0-12V可调直流稳压电路课程设计 - 图文

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图3.4 电容滤波的波形图

电容滤波有以下特点:

①加入滤波电容后，输出电压的直流成分提高，脉动成分减小。

②电容滤波放电时间常数（ t =RLC ）越大，放电过程越慢，输出直流电压 越高，纹波越小，效果越好。为了获得较好的滤波效果，一般选择电容值满足 RLC >= (3 ～5) T/2 ，此时，输出电压的平均值 UO =1.2U2 。

③电容滤波电路的输出电压随输出电流的增大而减小，所以电容滤波适合于负载电流变化不大的场合。

3.3 稳压电路模板

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，以达到使输出波形基本平滑的目的。选择电容滤波电路后，直流输出电压：Uo1=(1.1～1.2)U2，直流输出电流：（I是变压器副边电流的有效值），稳压电路可选集成三端稳压器电路。稳压电路原理电路见图。

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图3.5 稳压电路原理图 仿真

3.4 补偿电压模板

在设计当中采用三端可调集成稳压器电路。它采用输出电压可调且内部有过载保护的三端集成稳压器，输出电压调整范围宽，此稳压器的基准电压是1.25V， 而要求电压从0V起连续可调，因此需要设计电压补偿电路才可实现输出。补偿电路原理电路如图所示。

图3.6 补偿电路原理电路 仿真

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3.5 计算过程

（1）根据设计所要求的性能指标，选择集成三端稳压器。因为要求输出电压可调，所以选择三端可调式集成稳压器，可调式集成稳压器，常见主要有 CW317、CW337、LM317、LM337。317系列稳压器输出连续可调的正电压，337系列稳压器输出连可调的负电压，可调范围为2.5V~36V，最大输出电流为1.5A。稳压内部含有过流、过热保护电路，具有安全可靠，性能优良、不易损坏、使用方便等优点。其电压调整率和电流调整率均优于固定式集成稳压构成的可调电压稳压电源。输出电压表达式为：

U0=U32(1+R2/R1)=1.25(1+R2/R1)

式中，1.25V是集成稳压块输出端与调整端之间的固有参考电压，此电压加于给定电阻两端，将产生一个恒定电流通过输出电压调节电位器，一般使用精密电位器，与其并联的电容器C可进一步减小输出电压的纹波。 输出电压可调范围：1.25V～37V 输出负载电流：1A

能满足设计要求,故选用 LM317组成稳压电路。 （2）选择电源变压器 *确定副边电压U2:

根据性能指标要求：Uomin=3V Uomax=15V

又 ∵ Ui-Uomax≥(Ui-Uo)min Ui-Uoin≤(Ui-Uo)max 其中：（Ui-Uoin）min=3V，(Ui-Uo)max=40V ∴ 12V≤Ui≤43V

此范围中可任选 ：Ui=14V=Uo1

根据 Uo1=(1.1～1.2)U2 可得变压的副边电压： *确定变压器副边电流I2： ∵ Io1=Io

又副边电流 I2=(1.5～2)IO1 取 IO=IOmax=800mA 则I2=1.5*0.8A=1.2A *选择变压器的功率：

变压器的输出功率：Po>I2U2=15W

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（3）选择整流电路中的二极管：

查手册选整流二极管 IN4001，其参数为：反向击穿电压UBR=50V>17V 最大整流电流 IF=1A>0.4A （4）滤波电路中滤波电容的选择： 滤波电容的大小可用下式求得。

*求 ΔUi: 根据稳压电路的的稳压系数的定义：设计要求 ΔUo≤15mV ， SV≤0.003 Uo=+6V～+9V Ui=15V 代入上式，则可求得 ΔUi *求滤波电容C：

设定 Io=Iomax=0.8A，t=0.01S 则可求得C。

电路中滤波电容承受的最高电压为15V，所以所选电容器的耐压应大于17V。 注意： 因为大容量电解电容有一定的绕制电感分布电感，易引起自激振荡，形成高频干扰，所以稳压器的输入、输出端常并入瓷介质小容量电容用来抵消电感效应，抑制高频干扰。 （5）补偿电路

1.25v是集成稳压块输出端与调整端之间的固有参考电压， 但由于计算中存在的微小误差使得不能用-1.25v，所以使用-2v 与电阻串联再用稳压二极管，这样使得电压能与集成稳压块电压相抵消，从而使得电压能从0v开始调节。

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