模电六：电源电路

集成稳压电源设计

原理简介： 左侧是电源（市电220V，50Hz）,然后经过变压器T2（这里是25:1，出来之后是8.8V），把大电压变成小电压，则整流桥上的电压等于3上的电压加上5上的电压等于8.8V加8.8V等于17.6V（有效值），最大值为17.6x根号2，变压器0处的接地并不是真的0V，是一个相对电压（相对于下方为8.8V）。整流桥，输入电压是一个正弦波，当处于正半轴时，通过一侧二极管，另一侧截止，当处于负半轴时，同样如此，最终电流的方向都一致。C1的2.2mF的作用是滤波，整流桥输出的电压为脉动直流（同一个方向的上上下下），经过C1电容之后，输出比较平缓，接近于直流（趋近于一条直线）。C3的作用是防止线上的干扰，将线上的高频信号屏蔽掉。7805是一个稳压块，能够稳压输出5V，但是输入电压是7-35V之间，否则稳压块容易烧坏。C2和C4的作用是去耦，大电容是滤除低频干扰，小电容是滤除高频干扰，大电容同时有储能的作用。D2为1N4148，是一个开关二极管，作用是保护7805稳压块，当外界（右侧）有方向电压，D2会立马导通接地，把负电压导入到地，起到保护7805的作用。

对于器件的选择我们再总结一下：

1、整流二极管的选择
U_ZMAX=√2U_O （这里的Uo为变压器副线圈输出的有效值）
选择应该是反相电压大于U_ZMAX的为整流管。
2、电容C1的选择（经过电容输出的电压为1.2UO）
选择耐压值大于1.1 √2U_O 大约为1.55倍的U_O
3、变压器的选择 应该选择变压电压大于稳压块电压，电流大于需要的输出电流的变压器。
4、C3作为旁路电容，滤除输入线上窜入的干扰信号，防止自激，选择电容大小一般是0.3uF。
　　C2和C4作为耦合电容，滤除输出线上的干扰，和自激，以及 对输出线上电压的突变，提供储能的作用。
5、稳压块

类别	简介
	(1)LM7805的引脚及功能： ●Input:电压输入端,其输瑞入电压范围为 7~35V。 ●Ground:电源地端。 ●Output:电压输出端,典型值为5V。 ★最大电流:1.5A。
	(2)LM7912的引脚及功能： ●Ground:电源地端。 ●Input:电压输入端,其输人电压范围为- 14.5~ -35V。 ●Output:电压输出端,典型值为-12V。 ★最大电流:1.5A。
	(3)LM317的引脚及功能： ●Adjust:调节端。 ●Output:电压输出端,可输出1.25~37V可调的 电压。 ●Input:电压输入端,其输人电压最大值为40V。 ★最大电流:1.5A。

78/79系列的基本应用电路

题目：设计一个输出±3~ ± 12正负可调电源

对于调节范围为3~12V的LM317的连接问题
1、正常工作时，输出端和调整端间的电压VREF固定为1.25V。
2、要使稳压块正常工作，必须保证输出端和调整端间的电流大于3.5mA。所以，如果取电流为6mA,那么 R1MAX=1.25V/6mA=208Ω,因此,Rl可选用200Ω的普通碳膜电阻
3、若输出电压取12V,根据公式 VO=1.25(1+R2/R1)V, R2=1720Ω。因此,R2可选用2kΩ的精密绕线电位器。

上述电路分析总结：

1、在电路应用中要注意器件的选择问题。
2、电路中的地，不是0V，是公共端，电压的输出是压差决定的，所以要注意共地问题

提高输出电压和扩流电路

U_XX: 为W78XX固定输出电压 U_O= U_XX + U_Z

I_O= I₂ + I_C
当 I_O较小时，U_R较小，T截止 ，I_C=0。
当 I_O > I_OM时，U_R较大，T导通 ，I_O=I_OM + I_C
R 可由功率管 T的U_BE和稳压器的I_OM确定, 即R = U_BE /I_OM 。

扩流扩压电路测试

开关电源

特点： 由于稳压调整管工作在线性区，因此管耗很大，电源效率为原来的（40％~60％）。而开关管让稳压调整管工作在开关状态，所以电源效率高（ 80％~90％），稳压宽，滤波效果好，在电子设备产品中被广泛应用。

原理分析

原理分析： 右侧的电感和电容的作用是滤波，D是开关二极管，作用是保护三极管，防止有反向电流对三极管有影响，R₁和R₂的作用是分压作用，为u_F提供一个反向电压。比较器原理：比较器一般有正负电源（假设+3V，-3V）的，当正电压大于负电压时，输出为正电源的值，当正电压小于负电压时，输出为负电压的值。整体分析：当外界电压（U₀）升高时，uF点的电压也会相对升高，假设基准电压为1V，此时u_F为2V，则负端电压（2V）大于正端电压（1V），此时放大器A输出负电源的电压值（-3V），又假设三角波最大值为5V，最小值-5V，一直呈现三角状上下，则此时放大器C的正端（-3V）大于负端的时间要小于正端（-3V）小于负端的时间，则此时C的输出为负值（-3）多一些，为正值（+3）少一些。输出控制的是三极管的基极，则三极管导通的时间就变短了，慢慢的U₀就会变小，当U₀变的过于小时，又会相同原理作用，此时三极管导通的时间会变长，慢慢的U₀就会变大一些，如此循环从而实现一种稳定的状态。这就是开关的原理。