根据稳压电源的输出电压Uo

2020/3/21----模拟电子技术----11.3项目训练项目一集成直流稳压电源的制作1.1项目描述1.2项目知识1.4项目拓展2020/3/21----模拟电子技术----2项目描述直流稳压电源的作用直流稳压电源是电子设备中必不可少的组成部分,它是将220V/50Hz的交流电转变成稳定的直流电.2020/3/21----模拟电子技术----3任务:设计制作一稳压电源要求:将220V变为稳定的可调的0～15V的直流电.u2ttuLUOωt2020/3/21----模拟电子技术----4电源变压器:将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2。整流电路:将交流电压u2变为脉动的直流电压u3。滤波电路:将脉动直流电压u3转变为平滑的直流电压u4。稳压电路:清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压uo的稳定。直流稳压电源的组成和功能整流电路滤波电路稳压电路u1u2u3u4uo2020/3/21----模拟电子技术----5一、半导体二极管二极管=PN结+管壳+引线NP1、结构2、符号阳极+阴极-项目知识电路元件2020/3/21----模拟电子技术----62020/3/21----模拟电子技术----73、二极管按结构分三大类:(1)点接触型二极管PN结面积小，结电容小，用于检波和变频等高频电路。N型锗正极引线负极引线外壳金属触丝2020/3/21----模拟电子技术----8(3)平面型二极管用于集成电路制造工艺中。PN结面积可大可小，用于高频整流和开关电路中。(2)面接触型二极管PN结面积大，用于工频大电流整流电路。SiO2正极引线负极引线N型硅P型硅负极引线正极引线N型硅P型硅铝合金小球底座2020/3/21----模拟电子技术----94、半导体二极管的型号国家标准对半导体器件型号的命名举例如下：2AP9用数字代表同类器件的不同规格。代表器件的类型，P为普通管，Z为整流管，K为开关管。代表器件的材料，A为N型Ge，B为P型Ge，C为N型Si，D为P型Si。2代表二极管，3代表三极管。2020/3/21----模拟电子技术----105、半导体二极管的V—A特性曲线硅：0.5V锗：0.1V(1)正向特性导通压降反向饱和电流(2)反向特性死区电压iu0击穿电压UBR实验曲线uEiVmAuEiVuA锗硅：0.7V锗：0.3V2020/3/21----模拟电子技术----116、二极管的主要参数(1)最大整流电流IF二极管长期连续工作时，允许通过二极管的最大正向平均电流。(2)最高反向工作电压UR二极管工作时允许外加的最大反向电压，超过此值，二极管可能因反向击穿而损坏。(3)反向电流IR在室温下，在规定的反向电压下的反向电流值。硅二极管的反向电流一般在纳安(nA)级；锗二极管在微安(A)级。(4)最高工作频率fMfM是二极管工作的上限频率。超过此值，由于结电容的作用，二极管的单向导电性将不能很好的体现。2020/3/21----模拟电子技术----12二、电容复习电容的结构电容的导电机理电容的特性2020/3/21----模拟电子技术----13三、三端固定集成稳压器CW7800系列(正电源)CW7900系列(负电源)5V/6V/9V/12V/15V/18V/24V1、78、79系列的型号命名输出电流78L××/79L××—输出电流100mA78M××/9M××—输出电流500mA78××/79××—输出电流1.5A输出电压例如：CW7805输出5V，最大电流1.5ACW78M05输出5V，最大电流0.5ACW78L05输出5V，最大电流0.1A2020/3/21----模拟电子技术----14封装CW7805123UIUOGNDCW7905123UIUOGND符号CW7800++213CW790013_2_塑料封装金属封装3122020/3/21----模拟电子技术----15四、三端可调输出集成稳压器1、典型产品型号命名CW117/217/317系列(正电源)CW137/237/337系列(负电源)工作温度CW117(137)—-55150CCW217(237)—-25150CCW317(337)—0125C基准电压1.25V输出电流L型—输出电流100mAM型—输出电流500mA2020/3/21----模拟电子技术----16滤波整流稳压变压交流电源负载OtuOtuOtuOtuOtu220V单向脉动电压合适的交流电压滤波稳压直流稳压电源组成方框图电路结构及原理2020/3/21----模拟电子技术----17一整流电路1作用:把交流电转换成脉动直流电.2分类:半波整流全波整流桥式整流倍压整流2020/3/21----模拟电子技术----18桥式整流电路（1）组成：由四个二极管组成桥路++++41231u2u220V+-RLLuD21DD3D4u2正半周时:D1、D3导通，D2、D4截止+–（2）工作原理：u2ttuL2020/3/21----模拟电子技术----19++++41231u2u220V+-RLLuD21DD3D4-+u2负半周时：D2、D4导通，D1、D3截止u2ttuL2020/3/21----模拟电子技术----20输出电压平均值：UL=0.9u2输出电流平均值:IL=UL/RL=0.9u2/RL流过二极管的平均电流：ID=IL/2u2ttuL（3）主要参数：二极管承受的最大反向电压：URM=22u++++41232+43DuuDDL21LDR-2020/3/21----模拟电子技术----21集成硅整流桥：u2uL+–~+~-+–2020/3/21----模拟电子技术----22io+uo=ucRLV1V4V3V2+u二滤波电路电容滤波V导通时给C充电，V截止时C向RL放电；1.电路和工作原理滤波后uo的波形变得平缓，平均值提高。电容充电电容放电C电容滤波电路2020/3/21----模拟电子技术----232.波形及输出电压2O2UU当RL=时：OtuO222U当RL为有限值时：2O229.0UUU通常取UO=1.2U2RC越大UO越大2)5~3(LTCRRL=为获得良好滤波效果，一般取：(T为输入交流电压的周期)2020/3/21----模拟电子技术----24[例8.1.1]单相桥式电容滤波整流，交流电源频率f=50Hz，负载电阻RL=40，要求直流输出电压UO=20V，选择整流二极管及滤波电容。[解]1.选二极管V172.1202.1O2UU2RM2UU选二极管应满足：IF(23)ID可选：2CZ55C(IF=1A，URM=100V)或1A、100V整流桥电流平均值：A0.254020212121LOODRUII承受最高反压：V2422RMUU2.选滤波电容s02.05011fTs04.024LTCR取F000140s0.04C可选：1000F，耐压50V的电解电容。2020/3/21----模拟电子技术----25其他形式滤波1.电感滤波RLL~+u2整流后的输出电压：直流分量被电感L短路交流分量主要降在L上电感越大，滤波效果越好2.型滤波LC1RL~+u2C2C1、C2对交流容抗小L对交流感抗很大负载电流小时2020/3/21----模拟电子技术----26作用:当电网波动和负载变化时.维持输出直流电压稳定.类型:1稳压二极管组成的并联稳压电路2串联型稳压电路三稳压电路2020/3/21----模拟电子技术----272、CW7800的基本应用电路Uo=12VW7812123C2++UiC1C30.33F0.1F100FRL防止输入端短路时C3反向放电损坏稳压器抵消输入长接线的电感效应，防止自激改善负载的瞬态响应，消除高频噪声2020/3/21----模拟电子技术----282、CW117基本应用电路外形引脚CW117123UIUOADJCW137123UIUOADJUoCW317123C2++UiC1C30.1F10F33FR1R2C4IOIQIIREF0.1FV1V2基本应用电路V2防止输出端短路时C2通过调整端放电损坏稳压器V1防止输入端短路时C4反向放电损坏稳压器2020/3/21----模拟电子技术----29项目训练训练目标掌握用万用表识别与检测电路所用元器件方法掌握直流稳压电源的组成及基本原理掌握集成稳压电源电路的安装与测试方法掌握集成稳压电源电路的故障分析与排除方法集成直流稳压电源制作2020/3/21----模拟电子技术----30训练内容一、元器件识别与检测1、半导体二极管的识别与检测目测判别极性触丝半导体片2020/3/21----模拟电子技术----31用万用表检测二极管在R1k挡进行测量，红表笔是(表内电源)负极，黑表笔是(表内电源)正极。测量时手不要接触引脚。(1)用指针式万用表检测一般硅管正向电阻为几千欧，锗管正向电阻为几百欧。正反向电阻相差不大为劣质管。正反向电阻都是无穷大或零则二极管内部断路或短路。1k0002020/3/21----模拟电子技术----32(2)用数字式万用表检测红表笔是(表内电源)正极，黑表笔是(表内电源)负极。2k20k200k2M20M200在挡进行测量，当PN结完好且正偏时，显示值为PN结两端的正向压降(V)。反偏时，显示•。2020/3/21----模拟电子技术----332、电容器的识别与检测指针稳定后的阻值为电容器的漏电电阻。－”号指向引脚；引脚较短容量越大，指针摆动的角度越大正向漏电电阻较大反向漏电电阻较小换向测量时应先将电容短接放电2020/3/21----模拟电子技术----34二、整流滤波电路的安装与调试io+uo=ucRLV1V4V3V2+uCu=12VC=100uF(C=47uF)RL=1kΩ二极管取IN40072020/3/21----模拟电子技术----35测量无滤波、有滤波时的输出电压值及输出电压波形分析滤波的作用分析电容C的大小对输出电压大小的影响2020/3/21----模拟电子技术----36三、三端固定稳压器的安装与调试2020/3/21----模拟电子技术----37此项目要求课内在教师的指导下，在万能板上完成安装与调试2020/3/21----模拟电子技术----381．电路图设计（1）确定目标：设计整个系统是由那些模块组成，各个模块之间的信号传输，并画出直流稳压电源方框图。（2）系统分析：根据系统功能，选择各模块所用电路形式。（3）参数选择：根据系统指标的要求，确定各模块电路中元件的参数。（4）总电路图：连接各模块电路。四、三端可调稳压电源的设计与制作设计步骤:2020/3/21----模拟电子技术----392．电路安装、调试（1）为提高学生的动手能力，学生自行设计印刷电路板，并焊接。（2）在每个模块电路的输入端加一信号，测试输出端信号，以验证每个模块能否达到所规定的指标。（3）重点测试稳压电路的稳压系数。（4）将各模块电路连起来，整机调试，并测量该系统的各项指标。2020/3/21----模拟电子技术----401、根据稳压电源的输出电压Uo、最大输出电流Iomax，确定稳压器的型号及电路形式设计举例:设计并制作一个连续可调直流稳压电源主要技术指标要求：①输出电压可调：Uo=+3V～+9V②最大输出电流：Iomax=800mA③输出电压变化量：ΔUo≤15mV④稳压系数：SV≤0.0032020/3/21----模拟电子技术----41317系列稳压器输出连可调的正电压可调范围为1.2V~37V最大输出电流为1.5A输入与输出工作压差ΔU=Ui-Uo：3～40V能满足设计要求,故选用LM317组成稳压电路。电路形式如下图2020/3/21----模拟电子技术----422、选择电源变压器1）确定副边电压U2:根据性能指标要求：Uomin=3VUomax=9V又∵Ui-Uomax≥(Ui-Uo)minUi-Uoin≤(Ui-Uo