串联型直流稳压电源.doc

《串联型直流稳压电源.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、设计指标输出电压：+12V，-12V，+5V+5V单独输出最大输出电流最大输出电流皆为以上稳压系数串联型直流稳压电源电源电路的作用是把交流市电(220V)变换成稳定的直流电压，直接或间接地给各个部分电路提供适当的供电，以保证负载电路能正常地进行工作。对电源电路总的要求是：稳压性能好，纹波系数小，功率损耗小，过载过压保护能力强等。电源电路的常见形式有：一般型的可调串联稳压电路，泵电源，高速可控硅稳压电源，开关式稳压电源等。开关式稳压电源具有工作效率高，稳压范围大特点。串联型稳压电源虽然具有功耗较大，效率

2、低，笨重的缺点，但同时因为其具有结构简单，安全可靠，维修容易等优点而被广泛使用，鉴于这些优点我们决定设计串联型直流稳压电源。一、串联型直流稳压电源的组成与原理1、串联型直流稳压电源的组成直流稳压电源一般有电源变压器、整流滤波电路及稳压电路所组成。如图1所示图1直流稳压电源组成框图其中稳压电路部分包括：调整，误差取样，比较放大和基准电路几个部分。2、稳压原理稳压电路部分是串联型稳压电路的主体部分。其中调整电路的作用相当于一个与负载串联的可变电阻。当输出的直流电压U0,因某种因素影响而升高时，通过误差取样

3、电路，取出其变化值。此变化量经比较放大电路而形成控制电压，去控制这个可变电阻，使其电阻增大，其上的压降增大，使输出电压下降，仍回到U0，当输出电压U0变化时，按照上述同样的过程，但变化的极性相反，使这个可变电阻的阻值变小，其上的压降减小，使输出电压U0回升，这样就起到了稳定电压的作用。随着集成电路的发展，把调整管、误差取样、基准和比较放大电路等部分做在一起成为集成化器件。如LM78XX系列，LM79XX系列等。为使电路简洁，可靠，我们使用三端稳压集成块。二、串联型稳压电源设计串联型稳压电源总体电路图如

4、下：图2串联稳压电源电路图1、电源变压器电源变压器的作用是将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需的交流电压。变压器输出次级电压的计算：为三端稳压块的输入电压，与交流电压的有效值的关系为（2—1）电路中我们使用固定三端稳压集成电路LM7805、LM7812、LM7912来稳定电压。其最小输入、输出压差，最大输入、输出压差。由式（2—1）可得变压器次级的输出电压与稳压器输入电压的关系。的值不能取大，越大，稳压器的压差越大，功耗也就越大。一般取，。输入电压的范围为同理，-12V与+12V相同。因此我

5、们选用稳压输出电压+12V、-12V的变压器次级抽头输出电压。次级电流，取，则变压器组次级输出功率。稳压输出电压+5V的变压器次级抽头输出电压。次级电流，取，则变压器+5V组次级输出功率，变压器次级总功率为16.8+11=26.8W，为留有余地，次级总功率为30W。2、整流电路整流二极管组成单相桥式整流电路，将变压器的次级输出交流电压变成脉动的直流电压，再经滤波电容C滤除纹波，输出直流电压。是的有效值。每只整流二极管承受的最大反向电压（2—2）据上面变压器的输出交流电压有效值计算：+12V和-12V变

6、压器次级整流二极管最大反向电压+5V变压器次级整流二极管最大反向电压我们使用远大于此值的常用整流二极管1N4007，以满足要求。1N4007极限参数为，3、滤波电容参数计算滤波电容C可由下式计算：（2—3）（根据《电子线路设计·实验·测试》（第二版）谢自美主编96页）式中，为稳压器输入端纹波电压的峰-峰值；t为电容C的放电时间，；为电容C的放电电流，可取，滤波电容C的耐压值应大于。若要按+5V输出电压的纹波系数为3mV，正负12V输出电压的纹波系数为20mv由公式（2—3）计算7805前滤波电容值为耐

7、压值需大于10V，取电容值6800uF，耐压值大于16V的电解电容。7812、7912前滤波电容值为耐压值需大于20V，取电容值2200uF，耐压值大于36V的电解电容。可得4、散热片的选择为保证稳压器能正常工作并达到设计指标，首先要把稳压器工作时产生的热量及时散发掉。稳压器的最大允许功耗取决于芯片的最高结温。仅当芯片的工作温度低于最高结温时，稳压器才能正常工作。因此，稳压器的散热能力与强，芯片的实际结温就愈低，它所能承受的功率也愈大。稳压器的散热能力取决于它的热阻。给半导体器件夹散热器后可以减小总热

8、阻。（2—4）式中，表示散热片与周围空气的热阻，为稳压器的允许最高结温，为环境温度，表示设计功耗，表示从结到器件表面的热阻。稳压器允许最高结温为℃（民品），环境温度℃7805稳压器的设计功耗为：。查资料得TO220封装，TO3封装代入公式（2—4）中得查资料得散热片的表面积约为100（铝板）。留出1/3余量，实际铝散热板面积为130。涂导热硅脂后，查资料得，算得,需散热片的表面积约为30，实际为留有余量选择40铝板。同理，算得7812，7912若涂导热硅