直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作(存儲(chǔ)版)
【正文】 為了使輸出電壓 Uo不變 ， 可以利用負(fù)反饋原理使其穩(wěn)定 。 三端穩(wěn)壓器有輸入端 、 輸出端和公共端 （ 接地 ） 三個(gè)接線端點(diǎn) ， 由于它所需外接元件較少 ， 便于安裝調(diào)試 ， 工作可靠 ， 因此在實(shí)際使用中得到廣泛應(yīng)用 。 三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器輸出電壓為 ~37V， 輸出電流可達(dá) 。 若用開關(guān)型穩(wěn)壓電路 ，它可使調(diào)整管工作在開關(guān)狀態(tài) ， 管子損耗很小 ， 效率可提高到 60%~80%， 甚至可高達(dá) 90%以上 。 調(diào)節(jié)占空比的方法有兩種：一種是固定開關(guān)的頻率來改變脈沖的寬度 ton， 稱為脈寬調(diào)制型開關(guān)電源 ， 用 PWM表示；另一種是固定脈沖寬度而改變開關(guān)周期 ， 稱為脈沖頻率調(diào)制型開關(guān)電源 ， 用 PFM表示 。 適當(dāng)選擇 C和 L值 ， 可在 V1關(guān)斷期間保證負(fù)載電流連續(xù) 。與門的 C輸入端在振蕩器對(duì)外充電時(shí)為高電平， D輸入端在比較器的輸入電平低于閾值電平時(shí)為高電平。 制作一個(gè)用 LM317為核心的降壓開關(guān)電源。 制作一個(gè)用 MC34063為核心的降壓開關(guān)電源。 特點(diǎn)： 能在 短路電流限制 低靜態(tài) dianliu輸出開關(guān)電流可達(dá) （無外接三極管） 輸出電壓可調(diào) 工作振蕩頻率從 100Hz至 100KHz 可構(gòu)成升壓、降壓或反向電源變換器 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作 內(nèi)部框圖 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作 電路原理 振蕩器通過恒流源對(duì)外接在 CT管腳（ 3腳）上的定時(shí)電容不斷的充電和放電，以產(chǎn)生振蕩波形。 當(dāng) V1飽和導(dǎo)通時(shí) ， 續(xù)流二極管截止 ， 此時(shí) A點(diǎn)的電位近似等于輸入電壓 ， 即 UA≈Ui， 這時(shí)電感 L儲(chǔ)能 ， 電容 C充電 ， 同時(shí)給負(fù)載提供能量輸出 。 其中導(dǎo)通時(shí)間 ton與開關(guān)周期 Tn之比定義為占空比 D， nonof fononTttttD ???（ 7—18） 輸出電壓平均值為 io DUU ?（ 7— 19) 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作 式中 ， ton為調(diào)整管的導(dǎo)通時(shí)間 ， toff為調(diào)整管的截止時(shí)間 ， Tn為調(diào)整管的開關(guān)周期 ， D為調(diào)整管的占空比 。 （ b）輸出固定負(fù)電壓 W 7 90 03 21CiCoUiUo0 . 33 ? F 1 ? F( b )直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作 2） 輸出正 、 當(dāng)需要正 、 負(fù)兩組電源輸出時(shí) ， 可采用 W7800系列和 W7900系列各一塊 ， 按圖 ， 即可得到正負(fù)對(duì)稱的兩組電源 。 CW11 CW21CW31 CW337和 CW337L系列為可調(diào)輸出穩(wěn)壓器 ，其外型如圖 （ b） 所示 。 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路包括四大部分，其組成框圖如圖 。（ b）運(yùn)算放大器的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路 1 k ?UiUZ=5 V＋－A10 k ?＋－Uo10 k ?RwV1( b )直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作 圖 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路 （ a）分立元件的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路 。 則 IZ=IRIomax為最小值 。 由于流過限流電阻 R的電流為IR=IZ+IL， 這樣可以使流過 R上的電流基本不變 ， 導(dǎo)致壓降 UR基本不變 ， 則 Uo也就保持不變 。 因此必須進(jìn)行穩(wěn)壓 ， 目前中小功率設(shè)備中廣泛采用的穩(wěn)壓電源有并聯(lián)型穩(wěn)壓電路 、 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路 、 集成穩(wěn)壓電路及開關(guān)型穩(wěn)壓電路 。 因此 ， 在負(fù)載電流不太大而要求輸出脈動(dòng)很小的場(chǎng)合 ， 可將鐵芯電感換成電阻 ， 即 RCΠ型濾波電路 。 為了進(jìn)一步減小輸出電壓的脈動(dòng)程度 ， 可以用電容和鐵芯電感組成各種形式的復(fù)式濾波電路 。 由于通過電感的電流不能突變 ， 用一個(gè)大電感與負(fù)載串聯(lián) ,流過負(fù)載的電流也就不能突變 ， 電流平滑 ， 輸出電壓的波形也就平穩(wěn)了 。 當(dāng)滿足 RLC≥（ 3~5） T/2時(shí) ，則輸出電壓的平均值為 2全波）半波）((22UUUUoo?? （ 7— 12） （ 7— 11） 其中 T為交流電源電壓的周期。之后 ， 電容 C以指數(shù)規(guī)律經(jīng) RL放電 ， UC下降 。 雖然二極管用了四只 ， 但小功率二極管體積小 ， 價(jià)格低廉 ， 因此全波橋式整流電路得到了廣泛的應(yīng)用 。 b－+u2＋－～ u o＋－RLTV1V2V3V4( a )ai1i2直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作 1. 在圖 （ a） 所示電路中 ， 當(dāng)變壓器次級(jí)電壓 u2為上正下負(fù)時(shí) ， 二極管 V1和 V3導(dǎo)通 ， V2和 V4截止 ， 電流 i1的通路為 a→V1→RL→V3→b， 這時(shí)負(fù)載電阻 RL上得到一個(gè)正弦半波電壓如圖 （ 0~π） 段所示 。 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作 u 1變壓器u 2 整 電流 路u 3 濾 電波 路u 4 穩(wěn) 電壓 路U o圖 直流電源電路的組成框圖 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作 演示電路如圖 ,在圖 (a)電路中 ,變壓器的初級(jí)接 220V交流電源 ,用示波器觀察 ab間的波形如圖 (a)所示 ,觀察 1~0間的波形如圖 (b)所示 ， 合上開關(guān) S,再用示波器觀察 1~0間的波形如圖 (c)所示 ,如果加上穩(wěn)壓部分 ,如圖 (b)所示 ,用示波器觀察 2~0間的波形如圖 (d)所示 。 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作 ～ 2 20 V ～ 15 V＋abI N 4 0 01 4S1 00 0 ? FRL4 70 ?( a )C10 . 33 ? FW 7 80 9～ 2 20 V ～ 15 VCo0 . 1 ? F＋－Uo( b )10I N 4 0 01 420 圖 （ a）簡(jiǎn)易直流電源；（ b）直流電源 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作 O ?? t( a )O ?? tu1( b )O ?? tUoO ?? tu2( c )( d ) 圖 各點(diǎn)電壓波形 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作 1 2 直流穩(wěn)壓電路 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作 一、 整流及濾波電路 電路組成及工作原理 圖 ， 它由整流變壓器 T、 整流二極管 V及負(fù)載 RL組成 。 由以上分析可知 ， 橋式整流電路的整流電壓平均值 Uo比半波整流時(shí)增加一倍 ， 即 22 UUU o ???（ 7— 7） （ 2）直流電流 Io。 常用的濾波電路有電容
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