集成直流稳压电源设计
集成稳压电源设计的主要内容是根据性能指标，选择合适的集成稳压器、电源变压器、整流二极管及滤波电容。
一、设计原理
1、电源变压器
电源变压器的作用是将220V的交流电压V
变换成整流滤波电路所需要的交流电压V
。变压器副边与原边的功率比为P
/P
=η,式中，η为变压器的效率。一般小型变压器的效率如下
表
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所示
V
的值不能取大，V
越大，稳压器的压差越大，功耗也就越大。一般取V
≥V
/1.1，I
＞I
。
2、整流滤波电路
整流二极管D
~D
组成单相桥式整流电路，将交流电压V
变成脉动的直流电压，再经过滤波电容C滤除纹波，输出直流电压V
。V
与交流电压V
的有效值V
的关系为V
=（1.1~1.2）V
。
3、稳压电路
调整管T
与与负载电阻R
相串联，组成串联式稳压电路。T
管连接成电压跟随器，工作在线性放大状态，因此该电路也被称为线性稳压电源；T
与稳压管D
组成采样比较放大电路，当稳压器的输出负载变化时，输出电压V
应保持不变。稳压过程如下：
设输出负载电阻R
变化，使V
↑，则V
↑→V
↓→I
↓→V
↑→V
↓。
4、集成稳压器
常见集成稳压器有固定式三端稳压器，下面分别介绍其典型应用。
固定式三端稳压器的输出电压是预先调整好的，在使用时不能进行调整，其应用电路如下图所示
其中CW78XX系列的输出电压为5V、6V、9V、12V、15V、18V、和24V，共七个档次。它们型号的后面两位数字就表示输出电压，如7805输出为+5V，其他类推；这个系列产品输出的最大电流可达1.5A。同类型的产品还有CW78MXX系列，输出电流为0.5A；CW78LXX系列，输出电流为0.1A。CW79XX系列输出固定的负电压，其产品系列与命名规则与CW78XX系列类似。输入端接电容C
可以进一步滤除纹波，输出端接电容C
能改善负载的瞬态影响，是电路稳定工作。C
、C
最好采用漏电流小的钽电容，如果采用电解电容，则电容量要比上图中的数值增加10倍。
可调式三端稳压器能输出连续可调的直流电压。产品如下图所示。
其中，CW317系列稳压器输出连续可调的正电压，CW337系列稳压器输出连续可调的负电压。稳压器内部含有过流、过热保护电路。R
与RP
组成电压输出调节电路，输出电压为V
≈1.25（1+ RP
/ R
）。R
的值为120Ω~240Ω，流经R
的泄放电流为5~10mA。RP
为精密可调电位器。电容C
与RP
并联组成滤波电路，以减小输出的纹波电压。二极管D的作用是防止输出端与地端短路时，损坏稳压器。
集成稳压器的输出电压V
与稳压电源的输出电压相同。稳压器的最大允许电流I
＜I
，输入电压V
的范围为V
+（V
－V
）
≤V
≤V
+（V
－V
）
，式中，V
为最大输出电压；V
为最小输出电压；（V
－V
）
为稳压器的最小输入、输出压差，一般为2V意思；（V
－V
）
为稳压器的最大输入、输出压差。
二、设计内容
1、设计要求
输出电压V
及最大输出电流I
（Ⅰ挡：V
=±12V对称输出，I
=100mA；Ⅱ挡：V
=+5V，I
=300mA；Ⅲ挡：V
=+3V~+9V练习可调，I
=200mA）；纹波电压ΔV
≤5mA，稳压系数S
≤5×10
。
2、实验仪器设备
双踪示波器COS5020 1台 数字万用表UT2003（4
位） 1台
交流毫伏表DA—16 1台 自耦变压器 1台
滑线变阻器 1台
3、原理电路图与分析
上图中左边是变压整流与滤波电路，上部分为第Ⅰ挡，中间部分为第Ⅱ挡，右边部分为第Ⅲ挡。
在整流滤波后，如下图所示电路的电压值约为15V。
（1） 按下第Ⅰ挡的按钮使其导通，电容C10和C8进一步滤除纹波分别给7912和7812供电，使它们工作。7912输出的电压为﹣12V，7812输出电压为+12V。下图为第Ⅰ挡的工作效果图。
（2） 按下第Ⅰ挡的按钮使其断开，按下第Ⅱ挡的按钮使其导通，电容C3进一步滤除纹波给7805供电使其工作，7805输出的电压值为5V。下图为第Ⅱ挡的工作效果图。
（3） 按下第Ⅱ挡的按钮使其断开，按下第Ⅲ挡的按钮使其导通，电容C5进一步滤除纹波给317供电使其工作，通过调节变阻器RV1值变小使得其输出电压为9V，如下图所示的效果图
调节变阻器RV1值变大使得其输出电压为3V，如下图所示的效果图
三、总结
经过焊接电路，进行通电测试。发现在第Ⅲ挡中使用原理图中的1.48K变阻器不能使输出电压在+3V~+9V连续输出，只能在很小的范围内变化。在使用20K的变阻器后可以使输出端在+3V~+9V之间连续输出。其他第Ⅰ挡、第Ⅱ挡都能正常的输出电压。
浙公网安备 33021202002483