交直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源設(shè)計(jì)ppt培訓(xùn)課件

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1、交直流穩(wěn)壓、穩(wěn)流電源設(shè)計(jì)主要介紹交直流穩(wěn)壓源、穩(wěn)流源設(shè)計(jì)基礎(chǔ),設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)步驟。并通過(guò)大量例題詳細(xì)介紹了方案論證、軟、硬件設(shè)計(jì)、技術(shù)指標(biāo)測(cè)試及測(cè)試結(jié)果分析。具有缺相保護(hù)功能的蓄水池自動(dòng)供水電路5.1穩(wěn)壓、穩(wěn)流電源設(shè)計(jì)基礎(chǔ)電源是電子設(shè)備的能源電路,關(guān)系到整個(gè)電路設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性和可靠性。本節(jié)主要介紹直流穩(wěn)壓電源直流恒流電源交流穩(wěn)壓電源5.1.1直流穩(wěn)壓電源一、直流穩(wěn)壓電源的基本原理直流穩(wěn)壓電源一般由電源變壓器、整流電路、濾波電路及穩(wěn)壓電路所組成。一、直流穩(wěn)壓電源的基本原理電源變壓器的作用是將電網(wǎng)220V的交流電壓U1轉(zhuǎn)換成整

2、流電路所需要的電壓U2。整流電路的作用是將交流電壓U2轉(zhuǎn)換成脈動(dòng)的直流電壓U3。濾波電路的作用是將脈動(dòng)直流電壓濾除紋波,變成紋波小的直流電壓U4。穩(wěn)壓電路的作用就是將不穩(wěn)定的直流電壓轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電壓Uo。它們的關(guān)系為式中,n為變壓器的變壓比。UP為穩(wěn)壓器的降壓,一般為2~15V。二、串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路的原理圖如圖所示。電路包括4個(gè)組成部分。1.采樣電阻由電阻Rl,RP和R3組成。當(dāng)輸出電壓發(fā)生變化時(shí),采樣電阻取其變化量的一部分送到放大電路的反相輸入端。2.放大電路放大電路A的作用是將穩(wěn)壓電路輸出電壓

3、的變化量進(jìn)行放大,然后再送到調(diào)整管的基極。如果放大電路的放大倍數(shù)比較大,則只要輸出電壓產(chǎn)生一點(diǎn)微小的變化,即能引起調(diào)整管的基極電壓發(fā)生較大的變化,提高了穩(wěn)壓效果。因此,放大倍數(shù)越大,則輸出電壓的穩(wěn)定性越高。3.基準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)電壓由穩(wěn)壓管VDz提供,接到放大電路的同相輸人端。采樣電壓與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較后,再將二者的差值進(jìn)行放大。電阻R的作用是保證VDz有一個(gè)合適的工作電流。4.調(diào)整管調(diào)整管VT接在輸人直流電壓U;和輸出端的負(fù)載電阻RL之間,若輸出電壓Uo由于電網(wǎng)電壓或負(fù)載電流等的變化而發(fā)生波動(dòng)時(shí),其變化量經(jīng)采樣、比較、放大后

4、送到調(diào)整管的基極,使調(diào)整管的集一射電壓也發(fā)生相應(yīng)的變化,最終調(diào)整輸出電壓使之基本保持穩(wěn)定。串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓原理。穩(wěn)壓過(guò)程可簡(jiǎn)明表示如下:反之亦然。在要求高的穩(wěn)壓電路,其參考穩(wěn)壓源要采用精密穩(wěn)壓源。影響穩(wěn)壓性能的因素如果運(yùn)算放大器A的同相端作為輸入端,反相端作為反饋信號(hào)輸入端,Uo作為輸出端,該系統(tǒng)實(shí)際上就是一個(gè)直流電壓負(fù)反饋電路。因此對(duì)輸出電壓Uo有穩(wěn)定的作用,其穩(wěn)定度提高了倍。使紋波及外部的干擾信號(hào)減小了倍。這就是串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓的實(shí)質(zhì)所在。由此可見(jiàn),要提高該系統(tǒng)的穩(wěn)壓性能,一是提高運(yùn)放的開(kāi)環(huán)電壓放大倍數(shù)

5、A;二是提高反饋系數(shù)的數(shù)值。上述分析未考慮參考源的影響。實(shí)際上參考電壓Uz是由穩(wěn)壓二極管VDz提供的。穩(wěn)壓二極管VDz會(huì)產(chǎn)生噪聲,它的溫度系數(shù)一般不為零,它輸出的電壓含有紋波成分,這些均會(huì)影響穩(wěn)壓時(shí)的性能指標(biāo)。假設(shè)VDz因某種原因有一個(gè)電壓波動(dòng),其值為△Uz,則引起輸出電壓的波動(dòng)為三、三端集成穩(wěn)壓器三端集成穩(wěn)壓器,芯片只引出三個(gè)端子,分別接輸入端、輸出端和公共端,基本上不需外接元件,而且內(nèi)部有限流保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)和過(guò)壓保護(hù)電路,使用十分安全、方便。1.三端集成穩(wěn)壓器的組成三端集成穩(wěn)壓器的組成如圖所示。電路內(nèi)部實(shí)際上包括了串

6、聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路的各個(gè)組成部分,另外,加上了保護(hù)電路和啟動(dòng)電路。在WT8.00系列三端集成穩(wěn)壓器中,已將三種保護(hù)電路集成在芯片內(nèi)部,它們是限流保護(hù)電路、過(guò)熱保護(hù)電路和過(guò)壓保護(hù)電路。啟動(dòng)電路的作用是在剛接通直流輸人電壓時(shí),使調(diào)整管、放大器和基準(zhǔn)電源等建立起各自的工作電流,而當(dāng)穩(wěn)壓電路正常工作時(shí)啟動(dòng)電路被斷開(kāi),以免影響穩(wěn)壓電路的性能。2.三端集成穩(wěn)壓器的分類(lèi)及特點(diǎn)三端集成穩(wěn)壓器分固定式、可調(diào)式兩大類(lèi),其分類(lèi)詳見(jiàn)表5.1.1三端集成穩(wěn)壓器的產(chǎn)品分類(lèi)①冠以CW的為國(guó)標(biāo)產(chǎn)品。②LM(美國(guó)NSC公司),μA(美國(guó)仙童公司),TA(日

7、本東芝),CPC(日本NEC),HA(日立),MC(美國(guó)摩托羅拉公司),L(意法SGS-THOMSON公司)。③國(guó)產(chǎn)型號(hào)只有5V,6V,9V,12V,15V,18V和247V等7種規(guī)格。美國(guó)仙童公司于20世紀(jì)70年代首先推出μA7800系列和μA7900系列三端固定式集成穩(wěn)壓器。這種穩(wěn)壓器只有輸入端、輸出端和公共端三個(gè)引出端。三端集成穩(wěn)壓器的問(wèn)世,是電源集成電路的一大革命。它極大地簡(jiǎn)化了電源的設(shè)計(jì)與使用,并具有較完善的過(guò)流、過(guò)壓和過(guò)熱保護(hù)功能,能以最簡(jiǎn)方式接入電路。目前,7800、7900系列已成為世界通用系列。三端固定

8、式集成穩(wěn)壓器分正壓輸出(7800系列)、負(fù)壓輸出(7900系列)兩大類(lèi)。最大輸出電流有8種規(guī)格:0.lA(78L00系列),0.25A(78DL00系列),0.3A(78N00系列),0.5A(78M00系列)、1.5A(7800系列)、3A(78T00系列)、5A(78H00系列)、l0A(78P00系列)。2.三

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