三端可调稳压电源.docVIP

2．三端可调集成稳压器应用电路设计示例 用三端可调集成稳压器设计一个连续可调稳压电源，主要技术指标和要求为：①输入交流电压220V，50Hz，允许上下波动±10%；②输出直流电压为1.5~15V连续可调，输出电流1A；③电压调整率Su0.1%/V；④电流调整率Si1%；⑤要求电路具有过电流、过电压和过热保护功能。 设计说明如下。 (1)集成芯片选用。设计任务要求输出直流电压1.5~15V, 输出电流IA,选用一片CW317来实现，其输出直流电压为1. 2~37V连续可调，最大输出电流1. 5A，电压调整率Su0.05%/V, 电流调整率Si1%, CW317芯片具有过电流、过电压和过热保护功能，符合设计要求。 (2）电路选择。所设计的直流稳压电源原理图，如图3一9所示。 图3一9设计的直流稳压电源原理图 (3)元器件选择与电路参数计算 1)变压器选择 计算选择整流变压器二次绕组的U2和I2。整流变压器的一次绕组接220V交流电压，下面计算变压器二次绕组的电压U2和变压器容量P。查阅三端可调稳压器资料可知，该器件输入端的电压U1一般要比其输出端电压高3V左右，为保证在220x(1-10%）V, 即198V时，仍高3V,因此可选U1为23V。UI是变压器二次绕组整流滤波后的直流电压，桥式整流电容滤波电路 U1=1.2U2 整流变压器二次绕组的U2可选20V。 在有电容滤波的整流电路中，整流管的电流不是正弦波，变压器二次绕组的有效值I2是输出电流I0的1.5~2倍，若按2倍考虑，则 I2=2IOM=2×1A=2A 由此可得整流变压器的容量为 P= U2 I2=20V×2A=40V·A 考虑到变压器效率，在选用变压器时，应将P2除以效率η。查表2-1，得40V·A变压器η=0. 8,整流变压器的容量为 40V·A÷0.8=50V·A 选择二次电压为20V，二次电流为2A, 容量为50V·A的变压器。 2）整流元件选择。桥式整流电路采用4个整流二极管组成，整流二极管在电路中承受的最高反向峰值电压为 为安全可靠，整流二极管选择时，其额定反射电压参数URMN考虑留有2倍以上的裕量，则 URMN≥31.6V×2=63.2V 在桥式整流电路中，每个整流二极管的正向电流平均值是输出电流的一半，其最大值为 由于整流二极管在接通电源瞬间有相当大的冲击电流，因此，整流二极管的电流参数IF应是上述值1.5-2倍，若按2倍考虑，则 IF=1A 由以上计算，查附录表5整流二极管可以选择2CZ55C（IF=1A，URMN=100V）或查附表6选1N4002 (IF =1A, URMN=100V)。 3)滤波电容C1和C3的选择。从滤波效果考虑，C1的容量要足够大，但也不能太大，否则整流元件的瞬时电流太大，而且容量越大，电容器的体积越大，价格越贵。根据经验综合各方面的情况，则取C1 =3300μF电解电容，耐压大于32V；为滤除高频谐波，取C3=0.33μF涤纶电容，耐压大于32V。 4) R1和RP的选择。R1是稳压器的外接取样电阻，由于CW317的最小负载电流是5mA，为了能保证这一点，R1最大值为UREF/5mA =1. 2V/5mA =240Ω。 电阻R1的功率按式（3-14）选用 本例中，,选1/4W，240Ω金属膜电阻。 要求最大输出电压为15V。根据式（3-12)求得 RP=3KΩ RP功率由式〔3-15）估算，并取标称值 本例中，选WH5-1A型3K Ω,额定功率为0.25W的电位器。 5)滤波电容C2和C4的选择。C2是减小纹波电压的滤波电容，容量可取10 μF电解电容，耐压大于50V。C4的作用是用来防止输出端呈容性负载时可能会出现自激现象，当稳压器发生自激时．会失去稳压能力。C4滤波电容一般用1μF的钽电容或25μF的电解电 容，耐压大于50V。 6) VD5和VD6的选择。 VD5是保护二极管，可选用开关二极管1 N4148，用来防止当输入端发生短路时，因C4放电而造成稳压管内部调整管的损坏。如果输入端不会出现短路也可不用VD5。 VD6也是保护二极管，选用开关二极管I N4148，当接上电容C2后，可以减小输出端的纹波电压。