【文章內(nèi)容簡介】 設(shè)計(jì)用 RDW2等元件組成 1． 2V的基準(zhǔn)電壓，使 LM337 的調(diào)整端電壓降至 1． 2V，這樣既保證了輸出端比調(diào)整端高的要求，又能使輸出電壓從零伏開始。 如果穩(wěn)壓集成電路的輸入端接入較高的電壓，而輸出端恰好是空載，此時開機(jī)，LM337 很容易由于過電壓而在瞬間損壞。為了解決這個問題，在 LM337 的輸入端加入了由 VT1 組成的輸入電壓限制電路，實(shí)際上就是一個射極跟隨器，用這個電路保證 5 LM337 的輸入輸出電壓差最高為 5V，從而避免 了因過電壓損壞集成電路。 主要是用來保護(hù) LM337 不被擊穿，選 27V、 1W 的穩(wěn)壓管即可， DW2 穩(wěn)壓值為 1． 2V，可選用 2CW100 或 2CW50，也可以用兩只 2CK2 串聯(lián)起來代替，但要注意接入的極性（正好與圖 1。 1 中相反）。 D1～ D4 使用參數(shù)大于 6A 耐壓 100V 的整流二極管或全橋。電源變壓器 T 的功率要大于 300V。穩(wěn)壓集成電路的型號 LM337K，要用金封的。 J1～ J9選用優(yōu)質(zhì) 6V小型繼電器，觸點(diǎn)電流要大于 5A。輸出電壓微調(diào)電位器 W 選用 WXD313精密多圈線繞電位器。電壓檔位選擇開關(guān) K1 選用 2X9 的小型波段開 關(guān)。 R＊為電流表取樣電阻，可根據(jù)所選用的表頭靈敏度不同，截取一定長度的導(dǎo)線繞制，如果要提高輸出電壓顯示精度，可將電壓表 V換成市售成品數(shù)字式直流電壓表 圖 管腳分布 該電源的技術(shù)參數(shù)： 直流穩(wěn)壓輸出范圍 DC 0～ 24V： 最大輸出電流 3A； 電壓調(diào)整率 ≤ 0． 001％／ V； 紋波系數(shù) ≤ 0． 002％： 等效內(nèi)阻≤ 0． 15Ω； 穩(wěn)壓系數(shù) ≤ ％。 第二章 直流穩(wěn)壓電源簡介 167。 直流穩(wěn)壓電源的構(gòu)成 許多電 子產(chǎn)品如電視機(jī)、電子計(jì)算機(jī)、音響設(shè)備等都需要直流電源，電子儀器也需要直流電源，實(shí)驗(yàn)室更需要獨(dú)立的直流電源。為了提高電子設(shè)備的精度及穩(wěn)定性，在直流電源中還要加入穩(wěn)壓電路，因此稱為直流穩(wěn)壓電源。典型的直流穩(wěn)壓電源主要由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路等幾部分構(gòu)成。電源變壓器把 50Hz的交流電網(wǎng)電壓變成所需要的交流電壓；整流電路用來將交流電變換為單向脈動直流電；濾波電路用來濾除整流后單向脈動電流中的交流成分（即波紋電壓），是指成為平滑的直流電；穩(wěn)壓電路的作用是當(dāng)輸入交流電網(wǎng)電壓波動、負(fù)載及溫度變化時，維持 輸出直流電壓的穩(wěn)定。 167。 直流穩(wěn)壓電源的分類 直流穩(wěn)壓電源的發(fā)展已有幾十年的歷史，已從分立器件發(fā)展到集成電路。集成 6 穩(wěn)壓電路具有體積小、重量輕、耗電少、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，隨著功率集成電路的發(fā)展，集成穩(wěn)壓電路已有多個品種、多種型號問世，按輸出電壓、輸出電流形成系列產(chǎn)品，已成為直流穩(wěn)壓電源的主流產(chǎn)品，特別適用于小型電子設(shè)備使用。 目前生產(chǎn)直流穩(wěn)壓電源種類很多，可以從不同的角度分類： 按穩(wěn)定方式分，有參數(shù)型穩(wěn)壓器和反饋調(diào)整型穩(wěn)壓器。參數(shù)型穩(wěn)壓器電路簡單，主要是利用電子組件的非線性實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓，例如， 1只電阻和 1 只穩(wěn)壓管即可構(gòu)成參數(shù)型穩(wěn)壓器。反饋調(diào)整型穩(wěn)壓器具有負(fù)反饋，是閉環(huán)調(diào)整系統(tǒng)，利用輸出電壓的變化，經(jīng)取樣、比較、放大得到控制電壓，去控制調(diào)整元件，從而達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。 按調(diào)整元件和負(fù)載連接方式分，有并聯(lián)式穩(wěn)壓器和串聯(lián)式穩(wěn)壓器。調(diào)整元件與負(fù)載并聯(lián)的稱為并聯(lián)式穩(wěn)壓器，調(diào)整元件與負(fù)載串聯(lián)的稱為串聯(lián)式穩(wěn)壓器。 按作用器件分，有電子管穩(wěn)壓器、穩(wěn)壓管穩(wěn)壓器、晶體管穩(wěn)壓器、可控硅穩(wěn)壓器等。 按調(diào)整器件的工作狀態(tài)分，有線性穩(wěn)壓器和開關(guān)穩(wěn)壓器。調(diào)整器件工作在線性放大狀態(tài)的為線性穩(wěn)壓器，調(diào)整器件工作在開關(guān)狀態(tài)的 稱為串聯(lián)式穩(wěn)壓器。 按電路的主要部分是集成電路還是分立元件分，有集成線性穩(wěn)壓器、集成開關(guān)穩(wěn)壓器和分立元器件組成的穩(wěn)壓器。 167。 直流穩(wěn)壓電源的技術(shù)指標(biāo) 穩(wěn)壓電源的主要技術(shù)指標(biāo)包括特性指標(biāo)和質(zhì)量指標(biāo)，前者標(biāo)識穩(wěn)壓電源的功能又稱試用指標(biāo)，后者反映了穩(wěn)壓電源質(zhì)量的優(yōu)劣。 特性指標(biāo) 輸入電壓及適用范圍。 輸出電壓及輸出電壓調(diào)整范圍 額定輸出電流（指電源正常工作時的最大輸出電流）以及過流保護(hù)電流值。 （ 1）電壓調(diào)整率 負(fù)載電流Ｉ 0 及溫度 T 不變而輸入電壓 U1 變化時，輸出電壓 U0 的相對變化量△ U0/U0與輸入電壓變化量△ U1之比值，稱為電壓調(diào)整率，即 00000%1 0 0????TIIU UUUS△△△△ 一般直流穩(wěn)壓電源的電壓調(diào)整率 SU為 1%、 %、 %不等，其值越小，穩(wěn)壓性能越好。電壓調(diào)整率也可定義為：在負(fù)載電流和溫度不變時，輸入電壓變化 %10? 時，輸出電壓的變化量△ U0，單位為毫伏。 （ 2）穩(wěn)壓系數(shù) 穩(wěn)壓系數(shù)定義為負(fù)載不變時，輸出電壓相對變化量和輸入電壓相對變化量之比， 7 即 00000???TIIIr UUUUS△△△△ 式中， U1為穩(wěn)壓電路輸入直流電壓，即整流電路的輸出電壓。 一般情況下 Sr 在 102~104數(shù)量級。顯然， Sr 越小穩(wěn)壓電路輸出電壓的穩(wěn)定性越好。 （ 3）負(fù)載調(diào)整率（亦稱電流調(diào)整率） 在交流電源額定電壓條件下，負(fù)載電流從零變化到最大時，輸出電壓的最大相對變化量用百分?jǐn)?shù)表示 000m a x00%1 0 0????TIII UUS△△△△ （ 4）輸出電阻（內(nèi)阻） 當(dāng)輸入電壓固定時，輸出電壓變化量與負(fù)載電流變化量之比，稱為輸出電 阻 R0，亦稱內(nèi)阻，即 R0=0T 0Ui00IU??△△△△ 其單位為歐。 R0的大小反映了當(dāng)負(fù)載變動時，穩(wěn)壓電路保持輸出電壓穩(wěn)壓的能力。R0越小負(fù)載能力越強(qiáng)，一般 R01? 。 （ 5）最大紋波電壓與紋波抑制比 疊加在輸出電壓上的交流分量的峰 — 峰值稱為最大紋波電壓△ U PIP? ，一般為毫伏級。在電容濾波電路中，負(fù)載電流越大，紋波電壓也越大。因此，紋波電壓應(yīng)在額定輸出電流情況 下測出。 紋波抑制比 SR 定義為穩(wěn)壓電源輸入紋波電壓峰 — 峰值△ U PIP? 與輸出紋波電壓峰— 峰值△ U PIP? 之比，并取對數(shù)，即 SR=20 lgPOPPIPUU 單位為分貝（ dB）。在質(zhì)量指標(biāo)中第（ 1）、（ 2）項(xiàng)是描述輸入交流電壓變化對輸出電壓影響的技術(shù)指標(biāo)，第（ 3）、（ 4）項(xiàng)是描述負(fù)載變化對輸出電壓影響的技術(shù)指標(biāo)，第（ 5）項(xiàng)反映了穩(wěn)壓電源對其輸入端引入的交流 紋波電壓的抑制能力。 第三章 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì) 167。 設(shè)計(jì)目的及要求 8 （ 1）學(xué)習(xí)基本理論在實(shí)踐中綜合運(yùn)用的初步體驗(yàn)，掌握模擬電路設(shè)計(jì)的基本方法、設(shè)計(jì)步驟，培養(yǎng)綜合設(shè)計(jì)與調(diào)試能力。 （ 2）學(xué)會直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)方法和性能指標(biāo)測試方法。 （ 3）培養(yǎng)實(shí)踐技能，提高分析和解決實(shí)際問題的能力。 （ 4）設(shè)計(jì)并制作一個開關(guān)穩(wěn)壓電源，主要技術(shù)指標(biāo)要求： 該電源的技術(shù)參數(shù)： 直流穩(wěn)壓輸出范圍 DC 0～ 24V： 最大輸出電流 3A； 電壓調(diào)整率 ≤ 0． 001％／ V； 紋波系數(shù) ≤ 0． 002％： 等效內(nèi)阻≤ 0． 15Ω； 穩(wěn)壓系數(shù) ≤ ％。 （ 5）設(shè)計(jì)電路結(jié)構(gòu)，選擇電路元件，計(jì)算確定元件參數(shù)，畫出實(shí)用原理電路圖。 （ 6）自擬試驗(yàn)方法、步驟及數(shù)據(jù)表格，提出測試所需儀器及元器件的規(guī)格、數(shù)量，交指導(dǎo)教師審核。 （ 7）批準(zhǔn)后，進(jìn)行組裝、調(diào)試，并測試其主要性能參數(shù)。 167。 設(shè)計(jì)步驟及思路 167。 直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)思路 ①電網(wǎng)供電電壓交流 220V（有效值） 50Hz，要獲得低壓直流輸出，首先必須采用電源變壓器將電網(wǎng)電壓降低獲得所需要交流電壓。 ②降壓后的交流電壓，通過整流電路變成單向 直流電，但其幅度變化大（即脈動大）