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1、小功率稳压电源第1页，本讲稿共30页 小功率稳压电源小功率稳压电源一、项目功能简介一、项目功能简介二、项目方案二、项目方案三、元器件选择及其工作原理三、元器件选择及其工作原理 1、变压、变压 2、整流、整流 3、滤波、滤波 4、稳压、稳压 5、其他、其他四、原件清单四、原件清单五、电路图五、电路图第2页，本讲稿共30页一、项目功能简介我们所设计的这款小功率稳压电源主要功能：把交流电压变成功能：把交流电压变成稳定的大小合适稳定的大小合适 的直流电压的直流电压。所要输出的电压有。所要输出的电压有+5V、-5V+15V、-15V、+3.3V与可调与可调1.2515V。可以为实验室一些。可以为实验室一
2、些仪器、单片机开发板、仪器、单片机开发板、MP4/5、手机等提供稳定电压。、手机等提供稳定电压。第3页，本讲稿共30页二、项目方案交流电源交流电源交流电源交流电源变压变压变压变压整流整流整流整流滤波滤波滤波滤波稳压稳压稳压稳压负载负载负载负载u1u2u3u4uo220V交流电-变压器（降压）-整流桥（把交流电变成之直流电）-滤波电路-稳压芯片-滤波电路-输出自己所想要的直流电压。滤波滤波滤波滤波第4页，本讲稿共30页三、元器件选择及其工作原理1、变压器、变压器变压器原理就是电磁感应原理，是变压器最基本的原理。如下为变压器原理图：第5页，本讲稿共30页变压器工作原理：（1）变压器正常工作时，一次
3、绕组吸收电能，二次绕组释放电能；（2）变压器正常工作时，两侧绕组电压之比近似等于它们的匝数之比；（3）变压器带较大的负载运行时，两侧绕组的电流之比近似等于它们匝数的反比；（4）变压器带较大的负载运行时，两侧绕组所产生的磁通，在铁心中的方向相反。定义变比：变压器容量通常是输出端最大功率和的23倍。以此电路为例:（电流是由稳压芯片通过最大电流决定）+5V电路：5v1A=5W -5V电路：5v1A=5W+15V电路：15v1A=15W -15V电路：5v1A=15W3.3v电路：3.3v800mA3W 0-15V电路：15v1A=15W最大输出功率和约为60W，所以实际变压器功率应为120-180W
4、，但对于 此款电源我们为了节约成本变压器功率为60W。第6页，本讲稿共30页在此课题中有六路电压输出，分别：+5V电路输出、-5V电路输出、+15V电路输出、-15V电路输出、3.3v电路输出、0-15V电路输出。用到的稳压芯片分别为7805、7905、7815、7915、LM117、LM317，由这些稳压芯片的参数（稳压芯片工作原理中有介绍）。3.3V可以与+5V共用一路输出，015V可与+15V共用一路输出，所以变压器实际电压输出需要四路，分别为：9V、9V、18V、18V。由变压器工作原理我们可以计算出变压器主副绕组之比，参考变压器容量，我们选择的变压器为：输入电压为220v，输出为双9
5、V、双18V，容量60W。第7页，本讲稿共30页2、整流、整流目的：把交流电压变成直流电压。工作原理：二极管单向导电性。原理图：第8页，本讲稿共30页桥式整流工作过程：桥式整流工作过程：当正半周时二极当正半周时二极管管D1、D3导通，导通，在负载电阻上得在负载电阻上得到正弦波的正半到正弦波的正半周。周。第9页，本讲稿共30页 当负半周时二极当负半周时二极管管D2、D4导通，导通，在负载电阻上得到在负载电阻上得到正弦波的负半周。正弦波的负半周。第10页，本讲稿共30页桥式整流后得到的波形图：注：整流后频率发生改变由注：整流后频率发生改变由50HZ50HZ变成变成100HZ100HZ第11页，本讲
6、稿共30页相关参数计算1、输出平均电压为：、输出平均电压为：2、流过负载的平均电流为：、流过负载的平均电流为：3、流过二极管的平均电流为：、流过二极管的平均电流为：4、二极管所承受的最大反向电压为：、二极管所承受的最大反向电压为：第12页，本讲稿共30页型号JOD正向电流IF（A）正向电压VF（V）反向电压VR（V）反向漏电流IR（uA)反向恢复时间TRR封装形式1N40011.01.0503DO-411N40021.01.01003 DO-411N40031.01.02003DO-411N40041.01.04003DO-411N40051.01.06003DO-411N40061.01.0
7、8003DO-411N40071.01.010003DO-41二极管的选择二极管的选择整流二极管选择主要依据：平均电流整流二极管选择主要依据：平均电流 ID 与最高反向电压与最高反向电压 VRmax。第13页，本讲稿共30页3、滤波、滤波 滤波电路中后面一般用大小两个电容，大电容是用来稳定输出。众所周知电容量端电压不能突变，因此可以使输出平滑。原理图：uRLuo+CiD tuo tOO第14页，本讲稿共30页输出电流输出电流2A左右左右1A左右左右0.5-1A左右左右0.1-0.5A左右左右50mA-10mA50mA以下以下滤波电容4000uF2000uF1000uF500uF200uF-50
8、0uF200uF以下滤波电容的选择滤波电容的选择（1）、大电容：负载越重，吸收电流的能力越强，这个电容的容量就要越大。第15页，本讲稿共30页电解电容耐压值计算：电解电容的耐压值应大于整流后输出电压的峰值的一倍以上。以+15电路为例：此时电容选择为：2200uF，50V第16页，本讲稿共30页（2）、小电容：一般选择范围为0.10.33uF,凭经验一般是104（0.1uF）即可。小电容是用来滤除高频波的干扰，使输出电压纯净，电容越小，谐振频率越高，可虑出的干扰波越高。(一般高于50就需要用到小电容，此电路的频率为HZ，所以用到小电容)。第17页，本讲稿共30页4、稳压、稳压单片集成稳压电源，具
9、有体积小单片集成稳压电源，具有体积小,可靠性高可靠性高,使用灵活使用灵活,价格低价格低廉等优点。廉等优点。最简单的集成稳压电源只有输入，输出和公共引出端最简单的集成稳压电源只有输入，输出和公共引出端,故称之为三故称之为三端集成稳压器。端集成稳压器。+W7905UI+Uo231CI0.11 FCo1F第18页，本讲稿共30页1.分类分类XXXX两位数字为输出电压值两位数字为输出电压值三三端端稳稳压压器器输出固定电压输出固定电压输出可调电压输出可调电压输出正电压输出正电压78XX 输出负电压输出负电压79XX（0 15 V 连续可调）连续可调）第19页，本讲稿共30页2.外形及引脚分布外形及引脚分
10、布W7800系列压器外形系列压器外形W7900系列稳压器外形系列稳压器外形LM117/LM317稳压器外形稳压器外形第20页，本讲稿共30页3、稳压参数、稳压参数（1）7805、7815 最小输入电压7V，最大输入电压35V 最大工作电流1A (2)7905、7815 最大工作电流1A (3)LM1117 LM1117有可调电压的版本，通过2个外部电阻可实现1.2513.8V输出电压范围。另外还有5个固定电压输出（1.8V、2.5V、2.85V、3.3V和5V）的型号。这里我们用输出为3.3V的 最大输入电压15V 最大工作电流是800mA(4)LM317 最大输入电压35V 输出电压可调范围
11、：1.25V37V 输出负载电流：1.5A第21页，本讲稿共30页4.4.性能特点性能特点性能特点性能特点（7800、7900系列）系列）v输出电流超过输出电流超过 1.5 A（加散热器）（加散热器）v不需要外接元件不需要外接元件v内部有过热保护内部有过热保护v内部有过流保护内部有过流保护v调整管设有安全工作区保护调整管设有安全工作区保护v输出电压容差为输出电压容差为 4%输出电压额定值有输出电压额定值有:5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V等等 。第22页，本讲稿共30页5、其他、其他1、电位器、电位器 是可变电阻器的一种。通常是由电阻体与转动或滑动系统组成，即靠一个触点在电阻体
12、上移动，获得部分电压输出第23页，本讲稿共30页2、开关第24页，本讲稿共30页、LED是用来指示电路是否有电压或电流通过。LED分大功率小功率。大小功率的额定电压不同。小功率的红黄：1.8-2.4V，小功率蓝绿白：3.0-3.6V。大功率普遍都是3-4V。小功率灯珠的额定电流都是20毫安，大功率额定电流按瓦数分。1瓦的350毫安，3瓦的700毫安。第25页，本讲稿共30页、电阻、电阻用来限流的，保护发光二极管，防止烧坏。第26页，本讲稿共30页第27页，本讲稿共30页四、元器件清单四、元器件清单变压器一个、1N4007二极管16个、电解电容（2200uF，50V电解电容4个、0.1uF瓷片电容9个、10uF、25V电解电容5个）稳压芯片（7805、7905、7815、7915、LM1173.3、LM317各一个）、散热片6个、2.2千欧电位器一个、开关、电阻、贴片LED灯4个、排针若干第28页，本讲稿共30页五、电路图五、电路图第29页，本讲稿共30页谢谢！第30页，本讲稿共30页