ppt項(xiàng)目一-任務(wù)1-直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì).

1、項(xiàng)目一 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作對(duì)于我們實(shí)際生活當(dāng)中使用的大多數(shù)電子產(chǎn)品而言，其電路供電多為直流電源，如圖1- 1所示是直流電源在眾多電子產(chǎn)品中應(yīng)用的一個(gè)典型例子。 任務(wù)1 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)【任務(wù)導(dǎo)讀】本任務(wù)系統(tǒng)的講解了直流穩(wěn)壓電源的組成、主要性能指標(biāo)以及工作原理。文中通過(guò)分立式串聯(lián)穩(wěn)壓電源和集成可調(diào)式串聯(lián)穩(wěn)壓電源的電路分析，著重介紹線性串聯(lián)穩(wěn)壓電源電路的組成，各元器件參數(shù)的計(jì)算與電路的設(shè)計(jì)方法。同時(shí)，還簡(jiǎn)單介紹了開(kāi)關(guān)電源的工作原理。 1.1 直流穩(wěn)壓電源的工作原理1.1.1線性直流穩(wěn)壓電源1線性直流穩(wěn)壓電源的組成線性直流穩(wěn)壓電源的組成是由變壓、整流、濾波和穩(wěn)壓四大部分組成，如圖1- 2所示

2、： （1）變壓，一般是將工頻交流電壓變成所需的直流電壓。（2）整流，將交流電壓變成脈動(dòng)直流電。（3）濾波，將脈動(dòng)直流電壓中的交流成分濾除，得到直流電壓。（4）穩(wěn)壓，將濾波電路輸出的直流電壓穩(wěn)定，使之在輸入電壓、負(fù)載、環(huán)境溫度和電路參數(shù)等發(fā)生變化時(shí)仍能保持穩(wěn)定的輸出電壓。常見(jiàn)的線性直流穩(wěn)壓電路有穩(wěn)壓管穩(wěn)壓和串聯(lián)調(diào)整式穩(wěn)壓等，如圖1- 3所示是典型的串聯(lián)穩(wěn)壓電源的組成結(jié)構(gòu)。 2. 直流穩(wěn)壓電源的主要技術(shù)指標(biāo)（1）額定負(fù)載電流是指穩(wěn)壓電源所允許輸出的最大電流，當(dāng)超過(guò)額定負(fù)載電流時(shí)，會(huì)導(dǎo)致器件損壞。（2）紋波電壓是指疊加在輸出電壓上的交流分量，常采用峰峰值表示，一般為幾mV到幾十mV，也可以用有效值表

3、示。（3）電源內(nèi)阻是指在輸入電壓不變的情況下，輸出電壓的變化量與負(fù)載電流的變化量之比。（4） 穩(wěn)定度是指當(dāng)各種不穩(wěn)定因素發(fā)生變化時(shí)，對(duì)輸出直流電壓的影響，一般用輸出電壓變化的百分率來(lái)表示，它又分為電壓穩(wěn)定度和負(fù)載穩(wěn)定度。 3整流電路 （1）半波整流半波整流電路和波形如圖1- 4所示。 （2）橋式整流橋式整流電路及波形如圖1- 5所示，它因用4只二極管接成一個(gè)電橋的形式而得名。為作圖方便，常將橋式整流電路畫(huà)成圖（b）的簡(jiǎn)化形式。 （3）全波整流如圖1- 6所示，是全波整流電路。目前，這種整流形式很少采用，已被橋式整流電路所代替。 4濾波電路如圖1- 7所示是電容器濾波的電路和波形。 般常用如下經(jīng)

4、驗(yàn)公式估算電容濾波時(shí)的輸出電壓平均值，即： 半波：U0U2 全波或橋式：U01.2U2濾波電容C越大，對(duì)交流的旁路作用就越強(qiáng)，濾波效果就越好。通常選：C（35）/RLf，式中f是整流電路輸出信號(hào)的脈動(dòng)頻率，T是它的周期。對(duì)半波整流而言，f=50HZ；對(duì)全波或橋式整流，f=100HZ。濾波電容C一般選擇容量大的鋁電解電容。 （2）電感濾波如圖1- 8所示，是電感濾波電路。電感濾波適用于負(fù)載電流較大的場(chǎng)合。它的缺點(diǎn)是制做復(fù)雜、體積大、笨重且存在電磁干擾。 （3）復(fù)合濾波如圖1- 9所示，幾種典型的復(fù)合濾波電路。 5直流穩(wěn)壓電路（1）穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路如圖1- 10所示是一個(gè)基本的穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路，其穩(wěn)壓

5、核心元件是一個(gè)穩(wěn)壓二極管DZ 。（2）串聯(lián)型穩(wěn)壓電路串聯(lián)型穩(wěn)壓電路是最常用的一種線性穩(wěn)壓電源電路結(jié)構(gòu)形式，如圖1- 11所示是一個(gè)輸出電壓可在一定范圍連續(xù)可調(diào)的負(fù)反饋串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。 該電路的組成方框圖如圖1- 12所示 （3）集成穩(wěn)壓電路常用的固定三端穩(wěn)壓器有“78”系列和“79”系列兩種。其中，“78”系列輸出的是正電源，而“79”系列輸出的是負(fù)電源，“78”和“79”后面所跟數(shù)字表示輸出的電壓值，其外形及引腳功能如圖1- 13所示。 固定電壓輸出基本電路，如圖1- 14所示是典型的兩種采用固定電壓輸出三端穩(wěn)壓器的基本電源電路。 固定正、負(fù)電壓雙組輸出電源電路，如圖1- 15所示是帶正、負(fù)

6、電壓輸出的電源電路，這種電路需要變壓器有兩個(gè)對(duì)稱的次級(jí)繞組，中心抽頭接地，注意兩個(gè)電解電容的正負(fù)極不要接反。 可調(diào)式三端集成穩(wěn)壓器可調(diào)式三端集成穩(wěn)壓器可以通過(guò)改變可調(diào)端實(shí)現(xiàn)輸出電壓在一定范圍內(nèi)變化，如圖1- 16所示是兩種穩(wěn)壓器的外形及引腳功能圖，常用的可調(diào)式三端穩(wěn)壓型號(hào)詳見(jiàn)表1- 1。 以LM317為例，可調(diào)三端穩(wěn)壓器的典型應(yīng)用電路如圖1- 17所示。圖中，C1和C2為濾波電容，R1和R2組成可調(diào)輸出電壓網(wǎng)絡(luò)，輸出電壓經(jīng)過(guò)R1和R2分壓加到ADJ端。 1.1.2開(kāi)關(guān)直流穩(wěn)壓電源開(kāi)關(guān)電源的運(yùn)用極為廣泛，我們常用的家用電器電路中幾乎都可以看到它的身影，如圖1- 18所示是某手機(jī)充電器上的開(kāi)關(guān)電源

7、 。開(kāi)關(guān)電源大致是由輸入電路、變換器、控制電路、輸出電路四個(gè)主體組成。如果細(xì)致劃分，它包括：輸入濾波、輸入整流濾波、開(kāi)關(guān)電路、取樣電路、比較放大、振蕩器、輸出整流濾波等，如圖1- 19所示是較典型開(kāi)關(guān)電源的組成方框圖。 1.2 線性串聯(lián)穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)1.2.1分立式可調(diào)線性串聯(lián)穩(wěn)壓電源圖1- 20所示的電路是一個(gè)普遍采用的分立式可調(diào)線性串聯(lián)穩(wěn)壓電源，分別由變壓電路、整流濾波電路和穩(wěn)壓電路三部分組成，可實(shí)現(xiàn)電源輸出電壓在一定范圍內(nèi)調(diào)整，穩(wěn)壓電路部分采用的是串聯(lián)負(fù)反饋穩(wěn)壓電路。 1.變壓器部分2. 整流部分3. 濾波部分4.調(diào)整部分5. 基準(zhǔn)電源部分6. 取樣部分7. 放大部分8. 其他元件1.2.2集成可調(diào)線性串聯(lián)穩(wěn)壓電源如圖1- 21所示，是一種由集成穩(wěn)壓器LM317構(gòu)成的連續(xù)可調(diào)的穩(wěn)壓電源，輸出電壓在1.2537V之間連續(xù)可調(diào)，輸出最大電流可達(dá)1.5A。 【鞏