第二章直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 極管（或整流橋）、濾波電容及集成穩(wěn)壓器等器件來設(shè)計(jì)直流穩(wěn)壓電源，掌握穩(wěn)壓電源的主要性能參數(shù)及測(cè)試方法，熟悉從理論設(shè)計(jì)到制作出成品的全過程。過去常采用分立元件來構(gòu)成穩(wěn)壓?jiǎn)卧?，?dāng)性能指標(biāo)要求較高時(shí)，電路結(jié)構(gòu)往往比較復(fù)雜，給使用和維修帶來許多不便。第一章 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試 直流穩(wěn)壓電源是各種電子產(chǎn)品中不可缺少的一部分，它的質(zhì)量直接關(guān)系到儀器的質(zhì)量，因此掌握穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作，對(duì)以后的實(shí)際工作是很有意義的。因此直流穩(wěn)壓電源是一種將交流電轉(zhuǎn)換為平滑穩(wěn)定的直流電的能量變換器。 由于集成穩(wěn)壓器的出現(xiàn)，穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)大為簡(jiǎn)化。當(dāng)用 1?1 的變比來變壓時(shí)，通常稱為信號(hào)隔離。圖 1－ 1－ 2 給出了一種較簡(jiǎn)單的電路。上例中 BG3的 Uce3變化起到了這個(gè)作用，只是它利用的是三極管自身的調(diào)整功能。一般情況下的工作電流 Io＜ Iomax，穩(wěn)壓電路內(nèi)部應(yīng)有保護(hù)電路，以防止 Io＞ Iomax或者輸出端與地短路時(shí)損壞穩(wěn)壓器。 3 紋波電壓 ?UO 紋波電壓是指疊加在輸出電壓 UO上的交流分量。 ?UO的大小主 要取決于濾波電容、負(fù)載電阻及穩(wěn)壓系數(shù)等。 第二節(jié) 集成穩(wěn)壓器 所謂集成穩(wěn)壓器就是利用半導(dǎo)體集成技術(shù)將穩(wěn)壓電路中的無源元件與有源元件都制作在一個(gè)半導(dǎo)體芯片或絕緣基片上，這就是穩(wěn)壓電路的集成化。其中輸入端接電容 Ci可以進(jìn)一步濾除紋波，輸出端接電容 C0能消除自激振蕩，確保電路穩(wěn)定工作。穩(wěn)壓器內(nèi)部含有過熱、過流保護(hù)電路，具有安全可靠、使用方便、性能優(yōu)良等特點(diǎn)。所謂規(guī)格表也就是集成穩(wěn)壓器的主要技術(shù)指標(biāo)，或稱主要參數(shù)表。 ⑴ 最大輸出電流 Iomax 它是指集成穩(wěn)壓器允許輸出最大電流的極限值。由上面分析看出并非說最大輸出電流為 600mA 的集成穩(wěn)壓器就可輸出 600mA 的負(fù)載電流，因此使用時(shí)還必須注意其他最大額定值才行。 ⑶ 最大耗散功率 PCM 耗散功率即指調(diào)整管所消耗的功率。如 Topr=30～ 75?C,即表示環(huán)境溫度在 ?30～ 75?C之間其電氣特性均可 獲得保證。即 S UU Uv oi o? ??? 100% 該參數(shù)能衡量穩(wěn)壓器對(duì)應(yīng)于輸入電壓的變化而維持輸出電壓 不變的能力。 ⑷ 最小輸入輸出電壓差（ UiUo） min 是指為了保證集成穩(wěn)壓器正常工作而必須具有的輸入電壓和輸出電壓的最小差值。為了滿足這一要求，要求最小負(fù)載電 流 ILmin必須大于 Iomin。 9 第三節(jié) (集成 )直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì) 所謂設(shè)計(jì)就是根據(jù)給定的技術(shù)指標(biāo)確定電路形式，選擇所需元器件的參數(shù)及型號(hào)，然后安裝調(diào)試。通常根據(jù)變壓器副邊輸出功率 P2 來選擇（或自繞）變壓器，考慮到變壓器的效率，一般有 P2≥ U2I2，其中 U2為變壓器副邊輸出電壓， I2為變壓器副邊輸出電流。 變壓器的額定功率為 P P PT ? ?1 22 考慮到副方線圈后接橋式整流器和電容濾波器作為后級(jí)負(fù)載，變壓器有一個(gè)利用系數(shù)，一般輸出直流電壓 Ui（就是穩(wěn)壓器輸入電壓）與變壓器副邊電壓 U2的關(guān)系為 Ui＝（ ～ ） U2 ? ? ? ? ?U U Ui imin m a x. ~ . . ~ .1 1 1 2 1 1 1 22? ? 此時(shí)，若 U2太小，則穩(wěn)壓器不能正常工作；若 U2太大，則增大了穩(wěn)壓器的功耗，容易損壞穩(wěn)壓器，一般取副邊電壓 U Ui2 11? min . 副邊電流 I2?Iomax 三 整流二極管和濾波電容 1 整流二極管 整流二極管的反向擊穿電壓 URM應(yīng)滿足 URM? 2 U2 其額定工作電流應(yīng)滿足 IF?Iomax。 t=T/2= （ T=,f=50HZ） IC－電容 C放電電流，可取 IC＝ Iomax 濾波電容 C 的耐壓值應(yīng)大于 2 U2，一般取 UC= 2 U2。變壓器的輸出電壓 U2則要由穩(wěn)壓器的正常工作電壓范圍和穩(wěn)壓電源輸出電壓來確定。 第四節(jié) 直流穩(wěn)壓電源的制作 理論設(shè)計(jì)出的原理圖 ,并不能直接應(yīng)用于實(shí)際，還必須制出成品，這涉及到印制電路板的設(shè)計(jì)、制作，以及電路元件的安裝、電路調(diào)試等的問題。 二 合理布線 印制電路板上元器件的安置與布線是否合理，對(duì)電路性能的影響非常大。 (3) 能通過磁場(chǎng)相互耦合的元器件，應(yīng)進(jìn)行自身的屏蔽，并盡可能相互離得遠(yuǎn)一點(diǎn)，輸入變壓器與輸出變壓器之間應(yīng)互相垂直安置（指鐵芯的方向）。 2 根據(jù)元器件安排的位置合理布線。同一印制板上的導(dǎo)線寬度 (除地線外 )最好一樣。 (5) 印制導(dǎo)線應(yīng)盡可能避免有分支，如必須分支，分支應(yīng)盡量圓滑。 (8) 信號(hào)線之間或信號(hào)線與電源線之間不要平行布線，輸入線與輸出線之間要離得遠(yuǎn)一點(diǎn)，地線安排要適當(dāng) (見后面接地問題 )。 1 焊接面的清潔處理 焊接前，首先要將焊接面用砂紙或刮刀進(jìn)行清潔處理，去掉金屬氧化層，露出新表面，隨后涂上焊劑，立即沾上錫。 對(duì)更難于沾錫的鋁焊接面，一般除用松香作焊劑外，還要加上適當(dāng)?shù)?沙粒 (金剛砂或砂紙上的砂 )，用烙鐵頭在焊接面上反復(fù)摩擦，一定要在鋁焊接面上沾了一薄層錫以后才算處理完畢。當(dāng)看到焊接處的錫面全部熔化，即可拿開烙鐵頭。焊接時(shí)間延長(zhǎng)和焊接溫度提高都會(huì)使銀熔量明顯增加，使一些鍍銀表面的附著力強(qiáng)度下降，甚至把銀層破壞掉，所以一般規(guī)定焊接鍍銀管腳時(shí)間不要超過 3秒鐘。焊錫量過少，兩個(gè)被焊接的金屬面結(jié)合不牢，防震效果差。 6 焊接的安全問題 （ 1） 在焊接 MOS 器件時(shí)，其柵級(jí) 的絕緣電阻非常高，柵級(jí)如感應(yīng)上電荷就很難泄漏，會(huì)產(chǎn)生較高的電壓而造成擊穿。不要任意亂甩焊錫。因而如何安排地線有一定的講究。 3 在高頻、高輸入阻抗、高放大倍數(shù)等電路中，印刷電 路板的表面漏電流足以使各種感應(yīng)信號(hào)耦合到輸入電路中去，所以在這些地方，印刷電路板上焊點(diǎn)與導(dǎo)線周圍的空地方應(yīng)將銅皮保留下來接地，作屏蔽隔離用，以確保電路工作的穩(wěn)定性。高頻還要就近接地。 3 安裝與調(diào)試 可調(diào)式三端穩(wěn)壓器內(nèi)裝有過流、過熱保護(hù)電路，但為了停止電源輸出端短路損壞變壓器或其它器件，應(yīng)在變壓器的副邊接入保險(xiǎn)絲 FU，其額定電流要略大于 Iom
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