最新設(shè)計制作一串聯(lián)型連續(xù)可調(diào)直流穩(wěn)壓正電源電路(編輯修改稿)
2025-08-16 02:13 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 大值V2 ，由于電容無放電回路，故輸出電壓（電容C兩端的電壓)保持在V2不變。Ⅱ、接入負載RL（開關(guān)S合上）時：設(shè)變壓器副邊電壓V2從0開始上升時接入RL，由于電容已到V2，故剛接入負載時，V2＜VC，二極管在反向電壓作用下而截止，電容C經(jīng)RL放電，放電時間常數(shù)為：d=RLC。因td一般較大，故電容兩端電壓Vc(即Vo)按指數(shù)規(guī)律慢下降（圖中a,b段）。 當(dāng)V2升至V2＞VC時，二極管DD3在正向電壓作用下而導(dǎo)通，此時V2經(jīng)DD3一方面向RL提供電流，一方面向C充電（接入RL后充電時間常數(shù)變?yōu)镃=RL//RintC≈RintC）。VC將如圖中b、c段所示。 當(dāng)V2又降至V2＜VC時，二極管又截止，電容C又向RL放電，如圖中c、就得到了一個如圖所示的鋸齒波電壓Vo = VC，由此可見輸出電壓的波動大大減小。 為了得到平滑的負載電壓，一般取d=RLC≥(3~5)T/2 (T為交流電周期20ms)此時：Vo=（～）V2。圖9 電容濾波時的波形變化 穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓可用穩(wěn)壓管也可用三端集成穩(wěn)壓管，但由于穩(wěn)壓管沒有過流過熱等保護功能，且設(shè)計要求要實現(xiàn)連續(xù)可調(diào)電壓，所以選用可調(diào)式三端穩(wěn)壓器較為好。①三端集成穩(wěn)壓器的特點：隨著半導(dǎo)體工藝的發(fā)展，現(xiàn)在已生產(chǎn)并廣泛應(yīng)用的單片集成穩(wěn)壓電源，具有體積小，可靠性高，使用靈活，價格低廉等優(yōu)點。最簡單的集成穩(wěn)壓電源只有輸入，輸出和公共引出端，故稱之為三端集成穩(wěn)壓器。三端集成穩(wěn)壓器只有三個端子，安裝和使用都很方便。②三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器克服了固定三端穩(wěn)壓器輸出電壓不可調(diào)的缺點，繼承了三端固定式集成穩(wěn)壓器的諸多優(yōu)點。三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器LM317是一種懸浮式串聯(lián)調(diào)整穩(wěn)壓器。外形如圖所示（圖10）。LM317圖10 LM317的外形圖說明：1端是調(diào)整端；2端是輸出端；3端是輸入端LM317的典型應(yīng)用電路（圖11）圖11 LM317的典型應(yīng)用電路為了使電路正常工作，一般輸出電流不小于5mA。輸入電壓范圍在2～40V之間，～37V之間調(diào)整。，由于調(diào)整端的輸出電流非常?。?0μA）且恒定，故可將其忽略，那么輸出電壓可用如下表示：Vo=（1＋R2／R1）式中， 是集成穩(wěn)壓器輸出端與調(diào)整端之間的固定參考電壓；R1取值120～240Ω（此值保證穩(wěn)壓器在空載時也能正常工作），調(diào)節(jié)RP可改變輸出電壓的大小（RP取值視RL和輸出電壓的大小而確定）。 元件電路參數(shù)計算①穩(wěn)壓管的選擇選用LM314可調(diào)集成穩(wěn)壓管，其特性參數(shù)為Vo=~37V，Iomax=500mA，最小輸入、輸出壓差(ViVo)min=3V，最大輸入、輸出壓差(ViVo)max=40V。組成的穩(wěn)壓電源電路如圖12所示。由計算得Vo≈(1+RP1/R1)，取R1=40 歐，R2=200歐。圖12 設(shè)計的電路圖及相應(yīng)的參數(shù)數(shù)據(jù)②選電源變壓器：輸入電壓的范圍為（13～）V。故選匝數(shù)比為17:1的就行。③選整流二極管及電容：整流電路選整流橋1B4B42，電容的選擇見電路圖12,④三極管、二極管：由于實驗室無圖12所示型號的三極管故用3DG130代替、二極管都用1N4007。1N4007額定電流1A，最大反向電壓100V。3DG130的Icm=300mA，四、總原理圖和仿真總原理圖（圖12所示）圖12總原理圖仿真圖：（圖13所示）圖13 仿真圖五、安裝與調(diào)試及性能測試與分析安裝與調(diào)試① 根據(jù)圖12所示總原理圖繪制出裝配電路圖，標清楚各元件的位置② 根據(jù)圖12所示原理圖列出元件清單，備好元件，檢查各元件的好壞。③ 正確識讀LM317的引腳，根據(jù)裝配圖完成可調(diào)輸出的三端集成穩(wěn)壓器組成的穩(wěn)壓電源安裝，如圖14所示。圖14 焊接好的電路板④ 焊接時要對各個功能模塊電路進行單個測試。⑤ 測試電路時，必須要保證焊接正確，才能打開電源，以防元器件燒壞。⑥ 按照原理圖焊接時必須要保證可靠接地。⑦ 調(diào)節(jié)電位器Rp，測量輸出電壓的變化范圍是否在1. 5V～10V之間。若不是，分析原因，找出故障，排除之。測試與分析①測量穩(wěn)壓電源輸出電壓的調(diào)整范圍及最大輸出電流。 ② 測量輸出電阻Ro。 ③測量穩(wěn)壓系數(shù)。 用改變輸入交流電壓的方法，模擬Ui的變化，測出對應(yīng)的輸出直流電壓的變化，則可算出穩(wěn)壓系數(shù)Sr（注意： 用調(diào)壓器使220V交流改變177。10％。即ΔUi=44V） ④ 用毫伏表可測量輸出直流電壓中的交流紋波電壓大小，并用示波器觀察、記錄其波形。 ⑥分析測量結(jié)果，并討論提出改進意見。 此電路的誤差分析 ：綜合分析可以知道在測試電路的過程中可能帶來的誤差因素有: ① 測得輸出電流時接觸點之間的微小電阻造成的誤差。 ② 電流表內(nèi)阻串入回路造成的誤差。 ③ 測得紋波電壓時示波器造成的誤差。 ④ 示波器, 萬用表本身的準確度而造成的系統(tǒng)誤差。 可以通過以下的方法去改進此電路: ① 減小接觸點的微小電阻。 ② 根據(jù)電流表的內(nèi)阻對測量結(jié)果可以進行修正。 ③ 測得紋波時示波器采用手動同步。 ④ 采用更高精確度的儀器去檢測。六、結(jié)論與心得經(jīng)過自己獨立自主的設(shè)計電路，自己翻閱查找各種資料，我不僅學(xué)到了關(guān)于集成流穩(wěn)壓電源有關(guān)的知識，更加了解了三端穩(wěn)壓器，而且增強了自己運用書本所學(xué)的理論知識到實踐中的能力，使自己對模擬電路充滿了興趣，增加了我對模擬電
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