模拟电路教程之电源系统设计
C1和C2称为泵电容,一般取10uF,耐压>电源供电电压V+ 对于大电流输出可用开关电源中的CUK电路解决。
二、开关电源设计 开关电源分二类:A、DC/DC B、AC/DC A、DC/DC 直流电源设计:非隔离式和隔离式 1、直流降压斩波电路(BUCK):
Uout=D╳Uin=Uin╳Ton/T
2、直流升压斩波电路(BOOST) Uout=Uin╳ T / Toff
该系列有:TL750L08,750L10,750L12 B、TPS7350 5V/500mA 12.5元/每片
输出稳压值5V,最大输出电流500mA ,最大输入10V,精度2%。 I0=10mA, 5mV压差 I0=100mA, 50mV压差 I0=500mA, 270mV压差
C、MAXIM产品: MAX8556
78M系列,最大输入电压35V,输出电流500mA, 78L系列,最大输入电压32V,输出电流100mA, 78系列三端稳压器要求输入与输出间压差在3V以上。 否则输出电压不能稳定。
78系列为正极性稳压器与之对应的有负极性稳压器79 系列。
如:7905(-5V),7909(-9V),7912(-12V),79L05(5V,100mA)等 78,79系列内部具有过流过温等保护功能,可靠性高, 价低,最致命的缺点,所需入、出压差大,即功耗大。
电源系统设计
电器和电子产品中常用的直流稳压电源有两种:
A、线性直流稳压电源 B、非线性直流稳压电源(开关电源) 稳压电源的主要技术指标: A、额定输出电压 B、最大输出电流 C、输出电压容差 D、输入电压范围 E、输出电压纹波 F、负载效应 G、源效应 H、输入功率因数PF I、输入电流谐波THD J、工作环境条件:如温度、湿度等
3、升降压和极性反转电路(CUK电路) Uo=--E╳ Ton/Toff
4、多功能DC/DC控制芯片:
三、程控电源设计
1. 设计任务 设计一个输出电压步进可调的数控电压源,并由数码管或
LCD显示其电压输出值。具体要求如下: p输入电压:10V p输出电压:1.5~5V p输出步进单位:0.02V p输出纹波电压:<50mV p输出额定电流:1A p输出电压由数码管显示 p由“+”、“-”键分别控制输出电压的步进增减 p具有输出过流保护功能,输出电流达1.5A时,切断输出回路
1.3高频变压器设计
A、计算最大和最小输入电压:
5)基稳压电源
A/D转换器,D/A转换器常需用高精度基准电压即要求基准参考 电压不仅稳定,温度系数也要求小,时漂也要求小。只有这样才能 保证有较高的电压采样精度。
常用电压基准片有:输入均4.5~30V左右 LM336B-2.5 2.5V, ±1%, 10mA , 温度系数:±20ppmv/℃ LM385B-2.5 2.5V, ± 1.5%, 10mA, 温度系数:± 20ppmv/℃ MC1403 2.5V, ±0.025V, 10mA ,± 10ppmv/℃ AD580 2.5V±0.4%, 10mA, ± 10ppmv/℃ 以上稳压电路的 输入电压范围:4.5V~30V
一、线性直流电源
1、常用稳压器件 1)稳压二极管
参数:a、稳压电压 b、额定功率 c、稳定电流范围
R1
UIN UOUT IZ IL
IZ取稳压管最大工作电流的中间值
常用的稳压管有:On semi公司(安森美),ST公司等的 IN5000系列: IN5333 3.3V 5W, IN5338 5.1V 5W IN5919B 5.6V 3W, IN5925 10V 3W
3)输出电压可调三端稳压器
常用三端可调稳压器有:LM317
VOUT VB 1.25 VB VOUT RW
R1 RW VOUT 1.25(1 RW )
R1
调节RW大小,即可方便的改变输出电压。 最大输入电压40V,最大输出电流1.5A,最大输出电压32V,
最小输出1.25V,电压调节范围:1.25V~32V/1.5A。
4)低压差稳压器
78、79系列稳压器价格低,但缺点入出间所需压差大,从而引 起功率耗大,电源效率低,尤其对电池供电产品非常不利。
常用低压差稳压器生产公司:TI公司、ONSEMI、MAXIM、 NATIONAL,如TI产品: A、750系列,TL750L05 2.55元/每片 输出稳压值5V,最大输出电流150mA ,最大输入26V,精度4%。 典型压差电压VIN-VOUT-=0.2V-0.6V , 最大压差0.6V
NXP公司:BZX84系列: BZX84B5V6 5.6 0.25W BZX84C15 15V,0.25W 常用功率有:1/4,1/2W,1W,2W,3W,5W
2)三端稳压器 78系列,最大输入电压35V,输出电流1A,输出电
压误差5% 常用型号: 7805,7806,7808,7809,7812,7815, 7818,7824(40V)
1.1 设计要求
已知条件:
输入电压 AC:85—256V 输出功率PO=15W
输出电压:7.5V
纹波电压: ±50mV
1.2 电路结构选择
考虑功率较小,可选择单端反激式,主要选择Advanced Power
Integration 公司集成控制芯片: TOP202
VDS=700V, DMAX=0.6 P=15W—30W, FS=100KHZ 主要参数和电路结构见手册
TL431是输出电压可调的基准电压源: IOUT=100~150mA, VREF=2.5V, 电压温漂±30ppm/℃,最大输入电压36V.
V0 (1 R1)Vref R2
上式中Vref=2.5V 红线输出:2.5V
高精度基准芯片:
6)负电源输出 对于用电池供电的产品如何减少电池数量,为整机线路的某些IC (如双电源供电的运放)提供一组负电源是电子产品设计经常会 碰到的一个小问题。 对于小电流产品可用ICL7660(max1044)解决。 ICL7660主要技术指标: 工作电压范围:1.5v~10v 转换效率:98% 正电源输入,负电源输出 最大输出电流: 50mA