双路可调直流稳压电源.pdf

基础电源电路设计--双路输出可调直流稳压电源的设计

工作原理

本直流电源由电源、滤波、保护、稳压等四个基本模块组成,如图1框图所示,其电路原
理图如图2
所示。

电源变压器整流电路滤波电路稳压电路直流稳压输出

交流220V输入
图1直流电源模块方框图

1.电源变压器采用降压变压器，将电网交流电压220V变换成需要的交流电压。此交流电压
经过整流后,可获得电子设备所需要的直流电压。
2.整流电路利用单相桥式整流电路,把50Hz的交流电变换为方向不变但大小仍有脉动的直
流电。其优点是电压较高、纹波电压较小,变压器的利用率高。设计采用IN4007二极管组成
整流电路，也可以采用桥堆RS808等做全桥整流,最大电流可达8A,配合本设计的大滤波电
容,使得本电源的瞬时大电流的供电特性好、噪声小、反应速度快、输出纹波小。
3.滤波电路采用电容滤波电路,将整流电路输出的脉动成分大部分滤除,得到比较平滑的直
流电。本电路采用4700μF/50V的大电容C1、C2使输出电压更加平滑,电源瞬间特性好,
适合带感性负载，如电机的启动。C1、C2各并联了一只0.1μF/63V的CBB电容，滤去高
频干扰,使输入到集成电路LM317、LM337、LM7805的直流电尽可能的平滑和纯净。
4.LM7805固定输出5V稳压输出。为适应不同应用场合的需要而将电压设置为可调，可调
稳压电路由LM317输出正电源,LM337输出负电源。LM317和LM337均使用了内部热过载,
包含过流保护、热关断和安全工作区补偿等完善的保护电路,使得电源可以省去保险丝等易
损耗器件。可调节输出电压的计算Uo=1.25×(1+Rf/R),Rf为可调电阻的取值（即图中的
电位器W1、W2），R（即图中的电阻R1、R2）为三端可调稳压输出端与调整端间的电阻值。
可调电阻选用精密可调电阻,保证输出电压的精确可调。如选用的可调电阻Rf为5kΩ、R为
270Ω的组合,可以分别对1.25V～24V-1.25V～-24V之间实现连续可调。
5.稳压电路因为线性电源发热量较大，所以本电源中需加了足够的散热器。
2）、参数计算
1.LM317与LM337的选择
LM317/LM337的电压输出范围是±1.25V～±37V，负载电流最大为1.5A,仅需两个外接
电阻来设置输出电压，连续可调。此外,它的线性调整率为0.01和负载调整率0.1%也比标
准的固定稳压器好。此外该器件内置过载保护电路、安全保护等多重保护功能。内阻小、电
压稳定、噪音极低、输出纹波小(输出端最小仅用100μF),实际使用效果比LM78××、LM79
××等稳压模组好。
2.稳压电阻Rf、R的选择
要保证LM317/LM337在空载时能够稳定地工作,只要保证Uo/(Rf+R)≥1.5mA就可以了。
1.5mA为稳压块的最小稳定工作电流。可以选择Rf、R分别为5kΩ可调电阻和270Ω的固定
电阻。改变Rf的值可以调节输出电源值,输出电压计算公式如下:
Vout=1.25×(1+Rf/R)=1.25(1+R2/270)
3.二极管1N4007的选择
D5、D6的作用是防止输入短路时,C7、C8经集成电路放电;D7、D8的作用是防止输出
短路时，C5、C6通过集成电路放电。D5、D7和D6、D8的组合,防止输入短路时C5、C6通
过集成电路放电。
4.C5、C6的选择
C5、C6用于抑制纹波电压对电源调整的干扰,防止输出电压增大时纹波被放大。在10V
应用中,10μF电容在120Hz处改进纹波抑制约15dB。
5.变压器及电容选择
考虑到平时使用的电源大多在0～15V之间，而且LM317/LM337的极限电压37V,所以选
用变压器的输出电压为±18V,因为二极管0.7V的压降，则每一路输出为±17.3。按照输出
电流Io=1.5A，则单路最大输出功率；Po=UoIo=17.3V×1.5A=25.95W；单路消耗的总功率
为:Pi=UiIi=18V
×1.5A=27W(i=1,2);两路共消耗的功率为P=2Pi=27×2=54W。考虑其效率设为80%,则电源消
耗的功率为Pall=P/80%=54/80%=67.5W。

3）、稳压电源的主要性能指标

稳压电源的主要性能指标有：电压调节范围、电压调整率、内阻和纹波系数等。

纹波系数r是反映输出电压中所含交流分量的程度，并希望交流分量愈小愈好，系数r用输

出电压中交流分量的总有效值与直流分量值之比来表示，即：

电压调整率SD，就是指当负载不变，交流电网电压变化±10%时，输出电压的变化程度，且

用输出电压相对变化的百分数来表示，即：。

电源内阻Ro是指在输入电压不变，负载变化时，输出电压的变化程度，并用输出电压的变

化与输出电流的变化之比来