直流穩(wěn)壓電源090525a(已修改)
2025-05-26 21:36 本頁面
【正文】 多路輸出直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計 長江大學(xué)電工電子實驗中心熊幫新 多路輸出直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計 學(xué)習(xí)目標：學(xué)會用集成穩(wěn)壓器或運算放大器構(gòu)成直流穩(wěn)壓電源，掌握線性穩(wěn)壓電源的工程設(shè)計方法；學(xué)會用 EDA軟件（ Proteus）仿真穩(wěn)壓電源的工作狀態(tài)；掌握穩(wěn)壓電源的安裝、實驗調(diào)試方法；研究提供電源質(zhì)量指標的技術(shù)方案。 多路輸出直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計 長江大學(xué)電工電子實驗中心熊幫新 一、設(shè)計任務(wù)與要求 設(shè)計由集成穩(wěn)壓器或運算放大器構(gòu)成的單路輸入多路輸出直流穩(wěn)壓電源；用 Proteus軟件繪制電原理圖，并對所設(shè)計的電路進行仿真；實驗測試電路的性能指標。 ① .輸入交流電壓 :U~=18V177。 10%(單路 ) ② .輸出直流電壓 :Uo1=15V,Uo2=~5V（連續(xù)可調(diào)） Uo3=6V, 其中 Uo1獨立輸出， Uo2和 Uo3共地輸出。 ③ .輸出電流 :Io1=500mA,Io2=100mA,Io3=100mA. 主要元器件：三端穩(wěn)壓器 781 781 LM317，運算放大器 LM324(單電源、四運放 )， UA741（雙電源、單運放）。大功率三極管 。TIP41C(NON),TIP42(PNP),負載電阻： 100Ω/1W 。 ： ① .穩(wěn)壓系數(shù)： Su=(ΔUo/Uo)/(ΔUI/UI)≤ ② .具有電流過載保護。 多路輸出直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計 長江大學(xué)電工電子實驗中心熊幫新 二、課題分析及設(shè)計思路 該課題的特點是只有一路交流輸入，通過整流濾波后利用集成穩(wěn)壓器可獲得單路電壓輸出。其方案可直接用三端穩(wěn)壓器 7815如圖 1，也可以用781 LM317實現(xiàn)可調(diào)輸出如圖 2所示。 對于圖 2，其輸出電壓為 Uo=U32(1+R2/R1) 課題要求 Uo2和 Uo3共地輸出，通常只須將兩電源串聯(lián)即可，如圖 3所示。但用三端穩(wěn)壓器構(gòu)成的電源不能直接這樣應(yīng)用，因為它需要兩路輸入的交流電源。圖 4是用三端穩(wěn)壓器構(gòu)成的正負電源方案。 由于課題給定一路交流輸入，當負載接入（或不同），其電源要流經(jīng)穩(wěn)壓器基準回路，從而使輸出電壓不穩(wěn)。解決問題的關(guān)鍵要將負載地與穩(wěn)壓器的地分離，并為各負載提供電流通路。電位分離技術(shù)可利用集成運放的虛短特性，將其接成電壓跟隨器即可。但由于運放輸出電流有限，需要加電流擴展電路，圖 5是實現(xiàn)該思路的一種方案。 多路輸出直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計 長江大學(xué)電工電子實驗中心熊幫新 在圖 4的基礎(chǔ)上，用 6V穩(wěn)壓二極管代替 7905后可作為圖 5的基準源（見圖6）。但其電壓穩(wěn)定性還將受可調(diào)電源的影響。為了使輸出電壓有更好的穩(wěn)壓性能，可將 Uo2和 Uo3的基準分離，穩(wěn)壓管采用恒流供電，如圖 7所示。 多路輸出直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計 長江大學(xué)電工電子實驗中心熊幫新 三、單元電路設(shè)計及元器件選擇 AC/DC變換器是將交流 220V電壓經(jīng)變壓器降壓為所需的低壓 U2，再經(jīng)整流、濾波后成為穩(wěn)壓器的直流輸入電壓。電路如圖 8所示。圖中輸出直流電壓 UI與交流電壓 U2的有效值 U2之間的關(guān)系為 UI=（ ） U2。 電源變壓器通常根據(jù)副邊輸出功率 P2來選擇，一般通過選取U2≥UImin/ ， I2≥Iomax 來確定。整流二極管應(yīng)根據(jù)其反向擊穿電壓 URM＞ U2m，平均電流 IF＞ Iomax來選擇。濾波電容可由下式估算： C=Ict/ΔUI 式中， t為電容 C的放電時間（ t=T/2=）， Ic為電容 C放電電流，可取Ic=Iomax，濾波電容 C的耐壓值應(yīng)大于 U2m。 ΔUI 為穩(wěn)壓器輸入端的變化量，可由穩(wěn)壓系數(shù) Su求得： ΔUI=ΔUoUI/UoSu
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