阅资料可知单相整流电路有半波整流电路、单相桥式整流电路(全波整流电路)。单相桥式整流电路和半波整流电路相比,在相同的变压器副边电压下,对二极管的参数要求一样,并且还具有输出电压高,变压器利用率高、脉动系数小等优点。所以在电路中采用单相桥式整流电路,如图所示:
4.3保护电路
在集成稳压器电路内部含有各种保护电路,使集成稳压器在出现不正常情况时不至于损坏。因为串联型稳压电路的调整管是其核心器件,它流过的电路近似等于负载电流,且电网电压波动或输出电压调节时管压降将产生相应的变化,所以这些保护电路都与调整管紧密相关。过流保护电路能够在稳压管输出电流超过额定值时,限制调整管发射极电流在某一数值或使之迅速减少,从而保护调整管不会因电流过大而烧坏。
4.4主要参数:
输出电压平均值Uo(av):负载电阻上电压的平均值
UO(AV)?
??1?02U2sin?td(?t)?22?U2?0.9U25
输出电流平均值IL(AV):负载电阻上电路的平均值
IL(AV)=UO(AV)R≈0.9U
2LRL整流输出电压的脉动系数S:整流输出电压的基波峰值UU与输出电压平均值
OLM之比,因而S越大,脉动越大。
O(AV)
4.5二极管的选择:
考虑到电网电压波动范围为±10%,整流二极管的极限参数最高反向工作电压和最大整流平均电流应满足:
U>1.12RU和IF>1.1·20.45U2R IF>1.1×
0.45?151000≈0.007A
L所以选择UR>1.1?2?15?23V
4.6滤波电路
整流后的输出电压虽然是单一方向的,但是含有较大的交流成分,会影响电路的正常工作。一般在整流后,还需要利用滤波电路将脉动的直流电压变为平滑的直流电压。所以需通过低通滤波电路,使输出电压平滑。理想情况下,应将交流分量全部滤掉,使输出电压仅为直流电压。在实际电路中,应选择滤波电容的容量满足RLC=(3~5)T/2的条件,为了获得更好的滤波效果,电容容量应选得更大些。
查阅资料可知滤波电路有电容滤波、电感滤波电路和复式滤波电路三种,其中复式滤波电路的效果最好,所以在电路中采用RC∏型的复式滤波电路,如图所示:
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C越大,R越大,T放电将越大,曲线越平滑,脉动越小。所以C选择2.2mF。
4.7稳压电路
交流电压通过整流、滤波后虽然变为交流分量较小的直流电压,但是当电网电压波动或负载变化时,其平均值也随之变化。稳压电路的功能是使输出直流电压基本不受电网波动和负载电阻变化的影响,从而获得足够高的稳定性。
由于经济成本、元件购买及仿真软件的限制,稳压电路只采取一个具有放大环节的基本串联型稳压电路加一个载流型过流保护电路。
a稳压原理:若由于某种原因使UO增大,则UO↑→UN↑→UB↑→UO↓
Rb输出电压的调节范围:
1?R22?R33R?R·UZ≤U0?R1?R22?R33R?R·UZ
故UZ≤6V,取UZ=5.6VR1?402Ω, R2?1000KΩ(100Ω), R3?820Ω c串联型稳压电路的基本组成部分及其作用:
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调节管:是电路的核心,UFE随UI和负载产生变化以稳定Uo。 基准电压:是Uo的参考电压。
采样电阻:对Uo的采样,与基准电压共同决定Uo。
比较放大:将Uo的采样电压与基准电压比较后放大,决定电路的稳压性能。 d串联型稳压电源中调整管的选择:
要想使调整管起到调整作用,必须使之工作在放大状态,因此其管压降应大于饱和管压降UCES;调整管极限参数的确定,必须考虑到输出电压U1由于电网电压波动而产生的变化,以及输出输出电压的调节和负载电流的变化所产的影响。 根据极限参数ICM、U(BR)CEO、PCM选择调整管:
IEmax=IR1?ILmax≈ILmax OminUP CEmax=UImax-U Tmax=IEmaxUCEmax e限流电阻的选择:保证稳压管既稳压又不损坏。 IDZmin>IZ IDZmax 电网电压最低且负载电流最大时,稳压管的电流最小。 IDZmin=UImin?UZR?ILmaxU>I R Lmax电网电压最低且负载电流最小时,稳压管的电流最大。 I五、 DZmin=UImin?UZR?ILmin Lmin系统的电路图 5.1电路原理图 8 5.2电路PCB图 总的电路图及其仿真结果 总电路图: 9