第二章直流穩(wěn)壓電源的設計、安裝、調試-全文預覽
【正文】 4 線不合理，可能會引起電路中各處的信號相互耦合 (電的、磁的、熱的 )，使電路工作不穩(wěn)定，輕則噪聲明顯增大，嚴重時會引起振蕩，使電路不能正常工作。 一 選擇印制板 印制板有單面印制板、雙面印制板和多層印制板。 因 ? ? ? ?U U U U U U Uo i o i o i om a x m i n m i n m a x? ? ? ? ? ? 則 9＋ 3≤ Ui≤ 3＋ 40 12V≤ Ui≤ 43V 考慮到后接橋式整流器和電容濾波器時變壓器的利用系數(shù)，變壓器副邊輸出電壓U2與穩(wěn)壓器輸入電壓 Ui的關系為 Ui=(～ )U2 或 ? ? ? ?U U Ui im in m a x. ~ . . ~ .1 1 1 2 1 1 1 22? ? 取 U U i V2 1 1 121 1 11? ? ?min. . I2＞ Iomax= I2=1A 變壓器副邊輸出功率 P2≥ U2I2=11W 考慮到小型變壓器效率 ??PP21，查表得 ?= 則變壓器原邊功率 P P W1 2 15 7? ?? . 由上分析， U2 =12v,I2=1A,為留有余地，變壓器功率取 20W。 11 方法二：當滿足 RLC＞（ 3～ 5） T/2 時，電容 C 放電曲線比較平坦，負載中的紋波成分較小，濾波電容 C 可按下式計算： C＞（ 3～ 5） TRL2 式中： RL－整流濾波輸出負載電阻 T－交流電壓的周期 IL－整流濾波輸出電流， IL＝ 四 設計舉例 1 技術設計要求： Uo =+3v～ +9V,Iomax=800mA ?U≤ 5mV,Sv≤ 3 310? ? 2 設計步驟 ⑴ 選擇集成穩(wěn)壓器，確定電路形式 根據(jù)技術要求，查有關手冊，選可調式三端穩(wěn)壓器 CW317（ LM317），其特性參數(shù)為：Uo=～ 37V,Iomax=,(UiUo)min=3, (UiUo)max =40V,均滿足性能指標要求。 亦可選擇相應的整流橋代替分立的四個整流二極管，使用起來更為方便。 當變壓器有 n個副邊繞組時，副邊功率 P2為各副邊繞組功率之和。本課題采用集成穩(wěn)壓器設計直流穩(wěn)壓電源，因此設計工作的主要內容是選擇變壓器、整流二極管、集成穩(wěn)壓器及濾波電容。必要時可在輸出端加泄放電阻。如果輸出電壓已定，那么這個指標是要求保證輸出電壓正常時所需要的最低輸入電壓 Uimin。 ⑵ 電流調整率 Si 當輸入電壓和環(huán)境溫度保持不變時，改變輸出電流而引起輸出電壓的變化量 ?Uo與輸出電壓 Uo的百分比，即 S UUi oo? ?? 100% 該參數(shù)用于考核器件對應于負載變化而維持輸出電壓不變的能力。 ⑸ 保存溫度 Tstg 8 保存溫度是指集成穩(wěn)壓器不工作的狀態(tài)，若保存于此溫度范圍，特性不會劣化，保存溫度上限就是電路基片之最高耐久溫度?？梢员硎緸? PCM=(Ui－ Uo)Io 當穩(wěn)壓器內的電路基片的溫 度達到某一界限值（ 150?C 左右）時，所消耗的功率稱為最大耗散功率，即 P T TRCM iM Ath? ? 式中： TA－工作的環(huán)境溫度 TiM－允許的最高結溫（ 150?C 左右） Rth－器件在規(guī)定散熱條件下的熱阻。 ⑵ 最大輸入電壓 Uimax 它是指集成穩(wěn)壓器的輸入端允許加的最大電壓。最大輸出電流 Iomax與最大負載電流ILmax不同， ILmax是指穩(wěn)壓器在正常工作時的最大輸出電流，為了保證穩(wěn)壓器的安全， ILmax應小于 Iomax。表中列有各種電氣特性及其最大額定值等，因此集成穩(wěn)壓器的規(guī)格表對于使用者顯得很重要，這里我們主要介紹一些最大額定值和某些電氣特性。 CW317 與 CW337 系列引腳功能相同，圖２－２－２是它們的引腳功能及構成的典型穩(wěn)壓電路。 Ci、 Co最好采用漏電流小的鉭電容，如果采用電解電容，電容量要比圖中數(shù)值增加 10 倍。 圖 1－１ －４ 穩(wěn)壓電源性能指標測試電路 5 一 基本穩(wěn)壓器介紹 常見的集成穩(wěn)壓器有固定式三端穩(wěn)壓器與可調式三端穩(wěn)壓器。 4 4 穩(wěn)壓系數(shù) SV SV是衡量穩(wěn)壓器穩(wěn)壓效果最主要的指標，它是指當負載電流 Io和環(huán)境溫度都保持不變時輸入電壓 Ui的相對變化所引起的輸出電壓的相對變化，即 S UU UUv oo ii Io? ?? ? Ｔ＝常數(shù) 常數(shù) SV越小越好?？梢圆捎檬静ㄆ髦苯佑^測其峰－峰值。 2 直流輸出電壓 UO 直流輸出電壓是指穩(wěn)壓電源的輸出電壓，也即是穩(wěn)壓器的輸出電壓，用 UO表示。 二 直流穩(wěn)壓電源的技術指標及測試方法 集成直流穩(wěn)壓電源，技術指標如下： 直流輸出電壓 UO可調范圍（ Uomin～ Uomax） 最大輸出電流 Iomax 輸出端紋波電壓 ?Uo 穩(wěn)壓系數(shù) SV 輸出動態(tài)電阻 Ro 前兩個指標是穩(wěn)壓電源的特性指標 ，它決定了電源的適用范圍，同時也決定了穩(wěn)壓器的特性指標及如何選擇變壓器、整流二極管和濾波電容等。 RL 是負載電阻， R R2 是取樣電阻， BG BG2 組成差分式比較放大器， D 提供比較放大器的基準電壓， BG3 是穩(wěn)壓器的調整管，當輸出電壓 UO 發(fā)生變化時，變化的量由差動放大器與基準電壓進行比較，并將變化量送至調整管，此時，調整管的 Uce3 作相應的變化，從而使輸出電壓 UO 達到穩(wěn) 壓效果。 圖 1－１－１ 直流穩(wěn)壓電源結構圖和穩(wěn)壓過程 2 整流是利用二極管的單向導電作用，構成單相半波、全波、橋式或倍壓整流電路，或利用其它半導體器件，如 SCR 可控硅等，將雙向的交流電壓 U2 變成單向脈動直流電壓。通過對本章內容的學習與實踐，要求大家學會選擇變壓器、整流二
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