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24W小体积低纹波AC-DC电源模块

24W小体积低纹波AC-DC电源模块
24W小体积低纹波AC-DC电源模块

产品特性:

●全球通用范围交直流输入●高效率、高功率密度●稳压输出、低纹波噪音●体积小:25.5*39.5*22mm

●保护种类:过载保护/短路保护/过热保护●待机低功耗,绿色环保

●外围电路设计灵活、PCB 焊接方式●

金属外壳,自然冷却

产品应用:

●工业电气设备●机械设备●工业自动化设备●手持电子设备●无线网络●电信/数据通信●仪器仪表●

智能化领域

■产品描述:

该系列电源模块纹波与噪音性能优越,满载情况下,纹波与噪音的峰-峰值30-80mv 之间,同时具有交直流两用、输入电压范围宽、高可靠性、低功耗、安全隔离等优点。电源模块转换效率高达90%和低于0.1W 的超低空载功耗。可以提供基本的防尘和防水功能。广泛适用于通讯与传感器,工控和电力仪器仪表、智能家居等对体积要求苛刻,并对EMC 要求不高的场合。如果需要应用于电磁兼容恶劣的环境下必须外加EMC 外围电路。

■产品型号说明:

LRN

系列名

如:HE 是高能效系列

输出电压如:05-5V 12-12V 24-24V

输出功率如:15-15W 24-24W

系列特征如:LRN 是低纹波噪音

■输入规格:

■输出规格:

■纹波与噪音特性:

■通用特性:

■特性曲线:

(注:不同型号的特性曲线会有误差。如图特性曲线仅供参考作用。)

■设计参考电路:

1.典型应用电路:

(注:NTC 型号是:10D-11,抑制浪涌电流。C1是电解电容。(可参照外围元件选型表))

2.低纹波应用电路:

(注:输出滤波电容C1.C2为电解电容,建议使用高频低阻电解电容,容量和流过的电流请参考各厂商

提供的技术规格。电容耐压降额大于80%。C3为陶瓷电容,去除高频噪声。推荐外接NTC 热敏电阻,型号:10D-11。推荐外接MOV 压敏电阻。)

3.EMC 应用电路:

■引脚接线图&外观尺寸

《附件》

电源模块常见使用问题:

1.问:PCB布线该注意哪些事项?

答:1).模块的底下不要布线。

2).模块输出的引脚焊盘敷铜或者走线要用实心的,尽可能的减少跟输出电容连接的内阻。

3).模块输出电容要尽量靠近模块的输出引脚。

2.问:模块输出电解电容必须要接吗?

答:模块的内置电解电容容量偏小,必须外接电解电容增加容量,提高滤波效果。推荐使用低纹波电路。

3.问:模块输出电解电容容量大选择?

答:输出电解电容的容量可以根据您的负载功率适当选择容量。建议参考元件表(使用高频低阻的解电容)

4.问:模块的输入端是否要接保险丝?

答:建议客户在PCB板的输入端一定要接保险丝。保护后级的电路。

5.问:为何产品工作在空载或轻载时会有啸叫现象?

答:1).模块在输出没有接电解电容的情况下直接带负载会发生此现象,或者电解电容容量过小。

2).模块的接了的电解电容跟模块输出的引脚之间的内阻过大,例如:飞线接的。

3).模块在轻负载或者空载的情况下,模块会处于一个低频工作状态,建议客户使用时负载不低于

10%。

6.问:模块上电无法正常启动?

答:1).输出外接的容性负载过大,建议模块外接的容性负载不能大于详细说明书的最大容性负载。

2).输出的负载过重或者后端的负载启动瞬间电流过大,建议改用更加大功率的模块,或者减小负

载功率。

7.问:模块后端接LM2576系列降压芯片无法启动现象?

答:由于模块建立电压时,LM2576的芯片同时开始工作,造成模块无法建立起电压,导致无法启动,建议在LM2576上设计一个延时电路。或者使用更大功率的模块。

8.问:模块使用环境温度跟模块自身温度会有多少?。

答:1).模块的使用环境温度跟使用的功率以及模块的效率决定了模块的温度

2).模块工作状态下表面温度不能超过80℃。模块的表面温度超过70℃,建议必须加装散热器。

3).封闭的环境下,模块的使用功率<额定功率的50%.

4).超过60℃环境下使用,模块的使用功率<额定功率25%.必须加装散热器,或者是散热风扇。

数显可调直流稳压电源

一、绪论 高科技设备的发展离不开电源技术的进步,高精度电源已广泛应用到于通信、工业、军事、航空航天、家电等领域。其中弱电的重要性是所有电源的基础,人们对它的研究、开发技术水平也越来越高。低压大电流的电源也是以后发展的方向。而直流稳压电源是常用的电子设备,它能保证在电网电压波动或负载发生变化时,输出稳定的电压。一个低纹波、高精度的稳压源在仪器仪表、工业控制及测量领域中有着重要的实际应用价值而电源是电子设备的心脏部分,其质量的好坏直接影响着电子设备的可靠性而且电子设备的故障60%来自电源,因此作为电子设备的基础元件,电源受到越来越多的重视.现代电子设备使用的电源大致有线性稳压电源和开关稳压电源两大类. 所谓线性稳压电源,是指在稳压电源电路中的调整管是工作在线性放大区. 将220V,50Hz 的工频电压经过线性变压器降压以后,经过整流,滤波和稳压, 输出一个直流电压.我们做两类电源比较。线性稳压源的优点是:电源稳定度及负载稳定度较高;输出纹波电压小;瞬态响应速度快;线路结构简单,便于维修;没有开关干扰。缺点是:功耗大,效率低,其效率一般只有35~60%;体积大,质量重,不能微小型化;必须有较大容量的滤波电容. 其中,交换效率低下是 线性稳压电源的重要缺点,造成了资源的严重浪费. 在这种背景下,开关稳压电源应运而生. 任何电子设备均需直流电源来供给电路工作.特别是采用电网供电的电子产品.为了适应电网电压波动和电路的工作状态变化,更需要具备适应这种变化的直流稳压电源. 随着电子技术的发展,人们对如何提高电源的转换效率,增强对电网的适应性,缩小体积,减轻重量进入了深入的研究.开关电源应运而生.七十年代,便应用于电视机的接收,现在已经广泛用于彩电,录像机,计算机,通讯设备,医疗器械,气象等行业. 本文就是利用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。与数字电压表头集成块ICL7107,实现对直流输出大小的在线测量。这种ICL7107表头需要工作电压是±5v,所以要用到LM7805和LM79L05来做工作电压。此次动手设计直流稳压电源能巩固、深化和扩展我们的理论知识与初步的专业技能,为以后的专业工作打下坚实的基础。除此之外,通过这次设计,使我们在理论计算、结构设计、工程绘图、查阅设计资料、标准与规范的运用和计算机应用方面的能力得到的训练和提高。通过此次设计,培养我们的综合运用所学知识分析和解决工程实际的能力,培养我们正确的设计思想,理论联系实际的工作作风,严肃认真、实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神。

高稳定度低纹波的线性稳压电源设计

高稳定度低纹波的线性稳压电源设计 中心议题: 高稳定度低纹波的稳压电源" title="线性稳压电源">线性稳压电源系统总体方案设计 线性稳压电源的主要功能模块分析 电源性能测试 本文设计制作了一款基于LT1083/LT1033 系列大功率低压差三端稳压芯片的高稳定度低纹波直流电源,介绍了降压、整流滤波、线性稳压、LC 低通滤波等主要构成模块。测试结果表明,本电源具有输出电压稳定度高、输出电流大、低纹波、低功耗等特点。 线性稳压电源被广泛应用于科研、电力电子、电镀、广播电视发射、通信等领域,是大专高等院校、实验室等进行电子电路研究不可或缺的仪器设备。但是传统线性稳压电源存在变压器转换效率低、稳压芯片压差大、滤波电路不够完善等缺点,时常出现输出纹波大、效率低、发热量大、间接地给系统增加热噪声等问题。在历年的电子设计竞赛中,作品在比赛场地测试正常,但在指定测试场地测评时,

电路突然烧毁或者性能指标达不到原先水平的现象时有发生,一个重要的原因就是测评场地提供的稳压电源电压波动大、供电电流不稳定、正负电压不匹配。因此,高稳定性、低纹波的稳压电源是科研创新和电子设计竞赛不可或缺的保障。 1 系统总体方案设计 本设计由降压模块、整流滤波模块、线性稳压模块和低通滤波模块组成,如图1 所示。变压器将220 V/50 Hz 交流电分别降压到±16 V、±6 V、+6 V, 通过整流桥堆整流以及大容量电容滤波后,进入正(负)线性稳压模块,再经过低通滤波模块滤除直流以外的干扰信号,分别输出±15 V、±5 V、+5 V 的稳定电压。 图1 系统结构框图 2 主要功能模块分析 整流滤波模块

电源纹波的产生、危害、测量和抑制

1 引言 对于电子产品来说唯一不可缺少的是电源,但是它除了提供能量外,也带来了纹波、噪声等影响电子产品正常工作的影响。纹波电压对高放、本振、混频、滤波、检波、A/D变换等电路都会产生影响,在设计控制设备、电子仪器、电视、摄像机等电子产品时都要想办法尽量减小纹波。为此就要了解纹波、知道它是如何产生的、如何测量以及抑制方法。 2 电源纹波 纹波是附着于直流电平之上的包含周期性与随机性成分的杂波信号,指在额定输出电压、电流的情况下,输出电压中的交流电压的峰值。狭义上的纹波电压,是指输出直流电压中含有的工频交流成分。 纹波用示波器可以看到,在直流电压上下轻微波动,就像水平面上波动的水纹一样,所以被称为纹波(见图1)。 图1 RIGOL示波器DS1302观察的纹波信号波形 2.1 电源纹波产生 我们通常在产品中用的电源主要有线性电源和开关电源二大类,输出的直流电压是一个固定值,由交流电压经整流、滤波、稳压后得到。由于滤波不干净,直流电压中含有交流成分,这就产生了纹波。纹波是一种复杂的杂波信号,它是围绕输出直流电压上下来回波动的周期性信号,但周期和振幅不是定值,随时间而变,不同电源的纹波波形不一样。 产生电源纹波的因素有许多,即使你用电池供电也会因负载的波动而产生波纹。 线性电源

由于我国供电频率是50Hz,所以它的纹波主要来自工频50Hz变压器,纹波电压的频率常常是50nHz,n取自然数,大小取决于整流电路的类型。对于半波整流,是1;对于全波整流,是2;对于三相全波整流,是6,即300Hz。所以这种电源的输出端纹波主要是50HZ 或它的整数倍,幅值小,较易滤除,通常纹波可做到几mV。 如假定整流桥输出负载电流IL,负载电压VL,整流桥输人交流电压幅值Vm及其输人交流电压频率f,则其输出的纹波电压由表1各式计算。 表1 整流纹波电压 采用功率匹配法或等效电流源法计算纹波电压,一般表示为: △U=ILsin2wt/(2wC) (1) 从式(1)中可以看出,纹波频率为输人频率的两倍,其幅值正比于变换器的输出电流,反比于输人电压频率和平滑电容的大小。 开关电源 产生的纹波比较复杂、很难滤除且幅值较大。主要来源于五个方面:除低频纹波外还有高频纹波、共模噪声、开关器件产生的噪声和调节控制环路引起的纹波噪声。一般开关电源的纹波比线性电源的纹波要大,频率要高。 ①高频纹波。高频纹波来源于开关变换电路。开关电源的开关管在导通和截止的时候,都会有一个上升和下降时间,这时候在电路中就会出现一个与开关上升与下降时间的频率相同或者奇数倍频的噪声,一般为几十MHz。同样二极管在反向恢复瞬间,其等效电路为电阻电容和电感的串联,会引起谐振,产生的噪声频率也为几十MHz。还有高频变压器的漏感也会产生高频干扰。这些噪声一般叫做高频纹波噪声,幅值通常要比纹波大得多。

可调直流稳压电源的设计完整版

可调直流稳压电源的设计 直流稳压电源的设计 设计要求 基本要求:短路保护,电压可调。若用集成电路制作,要求具有扩流电路。 基本指标:输出电压调节范围:0-6V,或0-8V,或0-9V,或0—12V; 最大输出电流:在0.3A-1.5A区间选一个值来设计; 输出电阻Ro:小于1欧姆。 其他:纹波系数越小越好(5%Vo),电网电压允许波动范围 + -10%。 设计步骤 1.电路图设计 (1)确定目标:设计整个系统是由那些模块组成,各个模块之间的信号传输,并画出直流稳压电源方框图。 (2)系统分析:根据系统功能,选择各模块所用电路形式。 (3)参数选择:根据系统指标的要求,确定各模块电路中元件的参数。 (4)总电路图:连接各模块电路。 2. 设计思想 (1)电网供电电压交流220V(有效值)频率为50Hz,要获得低压直流输出,首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。 (2)降压后的交流电压,通过整流电路变成单向直流电,但其幅度变化大(即脉动大)。 (3)脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑,脉动小的直流电,即将交流成份滤掉,保留其直流成份。 (4)滤波后的直流电压,再通过稳压电路稳压,便可得到基本不受外界影响 。 的稳定直流电压输出,供给负载R L 电路设计

(一)直流稳压电源的基本组成 直流稳压电源是将频率为50Hz 、有效值为220V 的单相交流电压转换为幅值稳定、输出电流为几十安以下的直流电源,其基本组成如图(1)所示: 图(1) 直流稳压电源的方框图 直流稳压电源的输入为220V 的电网电压,一般情况下,所需直流电压的数值和电网电压的有效值相差较大,因而需要通过电源变压器降压后,再对交流电压进行处理。变压器副边电压有效值决定于后面电路的需要。 变压器副边电压通过整流电路从交流电压转换为直流电压,即正弦波电压转换为单一方向的脉动电压,半波整流电路和全波整流电路的输出波形如图所示。可以看出,他们均含有较大的交流分量,会影响负载电路的正常工作。 为了减小电压的脉动,需通过低通滤波电路滤波,使输出电压平滑。理想情况下,应将交流分量全部滤掉,使滤波电路的输出电压仅为直流电压。然而,由于滤波电路为无源电路,所以接入负载后势必影响其滤波效果。对于稳定性要求不高的电子电路,整流、滤波后的直流电压可以作为供电电源。 交流电压通过整流、滤波后虽然变为交流分量较小的直流电压,但是当电网电压波动或者负载变化时,其平均值也将随之变化。稳压电路的功能是使输出直流电压基本不受电网电压波动和负载电阻变化的影响,从而获得足够高的稳定性。 (二)各电路的选择 1.电源变压器 电源变压器T 的作用是将电网220V 的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压U i 。实际上,理想变压器满足I 1/I 2=U 2/U 1=N 2/N 1=1/n ,因此有P 1=P 2=U 1I 1=U 2I 2。变压器副边与原边的功率比为P 2/ P 1=η,式中η是变压器的效率。根据输出电压的范围,可以令变压器副边电压为22V ,即变压系数为0.1。 2.整流电路 T 负 载

高稳定度低纹波直流电源设计

高稳定度低纹波直流电源设计线性稳压电源被广泛应用于科研、电力电子、电镀、广播电视发射、通信等领域,是大专高等院校、实验室等进行电子电路研究不可或缺的仪器设备。但是传统线性稳压电源存在变压器转换效率低、稳压芯片压差大、滤波电路不够完善等缺点,时常出现输出纹波大、效率低、发热量大、间接地给系统增加热噪声等问题。在历年的电子设计竞赛中,作品在比赛场地测试正常,但在指定测试场地测评时,电路突然烧毁或者性能指标达不到原先水平的现象时有发生,一个重要的原因就是测评场地提供的稳压电源电压波动大、供电电流不稳定、正负电压不匹配。因此,高稳定性、低纹波的稳压电源是科研创新和电子设计竞赛不可或缺的保障。 1 系统总体方案设计 本设计由降压模块、整流滤波模块、线性稳压模块和低通滤波模块组成,如图1 所示。变压器将220 V/50 Hz 交流电分别降压到±16 V、±6 V、+6 V,通过整流桥堆整流以及大容量电容滤波后,进入正(负)线性稳压模块,再经过低通滤波模块滤除直流以外的干扰信号,分别输出±15 V、±5 V、+5 V 的稳定电压。 2 主要功能模块分析 2.1 整流滤波模块 整流滤波电路主要由整流桥堆和大容量滤波电容组成,如图2 所示。整流桥堆具有体积小巧、输出电流大、安装方便等优势,并能代替由4 只二极管组成的传统桥式整流电路。滤波电路采用大容量电解电容滤波,增加了输出电压的稳定性。根据式(1)可求出所需滤波电容容量。 当输出电压为5 V、电流为2 A 时,R=U/I=2.5 Ω,此时,C= kT/2R =20 000 μF,其中,k=5 。电容耐压Umax≥√2Ui≈24.038 V.其中,Ui=17 V,因此Umax取值为25 V.在电解电容C6 两端并联一个0.01μF 的瓷片电容C10 可以有效抑制高频干扰。

可调直流稳压电源的工作原理

可调直流稳压电源的工 作原理 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

可调直流稳压电源设计 摘要 可调直流稳压电源是采用当前国际先进的高频调制技术,其工作原理是将开关电源的电压和电流展宽,实现了电压和电流的大范围调节,同时扩大了目前直流电源供应器的应用。直流稳压电源的控制芯片是采用目前比较成熟的进口元件,功率部件采用现国际上最新研制的大功率器件,可调直流稳压电源设计方案省去了传统直流电源因工频变压器而体积笨重。与传统电源相比高频直流电源就较具有体积小、重量轻、效率高等优点,同时也为大功率直流电源减小体积创造了条件,此电源又称高频可调式开关电源。可调直流稳压电源保护功能齐全,过压、过流点可连续设置并可预视,输出电压可通过触控开关控制。 关键词:开关稳压电源;开关变压器;高频直流电源 目录

1可调直流稳压电源 可调直流稳压电源的工作原理 参数稳压器在输入交流电压150V-260V时,输出稳压在220V效果效于和高于这个范围,其效率要下降。采用单片微机进行第一步控制,使310V以下和90V以上的输入电压,调整控制在190V—250V范围,再用参数稳压器进行稳压效果很好。 由市电输入的交流电压变化波动很大,经过过压吸收滤波电路将高频脉冲等干扰电压滤去后,送入直流开关稳压电源、交流取样电路和控制执行电路。 直流开关稳压电源的功率小,但能把60-320V的交流电压娈换成+5V,+12V,-12V 的直流电压。+5V电压供给单片微机使用,±12V电压供给控制电路的大功率开关模块使用。 单片微机把取样电路采集到的输入电压数据,分析判断并发出控制信号送到触发电路,控制调节输出电压。 控制执行电路由SSR过零开关大功率模块和带抽头的自耦变压器组成。SSR之间采用RC吸收电路吸收过电压和过电流,使SSR在开关时不会损坏。控制执行电路把 90-310V的输入电压控制在190V-240V范围,再送到参数稳压器进行精确稳压。 参数稳压器由电感和电容组成LC振荡器,振荡频率50HZ。无论市电怎么变化,其振荡频率不会改变,因此输出电压不会变化,稳压精度高。即使输入电压波形失真很大,经参数稳压器振荡输出后却是标准的正弦波,因此稳压电源有强的抗干扰能力和净化能力。

如何降低电源纹波噪声的分析与应用

如何降低电源纹波噪声的分析与应用 一、什么叫纹波? 纹波(ripple)的定义是指在直流电压或电流中,叠加在直流稳定量上的交流分量; 它主要有以下害处: 1、容易在用电器上产生谐波,而谐波会产生更多的危害; 2、降低了电源的效率; 3、较强的纹波会造成浪涌电压或电流的产生,导致烧毁用电器; 4、会干扰数字电路的逻辑关系,影响其正常工作; 5、会带来噪音干扰,使图像设备、音响设备不能正常工作。 二、纹波的表示方法 可以用有效值或峰值来表示,或者用绝对量、相对量来表示; 例如:一个电源工作在稳压状态,其输出为12V5A,测得纹波的有效值为10mV,这10mV就是纹波的绝对量,而相对量即纹波系数=纹波电压/输出电压 =10mv/12V=0.12 %; 三、纹波的测试方法 以20M示波器带宽为限制标准,电压设为PK-PK(也有测有效值的),去除示波器控头上的夹子与地线(因为这个本身的夹子与地线会形成环路,像一个天线接收杂讯,引入一些不必要的杂讯),使用接地环(不使用接地环也可以,不过要考虑其产生的误差),在探头上并联一个10UF电解电容与一个0.1UF瓷片电容,用示波器的探针直接进行测试;如果示波器探头不是直接接触输出点,应该用双绞线,或者50Ω同轴电缆方式测量。 四、开关电源纹波的主要分类 开关电源输出纹波主要来源于五个方面:输入低频纹波、高频纹波、寄生参数引起的共模纹波噪声、功率器件开关过程中产生的超高频谐振噪声和闭环调节控制引起的纹波噪声 1、低频纹波是与输出电路的滤波电容容量相关。电容的容量不可能无限制地增加,导致输出低频纹波的残留。交流纹波经DC/DC变换器衰减后,在开关

纹波的定义

纹波(ripple)的定义 1 纹波(ripple)的定义 由于直流稳定电源一般是由交流电源经整流稳压等环节而形成的,这就不可避免地在直流稳定量中多少带有一些交流成份,这种叠加在直流稳定量上的交流分量就称 之为纹波。纹波的成分较为复杂,它的形态一般为频率高于工频的类似正弦波的谐波,另一种则是宽度很窄的脉冲波。对于不同的场合,对纹波的要求各不一样。对 于电容器老练来说,无论是那一种纹波,只要不是太大,一般对电容器老练质量不会构成影响。而对程控机电源或音响设备中所使用的电源,由于宽度很窄的脉冲没 有足够的能量来推动喇叭的纸盆或话机的听筒而形成杂音。因此对于这种窄脉冲的要求可以放宽。 而对于音频范围内的类似正弦波的纹波信号,虽然其幅度不是太高,但其能量却使喇叭或听筒发生嗡嗡的杂音。因此对这种形态的纹波应有一定的要求,而对于用于 一些控制的场合,由于窄脉冲达到一定的高度会干扰数字或逻辑控制部件,使设备运行的可靠性降低,因此对这种窄脉冲的幅度应有一定的限制,而对类似正弦波的 纹波,一般由于其幅度较低,对控制部件的干扰不大。 纹波的表示方法可以用有效值或峰值来表示,可以用绝对量,也可以用相对对量来表示。例如一个电源工作在稳压状态,其输出为100V5A,测得纹波的有效值 为10mV,这10mV就是纹波的绝对量,而相对量即 纹波系数=纹波电压/输出电压=10mv/100V=0.01%,即等于万分之一。 2 纹波(ripple)的定义 补充 纹波就是一个直流电压中的交流成分。直流电压本来应该是一个固定的值, 但是很多时候它是通过交流电压整流、滤波后得来的,由于滤波不干净,就会有剩余的交流成分,即便如此,就是用电池供电也因负载的波动而产生波纹。事实上, 即便是最好的基准电压源器件,其输出电压也是有波纹的。 要体验,可以用示波器来看,就会看到电压上下轻微波动,就 像水纹一样,所以叫做纹波。 一般使用交流毫伏表来测量纹波电压,因为交流毫伏表只对交流电压响应,并且灵敏度比较高,可测量很小的交流电压,而纹波往往是比较小的交流电压。如果没有 交流毫伏表,也可使用示波器来测量。将示波器的输入设置为交流耦合,调整Y轴增益,使波形大小合适, 读出电压值,可估算出纹波电压的大小。 纹波电压会影响系统的工作,带来噪声。所以电源要有足够的滤波措

直流稳压电源电路设计76283

题目 直流稳压电源电路设计 一、设计任务与要求 1.用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计固定的正负直流电源(±12V ); 2.输出可调直流电压,范围1.5∽15V ; 3.输出电流I O m ≥1500mA ;(要有电流扩展功能) 4. 稳压系数Sr ≤0.05;具有过流保护功能。 二、方案设计与论证 稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成,如下图1所示,其整流与稳压过程的电压输出波形如图2所示。 图1 稳压电源的组成框图 图2 整流与稳压过程波形图 电网电压U1 电源 变压器U2 整流电路U3 滤波电路Ui 稳压电路Uo 负载RL

电网供电电压交流220V(有效值)50Hz,要获得低压直流输出,首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。降压后的交流电压,通过整流电路变成单向直流电,但其幅度变化大(即脉动大)。脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑,脉动小的直流电,即将交流成份滤掉,保留其直流成份。滤波后的直流电压,再通过稳压电路稳压,便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出,供给负载RL。 方案一、单相半波整流电路 半波单相整流电路简单,电路及其电压输出波形分别如图3、图4所示,使用元件少,它只对交流电的一半波形整流,其输出波形只利用了交流电的一半波 形则整流效率不高,且输出波形脉动大,其值为2 2 / 2 1.57 2 2 / U S U π π ==≈;直流成 分小; o U=2 2U π ≈0.45 2 U,变压器利用率低。 图3 单相半波整流电路图4 单相半波整流电路电压输出波形

方案二、单相全波整流电路 使用的整流器件是半波电路的两倍,整流电压脉动较小,是半波的一半,无滤波电路时的输出电压o U =0.92U ,变压器的利用率比半波电路的高,整流器件所承受的反向电压要求较高。 方案三、单相桥式整流电路 单相桥式整流电路使用的整流器件较多,但其实现了全波整流电路,它将2 u 的负半周也利用起来,所以在变压器副边电压有效值相同的情况下,输出电压的平均值是半波整流电路的两倍,且如果负载也相同的情况下,输出电流的平均值也是半波整流电路的两倍,且其与半波整流电路相比,在相同的变压器副边电压下,对二极管的参数要求一样,还具有输出电压高、变压器利用率高、脉动小等优点。 我的选择:综合三种方案的优缺点决定用方案三 三、单元电路设计与参数计算 整流电路采用单相桥式整流电路,电路如图5所示, 图5 单相桥式整流电路

直流稳压电源

摘要 开关电源以其高效率、小体积等优点获得了广泛应用。传统的开关电源普遍采用电压型脉宽调制(PWM)技术,而近年电流型PWM技术得到了飞速发展。相比电压型PWM,电流型PWM具有更好的电压调整率和负载调整率,系统的稳定性和动态特性也得以明显改善,特别是其内在的限流能力和并联均流能力使控制电路变得简单可靠。 直流稳压电源是常用的电子设备,它能保证在电网电压波动或负载发生变化时,输出稳定的电压。一个低纹波、高精度的稳压源在仪器仪表、工业控制及测量领域中有着重要的实际应用价值。 信号源产生控制信号,该信号有它激或自激电路产生。比较放大器对给定信号和输出反馈信号进行比较运算,控制开关信号的幅值,、频率、波形等,通过驱动器控制开关器件的占空比,以达到稳定输出电压值的目的。DC/DC变换器用以进行功率变换,它是开关电源的核心部分。除此之外,开关电源还有辅助电路,包括启动、过流过压保护、输入滤波、输出采样、功能指示等电路。 开关电源典型结构有串联开关电源结构、并联开关电源结构、正激开关电源结构、反激开关电源结构、半桥开关电源结构、全桥开关电源结构等。这里重点介绍一下反激开关电源结构。 所谓单端是指只有一个脉冲调制信号功率输出端一漏极D。反激式则指当功率MOSFET 导通时,就将电能储存在高频变压器的初级绕组上,仅当MOSFET关断时,才向次级输送电能,由于开关频率高达100kHz,使得高频变压器能够快速存储、释放能量,经高频整流滤波后即可获得直流连续输出。这也是反激式电路的基本工作原理。而反馈回路通过控制TOPSwitch器件控制端的电流来调节占空比,以达到稳压的目的。 稳压电源的技术指标分为两种:一种是特性指标,包括允许输入电压、输出电压、输出电流及输出电压调节范围等;另一种是质量指标,用来衡量输出直流电压的稳定程度,包括稳压系数(或电压调整率)、输出电阻(或电流调整率)、纹波电压(纹波系数)及温度系数。

模电课设:直流稳压电源

课程设计任务书 半导体直流稳压电源的设计和测式 一、 设计目的 1、 学习直流稳压电源的设计方法; 2、 研究直流稳压电源的设计方案; 3、 掌握直流稳压电源的稳压系数和内阻测试方法。 二、 设计要求和技术指标 1、 技术指标:要求电源输出电压为±12V(或±9V/±5V),输入电压为交流 220V ,最大输出电流为I omax =500mA ,纹波电压△V op-p ≤5mv ,温压系数Sr ≤5%。 2、 设计要求: (1) 设计一个能输出±12V/±9V/±5V 的直流稳压电源; (2) 要求绘出原理图,并用Protel 画出印制板图; (3) 根据设计要求和技术指标设计好电路,选好元件及参数; (4) 要求绘出原理图,并用Protel 画出印制版图; (5) 在万能板或面包板或PCB 板上制作一台直流稳压电源; (6) 测量直流稳压电源的内阻; (7) 测量直流稳压电源的稳压系数、纹波电压; (8) 撰写设计性报告。 三、 设计提示 1、 设计电路框图如图所示 稳压电路 滤波电路 整 流 电路 变 压 器 交 流 电 源

稳压电路若使用分离元件要有取样、放大、比较和调整四个环节,晶体管选用3DD或3DG等型号;若用集成电路选78XX和79XX稳压器。 测量稳压系数:在负载电流为最大时,分别测得输入交流比220V增大和减小1 0%的输出△Vo,并将其中最大一个代入公式计算Sr,当负载不变时,Sr=△VoV I/△V I Vo. 测量内阻:在输入交流为220V,分别测得负载电流为0及最大值时的△Vo,R o=△Vo/△I I. 纹波电压测量:叠加在输出电压上的交流分量,一般为mV级。可将其放大后,用示波器观测其峰—峰值△V o p-p;用可用交流毫伏表测量其有效值△Vo,由于纹波电压不是正弦波,所以用有效值衡量存在一定误差。 2、实验仪器设备 自耦变压器一台、数字万用表、数字电压表、变压器、面包板或万能板、智能电工实验台、示波器 3、设计用主要器件: 变压器、整流二极管、集成稳压器、电容、电阻若干 4、参考书: 《电子线路设计·实验·测试》华中科技大学出版社 《模拟电子技术基础》高等教育出版社 四、设计报告要求 1、选定设计方案; 2、拟出设计步骤,画出电路、分析并计算主要元件参数值; 3、列出测试数据表格; 4、测试总结。 五、设计总结 1、总结直流稳压电源的设计方法和运用到的主要知识点,对设计方案进行比较。 2、总结直流稳压电源的主要参数的测试方法。

最有效的开关电源纹波计算方法

对滤波效果而言,电容的ESL和ESR参数都很重要,电感会阻止电流的突变,电阻则限制了电流的变化率,这些影响对电容的充放电显然都不利。优质的电容在设计及制造时都采取了必要的手段来降低ESL和ESR,故而横向比较起来,同样的容量滤波效果却不同。

漏电流小,ESR小,一般都是认为要选择低ESR的系列,不过也与负载有关,负载越大,ESR不变时,纹波电流变大,纹波电压也变大。我们从公式上来看看,dV=C*di*dt;dv就是纹波,di是电感上电流的值,dt是持续的时间。一般的开关电源书籍都会讲到怎么算纹波,大题分解为:滤波电容对电压的积分+滤波电容的ESR+滤波电容的ESL+noise,如下图: 一般对纹波的计算通常是估算 有关开关电源纹波的计算,原则上比较复杂,要将输入的矩形波进行傅立叶展开成各次谐波的级数,计算每个谐波的衰减,再求和。最后的结果不仅与滤波电感、滤波电容有关,而且与负载电阻有关。当然,计算时是将滤波电感和滤波电容看成理想元件,若考虑电感的直流电阻以及电容的ESR,那就更复杂了。所以,通常都是估算,再留出一定余量,以满足设计要求。对样机需要实际测试,若不能满足设计要求,则需要更改滤波元件参数。 以Buck电路为例,电感中电流连续和断续,开关电源的传递函数完全不同。电流连续时环路稳定,电流断续时未必稳定。而电感中电流是否连续,除与电感量等有关外,还与负载有关。更严重的是,电流是否连续还与占空比有关,而占空比是由反馈电路控制的。不仅Buck,其它如Boost以及由基本拓扑衍生出来的正激、反激等也是一样。 若要求所有可能产生的工作状态下都稳定,通常要加假负载以保证Buck电路电感电流总是连续(对Buck/Boost或反激则保证不会在连续断续之间转变),或者把反馈环路时间常数设计得非常大(这会在很大程度上降低开关电源的响应速度)。对输出电压可调整的开关电源(例如实验室用的0~30V输出电源),环路稳定的难度更大。对这类电源,往往要在开关电源之后再加一级线性调整。 电解电容的选择很重要 在输出端采用高频性能好、ESR低的电容,高频下ESR阻抗低,允许纹波电流大。可以在高频下使用,如采用普通的铝电解电容作输出电容,无法在高频(100kHz以上的频率)下工作,即使电容量也无效,因为超过10kHz时,它已成电感特性了。

+-12V直流稳压电源设计

12V直流稳压电源设计 一、摘要 直流稳压电源是一种当电网电压波动或温度、负载改变时,能保持输出直流电压基本不变的电源。其电源电路包括电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个环节。设计中要用的元件有变压器、稳压器、整流二极管、电解电容等。实测结果表明,该装置实现了题目要求的全部功能,实现了题目的基本要求。 关键词:直流、整流、稳压、滤波、电源 二、设计目的 1.学会选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源。 2.掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测试方法。 3.培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。 三、设计任务 设计一个直流稳压线性电源,输入220V,50Hz的正弦交流信号,输出±12V对称稳压直流电。 四、遇到问题 因为是模拟电路所以误差会比较大,电路的准确性往往取决于整个电路的线路连接及器件,一旦某条线路出现问题则整个电路无法正常工作,或者某个器件因为电压过大而烧坏则此电路失败。要注意输入电压的器件如稳压管,一旦输入过大电压那么它绝对会烧坏,只

能换新的来替代。 五、原理电路和程序设计电路原理方框图 1.直流稳压电源的基本原理 下面将就直流稳压电源各部分的作用作简单陈述。 (1)是降压变压器,它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压,并送给整流电路,变压器的变比由变压器的副边电压确定。 (2)整流滤波电路:利用单向导电元件,把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电。可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除,从而得到比较平滑的直流电压。 (3)稳压电路:稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定,不随交流电网电压和负载的变化而变化。 六、电路图和各部分波形图

高稳定度低纹波的线性稳压电源设计

高稳定度低纹波的线性稳压电源设计中心议题: ?高稳定度低纹波的稳压电源" title="线性稳压电源">线性稳压电源系统总体方案设计 ?线性稳压电源的主要功能模块分析 ?电源性能测试 本文设计制作了一款基于LT1083/LT1033 系列大功率低压差三端稳压芯片的高稳定度低纹波直流电源,介绍了降压、整流滤波、线性稳压、LC 低通滤波等主要构成模块。测试结果表明,本电源具有输出电压稳定度高、输出电流大、低纹波、低功耗等特点。 线性稳压电源被广泛应用于科研、电力电子、电镀、广播电视发射、通信等领域,是大专高等院校、实验室等进行电子电路研究不可或缺的仪器设备。但是传统线性稳压电源存在变压器转换效率低、稳压芯片压差大、滤波电路不够完善等缺点,时常出现输出纹波大、效率低、发热量大、间接地给系统增加热噪声等问题。在历年的电子设计竞赛中,作品在比赛场地测试正常,但在指定测试场地测评时,电路突然烧毁或者性能指标达不到原先水平的现象时有发生,一个重要的原因就是测评场地提供的稳压电源电压波动大、

供电电流不稳定、正负电压不匹配。因此,高稳定性、低纹波的稳压电源是科研创新和电子设计竞赛不可或缺的保障。 1 系统总体方案设计 本设计由降压模块、整流滤波模块、线性稳压模块和低通滤波模块组成,如图1 所示。变压器将220 V/50 Hz 交流电分别降压到±16 V、±6 V、+6 V, 通过整流桥堆整流以及大容量电容滤波后,进入正(负)线性稳压模块,再经过低通滤波模块滤除直流以外的干扰信号,分别输出±15 V、±5 V、+5 V 的稳定电压。 图1 系统结构框图 2 主要功能模块分析 2.1 整流滤波模块 整流滤波电路主要由整流桥堆和大容量滤波电容组成,如图2 所示。整流桥堆具有体积小巧、输出电流大、安装方便等优势,并能代替由4 只二极管组成的传统桥式整流电路。

关于纹波系数的确定和计算

关于纹波系数的确定和计算 工频50Hz全波整流 全波整流输出为100Hz脉动直流,此时直流电压平均值为交流电压的0.9倍。也就是说交流100V 全波整流输出电压为90V。此时直流脉动系数为0.67,也就是说在这90V直流中交流电压分量为 60.3V。此时纹波系数为: 0.707X0.67=0.47=47% 【注:纹波的表示方法可以用有效值或峰值来表示;这里用的是有效值】 1:C型滤波: 在全波整流电路后面增加一个电容就构成了C型滤波。此时输出直流电压平均值上升为交流电压的1.2倍。纹波系数大小与滤波电容、纹波频率、负载电阻成反比。 纹波系数r=0。072/(f/C*RL) (C=F)r=1440/(C*RL) (C=uF) (新建)例:RL=2700欧f=50Hz C=40uF r=0。072/50/(0。00004x2700)=0。013% 2:LC型滤波: 整流器与电容之间增加一个电感就构成LC型滤波。这是利用电感对交流有感抗的特性。由于电感 有抑制电流突变特性使滤波电容两端的电压不能充到峰值。因此LC型滤波输出直流电压平均值小于交流电压的1.2倍,大约0.95。相位差接近180度。 电感临界值=RL/942 LC型滤波电路滤波系数=0.4*L*C LC型纹波系数r=0.47 / 滤波系数r=1。175/L*C (C=uF) 假设负载电阻RL=4700欧,4700/942约等于5.11H是临界电感量。 L常规应用时取该值大于或等于2RL/942 例:电流I=170mA,DC=420V,根据U=IR此时电路负载电阻R=U/I=2470欧。 电感临界值=2470/942约等于2.62H。电感取2XL=4.940H或以上 设L=5H,C=40uF,滤波系数为0.4*5*40=80。 LC型滤波电路纹波系数r=0.47/ 滤波系数=0.47/80=0。005875=0。5875% 或直接用r=1。175/LC=1。175/(5X80)=0。005875=0。5875% 3:CLC型滤波: CLC型滤波是在LC型滤波基础上改良的兀型滤波 CLC滤波系数:130*L*C1*C2*RL/1000000 CLC纹波系数r=0.47 / 滤波系数r=3615/(C1*L*C1*RL)(C=uF) C滤波 LC滤波 CLC滤波

直流稳压电源电路的设计实验报告

直流稳压电源电路的设计实验报告 一、实验目的 1、了解直流稳压电源的工作原理。 2、设计直流稳压电路,要求输入电压:220V市电,50Hz,用单变压器设计并制作能够输出一组固定+15V输出直流电压和一组+1.2V~+12V连续可调的直流稳压电源电路,两组输出电流分别I O≥500mA。 3、了解掌握Proteus软件的基本操作与应用。 二、实验线路及原理 1、实验原理 (1)直流稳压电源 直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电的装置,它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。一般由电源变压器、整流滤波电路及稳压电路所组成,基本框图如下: 图2-1 直流稳压电源的原理框图和波形变换 其中: 1)电源变压器:是降压变压器,它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压,并送给整流电路,变压器的变比由变压器的副边电压确定,变压器副边与原边的功率比为P2/P1=n,式中n是变压器的效率。 2)整流电路:利用单向导电元件,把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电。 3)滤波电路:可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除,从而得到比较平滑的直流电压。滤波电路滤除较大的波纹成分,输出波纹较小的直流电压U1。 4)稳压电路:其工作原理是利用稳压管两端的电压稍有变化,会引起其电流有较大变化这一特点,通过调节与稳压管串联的限流电阻上的压降来达到稳定输出电压的目的。稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定,不随交流电网电压和负载的变化而变化。 (2)整流电路 常采用二极管单相全波整流电路,电路如图2-2所示。在u2的正半周内,二极管D1、D2导通,D3、D4截止;u2的负半周内,D3、D4导通,D1、D2截止。正负半周内部都有电流流过的负载电阻RL 出波形如图2-3所示。 t

模电课设:直流稳压电源

课程设计任务书 半导体直流稳压电源的设计和测式 一、设计目的 1、学习直流稳压电源的设计方法; 2、研究直流稳压电源的设计方案; 3、掌握直流稳压电源的稳压系数和内阻测试方法。 二、设计要求和技术指标 1、技术指标:要求电源输出电压为±12V(或±9V/±5V),输入电压为交流2 20V,最大输出电流为I omax=500mA,纹波电压△V op-p≤5mv,温压系数Sr≤5%。 2、设计要求: (1)设计一个能输出±12V/±9V/±5V的直流稳压电源; (2)要求绘出原理图,并用Protel画出印制板图; (3)根据设计要求和技术指标设计好电路,选好元件及参数; (4)要求绘出原理图,并用Protel画出印制版图; (5)在万能板或面包板或PCB板上制作一台直流稳压电源; (6)测量直流稳压电源的内阻; (7)测量直流稳压电源的稳压系数、纹波电压; (8)撰写设计性报告。 三、设计提示 1、设计电路框图如图所示

稳压电路若使用分离元件要有取样、放大、比较和调整四个环节,晶体管选用3DD或3DG等型号;若用集成电路选78XX和79XX稳压器。 测量稳压系数:在负载电流为最大时,分别测得输入交流比220V增大和减小1 0%的输出△Vo,并将其中最大一个代入公式计算Sr,当负载不变时,Sr=△VoV I/△V I Vo. 测量内阻:在输入交流为220V,分别测得负载电流为0及最大值时的△Vo,R o=△Vo/△I I. 纹波电压测量:叠加在输出电压上的交流分量,一般为mV级。可将其放大后,用示波器观测其峰—峰值△V op-p;用可用交流毫伏表测量其有效值△Vo,由于纹波电压不是正弦波,所以用有效值衡量存在一定误差。 2、实验仪器设备 自耦变压器一台、数字万用表、数字电压表、变压器、面包板或万能板、智能电工实验台、示波器 3、设计用主要器件: 变压器、整流二极管、集成稳压器、电容、电阻若干 4、参考书: 《电子线路设计·实验·测试》华中科技大学出版社 《模拟电子技术基础》高等教育出版社 四、设计报告要求 1、选定设计方案; 2、拟出设计步骤,画出电路、分析并计算主要元件参数值; 3、列出测试数据表格; 4、测试总结。 五、设计总结 1、总结直流稳压电源的设计方法和运用到的主要知识点,对设计方案进行比较。 2、总结直流稳压电源的主要参数的测试方法。 目录 第1章绪论 (5)

什么是直流电源的纹波系数

什么是直流电源的纹波系数 输出的直流电压中,脉动量峰值与谷值之差的一半,与直流输出电压平均值之比。按以下公式计算: 式中:δU――纹波系数; Uf ――直流电压中脉动峰值;Ug――直流电压中脉动谷值;Up――直流电压平均值。 稳定电源的输出量并不是绝对不变的,例如当稳定电源工作在稳压状态时,其输出电压会由于输入电压的变化或由于负载的变化而引起输出电压微小的变化,当稳定电源处于恒流工作状态时,其输出电流也会由于输入电压的变化或由于负载的变化而发生微小的变化。为了衡量这种变化的程度,即衡量一个稳定电源的稳定度,国际电工委员会(IEC)在制定稳定电源标准时引出源效应和负载效应的概念。 源效应是指:仅当由于输入量的变化而引起输出稳定量的变化的效应就叫源效应。对于一个普通稳压电源来说:输入量就指输入电压,即交流220V工频电压。我国国家标准规定,当输入电压变化±10%时,输出电压变化的相对百分比,就称源效应。 例如一个输出电压为100V的稳压电源,其由于输入电压的变化而引起输电压变化的具体数值如下: 输入电压输出电压 AC220V(标准值) 100V AC242V(变化+10%) 100.1V AC198V(变化-10%) 99.9V

电源的源效应=∣△Uo∣/ Uo=∣U-Uo∣/ Uo =∣100.1-100∣/100=0.1% 或=∣△Uo∣/ Uo =∣U-Uo∣/ Uo=∣99.9-100∣/100=0.1% 从上式可以看出,这个稳压电源在它输出电压为100V时的源效应为0.1%,即当输入电压变化10%时,输出电压变化千分之一。(注意:在测量源效应时,负载应保持不变)。 负载效应是指:仅当由于负载的变化而引起输出稳定量的变化的效应称为负载效应。 仍举一例说明:一个处于稳压工作状态的电源,其空载输出电压为100V,电源最大负载能力为5A,其空载与加满载时输出电压的变化量如下: 电源负载电流电源输出电压 0A 100V 5A 99.7V 负载效应=∣△Uo∣/Uo =∣U-Uo∣/Uo =∣99.7-100∣/100=0.3% 即电源工作在100V时,其负载效应为0.3%。(注意:在测量负载效应时,应努力使输入电压保持在标准值) 以上在叙述源效应和负载效应时,其输出稳定量都是以稳定电压来举例的,事实上电源处于恒流工作状态时,照理输出电流是一个稳定量,但事实上当输入电压或负载发生变化时,输出电流也会发生一些微小的变化,这种变化就是恒流状态时的源效应和负载效应。

直流稳压电源电路设计

模拟电子技术课程设计报告 题目名称:直流稳压电源电路设计 姓名: 学号: 班级: 指导教师: 成绩:

目录 1课程设计任务和要求????????????????? 2 2方案设计?????????????????????? 2 3单元电路设计与参数计算??????????????? 4 4总原理图及元器件清单???????????????? 9 5安装与调试????????????????????? 11 6性能测试与分析??????????????????? 12 7结论与心得????????????????????? 14 8参考文献?????????????????????? 14

课程设计题目: 直流稳压电源电路设计 一、课程设计任务和要求: 1)用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计固定的正负直流电源(±12V)。 2)输出可调直流电压,范围:1.5∽15V; 3)输出电流:IOm≥1500mA;(要有电流扩展功能) 4)稳压系数Sr≤0.05;具有过流保护功能。 二、方案设计: 稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成,如下图1所示,其整流与稳压过程的电压输出波形如图2所示。 图1稳压电源的组成框图 图二整流与稳压过程波形图 电网供电电压交流220V(有效值)50Hz,要获得低压直流输出,首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。降压后的交流电压,通过整流电路变成单向直流电,但其幅度变化大(即脉动大)。脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑,脉动小的直流电,即将交流成份滤掉,保留其直流成份。滤波后的直流电压,再通过稳压电路稳压,便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出,供给负载RL。

设计制作一款超低噪音超低纹波HIFI电源

设计制作一款超低噪音超低纹波HIFI电源在集成电路流行前,人们用分离元件制作稳压电源。后来,三端稳压IC开始流行,这些IC使用简便,体积小,性能不俗,价廉物美。如果你不在乎价格,市场上有很多改进型的集成稳压可以买到。所以现在的DIYER很少有人愿意回到用分离元件自己制作稳压电源。 但是,集成三端稳压也有一些致命的缺点: 1、输入输出电压或电压差有限制;比如78系列最高输入电压是35V,317系列输入输出压差必须保持在35V以内。 2、大电流输出能力有限;受制于产品封装以及内部调整管的性能,大部分三端稳压芯片仅可提供1A 的输出电流能力,好点的也最多达到3A。 3、纹波抑制能力有限;受制于内部集成的741一辈爷爷级运放的增益带宽积和转换速率指标,大部分三端稳压的纹波抑制能力相当有限。尤其是在较高的频率下,仅是低频的1/10能力都没有。 上述缺点严重限制了传统三端稳压芯片在音频电路尤其是在需要高电压,大电流的情况比如功放等上面的应用。那么,我们DIY是否有能力做到性能超越三端稳压,成本不高,适用范围广的分立元件稳压电路呢?其实,拥有一个好的运放,一些常规电阻电容,一个好的参考电压源以及一些常规的晶体管,只要我们不追求体积,DIYer完全可以做出超越三端稳压IC的线性稳压电源! 要实现超越,我们必须先研究清楚常规三端稳压电路的工作机理,并回顾和总结前人所设计制作的优秀之作,并吸取其精华,利用日新月异的新器件,新思路,来设计并制作适合业余DIY的分立模拟稳压电源。 一、线性稳压电源如何工作? 这个是个标准的线性稳压器的简化方块图: 线性稳压器简化图 上图为串联型线性稳压电源,因为调整三极管是串联在输入和输出中间的。通过控制调整三极管的基极电压的方法来控制三极管输出脚的电压。连接误差放大器的一个输入脚的是参考电压VREF。连接误差放大器另一个输入脚的是一个电压分压器的中点电压。任何运放都会通过调节输出电压的方式来使两个输入端保持平衡。在这个图里,误差放大器的输出端连接到了一个NPN三极管的基极上,误差放大器输出电流到三极管的基极上,三极管电流从集电极向发射极流动,相当于从调整管基极吸取电流。一个运放只要有几十毫安的驱动力,就可以控制好调整管的电流。 设参考电压为5V(VREF),R1/R2=3。由于误差放大器同相端为参考电压保持不变,而运放总是要保持两个输入端的平衡,所以,他会不断调节自己的输出电压一直到分压电路中点即反相端出现5V为止。由于分压比为4,所以最终的输出电压VOUT将保持在20V,这是一个不断循环的过程,最终达到了稳压效果。

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