单片机中电源电路设计

单片机在大学生科技创新活动中的应用4.2电源电路设计一.组成及各部分功能二、全波整流电路三、桥式整流电路四、滤波电路五、稳压电路单片机在大学生科技创新活动中的应用一.组成及各部分功能变变变变变变变变变变变变变变变变1uto交交交交交交～t2uotoFu交交交交toRutooU•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uR。•滤波电路:将脉动直流电压uR转变为较平滑的直流电压uF。•稳压电路:清除电网波动及负载变化的影响,保持输出直流电压U0的稳定。单片机在大学生科技创新活动中的应用一.组成及各部分功能单相电源变压器+-U1N1N2+-U2ZLnNNUUk11212单片机在大学生科技创新活动中的应用二、全波整流电路原理：变压器副边中心抽头，感应出两个相等的电压u2当u2正半周时，D1导通，D2截止。当u2负周时，D2通，D1截止。u2uouD1t2340uD2单相全波整流电压波形2u1uTD1ouoiDiLRbaD22u单片机在大学生科技创新活动中的应用uo20t()01tduUoo()01tdsint22UIo=Uo/RL=0.9U2/RL229.02UU2输出电压平均值输出电流平均值2u1uTD1ouoiDiLRbaD22u单片机在大学生科技创新活动中的应用三、桥式整流电路u1u2TD3D2D1D4RLuo1.组成：由四个二极管组成桥路单片机在大学生科技创新活动中的应用整流桥实物照片单片机在大学生科技创新活动中的应用+–u1u2TD3D2D1D4RLuou2正半周时电流通路D1、D4导通，D2、D3截止2.工作原理单片机在大学生科技创新活动中的应用-+u0u1u2TD3D2D1D4RLu2负半周时电流通路D2、D3导通，D1、D4截止单片机在大学生科技创新活动中的应用2o2220122sind0.92UUttUU2oL0.9UIR单相桥式整流电路输出电压平均值单相桥式全波整流电路输出电流平均值3、主要参数uo20t2u1uTD3ouLRD1D4D2＋～～－单片机在大学生科技创新活动中的应用D2oL10.452UIIR单相桥式全波整流电路二极管上承受的最高反向电压：DRM22UU单相桥式全波整流电路中二极管的平均电流和输出电流：2u1uTD4ouoiDiLRbaD1D3D2（选购时：二极管额定电流2ID)（选购时：最大反向电压2URM)单片机在大学生科技创新活动中的应用滤波的基本概念:交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直流，其中既有直流成分又有交流成份。滤波电路就是利用储能元件电容两端的电压(或通过电感中的电流)不能突变的特性,将电容与负载RL并联(或将电感与负载RL串联)，滤掉整流电路输出电压中的交流成份，保留其直流成份，达到平滑输出电压波形的目的。这一过程称为滤波。四、滤波电路单片机在大学生科技创新活动中的应用一般取L(3~5)2TRC(T为电源电压的周期)近似估算:U0=1.2U2(2)流过二极管瞬时电流很大RLC越大U0越高,负载电流的平均值越大整流管导电时间越短iD的峰值电流越大。一般选管时，取00DFL1(2~3)(2~3)22IUIR1、电容滤波电路的特点(1)输出电压U0与时间常数RLC有关RLC愈大电容器放电愈慢U0(平均值)愈大。RLC单片机在大学生科技创新活动中的应用2、LC-型滤波电路结构2u1uTouLR++1C2CLLC-型滤波电路特点滤波效果比LC滤波器更好，但整流二极管中的冲击电流较大。电感线圈体积大而笨重、成本高。单片机在大学生科技创新活动中的应用3、RC-型滤波电路结构2u1uTouLR++R1C2CRC-型滤波电路特点R愈大，C2愈大，滤波效果愈好。但R太大，将使直流压降增加。主要适用于负载电流较小而又要求输出电压脉动很小的场合。单片机在大学生科技创新活动中的应用1、集成稳压电源简介三端集成稳压器的硅片封装在普通功率管的外壳内，电路内部附有短路和过热保护环节。随着半导体工艺的发展,现在已生产并广泛应用的单片集成稳压电源，具有体积小,可靠性高,使用灵活,价格低廉等优点。最简单的集成稳压电源只有输入，输出和公共引出端,故称之为三端集成稳压器。五、稳压电路单片机在大学生科技创新活动中的应用三端集成稳压器实物照片单片机在大学生科技创新活动中的应用三端集成稳压器管脚排列78系列－输出正电压79系列－输出负电压13278132797805＋5V7806＋6V7808＋8V7809＋9V7810＋10V7812＋12V7815＋15V7818＋18V7824＋24V……7905－5V7906－6V7908－8V7909－9V7910－10V7912－12V7915－15V7918－18V7924－24V……输入输出公共端输入输出公共端单片机在大学生科技创新活动中的应用（1）输出为固定正电压的电路2、应用电路注意：输入与输出端之间的电压差不得低于3V！78XXiUiCoC132oU0.11μF1μF++--79XXiUiCoC132oU0.11μF1μF++--单片机在大学生科技创新活动中的应用（2）输出正、负电压的电路78XXiCoC132oU1μF++--iCoC132oU0.33μF1μF++--2uT2u1u79XX0.33μF单片机在大学生科技创新活动中的应用UXX:为78XX固定输出电压，则Uo=UXX+UZ（3）提高输出电压的电路78XXiUiCoC123RXXUZUZDoU单片机在大学生科技创新活动中的应用78XXiUiCoC123oU++--TRIBI2I3I1ICIRIORL（3）扩大输出电流的电路21CBERBIUIIIIR单片机在大学生科技创新活动中的应用（4）输出电压可调式电路用7805组成的7－30V可调式稳压电源2OXX1(1)RUUR(式中，UXX=5V)7805iUiCoC1322RoU0.33μF1μF33V1R10KUXX单片机在大学生科技创新活动中的应用谢谢大家！敬请批评指正！