列固定的电压输出,应用非常的广泛.每种类型由于内部电流的限制,以及过热保护和安全工作区的保护,使它基本上不会损坏。,一 、 常用的电源稳压块,特点：,1 最大输出电流为1.5A2 输出电压为 5V;6V;8V;9V;10V;12V;15V;18V;
2、24V3 热过载保护4 短路保护5 输出晶体管安全工作区保护。,直流电源设计 课题导入,直流电源设计 课题导入,LM7812主要参数：LM7812为三端固定正12V输入的集成稳压器，LM7812输出直流电压 U012V，输出电流 L:0.1A，M:0.5A，电压调整率 10mV/V，输出电阻 R00.15，LM7812输入电压UI的范围1517V 。因为一般UI要比 U0大35V，才能保证集成稳压器工作在线性区。,LM7812是指三段稳压集成电路IC芯片元器件，适用于各种电源稳压电路，输出稳定性好、使用方便、输出过流、过热自动保护。,直流电源设计 课题导入,典型应用电路R1和R2设置的值输出电
3、压值如下：VOUT= VREF*1+（R1/R2）R110K10k R2 47k,1 ENABLE使能输入2 INPUT电源输入3 GND 地4 OUTPUT电源输出5 ADJUST可调控制,2 SPX29302-3A高电流，低压差稳压器,封装形式,直流电源设计 课题导入,3 HT7333低功耗低压差三端稳压器,直流电源设计 课题导入,HT7333 HT7333-A负载电流：250毫安；输出电压：3.3V。HT7333 HT7333-A的输出精度为：3；静态功耗典型值：2.5uA。HT7333 HT7333-A的最高耐压：15V；工作温度：-4585度。,直流电源设计 课题导入,LM317是应
4、用最为广泛的电源集成电路之一，它不仅具有固定式三端稳压电路的最简单形式，又具备输出电压可调的特点。此外，还具有调压范围宽、稳压性能好、噪声低、纹波抑制比高等优点。其主要性能参数如下。输出电压：1.25-37V DC；输出电流：5mA-1.5A；芯片内部具有过热、过流、短路保护电路；最大输入-输出电压差：40V DC，最小输入-输出电压差：3V DC；使用环境温度：-10-+85 。,4 LM317,直流电源设计 课题导入,直流电源设计 课题导入,LM117/LM317能够有许多特殊的用法。比如把调整端悬浮到一个较高的电压上，可以用来调节高达数百伏的电压，只要输入输出压差不超过LM117/LM3
5、17的极限就行。当然还要避免输出端短路。电路应用为前置级音响电路、精密电路、电子制作等对电源要求实现高精度供电的电路，其内阻小，电压稳定，噪音极低，输出纹波小（输出端仅用100uf），能有效的保证NE5532、NE5535等音响电路的高度稳定工作，提高瞬态特性和高频特性。,直流电源设计 设计方法,由于输出端（2脚）与调节输入端（3脚）之间的电压保持在1.25V，调整接在输出端与地之间的分压电阻R1和R2来改变ADJ端的电位，可以达到调节输出电压的目的，如图2所示，原理如下：R1两端的1.25V恒定电压产生的恒定电流流过R1和R2，在R2上产生的电压加到ADJ端。此时，输出电压Vo取决于R1和R
6、2的比值，当R2阻值增大时，输出电压升高，即：,Vo=1.25(R1+R2)/R1。,二、原理与分析,1直流稳压电源的基本原理直流稳压电源一般由直流电源变压器T、整流滤波电路及稳压电路所组成，基本框图如下。各部分的作用：,直流电源设计 课题设计,（1）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Ui。变压器副边与原边的功率比为P2/ P1=，式中是变压器的效率。,（2）整流滤波电路：整流电路将交流电压Ui变换成脉动的直流电压。再经滤波电路滤除较大的纹波成分，输出纹波较小的直流电压U1。常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。,直流电源设计 课题设计,
7、各滤波电容C满足RL-C（35）T/2，或中T为输入交流信号周期，RL为整流滤波电路的等效负载电阻。,直流电源设计 课题设计,（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。常用可调式正压集成稳压器有CW317（LM317）系列，它们的输出电压从1.25V37伏可调，最简的电路外接元件只需一个固定电阻和一只电位器。其芯片内有过渡、过热和安全工作区保护，最大输出电流为1.5A。其典型电路如图2，其中电阻R1与电位器R2组成输出电压调节器，输出电压Uo的表达式为：Uo1.25（1R2/R1） 式中R1一般取120240欧姆，输出端与调整端的压差为稳压器的基准电压（典型值
8、为1.25V）。,直流电源设计 课题设计,2稳压电流的性能指标及测试方法,直流电源设计 课题设计,稳压电源的技术指标分为两种：一种是特性指标，包括允许输入电压、输出电压、输出电流及输出电压调节范围等；另一种是质量指标，用来衡量输出直流电压的稳定程度，包括稳压系数（或电压调整率）、输出电阻（或电流调整率）、纹波电压（纹波系数）及温度系数。,直流电源设计 课题设计,三、用LM317实现1.25-37V可调电源设计,改变R1和R2的比值可使输出电压在1.25-37V之间连续可变。,1.25/165*4865=37V,V1和V2的作用是：当输出短路时，C2上的电压被V2泄放掉，从而达到反偏保护的目的。
9、此外，当输入短路时，C3等元件上储存的电压会通过V1泄放，用于防止内部调整管反偏。C2用以提高IC的纹波抑制能力。C3用以改善IC的瞬态响应。C1用于输入整流滤波。在大电流输出时，IC会因温升过高而截止，必须加适当面积的散热器。R2应选用线性的电位器。,直流电源设计 课题设计,四、1.25-120V维修、实验电源设计,电路由四块LM317组成，四组输出电势只通过R2进行调节。调节R2，IC4的输出电势在1.25-30V之间连续可变，同时，与之串联的IC1-IC3的输出电势也随之改变，从而得到1.25-120V间的四组直流稳定电压。,直流电源设计 课题设计,五、课题目的与要求,1通过实验获取直流电源相关知识通过集成直流稳压电源的设计、安装和调试，要求学会：(1)选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源；(2)掌握直流稳压电路的调试及主要技术指标的测试方法。2设计任务设计一直流稳压电源，满足：(1)当输入电压在220V10%时，输出电压从312V可调，输出电流大于1A；(2)输出纹波电压小于5mV，稳压系数小于510-3，输出内阻小于0.1欧。,直流电源设计 课题设计,谢谢！,直流电源设计结束,
