基于stc單片機(jī)可調(diào)穩(wěn)壓電源的制作畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-03 15:05 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 u 的最大值， Lu 是半波整流輸出的脈動(dòng)電壓。 Du 是二極管的導(dǎo)通降壓， u(nT)代表階越函數(shù)， n=0,177。 1,177。 2…… 圖 34 半波整流電路 8 圖 35 整流前后的電壓波形 二極管具有單向?qū)щ娮饔?，如圖 36所示。 圖 36 二極管實(shí)物圖 全波整流電路 全波整流電路又稱橋式整流電路。它的電能利用率高，但是輸出電壓的波動(dòng)仍然很大，還不能應(yīng)用在很多場合。 單相橋式全波整流電路如圖 37 所示，當(dāng)變壓器次級(jí)電壓 u2 上正下負(fù)時(shí)， D D3 通過負(fù)載導(dǎo)通， D D4截止， u2經(jīng) D Z 和 D3 構(gòu)成回路。當(dāng) u2 為上負(fù)下正時(shí)， D D3 截止， D D4導(dǎo)通， u2 通過 D Z 和 D4 構(gòu)成回路?？梢钥闯觯?Z 上的電壓方向始終不變。整流輸出電壓波形如圖 38所示。 9 圖 37 橋式全波整流電路 圖 38 整流前后的電壓波形 交流電經(jīng)過橋式整流電路后，負(fù)載兩端脈動(dòng)電壓平均值為： uu? u ： 直流輸出，它等效于交流輸入振幅絕對(duì)值的平均值。 2u ： 交流輸入的有效值 橋式整流電容濾波電路 如圖 39所示，電容器具有儲(chǔ)存 電荷的 作用，具有充、放電特性。在 C1正極上方的節(jié)點(diǎn)有脈動(dòng)電壓產(chǎn)生的脈動(dòng)電流分為兩部分，一部分流入 C1，給 C1充電，一部分流入 C2。因?yàn)槌跏紩r(shí)電容器兩端沒有電壓，當(dāng)通電的一瞬間，電容器兩端電壓不會(huì)發(fā)生突變，所以電容器 兩端 的電壓為 0，那么負(fù)載 兩端 的電壓也為 0。但這時(shí)流入 C1的電流，會(huì)對(duì) C1進(jìn)行充電，所以負(fù)載的電壓也會(huì) 慢慢 升高。升高到最大值時(shí)，這時(shí)輸入的脈動(dòng)直流電壓開始下降，脈動(dòng)直流電壓供給負(fù)載的電流開始減小，此時(shí) ，電容器把它內(nèi)部存儲(chǔ)的電能釋放出來給負(fù)載供電，保證了流過負(fù)載的電流基本不變，根據(jù)歐姆定律，負(fù)載兩端的電壓也基本不變。實(shí)現(xiàn)了將脈動(dòng)直流電經(jīng)過濾波變換成平滑的直流電的目的。 10 圖 39 橋式整流濾波電路 經(jīng)過電容濾波，電源的輸出電壓的波紋已經(jīng)很小了，電路已經(jīng)很實(shí)用了，但是當(dāng)負(fù)載電阻變化時(shí)，輸出電壓的 波動(dòng) 仍然很大。 橋式整流、電容濾波電路輸出電壓的公式是： 20 uu ? 0u ：負(fù)載兩端的電壓 2u ：變壓器次級(jí)輸出的交流電壓值 穩(wěn)壓電路 LM317穩(wěn)壓器 LM317 是三端可調(diào)正穩(wěn)壓集成電路 芯片 。 它的基本技術(shù)指標(biāo)如下： （ 1） ≦ 輸出電壓 ≦ 37V， 連續(xù)可調(diào)。只需要 兩個(gè)外接電阻來設(shè)置輸出電壓 的高低 。 （ 2） 負(fù)載電流最大為 。 （ 3） LM317 內(nèi)有過載保護(hù)、安全區(qū)保護(hù)等保護(hù)電路。 特性簡介 ： 輸出電壓 ≧ ， 輸出電流 。輸出短路保護(hù) 、 過熱保護(hù) 、 過流 保護(hù) 。 Lm317 有三個(gè)引腳，第一腳是電壓調(diào)節(jié)腳 ADJ，第二腳是電壓輸出腳 OUT,第三腳 是電壓輸入腳 IN。 輸出引腳接負(fù)載 , 輸入引腳 接直流電源 正電壓 ,電壓調(diào)節(jié)引腳一個(gè)引腳接 200歐 的電阻 在輸出引腳 ,另一 腳 接可調(diào) 電阻，阻值通常取 。按照 LM317 的技術(shù)資料， 輸入 引腳 和輸出引腳 對(duì)地端 要接 2uf 的無極性 電容 ，以防止穩(wěn)壓電路自激。穩(wěn)壓電路自激會(huì)導(dǎo)致輸出電壓不正常及 LM317芯片急劇發(fā)熱，造成損壞。 如果 LM317 輸出電流超過 1A 的電流，必須要給它連接上一個(gè)足夠大的散熱片，否則LM317在長時(shí)間工作后會(huì)因?yàn)榘l(fā)熱過大而損壞。 電解電容 ou2u 11 電解電容是電容的一種， 一般正極為 金屬鋁或鉭，電介質(zhì) 是 與正極緊貼金屬氧化膜，通常是用氧化 鋁 和 五氧化二鉭 。 由電解質(zhì) 、導(dǎo)電材料 和其他材料 一起 組成 陰極 ，因 為 陰極的 重要 部分 是電解質(zhì) ， 所以才會(huì)有 電解電容。 而且 電解電容正負(fù)不可接錯(cuò)。 特點(diǎn)： 電容量可以做的 非常大，比其它的電容大幾十到數(shù)百倍 左右 。 額定的容量可以 非常容易 做到幾萬 μf 甚至幾 f，這相對(duì)來說是很大的。 制作 成本比較低。 穩(wěn)壓二極管 通常又稱齊納二極管。如圖 310所示。但是，實(shí)際上許多穩(wěn)壓二極管并不是利用齊納效應(yīng)來獲得穩(wěn)壓作用。在穩(wěn)壓二極管 電路 中，當(dāng)外加反向電壓較低時(shí)，反向電流很小 ， 并且反向電流值與外加反向電壓高低無關(guān)。 圖 310 穩(wěn)壓二極管 如圖 311 所示，穩(wěn)壓二極管工作在反相擊穿狀態(tài)， 穩(wěn)壓二極管 反 向擊穿后，在 流過 一定電流下，穩(wěn)壓二極管兩端電壓 基本 不變。負(fù)載和穩(wěn)壓二極管并聯(lián)，當(dāng)負(fù)載沒有接入時(shí)，電流全部流入穩(wěn)壓二極管，二極管兩端電壓 基本 不變，當(dāng)接入負(fù)載時(shí)，有一部分電流流向負(fù)載，流入二極管的電流減少了 ， 如果 這個(gè)電流減少的不多，則二極管兩端的電壓仍然不變。穩(wěn)壓二極管具有最小和最大工作電流，通過二極管的電流小于最小工作電流，二極管兩端電壓將不會(huì)穩(wěn)定，達(dá)不到穩(wěn)壓效果，通過二極管的電流大 于最大工作電流，二極管將被損壞。 12 圖 311 穩(wěn)壓二極管構(gòu)成的穩(wěn)壓電路 穩(wěn)壓二極管組成的穩(wěn)壓電路，輸出電流不能很大， 如果需要穩(wěn)壓電路輸出更大的電流就要加一個(gè)三極管來構(gòu)成穩(wěn)壓電路。 RLC1D1GNDGNDR1VCC 圖 312 穩(wěn)壓電路 如圖 312所示， 穩(wěn)壓二極管和電阻 R串聯(lián)連接到電源 ccV ，當(dāng)流過穩(wěn)壓二極管的電流在合適的范圍內(nèi)，穩(wěn)壓二極管兩端電壓穩(wěn)定 。因?yàn)榉€(wěn)壓二極管 的負(fù)極 與三極管 基極 串聯(lián)，三極管基極對(duì)地電壓就是穩(wěn)壓二極管兩端的電壓，三極管工作在線性范圍 ， 基極與發(fā)射極之間壓差為 ， 所以輸出端電壓為穩(wěn)壓二極管兩端的電壓減 。 如果負(fù)載電阻減小， 瞬間 流過負(fù)載的電流不變，負(fù)載兩端電壓 將 降低 ， 就是三極管發(fā)射級(jí)電壓降低，則 Ube兩端電壓升高，基極電流增加，根據(jù)： bC II ?? 流過 負(fù)載 的 電流 也 增加，負(fù)載兩端電壓上升，彌補(bǔ)了由于負(fù)載電阻降低導(dǎo)致的負(fù)載兩 13 端電壓下降。達(dá)到了穩(wěn)壓的目的。 這種電路穩(wěn)壓效果較好，也可以輸出大電流，比較實(shí)用，在很多電子設(shè)備里被使用，但是它無法調(diào)節(jié)輸出電壓。因此還有一定的局限性。 1000uf/50vC1Q1 C5198Q28050814321U1ALM358J1KR2R1GND1KR5R4VREF 圖 313 集成 運(yùn)放構(gòu)成穩(wěn)壓電路 圖 314中 由集成運(yùn)算放大器構(gòu)成 一個(gè)同相比例放大電路，信號(hào)輸入端是同相端，輸入電壓是基準(zhǔn)電壓 VREF。 電壓調(diào)節(jié)是通過調(diào)整電阻 R4的大小 得到的。根據(jù)： REFVRRV )1( 140 39。?? 所以，穩(wěn)壓電路是通過改變同相比例放大電路的放大倍數(shù)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓的目的。 當(dāng)沒有接負(fù)載時(shí)，電源的輸出電流是 ) RR /( 14039。 ?u,根據(jù)： bC II
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