直流稳压源电路设计(编辑修改稿)

直流稳压源电路设计(编辑修改稿)内容摘要：

端 ,故称之为三端集成稳压器 .根据设计所要求的性能指标，选择集成三端稳压器。 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 CW31 CW33 LM31 LM337。 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~37V，最大输出电流 为。 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。 LM317 系列和 lM337 系列的引脚功能相同。 LM317 作为输出电压可变的集成三端稳压块 ,是一种使用方便、应用广泛的集成稳压块。 317 系列稳压块的型号很多 :例如 LM317HVH、 W317L 等。 电子 爱好者经常用 317 稳压块制作输出电压可变的稳压电源 (其电路的基本形式如下图所示 )。 直流稳压电源 稳压电源的输出电压可用下式计算： Vo=(1+R2/R1) 直流稳压电源电路的设计 17 仅仅从公式本身看 ,R R2 的电阻值可以随意设定。 然而 R1 和 R2 的阻值是不能随意设定的。 首先 317 稳压块的输出电压变化范围是 Vo=— 37V(高输出电压的 317 稳压块如 LM317HVA、 LM317HVK 等 ,其输出电压变化范围是 Vo=— 45V),所以 R2/R1 的比值范围只能是 0—。 其次是 317 稳压块都有一个最小稳定工作电流 ,有的资料称为最小输出电流 ,也有的资料称为最小泄放电流。 最小稳定工作电流的值一般为。 由于 317 稳压块的生产厂家不同、型号不同 ,其最小稳定工作电流也不相同 ,但一般不大于 5mA。 当 317 稳压块的输出电流小于其最小稳定工作电流时 ,317 稳压块就不能正常工作。 当 317 稳压块的输出电流大于其最小稳定工作电流时 ,317 稳压块就可以输出稳定的直流电压。 如果用317稳压块制作稳压电源 ,没有注意 317稳压块的最小稳定工作电流 ,那么你制作的稳压 电源可能会出现下述不正常现象 :稳压电源输出的有载电压和空载电压差别较大。 要解决 317 稳压块最小稳定工作电流的问题 ,可以通过设定 R1和 R2阻值的大小 ,而使 317 稳压块空载时输出的电流大于或等于其最小稳定工作电流 ,从而保证 317 稳压块在空载时能够稳定地工作。 此时 ,只要保证 Vo/(R1+R2)≥ ,就可以保证 317 稳压块在空载时能够稳定地工作。 上式中的 为 317稳压块的最小稳定工作电流。 当然 ,只要能保证 317 稳压块在空载时能够稳定地工作 ,Vo/(R1+R2)的值也可以设定为大于 的任意值。 经计算可知 R1 的最大取值为 R1≈。 又因为 R2/R1 的最大值为。 所以 R2 的最大取值为 R2≈。 在使用 317稳压块的输出电压计算公式计算其输出电压时 ,必须保证 R1≥ ,R2≤ ,才能保证 317 稳压块在空载时能够稳定地工作。 当然在 317 稳压块的输出端并联泄流电阻 R(如图所示 ),也可以为 317 稳压块提供最小稳定工作电流。 但是 ,由于并联的泄流电 阻不能随输出电压的变化而变化 ,如果要保证 317 稳压块在输出电压为 ,其输出电流大于其最小稳定工作电流 ,则在 317稳压块的输出电压为37V 时 ,流过泄流电阻的电流就太大了 ,这样不仅浪费了电能 ,而且增加了 317 稳压块的负担 ,不是一种妥当的办法。 结论： 1． 317 稳压块的输出电压变化范围是 Vo=— 37V，故 R2/R1 的比值范围只能是 0— ； 2. 317 最小稳定工作电流的值一般为 ，需要保证Vo/(R1+R2)≥ ，经计算可知 R1 的最大取值为 R1≈ ，电阻 R1 常取值。 又因为 R2/R1 的最大值为。 所以 R2 的最大取值为 R2≈。 参数计算 商丘工学院毕业论文（设计） 12 （ 1）选择电源变压器 1）确定副边电压 U2: 根据性能指标要求： Uomin=9V Uomax=12V 又 ∵ UiUomax≥ (UiUo)min UiUoin≤ (UiUo)max（其中：（ UiUo） min=3V， (UiUo)max=40V（ LM317 输入与输出工作压差Δ U=UiUo： 3～ 40） ∴ 15V≤ Ui≤ 49V 此范围中可任选 ： Ui=17V=Uo1；根据 Uo1=(～ )U2 可得变压的副边电压： 2）确定变压器副边电流 I2： ∵ Io1=Io 又副边电流 I2=(～ 2)IO1 取 IO=IOmax=500mA 则 I2=＊ = 3）选择变压器的功率： 变压器的输出功率： PoI2U2= （ 2）选择整流电路中的二极管 ∵ 变压器的副边电压 U2=15V ∴ 桥式整流电路中的二极管的反向击穿电压为 UBR=50V21V；最大整流电流为IF=1A。 （ 3）滤波电路中滤波电容的选择 根据输出电流大小选择滤波电容 C的参数。 输出电压为 12V，最大输出电流为 1A，则 1A 输出电流对应的负载电阻 =15Ω；根据 =（ 3～ 5） T/2 条件，则 C1= =1300～ 3300uF，取 2200u3300uF 可以满足要求。 在这种情况下，滤波输出电压 uo=(有效值 )。 电路中滤波电容承受的最高电压为 ，所以所选电容器的耐压应大于 21V 可调节直流稳压电源原理图 D1 和 D2 作用是：当输出短路时， C13 上的电压 D2 泄放掉，从而达到反偏保护的目的。 此外，当输入短路时， C14 等元件上储存的电压会通过 D1 泄放掉，用于防止 内部内部调整管反偏。 C13 用以提高 LM317 的纹波抑制能力。 C14 用以改善 IC 的瞬态响应。 C11 和 C12 用于输入整流滤波。 还有 LM317 回因温度升高直流稳压电源电路的设计 17 而截止，必须加散热片。 元件的选择 由上面的参数计算可知， 我们选择输出电压 U2 为 15V，功率 34W 的变压器整流整流电路中的二极管选用 IN4001，耐压 50V，电流 1A。 也可由四个整流二极管组成，也可直接用集成的整流桥块代替。 C11 选用电解电容 2200UF， C12 选用陶瓷电容 ， C13选用电解电容 ， C14选用电解电容 100UF， C15 选用 ， DI和 D2 的二极管选用 IN4001， R14 选用 120Ω金属膜电阻， R12 和 R11 选用 1KΩ多圈可调精密电位器， R13 选用 1KΩ粗调电位器。 注意： 因为大容量电解电容有一定的绕制电感分布电感，易引起自激振荡，形成高频干扰，所以稳压器的输入、输出端常 并入瓷介质小容量电容用来抵消电感效。