集成电路稳压电源设计
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***********************电子技术课程设计总结报告题目:运算放大器组成的0-20倍放大器学生姓名:只写一个人的名字系别: 电气信息工程系专业年级: 2004级电气工程专业1班指导教师:某某某2011年7月基于可调式稳压器LM317的直流稳压电源TAG: 可调式稳压器LM317 LM317直流稳压电源LM317电源摘要:该设计主要利用可调式稳压器LM317实现直流稳压电源的正负输出可调性。
整个电源主要由变压器、整流电路、滤波电路,以及稳压电路几部分组成。
其体积小,稳定性好且性价比较高。
主要介绍其具体实现及原理,并分析具体硬件电路的工作原理及具体实现方法。
结合单片机原理以及其他相关集成电路模块的相关原理实现了直流稳压电源的显示等具体功能。
经反复实验,结果表明其具有灵活的可调性,控制效果良好。
该电源可广泛运用于电力电子、仪表、控制等实验场合。
关键词:可调式稳压器;直流稳压电源;整流电路;滤波电路1、引言:在电子线路的相关应用中,电源是其必不可少的部分,电源系统质量的优劣和性能的可靠性直接决定着整个电子设备的质量.直流稳压电源作为直流能量的提供者,在各种电子设备中有着极其重要的地位,它的性能良好与否直接影响到电子产品的精度、稳定性和可靠性。
随着电子技术的日益发展,电源技术也得到了很大的发展,它从过去一个不太复杂的电子线路发展到今天具有较强功能的模块。
人们对电源的质量、功能和性能要求也随之变得越来越高.本文介绍一种以可调式稳压器为核心组成的正负输出可调的直流稳压电源。
该电源主要由电源变压器、单相桥式整流电路、滤波电路和稳压电路等部分所组成。
单向交流电经过这几部分电路后即可转换成正负输出可调的稳定直流电压。
在本电源设计中,不仅制作了实用的稳压电源,更是结合单片机原理、汇编语言等学科,提高电源的性能和功能,使电源设备功能更加完善,使用方便,显示直观。
初步实现了电子产品的体积小、功能多、性能高、价格低、智能化等方面的功能。
图1 稳压电源工作流程图2.2 可调直流稳压电源的工作原理方框图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压的装置,它需要变压、整流、滤波、消振、稳压、保护、可调七个环节来完成的〔如图2所示〕。
图2可调直流稳压电源方框图(1)电源变压器。
电源变压器,是降压变压器,它将市电220V交流电压变换成符合需要的较低的交流电压,并送给整流电路,变压器的变比由变压器的副边电压确定〔如图3所示〕。
图3 电源变压器(2)整流电路。
整流电路是利用二极管的单向导电性,把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电,它由VD1,VD2,VD3,VD4构成单相全波整流电路,电路如图4所示。
在u2的正半周内,二极管VD1、VD3导通,VD2、VD4截止;u2的负半周内,VD2、VD4导通,VD1、VD3截止。
正负半周内部都有电流流过的负载电阻RL,且方向是一致的,电路的输出波形如图5所示。
图4 整流电路图 图5 整流波形图 在桥式整流电路中,每个二极管都只在半个周期内导电,所以流过每个二极管的平均电流等于输出电流的平均值的一半,即 。
电路中的每只二极管承受的最大反向电压为 (U2是变压器副边电压有效值)。
在设计中,常利用电容器两端的电压不能突变和流过电感器的电流不能突变的特点,将电容器和负载电容并联或电容器与负载电阻串联,以到达使输出波形根本平滑的目的。
选择电容滤波电路后,直流输出电压:Uo=0.9U2,直流输出电流:Io=0.92L U R 〔Io 是变压器副边电流的有效值〕。
(3)滤波电路。
滤波电路它可以将整流电路输出电压中的交流成分大局部加以滤除,从而得到比拟平滑的直流电压,它由1C 等外围元器件构成。
(4) 稳压电路。
三端可调稳压器LM317:三端可调稳压器因具有稳定度高、适应性强、使用方便的优点,得到广泛应用。
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,其主要由三段集成稳压块LM317组成〔如图6所示〕。
编号学士学位论文用稳压集成电路CW 317设计稳压电路实验学生姓名:学号:系部:专业:电子信息科学与技术年级:指导教师:完成日期:2015 年 4 月25 日目录摘要 (3)引言 (4)稳压集成电路CW 317工作特点 (4)实验内容及步骤 (6)注意事项 (9)参考文献 (10)致谢 ............................... 错误!未定义书签。
用稳压集成电路CW 317设计稳压电路实验摘要本文试图以集成稳压电路来取代分立元件去完成稳压电路实验,对直流串联型稳压电源的一些主要参数进行实验测试,验证教学中的理论公式。
集成稳压器CW317基本应用电路中电阻取值的问题,为利用CW317设计直流稳压电源时,电阻器件的阻值选择提供参考关键词:调整;稳压;稳定度。
引言在电子线路基础和模拟集成电路原理的课程中,都讲述了稳压电路,且都要求有相应的实验与之配合,在电子线路基础课中,实验电路都是用分立元件来组成,而模拟集成电路中的实验则要用集成稳压电路来完成。
本文主要对用集成稳压电路进行实验而做了一些研究和讨论。
集成稳压电路与分立元件组成的稳压电路基本相同,实际上也是一个电压反馈系统,在集成稳压器中采用串联稳压电路,即输入、调整和负载三者串联。
很少采用三者并联。
按照调整电路的工作状态可分为线性稳压器和开关稳压器;线性稳压器是目前品种最多的一类,按应用特点可分为多端正可调集成稳压器;多端负可调集成稳压器,三端正可调集成稳压器和三端负可调集成稳压器等各系列。
三端因定集成稳压器是将稳压器的全部组成部分集成于一个芯片内,外端接口只有一个输入端,一个输出端和一个固定接地端,使用时不需外接元件即可获固定的稳压输出,非常方便。
其中有CW 78XX系列为固定正输出集成稳压电路,CW 79XX为固定负输出集成稳压电路(XX为输出电压值); CW317为三端可调式正电压输出集成稳压器,稳压器的三端是指输入端、输出端和调节端.CW317系列稳压器能输出连续可调的正电压,稳压器内部含有过流、过热保护电路,此类集成稳压器的电压调整率和负载调整率指标均优于固定式集成稳压器.稳压器输出电压U0的可调范围为1.25V~37 V.为了使电路正常工作,一般输出电流不小于5 mA,最大输出电流I0max=1.5 A.输入电压与输出电压差UI-U0的允许范围为3 V~40 V。
电路中的电源稳压与过压保护设计与分析电路中的电源稳压和过压保护是保证电子设备工作安全可靠的重要因素。
本文将从电源稳压和过压保护的设计原理、常见的实施方法以及分析电源稳压和过压保护的重要性三个方面进行论述。
一、电源稳压的设计原理电源稳压是指在电路运行过程中,保持电路输入电压稳定不变的一种设计措施。
电源稳压设计的原理是通过调整电源的输出电压,使其始终保持在设定的合理范围内。
常见的电源稳压方式有线性稳压和开关稳压两种。
线性稳压是通过使用线性电源稳压芯片,将输入电压通过消耗多余功率的方式,得到稳定的输出电压。
线性稳压在简单电路设计中应用较广,而且成本相对较低,但效率较低,并且受限于输入电压波动范围。
开关稳压则是通过开关功率调节器来实现。
它的工作原理是将输入电压经过开关频率高的开关管进行开关,通过周期性地开关和关闭,改变输出电压,从而达到稳压的目的。
开关稳压具有高效率、体积小等优点,广泛应用于高功率电路设计中。
二、过压保护的设计方法过压保护是指在电路中,当输入电压超过一定范围时,及时采取措施避免电子器件过载烧毁。
过压保护的实施方法多种多样,常见的有过压保护芯片、过压保护电路等几种方式。
过压保护芯片是一种专门用于检测和控制电路的电压的集成电路。
当输入电压超过设定值时,过压保护芯片会通过控制开关管或继电器等方式切断输入电压,从而保护后续电子器件的安全。
过压保护芯片具有反应快、精度高等特点,适用于对设备安全性要求较高的场合。
过压保护电路是一种通过元器件的相互配合,实现对电路过压的保护的方法。
常见的过压保护电路是采用快速响应二极管和稳压二极管等组合,当输入电压超过设定值时,快速响应二极管将多余电压导向大功率稳压二极管,从而保护电路中器件的安全。
三、电源稳压与过压保护的重要性电源稳压和过压保护在电子设备设计中具有重要的作用。
首先,电源稳压可以保证电子设备的正常工作,稳定的电源供给可以提高电路运行的精确性和稳定性,减少电子器件因电压波动带来的故障。
直流稳压电源设计与制作实验报告一、引言直流稳压电源是电子设备中常用的电力供应装置,它能够将交流电源转化为稳定的直流电压,并具备稳定输出电压的能力。
本实验旨在设计和制作一台简单的直流稳压电源,通过实验验证其性能指标并探讨其工作原理与特点。
二、实验目的1.了解直流稳压电源的基本工作原理;2.学习使用稳压集成电路进行电源稳压;3.设计并制作一台简单的直流稳压电源。
三、实验原理1. 直流稳压电源的基本工作原理直流稳压电源主要由变压器、整流滤波电路和稳压调节电路组成。
其中,变压器用于将市电转换为适合整流滤波电路工作的交流电源;整流滤波电路用于将变压器输出的交流电转换为近似稳定的直流电;稳压调节电路用于控制输出电压的稳定性,保证负载电流在一定范围内变化时输出电压保持不变。
2. 稳压集成电路的原理稳压集成电路是直流稳压电源中常用的调压元件,其具有稳定输出电压的特点。
常见的稳压集成电路有LM78xx系列和LM317系列,它们在不同的输入电压范围和输出电压范围上都有应用。
这些集成电路内部集成了反馈电路,通过控制电源输出端与负载之间的电流来调整输出电压。
四、实验材料和设备1.变压器2.整流滤波电路元件3.稳压集成电路4.电阻、电容等辅助元器件5.多用途电源板、电路实验台等设备五、实验步骤及结果1. 设计电路图根据实验要求和电源稳定性要求,设计直流稳压电源的电路图。
2. 制作电路根据设计的电路图,将电路实际制作在多用途电源板上。
3. 连接电路将稳压集成电路、变压器和其他电路元件按照电路图进行正确连接。
4. 调试电路接入交流电源后,使用万用表测量输出电压,并调节稳压集成电路的引脚来控制输出电压的稳定性。
5. 实验结果根据调试结果记录并分析直流稳压电源的输出电压稳定性、负载调节性能等指标,并对实验结果进行讨论和总结。
六、实验讨论与总结根据实验结果,我们可以得出直流稳压电源的设计与制作是成功的。
通过稳压集成电路的控制,我们实现了输出电压的稳定性,并能够在一定范围内对负载进行调节。
基于UC3845芯片的开关稳压电源设计方案本文介绍了一种基于UC3845芯片的开关稳压电源设计方案。
该开关电源通过单片机控制数/模电路进行输出电压调节,采用合理有效的滤波和稳压元件配合UC3845芯片工作。
该电源产品的DC—DC 转换效率高达91%,输出纹波电压小于0.45V。
在该设计中,修改并确认了UC3845芯片的振荡频率系数的计算方法,提出了改善输出信号波形的具体有效措施。
其低成本、高效高质的电路设计以及产品的调试方法具有一定的推广价值。
开关电源具有功耗小,效率高,稳压范围宽,体积小等优点,在通信设备、家用电器、仪器仪表等电子电路中应用广泛。
本文设计的开关电源要求只有一组输出电压,输出电压调节范围在25~36V之间,输出电压纹波不超过0.8V,输出最大功率不低于70W。
在开关电源的各种典型结构中,反激式开关电源硬件电路简单,输出电压既可高于输入电压,又可低于输入电压,非常适合用于输出功率在200W以下的开关电路。
因此设计方案采用了非隔离式反激变换器构成开关电路,选用电流模式控制芯片UC3845为功率开关管提供驱动电流,实现宽幅稳压和高效转换的功能。
1非隔离反激式变换器电路原理反激式变换器有两种不同形式,非隔离反激式变换器(见图1)和隔离反激式变换器(见图2)。
非隔离反激式变换器只有一个输出电压,适合于只有一组输出且不用隔离的电源,变换器只需要处理一个绕组电感。
隔离反激式变换器可以在变压器次级有多个绕组,方便地输出多组与输入电压隔离的输出电压,并且可以通过调节变压器的变比得到大小不同的输出电压。
但与非隔离反激式变换器相比,多个绕组的变压器磁芯元件将是电源设计中的一大关键。
对于非隔离反激式变换器,输出电压和输入电压没有隔离,输出电压不低于输入电压。
在一个开关周期内,开关导通时,电压加在电感上,电流以某斜率上升,并储存能量在电感中;当开关关断的时候,电感电流经过二极管放电。
2 UC3845工作原理介绍UC3845是安森美半导体公司的高性能固定频率电流模式控制器。
前言电子设备给人们日常生活带来极大便利,所有的电子设备只有在电源电路的支持下才能正常工作。
电子设备对电源电路的要求是能够提供持续稳定、满足负载要求的电能,而且通常情况下都要求提供稳定的直流电能。
提供这种稳定的直流电能的电源就是直流稳压电源。
论文描述了稳压电源的发展概况、主要组成部分以及常用器件和典型电路,揭示了稳压电源的工作原理。
详细介绍了设计方案的选择,变压、整流、滤波、稳压和保护电路等各个组成部分的选型和参数计算,并通过PROTEUS仿真电路中模拟的电压表和电流表显示出来。
给出了设计原理图。
对电路板进行了调试,文中给出了具体的调试过程、调试结果,以及调试过程中遇到的问题和解决方案,最终达到了设计要求。
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第一章绪论 (5)1.1课题的研究背景及意义 (5)1.2稳压电源的发展 (5)1.3课题研究方法 (6)第二章设计内容及要求 (7)2.1 设计的目的及主要任务 (7)2.1.1 设计目的 (7)2.1.2 设计的主要任务及性能指标 (7)2.2 设计思想 (7)2.3 方案设定 (8)2.4 单元电路 (9)2.4.1电源变压器 (9)2.4.2整流电路 (10)2.4.3 滤波电路 (10)2.4.4 稳压电路 (11)2.5参数计算及器件选择 (12)2.5.1集成稳压器的选择 (12)2.5.2 电源变压器的选择 (12)2.5.3整流二极管及滤波电容的选择 (12)第三章稳压电源的分类、组成及技术指标 (14)3.1稳压电源的分类 (14)3.2直流稳压电源的基本组成 (14)3.3直流稳压电源的技术指标 (15)3.3.1特性指标 (15)3.3.2质量指标 (16)3.3.3极限指标 (16)第四章稳压电源常用元器件及电路 (17)4.1晶体二极管 (17)4.1.1晶体二极管的工作原理 (17)4.1.2硅整流二极管的主要参数及定义 (17)4.2整流电路 (17)4.2.1单相半波整流电路 (17)4.2.2单相全波整流电路 (18)4.2.3单相桥式整流电路 (19)4.3滤波电路 (20)4.3.1电容滤波电路 (20)4.3.2电感滤波电路 (21)4.3.3复合滤波电路 (21)4.4稳压电路 (22)4.4.1稳压管稳压电路 (22)4.4.2串联反馈型稳压电路 (22)4.4.3集成稳压电路 (23)4.5保护电路 (23)4.5.1过流保护 (23)4.5.2过热保护 (24)第五章电源的设计及制作 (26)第六章稳压电源的调试 (27)参考文献 (28)自我评价 (29)附录一 (30)附录二 (31)摘要本次试验从电源出发,利用学过的个中点血知识和有关经验,提出一项简单实用的多路直流电源设计方案,也是本次课程设计的目的。
目录一、设计任务及要求 (1)1.1设计任务 (1)1.2要求 (1)二、设计方案及分析 (1)2.1方案设计 (1)2.2电源变压器 (2)2.3变压器 (4)2.3.1静止的电磁装置 (4)2.3.2理想变压器 (4)2.4变压器的结构简介 (5)三、单元电路分析与设计 (7)3.1整流电路 (7)3.1.1方案选择 (7)3.1.2整流电路工作原理 (8)3.1.3整流二极管 (9)3.2滤波电路 (11)3.2.1电解电容 (12)3.2.2瓷介电容 (13)3.3稳压电路 (14)3.3.1三端稳压集成电路7805概述 (14)3.3.2三端稳压集成电路7805应用电路 (15)3.3.3三端稳压集成电路7805电参数 (16)3.3.4三端稳压集成电路7805输入电压范围 (16)四、元件清单及设计过程 (17)4.1 所需元件 (17)4.2 PROTEL 99SE画出原理图 (18)4.3 用仿真软件 MULTISIM 10.0仿真 (18)五、误差分析 (22)六、心得体会 (22)七、参考文献 (23)可调稳压直流电源一、设计任务及要求1.1设计任务设计一个可调稳压直流电源,能够实现输出可调直流电1.2要求1、输入220V交流电2、输出0-5V可调直流电二、设计方案及分析2.1方案设计:经过小组讨论,输入的220V电压太大,对元件要求大,决定先降压为9V,再经过整流,滤波,稳压后得到5V稳定电压,再接一个可调电阻,通过改变电阻值来改变输出电源电压的大小。
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2.2 电源变压器电源变压器的功能是功率传送、电压变换和绝缘隔离,作为一种主要的软磁电磁元件,在电源技术中和电力电子技术中得到广泛的应用。
根据传送功率的大小,电源变压器可以分为几档:10kVA以上为大功率,10kVA~0.5kVA为中功率,0.5kVA~25VA为小功率,25VA以下为微功率。
无锡机电高等职业技术学校毕业设计说明书(论文)论文题目:集成电路稳压电源设计专业:电子工程系班级: 0422学号: 18*名:**指导教师:**2008年12月集成电路稳压电源设计xxx(无锡机电高等职业技术学校 214028)摘要:稳压电路是电子设备电源的重要部分,有线性和开关两种电路拓扑形式。
在线性稳压电路中,尤以集成电路稳压电路的应用最为广泛。
在实际电路设计中,除可根据需要选用合适的型号,还可另用分立元件对原稳压集成电路的性能加以扩展。
关键词:集成电路,稳压电源,设计,参数集成稳压器在近十多年发展很快,目前国内外已发展到几百个品种。
按电路的工作方式分,有线性集成稳压器和开关式集成稳压器。
按电路的结构形式分,有单片式集成稳压器和组合式集成稳压器。
按管脚的连接方式分,有三端式集成稳压器和多端式集成稳压器。
按制造工艺分,有半导体集成稳压器、薄膜混合集成稳压器和厚膜混合集成稳压器。
1常用集成稳压器1.1多端可调式集成稳压器这种稳压器取样电阻和保护电路的元件需要外接,它的外接端比较多,便于适应不同的用法。
它的输出电压可调,以满足不同输出电压的要求。
目前国内生产的这类产品种类比较多。
1.2三端固定式集成稳压器这类稳压器有输入、输出和公共端3个端子,输出电压固定不变(一般分为若干等级),CW7800系列的输出电压为5,6,9,12,15,18,24V共7个档次,这个系列产品的最大输出电流可达1.5A。
同类型的产品还有CW78M00系列,输出电流为0.5A;CW78L00系列,输出电流为0.1A。
这类产品具有使用方便、性能稳定、价格低廉等优点,得到了广泛应用,已基本上取代了由分立元件组成的稳压电路。
三端固定式集成稳压器还有输出为负电压的CW7900、CW79M00和CW79L00系列。
1.3三端可调式集成稳压器它有3个接线端:输入端、输出端和调节端。
在调节端外接两个电阻可对输出电压作连续的调节。
在要求稳压精度较高,并且输出电压需在一定范围内做任意调节的场合,可选用这种集成稳压器。
它也有正、负输出电压以及输出电流大小之分,选用时应注意各系列集成稳压器的电参数特性。
1.4跟踪式集成稳压器(正负电压集成稳压器)有很多电路需要正负电源(如运算放大电路),正负电源通常可以用1个正压稳压器和1个负压稳压器来组成,而用跟踪式集成稳压器更为理想。
跟踪稳压器能保证正负输出电压始终是平衡的,它的中点始终为地电位,并有自动跟踪能力。
2.应用电路2.1固定输出电压源利用三端固定输出电压集成稳压器可以方便地构成固定输出的稳压电源。
因为CW7800、CW78M00、CW78L00系列中最后两位数字表示集成稳压器的输出电压值,所以可用这两位数字选择相应型号。
例如要求6伏输出电压,就可以选择CW7806、CW78M06或CW78L06,其输出电压偏差在±2%以内。
若考虑输出电流的要求,在1.5A以内,选用CW7800系列,在0.5A以内的,选用CW78M00系列,小于100mA的,选用CW78L00系列。
固定输出稳压电源的基本电路如图1所示,图中的Ui是整流滤波以后的未经稳压的输入电压、Uo是稳压电源的输出电压,输出电容Ci一般情况下不接,但当集成稳压器远离整流、滤波电路时应接入1个0.33μF的电容器,它的作用是改善纹波和抑制输入的瞬时过电压,保证CW7800的输入与输出间的电压差不会超过允许值。
输出电容Co一般不采用大容量的电解电容器,只要接入0.1μF的电容器便可以改善负载的瞬态响应。
但是,为了减小输出纹波电压,有时在输出端并联1只大容量电解电容器,会取得较好的效果。
然而,这样将随之产生一种弊病:一旦CW7800的输入端出现短路时,输出端上的大电容器上储存的电荷将通过集成稳压器内部电路调整管的发射极与基极PN结泄放,因大容量电容器释放能量较大,会造成集成稳压器内部调整管的损坏。
为了防止这一点,可在CW7800的输入与输出端之间跨接1个二极管(见图2),它为Co上电荷的泄放提供了一个分流通路,对集成稳压器起保护作用。
CW7800、CW78M00、CW78L00系列是正输出电压稳压器,但也可用来提供负输出电压,电路见图3。
图1固定正电压输出应用电路图2具有输入短路保护的情况图3固定负载短路保护的情况图4正负电压同时输出的情况正输出稳压电源和负输出稳压电源的组合,可成为正负电压同时输出的稳压电源。
电路如图4所示。
2.2高输入、高输出集成稳压电路在集成稳压器的实际应用中,往往会存在整流滤波后的电压Ui较高,而要求输出电压较低的情况,为了保证集成稳压器的输入与输出之间电压差不超过允许值,就必须降低集成稳压器的输入电压值,图5给出一种参考电路。
当所需稳压电源输出电压高于集成稳压器的输出电压时,可采用升压电路来提高输出电压,图6给出参考电路,图中R1上的电压就是集成稳压器的标称输出电压Uo1,设流过R1的电流为IR1,流过R2的电流IR2是IR1和集成稳压器静态工作电流Iq之和,这时输出电压Uo为Uo=Uo1+R2(IR1+Iq),(1)一般情况下,IR1≥5Iq,则上式可改写成Uo≈Uo1+IR1R2,(2)将IR1=Uo1/R1代入,则Uo=Uo1(1+R2/R1)(3)从此式可以看出,是所提高的输出电压部分,它由R2和R1的比值来决定,当集成稳压器的输入电压变化时,它的静态工作电流Iq也随之变化。
若电阻R2数值较大,R2Iq项的作用也增大,将影响集成稳压电源的稳压精度,所以要求提高的电压值越大,R2取值越大,稳压电源的稳压精度就越低。
高输入电路和升压电路的组合,可以构成高输入、高输出稳压电源,图7给出参考电路。
2.3可调输出集成稳压电路三端固定输出电压集成稳压器,一般来说输出电压是不可改变的,但在特定情况下,可以通过外接电路来改变输出电压值。
图8是7~30V的可调输出集成稳压电源电路,运算放大器F007作为电压跟随器,由于运算放大器图5高输入电压情况图6升压电路图7高输入、高输出稳压电路有较高的输入阻抗和较低的输出阻抗,将它接在集成稳压器的输出端2和调整端3之间,起到了缓冲作用,提高了稳压精度。
输出电压的表达式Uo=Uo1(1+R2/R1)。
(4)在该电路中,由于运算放大器F007是单端正电压供电,并接在集成稳压器的输入端。
一般情况下,F007的输出电压幅值要比供电电压低一些,大约低2V左右,所以集成稳压器的输出电压只能下调到比三端稳压器电压标称值高2V的数值上,即上式中的Uo1表示比集成稳压器标称输出电压高2V的电压值,稳压电源输出电压的上限值受运算放大器F007的供电电压的限制,不能无限地提高输入电压Ui,当集成稳压器选用CW7805时,它的标称输出电压为5V,F007的供电电压(即CW7805的输入电压)Ui为32V,考虑到CW7805的最小输入与输出电压差为2V,则该稳压电源的输出电压可调范围为7~30V。
图8 7~30V调输出稳压电路为将输出电压进一步下调,可采用图9的电路,该电路中的运算放大器F007采取正负电压同时供电的方式,正负电源电压的总和不超过F007电源电压的最大允许值,与图8比较,不同点是运算放大器采用了部分反馈,这就相当于集成稳压器CW7805的标称输出电压变成了Uo1R3/(R3+R4),这样整个稳压电源的输出电压Uo可写成,(5)整理后为,(6)若选取R2+R1=R3+R4,则,(7)按图中给出的元件值,当电位器RP下调到零时,则R2=0,R1=10kΩ,这时,(8)图10是1~35V可调输出稳压源电路。
由于增大了输入电压Ui的数值,提高了输出电压的上限,从而扩展了可调范围。
2.4大电流输出集成稳压电路图9从0.5V起调的稳压电路图101~35V可调输出稳压电路CW7800系列的最大输出电流为1.5A,若要求稳压源的输出电流大于1.5A时,必须采取扩展输出电流的方法,可以采用外接功率管的办法来解决,但必须注意的是这种三端集成稳压器,不能用NPN型晶体管来扩展电流,而只能采用PNP型晶体管,若必须采用NPN型晶体管时,应当用1个PNP型晶体管与它接成复合形式。
图11是大电流输出的稳压源实例。
该电路不仅有扩展输出电流的功能,同时对外接扩流晶体管V1提供过流保护,当有过电流发生时,RS上的电压降增大,使晶体管V2导通,由于V2与电阻R并联,使晶体管V1的基极与发射极之间的电压降低,使V1基流减小,从而使扩流晶体管V1输出电流减小或截止,起到过流保护作用。
过流保护采样电阻RS的选择RS=Ube2/IS,(9)式中Ube2——晶体管V2的基极与发射极间的电压;IS——被限制的电流值。
图11大电流输出稳压电路可以近似地认为IS=IO-IC,若选取IO IC,则IS≈IO,上式可写成RS≈Ube2/IO。
(10)需要指出的是由于采用外接扩流管,会对集成稳压器的稳压精度有影响。
2.5恒流源电路用三端固定输出集成稳压器可以组成恒流源电路。
此时集成稳压器本身工作于悬浮状态。
图12是一种恒流源电路实例,接在集成稳压器输出端和公共端之间的电阻R=R1+R2,决定了恒流源的输出电流IO,从图中可知,流过电阻R的电流IR=Uo1/R。
(11)为了取得较高的效率,应选取标称输出电压低的集成稳压器来组成恒流源,在图12中采用了CW7805。
若电阻R1为1个可变电阻器,就可以组成输出电流可调的恒流源,为防止可变电阻器调到零时造成集成稳压器输出端短路,在电路中串入小电阻R2。
R2值的选择应保证在R1调到零时集成稳压器的输出电流小于其所允许的最大输出电流值,即R2≥Uo1/Iomax。
(12)图12输出电流可调的恒流源电路3.集成稳压器的选择在选择集成稳压器时应该兼顾性能、使用和价格几个方面,目前市场上的集成稳压器有三端固定输出电压式、三端可调输出电压式、多端可调输出电压式和开关式4种类型。
在要求输出电压是固定的标准系列值,且技术性能要求不是很高的情况下,可选择三端固定输出电压式集成稳压器。
比如选择CW7800系列可获得正输出电压,选择CW7900系列可获得负输出电压。
由于三端固定输出电压式集成稳压器使用简单,不需要做任何调整,价格较低,应用范围非常广泛。
在要求稳压精度较高且输出电压能在一定范围内调节时,可选用三端可调输出电压式集成稳压器,这种稳压器也有正和负输出电压以及输出电流大小之分,选用时应注意各系列集成稳压器的电参数特性。
多端可调输出电压式集成稳压器,例如五端型可调集成稳压器,因它有特殊的限流功能,可利用它组成具有控制功能的稳压源和稳流源,它是一种性能较高而价格又较便宜的集成稳压器。
单片开关式集成稳压器的一个重要优点是具有较高的电源利用率,目前国内生产的CW1524、CW2524、CW3524系列是集成脉宽调制型,用它可以装成开关型稳压电源。