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固定式单电源直流稳压电路设计

 leafcho 2017-12-20

稳定可靠的直流电源是电子产品电路设计的基础。典型的直流稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路及稳压电路组成。电源变压器将50Hz交流市电变换为合适幅度的交流电,整流电路将交流电变换为单向脉动直流,滤波电路滤除整流后单向脉动直流中的交流成分,使其成为平滑直流,稳压电路的作用是当输入交流电波动、负载及温度变化时能维持输出直流电源的稳定。

本文只是用multisim 12做个简单的直流稳压仿真,整流、滤波及稳压理论知识详见:

直流电源设计入门之整流

直流电源设计入门之滤波

直流电源设计入门之稳压管

整流仿真:假设输入交流电有效值10V,全桥整流方式,其仿真模型及单相脉动电压波形如图所示。

固定式单电源直流稳压电路设计

全桥整流

固定式单电源直流稳压电路设计

单向脉动电压波形

滤波电容通常组合大容量铝电解电容以及小容量陶瓷电容,其中铝电解电容起滤波作用,使得整流后的单向脉动直流变得平滑,一般这个电容选择常用值为1000uF、680uF及470uF,当然这个容值还需根据相关三端稳压芯片的数据手册或推荐值来选择,通过下图可以直观地看出滤波电容大小对滤波效果或者说直流“平滑”程度的影响。

固定式单电源直流稳压电路设计

1000uF滤波电容及电压波形

固定式单电源直流稳压电路设计

100uF滤波电容及电压波形

7805三端稳压芯片的输入电压至少为8V(7805正常工作时输入输出之间的压差在3V以上,当然不能超过某值,具体根据芯片数据手册查询)输出电压为5V,最大输出电流为1A。使用7805三端稳压芯片的优点:元件数量少,带限流电路,输出短路时不会损坏元器件,带热击穿保护功能,使用7805芯片时建议安装散热片。

固定式单电源直流稳压电路设计

7805原理图

输出端并接二极管D1,当7805未接入输入电压时可保护芯片不至于损坏。

三端稳压芯片最容易损坏的缘由是输出脚3电压高于输入脚1而形成击穿,因此在输出脚3和输入脚1之间串联二极管D3,假设输入端电容短路,由于二级管D3的存在使得输出脚3和输入脚1之间的电压限制在0.7V,可有效保护器件不被反向击穿。

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