题目三 直流稳压电源

一、直流稳压电源的基本原理

直流电源电路一般由“降压——整流——滤波——稳压”这四个环节构成。基本组成框图如下：

UiAC220V U1U2U3Uo变 压 器 整流电路滤波电路稳压电路+ RL

-

电源变压器的作用是将电网220V的交流电压变成整流电路所需要的电压U1 。因此，

。 U1=nUi（n为变压器的变比）

整流电路的作用是将交流电压U1变换成单方向脉动的直流U2。整流电路主要有半波整流、全波整流方式。以单相桥式整流电路为例， U2=0.9U1。每只二极管所承受的最大反向电压URM=2U1 ，平均电流ID(AV)=

0.45U11

IR= 。 2R

对于RC滤波电路，C的选择应适应下式，即RC放电时间常数应该满足：

RC=（3～5）T/2 ，T为50Hz交流电压的周期，即20ms 。

二、器件选择

1、变压器 ：

将220V交流电压变成整流电路所需要的电压U1。 此题建议用30W 双15V的变压器 2、整流电路：

将交流电压U1转换成单方向脉动的直流U2，有半波整流、全波整流，可以利用整流二极管构成整流桥堆来实现，此题建议用二极管搭建全波整流电路实现。

3、滤波电路：

将脉动直流电压U2滤除纹波，变成纹波较小的U3，有RC滤波电路、LC 滤波电路等，此题建议采用大电容滤波。 4、稳压器

常用集成稳压器有固定式三端稳压器和可调式三端稳压器。下面分别介绍其典型应用及选择原则。

固定式三端稳压器的常见产品有：78XX系列稳压器输出固定的正电压，如7805输出为+5V；79XX系列稳压器输出固定的负电压，如7905输出为-5V。 可调式三端稳压器能输出连续可调的直流电压，常见产品有：LM317稳压器输出连续可调的正电压；LM337稳压器输出连续可调的负电压。各稳压芯片的

管脚接法参考相关资料。 典型电路如下图：其中电阻R1和电位器RP组成电压输出调节电位器，输出电压U0的表达式为：

U0=1.25(1+

RP

) R1

317VoADJ2R1c7RP1式中R1一般取值为（120~240Ω）

+c3U23Vi+U0c5ui-

1-

选择原则：

集成稳压器的输出电压U0与稳压电源的输出电压相同。

三、主要性能指标要求

1．输出电压UO（Ⅰ档UO=+5V ；Ⅱ档UO= +12V，Ⅲ档UO=（－15V ～ ＋15V）可调） 2．输出纹波电压≤5mV

四、设计方法和步骤

（1）根据设计任务和性能指标要求选择方案，画出相应的方框图； （2）查阅相关资料，根据方框图进行具体电路设计； （3）列出元件清单；

（4）画出电路图和PCB图； （5）制作电路板；

（6）按照电路图进行装配和调试； （7）测试相关参数并进行数据处理；

（8）写实训报告（包括设计与调试的全过程，附上有关资料和电路图，有心得体会）。