5v12v线性稳压电源原理.docx

一、技术说明：输入交流电压220vV 0.5A。输出电压5V和连续可调电压1.5V30V/1.5A两组直流。二、制作说明:1、成品用金属盒或者塑料盒包装成产品。2、电压表V、电流表A和调节电压用的电位器Rw安装在包装盒的面板上。3、电源变压器固定在包装盒的底座上，电路板固定在包装盒的底座上。4、电压调节的三端稳压集成块7805和317加装散热器。我们最熟悉的电源是220伏交流市电，但若直接使用这个市电，则最多能够点亮一盏灯 或转动一个电风扇等。若要在一个电子电路或计算机上使用市电，则必须首先将其转换为直 流稳压电源后才能使用。图1.23线性直流稳压电源电路图如图1.23所示为一种典型的线性直流稳压电源的电路图，它由电源开关K、保险管、ACDC适配器、集成稳压器和后级滤波器组成。当输入220V交流电且开关K闭合时，输出一个稳定的直流电压，且稳定输出在一定X围内不受220V交流电网的波动和电子电 路负载轻重的影响。整流器的作用是将降低后的工频交流电压变换为直流电压。图1.25展示了整流器的工作原 理。在交流的正半周，变压器次级上正下负，电流从正极经D1、负载和D3流回变压器的 负极，这样若忽略二极管的导通电压，在负载上得到一个大小与变压器次级相同的电压波形， 极性为上正下负；在交流的负半周，变压器次级上负下正，电流从正极经D2、负载和D4 流回变压器的负极，这样在负载也得到一个大小与变压器次级相同的电压波形，极性与正半 周一样，也为上正下负。因此在交流信号的正负半周的分别作用下，整流器均输出单极性的 脉动电压，该输出的直流成份已大于零。图1.25整流器工作原理示意图前级滤波器由大电容C1和小电容C2并联组成，我们知道电容能够滤除交流信号，整 流器输出的单极性脉动电压经过该滤波器后，就变成了直流信号了。大电容C1的作用主要 是交流成份和储存电能，小电容C2的作用是滤除高频干扰。ACDC适配器输出的直流电压是不稳定的，它的输出电压值会随着电网电压的波动和 负载的轻重而变化，并不适合直接应用于计算机系统和电子电路，因此还必须进行稳压。G-1TD稳压电源的输出电压可用下式计算，Vo=1.25 (1 + R2/R1)。仅仅从公式本身看，R1、R2的电阻值可以随意设定。然而作为稳压电源的输出电压计算公式，R1和R2的阻值是不 能随意设定的。1, 2脚之间为1.25V电压基准。为保证稳压器的输出性能，R1应小于240欧姆。改变R2阻值即可调整稳压电压值。D1，D2用于保护LM317。首先317稳压块的输出电压变化X围是Vo=1.25V37V (高输出电压的317稳压 块如LM317HVA、LM317HVK等，其输出电压变化X围是Vo=1.25V45V)，所以 R2/R1的比值X围只能是028.6。它的使用非常简单，仅需两个外接电阻来设置输出电 压。此外它的线性调整率和负载调整率也比标准的固定稳压器好°LM117/LM317内置有 过载保护、安全区保护等多种保护电路。其次是317稳压块都有一个最小稳定工作电流，有的资料称为最小输出电流，也有的 资料称为最小泄放电流。最小稳定工作电流的值一般为1.5mA。由于317稳压块的生产厂 家不同、型号不同，其最小稳定工作电流也不相同，但一般不大于5mA。当317稳压块的 输出电流小于其最小稳定工作电流时，317稳压块就不能正常工作。当317稳压块的输出 电流大于其最小稳定工作电流时，317稳压块就可以输出稳定的直流电压。如果用317稳 压块制作稳压电源时(如图所示)，没有注意317稳压块的最小稳定工作电流，那么你制 作的稳压电源可能会出现下述不正常现象：稳压电源输出的有载电压和空载电压差别较大。1.要解决317稳压块最小稳定工作电流的问题，可以通过设定R1和日2阻值的大小，而 使317稳压块空载时输出的电流大于或等于其最小稳定工作电流，从而保证317稳压块在 空载时能够稳定地工作。此时，只要保证Vo/ (R1 + R2)>1.5mA，就可以保证317稳 压块在空载时能够稳定地工作。上式中的1.5mA为317稳压块的最小稳定工作电流。当然， 只要能保证317稳压块在空载时能够稳定地工作，Vo/(R1 + R2)的值也可以设定为大于 1.5mA的任意值。2.经计算可知R1的最大取值为R1R0.83KQ。又因为R2/R1的最大值为28.6。所以 R2的最大取值为R2R23.74KQ。在使用317稳压块的输出电压计算公式计算其输出电压 时，必须保证R120.83KQ,R2<23.74KQ两个不等式同时成立，才能保证317稳压块 在空载时能够稳定地工作。通常LM117/LM317不需要外接电容，除非输入滤波电容到LM117/LM317输入端 的连线超过6英寸(约15厘米)。使用输出电容能改变瞬态响应。调整端使用滤波电容 能得到比标准三端稳压器高的多的纹波抑制比。输入至少要比输出高2V，否则不能调压。输入电要最高不能超过40V吧。输出电流不 超过1人。输入12V的话，输出最高就是10V左右。由于它内部还是线性稳压，因此功耗 比较大。当输入输入电压差比较大且输出电流也比较大时，注意317的功耗不要过大。一 般加散热片后功耗也不超过20W。因此压差大时建议分档调压