直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)課件

實(shí)驗(yàn)九直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)原理

設(shè)計(jì)任務(wù)

設(shè)計(jì)要求實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1．研究單相橋式整流、電容濾波電路的特性。2．掌握串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電源主要技術(shù)指標(biāo)的測試方法。3．研究三端集成穩(wěn)壓器的特點(diǎn)和性能指標(biāo)的測試方法。4．了解集成穩(wěn)壓器擴(kuò)展性能的方法。

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源由電源變壓器、整流、濾波和穩(wěn)壓電路四部分組成，其原理框圖如圖9.1所示。圖9.1直流穩(wěn)壓電源框圖二、實(shí)驗(yàn)原理圖9.2串聯(lián)型穩(wěn)壓電源實(shí)驗(yàn)電路TDZR+-VI+-VO-+R1R’wR“wR2AT:電源調(diào)整管R、DZ：穩(wěn)壓電路，提供基準(zhǔn)電壓A：比較放大R1,R2,RW：取樣環(huán)節(jié)輸出電壓：ZWWOVRRRRRV221''+++=ZWWOVRRRRRV221min+++=ZWOVRRRRV221max++=串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路工作原理當(dāng)輸入電壓VI增加（或IO減小）時(shí)，導(dǎo)致輸出電壓VO增加，反饋電壓VF隨之增加，VF與VREF相比較，其差值電壓經(jīng)比較放大后使VB和IB、

IC減小，調(diào)整管T的c-e間電壓vCE增大，使VO下降，從而維持VO基本穩(wěn)定。比環(huán)有差調(diào)整系統(tǒng)TDZR+-Vi+-VO-+R1R’wR“wR2RLIOVREFVFA

隨著半導(dǎo)體工藝的發(fā)展，穩(wěn)壓電路也制成了集成器件。由于集成穩(wěn)壓器具有體積小，外接線路簡單、使用方便、工作可靠和通用性等優(yōu)點(diǎn)，因此在各種電子設(shè)備中應(yīng)用十分普遍，基本上取代了由分立元件構(gòu)成的穩(wěn)壓電路。集成穩(wěn)壓器的種類很多，應(yīng)根據(jù)設(shè)備對(duì)直流電源的要求來進(jìn)行選擇。對(duì)于大多數(shù)電子儀器、設(shè)備和電子電路來說，通常是選用串聯(lián)線性集成穩(wěn)壓器。而在這種類型的器件中，又以三端式穩(wěn)壓器應(yīng)用最為廣泛。2.

集成穩(wěn)壓器圖9.3為78XX系列的外形和接線圖，有三個(gè)引出端：輸入端---1公共端---2輸出端---3除固定輸出三端穩(wěn)壓器外，尚有可調(diào)式三端穩(wěn)壓器，后者可通過外接元件對(duì)輸出電壓進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)不同的需要。本電路所用集成穩(wěn)壓器為三端固定正穩(wěn)壓器7812，它的主要參數(shù)有：輸出直流電壓U0＝＋12V，輸出電流L:0.1A，M:0.5A，電壓調(diào)整率10mV/V，輸出電阻R0＝0.15Ω，輸入電壓UI的范圍15～17V。因?yàn)橐话鉛I要比U0大3～5V，才能保證集成穩(wěn)壓器工作在線性區(qū)。圖9.378XX00系列外形及接線圖圖9.4是用三端式穩(wěn)壓器7812構(gòu)成的單電源電壓輸出串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的實(shí)驗(yàn)電路圖。其中整流部分采用了由四個(gè)二極管組成的橋式整流器成品（又稱橋堆），內(nèi)部接線和外部管腳引線如圖9.3所示。濾波電容C1、C2一般選取幾百～幾千微法。當(dāng)穩(wěn)壓器距離整流濾波電路比較遠(yuǎn)時(shí)，在輸入端必須接入電容器C3（數(shù)值為0.33μF），以抵消線路的電感效應(yīng)，防止產(chǎn)生自激振蕩。輸出端電容C4(0.1μF)用以濾除輸出端的高頻信號(hào)，改善電路的暫態(tài)響應(yīng)。

圖9.3圖9.478XX00系列外形及接線圖由7812構(gòu)成的串聯(lián)型穩(wěn)壓電源

圖9.5(a)為正、負(fù)雙電壓輸出電路，例如需要U01＝＋15V，U02＝－15V，則可選用78xx和79xx三端穩(wěn)壓器，這時(shí)的UI應(yīng)為單電壓輸出時(shí)的兩倍。當(dāng)集成穩(wěn)壓器本身的輸出電壓或輸出電流不能滿足要求時(shí)，可通過外接電路來進(jìn)行性能擴(kuò)展。圖9.5(b)是一種簡單的輸出電壓擴(kuò)展電路。如7812穩(wěn)壓器的3、2端間輸出電壓為12V，因此只要適當(dāng)選擇R的值，使穩(wěn)壓管DW工作在穩(wěn)壓區(qū)，則輸出電壓U0＝12＋Uz，可以高于穩(wěn)壓器本身的輸出電壓。圖9.5（a）正、負(fù)雙電壓輸出電路輸出電壓擴(kuò)展電路圖9.5(b)(2)穩(wěn)壓電路的輸出電阻輸出電阻反映了穩(wěn)壓輸出受負(fù)載變化的影響輸出電阻R0定義為：當(dāng)輸入電壓UI（指穩(wěn)壓電路輸入電壓）保持不變，由于負(fù)載變化而引起的輸出電壓變化量與輸出電流變化量之比，即輸出電流從0變化到最大額定輸出值時(shí),輸出電壓的相對(duì)變化量被稱為電流調(diào)整率。（3）電流調(diào)整率SI:1.直流穩(wěn)壓電