正負(fù)可調(diào)直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-27 06:45 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 “耦合”。去耦電容就是起到一個“電池”的作用，滿足驅(qū)動電路電流的變化，避免相互間的耦合干擾，在電路中進(jìn)一步減小電源與參考地之間的高頻干擾阻抗。將旁路電容和去藕電容結(jié)合起來將更容易理解。旁路電容實際也是去耦合的，只是旁路電容一般是指高頻旁路，也就是給高頻的開關(guān)噪聲提高一條低阻抗泄防途徑。高頻旁路電容一般比較小，、 等；而去耦合電容的容量一般較大，可能是10μF 或者更大，依據(jù)電路中分布參數(shù)、以及驅(qū)動電流的變化大小來確定。旁路是把輸入信號中的干擾作為濾除對象，而去耦是把輸出信號的干擾作為濾除對象，防止干擾信號返回電源。這應(yīng)該是他們的本質(zhì)區(qū)別。濾波：從理論上（即假設(shè)電容為純電容）說，電容越大，阻抗越小，通過的頻率也越高。但實際上超過1μF 的電容大多為電解電容，有很大的電感成份，所以頻率高后反而阻抗會增大。有時會看到有一個電容量較大電解電容并聯(lián)了一個小電容，這時大電容通低頻，小電容通高頻。電容的作用就是通高阻低，通高頻阻低頻。電容越大低頻越不容易通過。具體用在濾波中，大電容（1000μF）濾低頻，小電容（20pF）濾高頻。曾有網(wǎng)友形象地將濾波電容比作“水塘”。由于電容的兩端電壓不會突變，由此可知，信號頻率越高則衰減越大，可很形象的說電容像個水塘，不會因幾滴水的加入或蒸發(fā)而引起水量的變化。它把電壓的變動轉(zhuǎn)化為電流的變化，頻率越高，峰值電流就越大，從而緩沖了電壓。濾波就是充電，放電的過程。儲能：儲能型電容器通過整流器收集電荷，并將存儲的能量通過變換器引線傳送至電源的輸出端。電壓額定值為40～450VDC、電容值在220～150 000μF 之間的鋁電解電容器（如EPCOS 公司的 B43504 或B43505）是較為常用的。根據(jù)不同的電源要求，器件有時會采用串聯(lián)、并聯(lián)或其組合的形式， 對于功率級超過10KW 的電源，通常采用體積較大的罐形螺旋端子電容器。常用的電容有電解電容和瓷片電容。其外形如圖26： 圖26 電解電容和瓷片電容整流電路是將交流電變成直流電的一種電路，但其輸出的直流電的脈動成分較大，而一般電子設(shè)備所需直流電源的脈動系數(shù)要求小于0．01．故整流輸出的電壓必須采取一定的措施．盡量降低輸出電壓中的脈動成分，同時要盡量保存輸出電壓中的直流成分，使輸出電壓接近于較理想的直流電，這樣的電路就是直流電源中的濾波電路。常用的濾波電路有無源濾波和有源濾波兩大類。無源濾波的主要形式有電容濾波、電感濾波和復(fù)式濾波(包括倒L型、LC濾波、LCπ型濾波和RCπ型濾波等)。有源濾波的主要形式是有源RC濾波，也被稱作電子濾波器。 濾波電路的性能直流電中的脈動成分的大小用脈動系數(shù)來表示，此值越大，則濾波器的濾波效果越差。脈動系數(shù)(S)=輸出電壓交流分量的基波最大值／輸出電壓的直流分量。半波整流輸出電壓的脈動系數(shù)為S=，全波整流和橋式整流的輸出電壓的脈動系數(shù)S≈。對于全波和橋式整流電路采用C型濾波電路后，其脈動系數(shù)S=1／(4(RLC／T1)。(T為整流輸出的直流脈動電壓的周期。)RCπ型濾波電路，實質(zhì)上是在電容濾波的基礎(chǔ)上再加一級RC濾波電路組成的。如圖27虛線框即為加的一級RC濾波電路。若用S39。表示C1兩端電壓的脈動系數(shù)，則輸出電壓兩端的脈動系數(shù)S=(1/ωC2R39。)S39。在ω值一定的情況下，R愈大，C2愈大，則脈動系數(shù)愈小，也就是濾波效果就越好。濾波電路濾波波形圖如圖28所示。圖27 RCπ型濾波電路圖28 濾波電路濾波波形圖 穩(wěn)壓及調(diào)節(jié)電路 主流器件三端穩(wěn)壓集成電路也稱三端穩(wěn)壓管，它的樣子就像是普通的三極管，三端IC是指這種穩(wěn)壓用的集成電路只有三條引腳輸出，分別是輸入端、輸出端和接地端。LM317/LM337是美國國家半導(dǎo)體公司的三端可調(diào)正穩(wěn)壓器集成電路。LM317是三端可調(diào)正穩(wěn)壓器。管腳分布如圖29 所示，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖21所示。LM337是三端可調(diào)負(fù)穩(wěn)壓器。使用簡單，僅需兩個外接電阻來設(shè)置輸出電壓。管腳分布如圖211所示，內(nèi)部電路如圖212所示。此外芯片的線性調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率也比標(biāo)準(zhǔn)的固定穩(wěn)壓器好。內(nèi)置有過載保護(hù)、安全區(qū)保護(hù)等多種保護(hù)電路。通常 LM317/LM337 不需要外接電容，除非輸入濾波電容到 LM117/LM317 輸入端的連線超過 6 英寸（約 15 厘米）。使用輸出電容能改變瞬態(tài)響應(yīng)。調(diào)整端使用濾波電容能得到比標(biāo)準(zhǔn)三端穩(wěn)壓器高的多的紋波抑制比。圖29 LM317管腳圖圖210 LM317內(nèi)部結(jié)構(gòu)LM317參數(shù)值如表22。畝的筆記，如要轉(zhuǎn)載請注明。表22 LM317參數(shù)符號參數(shù)值單位VIO輸入－輸出電壓差40VIO輸出電流內(nèi)部限制Top工作結(jié)溫LM11755到150℃LM21725到150LM3170到125Ptot功耗內(nèi)部限制Tstg儲存溫度65到150℃圖211 LM337管腳圖圖212 LM337內(nèi)部結(jié)構(gòu)LM337參數(shù)值如表23。表23 LM337參數(shù)參數(shù)值輸出電壓(V)~37輸出電流最大值(mA)1500輸入偏置電流(mA)典型值輸入電壓最大值(V):40
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