生活中,每天都需要給手機充電,那么你有想過手機充電器是如何把AC 220V轉(zhuǎn)換為DC 5V的么,如果你的充電器是快充,可能會轉(zhuǎn)換成DC 9V。從今天開始,我們用前幾天學到的整流、濾波環(huán)節(jié)來實現(xiàn)簡單的“手機充電器”。
從前幾天的濾波仿真可知,在濾波后得到的波形可能仍存在波動,是不穩(wěn)定的直流電。為了解決這個問題,有必要在濾波后添加穩(wěn)壓環(huán)節(jié),以達到輸出穩(wěn)定不變的直流電的目的。在此,將介紹三種常用的穩(wěn)壓實現(xiàn)方法。
方法三:三端集成穩(wěn)壓器
隨著電子技術(shù)的發(fā)展,可以將構(gòu)成電路的所有元件以及導線集中制作在一塊很小的半導體硅片上,加以封裝,構(gòu)成集成電路,只通過有限引腳與外電路連接。目前常見的集成穩(wěn)壓電路是三端集成穩(wěn)壓器,它具有輸入、輸出、公共端(接地)三個端子,具有體積小、可靠性高、使用靈活,價格低廉等優(yōu)點。應用中,根據(jù)輸出電壓是否可調(diào),分為固定式和可調(diào)式兩種。
1.固定式三端穩(wěn)壓器
常用的有固定正電壓輸出穩(wěn)壓器(78XX)和固定負電壓輸出穩(wěn)壓器(79XX),型號中的后兩位XX表示輸出電壓的穩(wěn)定值。
典型應用:正負對稱電源
圖中,
C3/C4可防止由于輸入引線較長帶來的電感效應所產(chǎn)生的自激,其取值范圍在0.1~1μF之間(接線不長時可不用);
C5/C6用于減小由于負載電流瞬時變化引起的高頻干擾;
C7/C8為容量較大的電解電容,用于進一步減小輸出脈動和低頻干擾。
2.可調(diào)式三端穩(wěn)壓器
常見的可調(diào)輸出三端穩(wěn)壓器有CW117、CW217、CW317、CW337和CW337L等系列。輸出電壓范圍為1.25V~37V,輸出電流可達1.5A。
結(jié)構(gòu):LM317構(gòu)成輸出電壓可調(diào)電路
(1)濾波電容C的選擇:
其中△Ui由穩(wěn)壓系數(shù)得到。
(2)抑高頻電容 C0 的選擇:由于大容量電解電容有一定的繞制分布電感,易引起自激震蕩,形成高頻干擾,所以穩(wěn)壓器的輸入、輸出端常并入瓷介質(zhì)小容量電容用來抵消電感效應,抑制高頻干擾。一般電路中接上 1μF的電容即可。
(3)輸出電壓表達式:
式中,
1.25是集成穩(wěn)壓塊輸出端與調(diào)整段之間的固有參考電壓,此電壓加于給定電阻R1兩端,將產(chǎn)生一個恒定電流通過輸出電壓調(diào)節(jié)電位器RP,電阻R1常取值200Ω,RP取5.1kΩ;
表示從三端穩(wěn)壓器調(diào)整端流出的經(jīng)過電阻RP的電流為50mA,它的變化很小,所以在RP阻值很小時,可忽略;
典型應用:正負對稱電源
由圖中的元件參數(shù)計算得:
二極管D5(1N4007)起到保護作用,當電源關(guān)閉時在穩(wěn)壓器上產(chǎn)生較大電流,此時通過D5來放電。
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