集成直流稳压电源的设计

  1、 设计目的 （1）掌握集成直流稳压电源的实验方法。 （2） 掌握用变压器、 整流二极管、 滤波电容和集成稳压器来设计直流稳压电源的方法。 （3）掌握直流稳压电源的主要性能指标及参数的测试方法。 （4）为下一个综合实验——语音放大电路提供电源。 2、 设计的基本要求 （1） 设计一个双路直流稳压电源。 （2） 输出电压 Uo = ±12V ， 最大输出电流 Iomax = 1A 。 （3） 输出纹波电压 ΔUop-p ≤ 5mV , -3 稳压系数 SU ≤ 5×10 。 （4）选作：加输出限流保护电路。

  电压大于 5mV，略大。 3、调试过程中所遇故障分析 在刚焊完来测试时，发现正向输出电压正常，负向输出电压远小于-12V。在进 行检查后，发现变压器的连接方式有问题。在改正后，即得出了相应的结果。

  3、滤波电路 交流电经整流电路后可变为脉动直流电， 但其中含有较大的交流分量， 为使设备上用纯 净的交流电，还必须用滤波电路滤除脉动电压中的交流成分。常见的滤波电路有：电容滤波 电路、电感滤波电路、电感电容滤波电路以及 Π 型滤波电路。在此电路中，由于电容滤波 电路电路较为简单、且能得到较好的效果，故选用此电路。在加入电容滤波电路后，由于电 容是储能元件，利用其充放电特性，使输出波形平滑，减少脉动成分，以达到滤波的目的。 为了使滤波效果更好，可选用大容量的电容为滤波电容。应为电容放电的时间常数越大，放 电过程越慢，脉动成分越少，同时使得电压更高。滤波电容一般选几十至几千微法的电解电 容， 一般选取 Rl C = (3 ~ 5)

  4、稳压电路 经过整流和滤波后得直流电压，会由于电网电压的波动以及负载电阻的变动而发生变 化。在绝大多数情况下，这种输出电压的变化波动显得太大，仍需进一步对其稳定，这就需 要采用稳压电路。 目前常用的稳压电路有并联式稳压电路、 串联稳压电路以及集成式稳压电 路。 由于集成式稳压芯片具有较完善的短路和限流保护、 过热保护和调整管安全工作区保护 电路，因而工作是较为稳定的，电路也相对来说还是比较简单。为了使电路正常工作，要求输入电压 应比输出电压自少高出 2.5V~3V。电路如图 2-4、图 2-5 所示。电容 C1 可防止自击振荡，还 可抑制电源的高频脉冲干扰，一般取 0.1~1uF。输出端电容 C2 能改善负载的瞬态响应， 消除电路的高频噪声，同时也具有消除自击振荡的作用。

  1、元件介绍 （1）三端集成稳压器 L78、 系列集成稳压器是一种有广泛用途的三端集成稳压器。 79 W78 系列三端集成稳压 电路具有固定输出正电压，L79 系列三端集成稳压电路具有固定输出负电压。这两个系列稳 压器都具有较完善的短路和限流保护、 过热保护和调整管安全工作区保护电路， 因而他的工 作是比较可靠的。字母后面的数字表示输出电压，电压等级：5V、6V、8V、12V、15V、18V、 24V 。如设计一个输出 ± 12V , 最大电流1A 的线性直流稳压电源，选择 L7812、L7912。

  U 2 ≈ 0.9U 2 ，所以变压器的输出电压的平均值至少应为 15V，因此

  1、测试结果 输出端正电压 Uo1=12.31V 输出端负电压 Uo2=-12.81V 输出纹波电压(正)ΔUop-p=6.33mV （负）ΔUop-p=0.14mV 2、测试结果分析 由上面的结果可知，输出端电压基本符合实验要求。但是输出正电压的一端纹波

  在电子电路中， 常常要电压稳定的直流电源供电， 小功率稳压电源一般是由电源变压 器、整流、滤波和稳压四部分电路组成。下面分别就稳压电源的四个组成部分分别分析其原 理 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低电压。 2、整流电路 整流电路一般由单项导电性的二极管构成， 常常采取单项半波、 单项全波和单向桥式整 流电路。如图 2-2 所示的整流电路为应用广泛的桥式整流电路。电路中采用了 4 个二极管， 组成三项桥式整流电路。整流过程中，4 个整流管轮流导通，无论正半周还是负半周，流过 负载的电流方向一致，形成全波整流，将变压器楚楚的交流电压变成了脉动直流电压。

  [1] 李金平,路勇,延凤平.模拟集成电路基础[M].北京:北方交通大学出版社,2003. [2]侯建军,佟毅,刘颖,等.电子技术基础实验、综合设计实验与课程设计[M].北京:高等教育出版社,2007. [3]

  （2） 整流桥 整流桥的作用是将交流电转变为直流脉动电压。整流桥堆产品是由四只整流硅芯片 作桥式连接，外用绝缘朔料封装而成，大功率整流桥在绝缘层外添加锌金属壳包封， 增强散热。最大整流电流从 0.5A 到 100A，最高反向峰值电压从 50V 到 1600V。一般 整流桥命名中有 3 个数字,第一个数字代表额定电流;后两个数字代表额电压。本实验 用 RS307，即额定电流 3A，标称电压 1000V。 2、 原件参数计算与选择 （1） 稳压器 要求输错误 ！ 未找到引用源 。 的直流电，选择选择 W7812、W7912。 错误 （2） 变压器 为 了 使 电 路 正 常 工 作 ， 要 求 输 入 电 压 应 比 输 出 电 压 自 少 高 出 2.5V~3V ， 且