题目：直流稳压电源设计
性能指标：
1、Uo3V ~ 9V
2、纹波电压的有效值U O 5mV
3、稳压系数：S V 3 10 3
小功率稳压电源由电源变圧器*整流电將、滤波电路刃稳斥电路四个部分组成.如图I 听示=
⑹整流与稳压过程
閤I稳压电源的绢成框图疋整流与稳賦过和
I•电源芟压器
电源变压器怖作用是将来自电网的22OV玄流电宦U.变换为整流电縮所需要的交谎电压i 匕电源变压器的效率为：
只
其屮’几星交宦器副边的功率「R是变压器原边的功率=-殴小型变压器的效率如我I所示：
I:
2. 整流和池波业跑
在稳压电源中一般用回个二极骨组成桥式整流电路.整流电路的作用是将交流电加112 变换成际动KfiMt屯压出=滋波电路一肚由电容组成.其作用忌把脉动宜流屯压也小的大部分纹波加以滤险以得到较平滑的直流电压U» □与交流电压边的有效值山的关系为：
U t =(l.l- 12)t/2
任整流电路屮，毎只二陨管听承受的最人反向电压为：
几=皿
流过每只二极管的平均电流为：
I. Og
Q 2 R
Jt + r R为幣流滋枝电歸的负载电RI,它为电容C提供放电诡舒，放电时间常数RC应満足;
2
其+：T = 20ms是50Hz交流电压的周期*
3. 稳用堪路
曲于输入电压山览生波动*負载和温度戻生变化时，津波电路输出的口流电压U会随着变化.因此’为了维持输出电压UrlSJE不变，还需加一级総压电路。

穗压电路的作用是当外界因素(电网电压、fttt.环境温度)发生变化吋，能使输出盲流电压不哽影响，而维持稳宦的输出.稳压电料一吸采用集成稳应轟刃一些外围元件所汎成’采用集成稳压器设计的稳压电源具育性能穗定 > 结构简单■等优点.・
集庇稳斥器的类型垠多.在小功率稳压电源屮，普遍蹩用的是三端稳压器。

按输出电压类型可分为固定式和町调式、此外又可分为正电口输出或负电用输ihfflft类熱<|> 凶宦电汗输出稳浪器
常见的U CW78XX 系列三端同定式正电压输出集戒稳压器；CW79XX (LM79xx )录列三端固定式负电压输出集薩稳压器*三端是指稳压电路只有输入、输出利接
地三个接地瑞子=•型号中嚴后胸位数字浪爪输出电压的稳左值’U5\\ 6W 9V、15V.
18 V » 24Vo稳压器理用时'耍求输入电压口与输出电压匕的电压差叶 4王珈穂压器的静态电流lo-BmAo当4■"诣V吋.U［的最大值％厂肌S U o-18 - 24V时，U|的毎丈值Uz=40V・它
fl］的引脚功能及組成的典型稳压电路见附录B8 A所示.
(2)可调贰三端黨成稳床器
可调式三端集成稳压器是指输出电压可以连续调节的稳压黠,有输出正电压的CW317 系列〔1ABE)三端稳圧器；有输出负电压的CW33?系列(LM337)三端稳压器’在可谴式三端集成稳压器小，稳压器的三个端是指输入端、输酣端和调节端“稳压器输出电压的可调范闹为U D=I 2 - 37V,嚴人输出电流Umx-l^Ao输入电压与输出电压差的允餅范围为: U I-U O=3^40V H三端可调或集成稳压器的引脚及其应用电路见附录图B.
稳压电源的设计方法：
稳压电激的设计，鮭必护稳压电源的输出电电叽、输川电流4输出红波电压等性能指
标要求.正谪地确定出变甩器.集戚穂压器*整流二扱？f和滤波电路屮所用元器件的件能簷数.从而介班的选样这些鶴忤〜
稳乐电济的世计可以分为以下三亍步陳：
1>根据稳压电源的输出电压IV毘大输出电流—确定稳压器的型号及电路形式.
2)根据稳压器的输入电虽确定电源变压器副边电压曲的有效值th：根抿稳压电■BMt大输出电流 j 确定波过电源变斥器副边的电流1：和电源变床器副边的功率P2：根脳IS从农I 賁由变圧器的效率U从附關宦电鴻变压器原边的功率卩，然百厳摇所的迫的參数，选择电源变压器。

3｝确定整流二极管的JE向平均电流1护整流二极管的最大反向电压U胴和滤波电容的
电容值和耐压值，报据听确宦的参飪，远择稚流二喷管和池波电容.
二.设计步骤
I)选择裳虑稳床器「翔定电辭形式
集威稳压器选用CW317,其输出电压箍團为：匕=】・2〜3R,摄大稱出电流厶g为
I.5A.所确定的稳压电源电路如图2所示。

图2输出电缶对调的稳也电源
图丄中* 取€] = <10山卜.= C o = R L = 2000. R w =2kQ ,二機管用 l\40Ul 在图2电路小・兀和&细成输出电出调节电路，輸出电圧 6 = 1.25（1+心/K ）・% 取120"2400,流过尺的电適为5~ 10"胡.取旳呛・W'lltlC ； =L25（1 + /? /7f ）. 可求得：/?HTlin =210Q. = 9300 .故取氐为血的蒂密线绕电位器*
2）选择电源变*器
由于CW317的输入电压与输出电压差的最小值（（/” -U O ）^=3V ・输入电压与输出电 压差的俎大值-^U = 40r , &CW3I7的输入电压范ISA ：
HU] 7；）遇 <U f <U o ^ + {Uf -/）皿
即 9K + 3K U 1 ^3K + 40K
HV<U { <43K
U. >^^ = — = I \V .収 U. = \2V
-1.1 1」
变斥器副边电流：I 云 * =0.8A ” m/. =IA. 因此.变压器副边输出功率「 P : > /2U 2 = 12乐
I ；卜变器的省率f| = 0.7 .匕—\ •帰片>
地.选用功率为20炒的变压器•=
二 17 川
F ,
n 选用幣流二极管和滤波电容 由于t
=V2xl2 = l7r ,
IN4001的反向击穿电压&加＞ 50r ,额定H 作电流如■" a 妇邯，故整st 二极管 选用［N4001.
根据 叽=9人［/产⑵；从/呐卩^細必屯=3xw 3
, 利公式
v
s / s E
所以，澗波电容:
1 L
c_ 口 _ 论 2 ~出亠AC Z
0*8 x — x 一
=
50 2
= 0.003636F = 3626uF
22
电容的耐压要大于41U 2 = V2xl2 = 17K t 故滤波电容（:取容量为4700|iF .耐圧为 25厂的电解电舁a
四、沁#Fhn 省/
0求越
O.OQ5XJ2
9x3xlO _J
按图3所示安装集成稳压电路，隸后从稳压器 的输入端』II 入直流电压L r
t <i2r.调打比时 若 输出电压也跟着授生变化,说明稳压电路工作正常;
用力'用表测量整流二极骨的正、反向电14*正 确判断出二靈管的极性沿，按图4所示先在变压器 的副边接上额定屯流为IA 的保碗建，JS 后安装整 流滤彼迪路；安装吋耍注意*二戦管和电解电容 的扱性不要接反.经检查无逞后,才将电源变压器 与駐流滤波电路连接•通屯后，用示皺器或77用龙 检資幣流后输出电压U 」的皱性、若3的扱性为负,就会攔坏集成稳压器”因此确淀U 的 极性为iE 后.断开电濒.按图2所示 将整济诜豉电舞与^JkiL 路连接起來■= 给右接迪屯源*凋巧1认的值.若辙岀 削压漓足设计指标*说明稳压电滙中各 级电路都能正常工作,此时就可以进行 各项捋标的测试:
五、门比电源各厲性讪计小的処汪
L 输出电压与最大输出电流的测试 测试电路如图5所示• 一般情 況下.稳氏器正常工作时円英輸出 电流和要小于最大输出电流7… z 取人=0,5J.可算出R L -I80, 工作时R E 上消耗的功率为’
P L = Uj t =9xO,5 = 4+5ir 旅心垠
顽定功率为5\\\ RLffi 为 1 sr> fft 电位鹑=
测试时，先=18Q*交流输入电压为占ov*用数字电压表测量的电压值就是U* 然后慢慢诃小心*玄到山術値下降§%*此时流经心的电流就疑人记下仃加后，6 吁上调大&的值，以减小稳压器的功耗.
2. 稳压系数瀚测量
按图5所示连接电路，在5二22呼时，测出稳压电源的输Jlrt!
然后调节自耦
变压器使输入电压I/】 =242/,测出稳压电源对应的输出电压U fl1 ,再调节自耦变压器僅 输入电吃口 =1985 测岀稳压电源的做H 电斥U 倍则稳压浆数为：
则说明整流电路殺f 険对，此时若接人稳斥电路， C| = O.lpF» Ca=10jiFi Co=l|iF)
h ， F |1流表
U c （V ）电压我 R L 图T 稳压迫源性能指标的测试电踣
——
3 ----------- 2
■ CW3I7 -T —
弘22
圏3稔出电路
（其中：%氐为IN4（K ）1型二极管,
闱4整流滤波电席
被测
稳用 电籍
自耦变压器
-220V
3.输出电阻的测童
按圉5所示连接电路’课持稳金电源的输入电甩乙［=22OF・在不接鱼载％肘测用开賂电压Um此时［。

产山然启接上货载测出输出电压U边利输出电流则输出电眦为；
4*纹波电压的测试
用示波誥观察匕*的峰峰值，（此时Y通道输入仃号采用交流購仟AU）,测® A 的值（釣几mV）,
乳纹波因数的测童
出交流毫伏表訓出稳压电源输爪电压交湍分绘的有效值+用万用盍（或数字万用衣）的直流电压档测量稳压电源输出电压的点流分量=则纹波因数为匕
営二输出电压交流分屋的仔效值
7 = ~输出电压的宜流分量~。