可调直流稳压电源设计

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1、【摘要】直流稳压电源，又称直流稳压器，它的供电电源大都是交流电源，当交流供电电源的电压或负载电阻变化时，稳压器的直接输出电压都能保持稳定。直流稳压电源一般由电源变压器，整流电路，滤波电路，以及稳压电路等电路组成。变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电；整流器把交流电变为直流电；经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。本设计主要采用三端集成稳压块LM317来构成直流稳压电源电路，通过变压，整流，滤波，稳压等过程将220V交流电，变为稳定的直流电，并实现电压可在2-28V可调。【关键词】直流，稳压，变压，可调一、集成可调直流稳压电源设计

2、的目的学习可调直流稳压电源基本理论在实践中综合运用的初步经验；掌握该电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力；掌握可调直流稳压电源的性能指标测试方法，培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。二、集成可调直流稳压电源的总体设计思路2.1可调直流稳压电源设计思路(1)变压。市电电压交流220V(有效值)50Hz，要获得低压直流输出，首先必须采用电源变压器将市电压降低到所需要的交流电压。(2)整流。降压后的交流电压，通过整流电路变成单向直流电，但其幅度变化大（即脉动大）。(3)滤波。经整流后的脉动较大的直流电压须经过滤波电路变成平滑，脉动小的直流

3、电，即将交流成份滤掉，保留其直流成份。(4)稳压。滤波后的直流电压，再通过稳压电路稳压，便可得到基本不受外界影响的可调且稳定的直流电压输出，供给负载RL。(5)工作流程图(如图1所示)。12图1稳压电源工作流程图2.2可调直流稳压电源的工作原理方框图直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置，它需要变压、整流、滤波、消振、稳压、保护、可调七个环节来完成的（如图2所示）。图2可调直流稳压电源方框图(1)电源变压器。电源变压器，是降压变压器，它将市电220V交流电压变换成符合需要的较低的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的

4、副边电压确定（如图3所示）。图3电源变压器(2)整流电路。整流电路是利用二极管的单向导电性，把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电，它由VD1，VD2，VD3，VD4构成单相全波整流电路，电路如图4所示。在u2的正半周内，二极管VD1、VD3导通，VD2、VD4截止；u2的负半周内，VD2、VD4导通，VD1、VD3截止。正负半周内部都有电流流过的负载电阻RL，且方向是一致的，电路的输出波形如图5所示。12图4整流电路图图5整流波形图在桥式整流电路中，每个二极管都只在半个周期内导电，所以流过每个二极管的平均电流等于输出电流的平均值的一半，即。电路中的每只

5、二极管承受的最大反向电压为(U2是变压器副边电压有效值)。在设计中，常利用电容器两端的电压不能突变和流过电感器的电流不能突变的特点，将电容器和负载电容并联或电容器与负载电阻串联，以达到使输出波形基本平滑的目的。选择电容滤波电路后，直流输出电压：Uo=0.9U2，直流输出电流：Io=0.9（Io是变压器副边电流的有效值）。(3)滤波电路。滤波电路它可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压，它由等外围元器件构成。(4)稳压电路。稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压和负载的变化而变化,其主要由三段集成稳压块L

6、M317组成（如图6所示）。图6稳压电路图(5)保护电路。LM317稳压块的输入端②脚与输出端③脚连接的二极管VD5用于防止输入端电压突然降低或输出端电压突然升高，输出电容放电时对LM317的冲击，从而起到保护稳压集成电路的作用（如图7所示）。12图7保护电路图2.3设计方法简介根据设计所要求的性能指标，选择三端集成稳压器。因为要求输出电压可调，所以选择三端可调式集成稳压器。可调式集成稳压器，常见主要有LM317、CW317、CW337等。317系列稳压器输出连续可调的正电压，337系列稳压器输出连可调的负电压，可调范围为6V-13V，最大输出电流为1.5

7、A。稳压内部含有过流、过热保护电路，具有安全可靠，性能优良、不易损坏、使用方便等优点。其电压调整率和电流调整率均优于固定式集成稳压构成的可调电压稳压电源。图8LM317的管脚功能图图9LM317外形图本设计中采用LM317集成稳压块，其管脚功能图如图8所示，外形图如图9所示。三、集成可调直流稳压电源的设计过程3.1集成可调直流稳压电源电路图的设计(1)确定目标。设计整个系统是由那些模块组成，各个模块之间的信号传输，并画出直流稳压电源方框图。(2)设计分析。根据设计需要的功能，来选择各单元电路所用电路模形。(3)参数选择。根据设计指标的要求，来确定各单元电路

8、中符合参数要求的元器件。(4)总电路图。连接各单元电路形成本设计的