直流稳压电源的设计与制作.ppt

任务一直流稳压电源的设计与制作任务目标

（1）能够根据电子产品设计的流程，完成直流稳压电源的方框图的设计、各个功能单元的设计以及整个电路原理图的设计，并能进行基本的分析和计算以达到设计指标的要求。
（2）能够综合考虑选取电子元器件。
任务要求

采用分立元件设计一台串联型直流稳压电源，其功能和技术指标如下：
（1）输出电压U0可调：6～12v。
（2）输出额定电流I0＝500mA。
（3）电压调整率KU≤0.5。
（4）电源内阻RS≤0.1。
（5）纹波电压S≤5mV。
（6）过载电流保护：输出电流为600mA时，限流保护电路工作。相关知识
1直流稳压电源的组成和功能
2单相整流电路
3滤波电路
4稳压电路
5集成稳压电源
一、直流稳压电源的组成和功能整流电路的任务：把交流电压转变为直流脉动的电压。

常见的小功率整流电路，有单相半波、全波、桥式和倍压整流等。

为分析简单起见，把二极管当作理想元件处理，即二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。（一）、单相半波整流电路的工作原理uo（二）单相全波整流电路的工作原理（三）单相桥式整流电路的工作原理桥式整流电路u2>0时几种常见的硅整流桥外形：（四）整流电路的主要参数S定义：整流输出电压的基波峰值Uo1M与Uo平均值之比。S越小越好。平均电流(ID)与反向峰值电压(UDRM)是选择整流管的主要依据。三、滤波电路1.电容滤波电路RL未接入时(忽略整流电路内阻)RL接入（且RLC较大）时(忽略整流电路内阻)uou2u2(2)电容滤波电路的特点近似估算:Uo=（1～1.1）U2
Io=ID=Uo/RL=（1～1.1）U2/RL2.电感滤波电路电感滤波原理3.RC–型滤波器4.LC–型滤波器四、稳压电路稳压电源类型:1.稳压电路的主要性能指标2.串联反馈式稳压电路基准电压:
为比较放大电路提供一稳定性较高的直流基准电压VREF（VZ），使比较放大器输入信号能完全反映输出电压的变化。基准电压VREF通常由稳压管提供。（选稳压管的原则：VREF即VZ一般为输出电压的一半左右，或VZ≤U0min,且温度系数ɑZ和电阻rZ尽量要小）。
调整环节：
调整环节是电路的核心，一方面给负载提供大电流，另一方面降落并调整电路输入输出电压差。调整管在任何情况下必须工作在放大区。当U0=U0max时，调整管的最小管压降VCEmin必须大于其饱和压降VCES（一般取VCEmin=3～4V）。当负载电流最小时，调整管也不能进入截止区，否则不能完成调节作用。
比较放大:
高增益直接耦合放大器（可为集成运放，或共射、差动电路）AV越大越好，控制调整管的作用越强。输出电压取样电路：
采集输出电压的变化量。采集比（分压比）n(一般为0.5～0.8

因调整管与负载接成射极输出器形式，为深度串联电压负反馈，故称之为：串联反馈式稳压电路。T1调整管稳压原理(3)输出电压的确定和调节范围例：UI=18V，UZ=4V，R1=R2=RW=4.7k，求输出电压的调节范围。(4)实际的稳压电源采取的改进措施五、集成稳压电源1端:输入端
2端:公共端
3端:输出端1端:公共端
2端:输入端
3端:输出端集成稳压电源应用电路固定三端稳压器的典型应用U0=UZ+UXX（注意选择适当R值，使稳压管工作在稳压区）静态电流IQ=5～8mA,要求I1=UXX/R1≥5IQ
则U0=UXX+（I1+IQ）R2=（1+R2/R1）UXX
（故U0＞UXX）
Ii≈I01
R1=UBE/IR=UBE/(Ii-IB)=UBE/(I01-IB))=UBE/(I01-IC/)
I0=IC+I01
若想连续取比1A以上的电流，可采用下图所示的加接三极管增大电流的方法特点可调三端稳压器的典型应用
正压系列：W3l7系列稳压块能在输出电压为1.25V～37v的范围内连续可调．外接元件只需一个固定电阻和一只电位器。其芯片内也有过流、过热和安全工作区保护。最大输出电流为1.5A。其典型电路如图所示。图中电阻R1与电位器RP组成电压输出调节电器，输出电压U0的表达式为：U0≈1.25（1+RP/R1）。R1一般取120～240Ω，输出端与调整压差为稳压器的基准电压(典型值为1.25V),所以流过R1的泻放电流为5～10mA。任务实施二、稳压电源的主要性能指标：
1、输出电压U。和输出电压调节范围
2、最大负载电流I0m
3、输出电阻R。
输出电阻R。定义为：当输入电压UI(指稳压电路输入电压)保持不变，由于负载变化而引起的输出电压变化量与输出电流变化量之比，即
4、稳压系数S(电压调整率)
稳压系数定义为：当负载保持不变，输出电压相对变化量与输人电压相变化量之比，即
三、电路
四、工作原理

如图所示，220v交流电经双18v变压器产生两组18v的低压交流电，