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正文內(nèi)容

第二章直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試(專業(yè)版)

  

【正文】 高頻還要就近接地。 6 焊接的安全問(wèn)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。 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。同一印制板上的導(dǎo)線寬度 (除地線外 )最好一樣。 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(wèn)題。通常根據(jù)變壓器副邊輸出功率 P2 來(lái)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。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。 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。 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(wú)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。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。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。 圖 1-1-1 直流穩(wěn)壓電源結(jié)構(gòu)圖和穩(wěn)壓過(guò)程 2 整流是利用二極管的單向?qū)щ娮饔?,?gòu)成單相半波、全波、橋式或倍壓整流電路,或利用其它半導(dǎo)體器件,如 SCR 可控硅等,將雙向的交流電壓 U2 變成單向脈動(dòng)直流電壓??梢圆捎檬静ㄆ髦苯佑^測(cè)其峰-峰值。 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(gòu)成的典型穩(wěn)壓電路。可以表示為 PCM=(Ui- Uo)Io 當(dāng)穩(wěn)壓器內(nèi)的電路基片的溫 度達(dá)到某一界限值( 150?C 左右)時(shí),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(jié)溫( 150?C 左右) Rth-器件在規(guī)定散熱條件下的熱阻。必要時(shí)可在輸出端加泄放電阻。 11 方法二:當(dāng)滿足 RLC>( 3~ 5) T/2 時(shí),電容 C 放電曲線比較平坦,負(fù)載中的紋波成分較小,濾波電容 C 可按下式計(jì)算: C>( 3~ 5) TRL2 式中: RL-整流濾波輸出負(fù)載電阻 T-交流電壓的周期 IL-整流濾波輸出電流, IL= 四 設(shè)計(jì)舉例 1 技術(shù)設(shè)計(jì)要求: Uo =+3v~ +9V,Iomax=800mA ?U≤ 5mV,Sv≤ 3 310? ? 2 設(shè)計(jì)步驟 ⑴ 選擇集成穩(wěn)壓器,確定電路形式 根據(jù)技術(shù)要求,查有關(guān)手冊(cè),選可調(diào)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(biāo)要求。 (4) 高頻電路中元件引線要短,電阻器采用臥式安裝。 三 焊接技術(shù)要領(lǐng) 15 在制作電子儀器時(shí),焊接質(zhì)量好不好對(duì)整機(jī)的質(zhì)量有著非常密切的關(guān)系。對(duì)鍍金、鍍鋅的管腳,一般也規(guī)定焊接時(shí)間不要超過(guò) 3 秒鐘,時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也會(huì)損傷元器件,甚至?xí)绊懹∷㈦娐钒邈~箔的附著力。 1 在印刷電路板的排線過(guò)程中,唯有地線是允許迂回的,所以地線一般很長(zhǎng),往往繞線路板一周,有一定的阻抗,具有信號(hào)通過(guò)公共阻抗耦合的可能性。 。 四 接地問(wèn)題 這里將實(shí)驗(yàn)電路板布線中的接地問(wèn)題單獨(dú)列出來(lái),因?yàn)楣驳鼐€是所有 信號(hào)共同使用的通路,如果安排得不好,有可能通過(guò)地線將輸出信號(hào)、感應(yīng)信號(hào)、紋波信號(hào)等耦合到前級(jí)放大電路中,使電路性能變差,甚至產(chǎn)生寄生振蕩。 在焊接過(guò)程中,熔化了的鋁錫合金對(duì)銀有較強(qiáng)的熔解能力,俗稱“吃銀”現(xiàn)象。 (7) 晶體管、運(yùn)算放大器等的輸入端不要與電源線靠得太近,以防測(cè)量過(guò)程中不小心短路。 (2) 元器件排列不要形成頭尾相連的環(huán)路,不要將不同級(jí)的元器件混置在一起,以避免前、后級(jí)之間產(chǎn)生寄生耦合。 方法一:由公式 C I tUCip p? ?? 式中, ?Uipp-穩(wěn)壓器輸入端紋波電壓的峰-峰值 t-電容 C放電時(shí)間。 ⑸ 最小輸出電流 Iomin 為了保持穩(wěn)壓器的正常調(diào)節(jié)功能,對(duì)它的輸出最小電流也有個(gè)限度值,低于這個(gè)值,穩(wěn)壓器將失去正常調(diào)整而失控。使用時(shí)超過(guò)最大輸入電壓值會(huì)使穩(wěn)壓器損壞。 317 系列穩(wěn)壓器輸出連續(xù)可調(diào)的正電壓, 337 系列穩(wěn)壓器輸出連續(xù)可調(diào)的負(fù)電壓,可調(diào)范圍為 ~ 37v,最大輸出電流 IOMAX為 。測(cè)試過(guò)程是:先調(diào)節(jié)輸出端的負(fù)載電阻,使 R UIL oo?、交流輸入電壓為 220v,此時(shí)數(shù)字電壓表的測(cè)量值即為 UO,再使 RL逐漸減小,直到 UO的值下降 5%,此時(shí)負(fù)載 RL中的電流即為 Iomax(記下 Iomax后迅速增大 RL,以減小穩(wěn)壓器的功耗 )。其框圖及對(duì)應(yīng)的特征波形如圖 1- 1- 1所示 變壓是利用電源變壓器將電網(wǎng) 220V 的交流電壓 U1變換成整流濾波電路所需要的交流電壓 U2?,F(xiàn)在,隨著集成電路的發(fā)展,集成穩(wěn)壓器的種類越來(lái)越 多,應(yīng)用也越來(lái)越廣泛,在許多場(chǎng)合我們都偏愛于用集成穩(wěn)壓器為核心加上一些外圍元件來(lái)構(gòu)成穩(wěn)壓?jiǎn)卧?。而后三個(gè)指標(biāo)為穩(wěn)壓電源的質(zhì)量指標(biāo)(含溫度系數(shù))。 1 固定式三端穩(wěn)壓器 常見產(chǎn)品有 CW78??、 CW79??(國(guó)產(chǎn) ) , LM78??、 LM79??(美國(guó) ), 78??系列穩(wěn)壓器輸出固定的正電壓,如 7805 的輸出為 +5V, 79??系列穩(wěn)壓器輸出固定為負(fù)電壓,如 7905輸出為- 5V,其封裝為三個(gè)管腳單列直插式(輸入、輸出、公 共端),不需要外接元件,使用起來(lái)十分方便。同時(shí)特別要注意最大輸出電流 Iomax往往由調(diào)整管的最大消耗功率 PDmax來(lái)決定,即 I PU Uo Di omax max? ? 式中: Ui為穩(wěn) 壓器的輸入電壓;
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