稳压电源设计与实现课件.ppt

1、稳压电源设计与实现稳压电源设计与实现 一一.基本要求基本要求交流输入：交流输入：直流输出：直流输出：9V+5V/1A14V212V/0.5A安装安装：独立电路板结构独立电路板结构 二二.电路方案选择电路方案选择1.线性稳压电路线性稳压电路 特点特点利用晶体管进行电压调整利用晶体管进行电压调整 动态响应特性好动态响应特性好 纹波、噪声小纹波、噪声小电压调整晶体管工作在放大区电压调整晶体管工作在放大区 功耗大、发热量大功耗大、发热量大 效率低效率低适用于低压差、小功率的场合适用于低压差、小功率的场合 集成线性稳压电路（三端稳压器）集成线性稳压电路（三端稳压器）采用带隙（能隙）基准电压电路采用带隙（

2、能隙）基准电压电路 温度稳定性好、噪声小温度稳定性好、噪声小多种保护措施多种保护措施 过流、断路、过热保护过流、断路、过热保护无需其他外围元件无需其他外围元件 使用方便、无需调整使用方便、无需调整规格齐全规格齐全固定正压固定正压固定负压固定负压可调正压可调正压 可调负压可调负压78xx78Mxx78Lxx79xx79Mxx79LxxLM117LM137 2.开关稳压电路开关稳压电路 特点特点输入和输入和/或输出电流不连续或输出电流不连续 动态响应特性差动态响应特性差 纹波、噪声大纹波、噪声大调整管工作在开关状态调整管工作在开关状态 功耗小、发热量小功耗小、发热量小 效率高效率高适用于高压差、大

3、功率的场合适用于高压差、大功率的场合精密的模拟电路不适用精密的模拟电路不适用采用储能元件维持输出电压稳定采用储能元件维持输出电压稳定电路复杂、外围元件多、对元件要求高电路复杂、外围元件多、对元件要求高 开关稳压电路基本类型及其特点开关稳压电路基本类型及其特点并联（并联（Boost）型）型 输出电压不限并反向，输出电压不限并反向，输入输出电流均输入输出电流均 不连续不连续 Vo Vi（升压），输出电流不连续（升压），输出电流不连续串联（串联（Buck）型）型 Vo Vi（降压），输入电流不连续（降压），输入电流不连续电感储能（电感储能（Buck-Boost）型）型Cuk型型 输出电压同上，输入输

4、出电流均连续输出电压同上，输入输出电流均连续 各种开关电源电路均从以上各种开关电源电路均从以上4种基本型电路引种基本型电路引申而来，开关电源电路复杂，不易实现。申而来，开关电源电路复杂，不易实现。DC-DC变换器变换器 利用利用开关稳压电路基本原理设计的集成开关开关稳压电路基本原理设计的集成开关稳压器，外围元件少，易于实现。稳压器，外围元件少，易于实现。MC34063 可工作于可工作于Buck 或或Buck-Boost型型LM2577 Boost 型型LM2574/5/6 可工作于可工作于Buck 或或Buck-Boost型型电压：电压：3.3V/5.0V/12V/15V/1.2337可调可调

5、 电流：电流：0.5A/1.0A/3.0A 输入电压：输入电压：340V开关电流：开关电流：1.5A 输入电压：输入电压：3.540V开关电流：开关电流：3.0A 3.电路方案电路方案 用集成线性稳压电路设计的电源电路用集成线性稳压电路设计的电源电路整流滤整流滤波电路波电路整流滤整流滤波电路波电路780578127912+5V+12V-12V9V14V14V 用集成开关稳压电路设计的电源电路用集成开关稳压电路设计的电源电路9V14V整流滤整流滤波电路波电路整流滤整流滤波电路波电路2575-5 Buck型型+5V+12V-12V2575-12 Buck型型 2575-12 Buck-Boost

6、型型 电源电路方案选择电源电路方案选择 集成线性稳压电路集成线性稳压电路纹波、噪声小纹波、噪声小效率低效率低 集成开关稳压电路集成开关稳压电路纹波、噪声大纹波、噪声大效率高效率高 交流供电电压低，输出功率较小。从实现电交流供电电压低，输出功率较小。从实现电路简单，低成本的角度考虑应选择路简单，低成本的角度考虑应选择集成线性稳压集成线性稳压电路的实现方案。电路的实现方案。实现电路相对简单，实现电路相对简单，成本低成本低实现电路相对复杂，实现电路相对复杂，成本较高成本较高 三三.电路图电路图 四四.安装结构安装结构+5V+5V-12V-12V+12V+12VGNDGND9V9V14V中心抽头中心抽

7、头14V稳压电源电路稳压电源电路 稳压电源稳压电源电路板电路板 元件清单元件清单集成稳压电路：集成稳压电路：7805，7812，7912 各各1片片整流桥：整流桥：1A100V 2片片电解电容：电解电容：2200u/25V电解电容电解电容 2只只散热片：散热片：3 个个保险管：保险管：1A250V 3只配只配6只管座只管座接插件：接插件：DIP8 IC插座插座 5只只3300u/16V电解电容电解电容 1只只220u/16V电解电容电解电容 2只只26线双排插针线双排插针 5排排线路板：线路板：1块块其它：螺钉、导线、焊锡若干其它：螺钉、导线、焊锡若干 五五.制作基本要求及注意事项制作基本要求

8、及注意事项1.区分电路板的元件面和焊接面；区分电路板的元件面和焊接面；3.按要求安装左右插座引出插针并焊接；按要求安装左右插座引出插针并焊接；所有插针全部与焊盘焊接不要遗漏所有插针全部与焊盘焊接不要遗漏 焊锡不要沾到插针上焊锡不要沾到插针上2.焊接元件；焊接元件；先焊小元件先焊小元件 先安装结构件先安装结构件4.安装集成线性稳压电路的散热片；安装集成线性稳压电路的散热片；将稳压集成电路安装在散热片上将稳压集成电路安装在散热片上 先焊少量插针确认安装到位后再焊其它插针先焊少量插针确认安装到位后再焊其它插针 确认稳压电路安装位置确认稳压电路安装位置 6.正确辨别电解电容的极性、耐压并焊接；正确辨别

9、电解电容的极性、耐压并焊接；极性不得接反极性不得接反 正、负正、负12V电源整流输出的滤波电容耐压不得电源整流输出的滤波电容耐压不得 低于低于25V 对准电路板上为散热片预留的安装孔将稳压对准电路板上为散热片预留的安装孔将稳压 集成电路引脚插入对应的焊孔中集成电路引脚插入对应的焊孔中 用螺钉将散热片固定在电路板上焊牢稳压集用螺钉将散热片固定在电路板上焊牢稳压集 成电路引脚成电路引脚5.安装保险管插座和整流桥安装保险管插座和整流桥DIP8脚插座并焊接；脚插座并焊接；六六.调试方法及注意事项调试方法及注意事项 2.测试时，电源板负责交流电源输入的右插座与测试时，电源板负责交流电源输入的右插座与调试

10、台标有调试台标有9V、14V的插座连接，左插座悬空；的插座连接，左插座悬空；1.电源板焊接完毕，对照原理图认真检查一遍然电源板焊接完毕，对照原理图认真检查一遍然后开始测试；后开始测试；4.用数字多用表按电源板左插座直流电源引出定用数字多用表按电源板左插座直流电源引出定义，检测义，检测+5V、+12V、-12V输出。输出。3.连接完毕后，打开调试台电源远离电源板连接完毕后，打开调试台电源远离电源板12分分钟，观察电路板有无异味或异常响动，如果一切正常钟，观察电路板有无异味或异常响动，如果一切正常可以开始进一步的测试；可以开始进一步的测试；6.输出正常的电源板，替换模板上的电源板后，输出正常的电源

11、板，替换模板上的电源板后，若模板正常运行，电源板的设计工作结束。否则，检若模板正常运行，电源板的设计工作结束。否则，检查电路板的左右插座有无虚焊、脱焊等问题。查电路板的左右插座有无虚焊、脱焊等问题。5.若若+5V、+12V、-12V输出不正常，需要重新检输出不正常，需要重新检查有无错焊、漏焊、虚焊，并重复查有无错焊、漏焊、虚焊，并重复2、3、4的步骤。的步骤。七七.常见故障及其现象常见故障及其现象 整流桥接错或损坏整流桥接错或损坏 集成稳压电路引脚接错集成稳压电路引脚接错 或损坏或损坏 交流输入中心抽头漏接交流输入中心抽头漏接 滤波电容漏接滤波电容漏接故障原因故障原因 交流输入漏接交流输入漏接

12、 保险管损坏保险管损坏 电解电容极性接反电解电容极性接反 电解电容耐压不够电解电容耐压不够 直流输出漏接直流输出漏接 无整流输出或输出不正常无整流输出或输出不正常 无稳压输出或输出不正常无稳压输出或输出不正常 12V输出不正常输出不正常 输出纹波大输出纹波大故障现象故障现象 保险管无输入保险管无输入 整流桥无输入整流桥无输入 电解电容发热或爆裂电解电容发热或爆裂 电解电容发热或爆裂电解电容发热或爆裂 无直流输出无直流输出 故障诊断预案举例故障诊断预案举例测试条件：输入测试条件：输入 9V断开输出负载断开输出负载测试设备：数字多用表直流电压档测试设备：数字多用表直流电压档/交流电压档交流电压档示波器示波器故障现象：无故障现象：无+5V输出输出测试平台：电子工程设计训练调试台测试平台：电子工程设计训练调试台 故障诊断环境示例故障诊断环境示例稳稳压压电电源源电电路路板板 故障诊断流程故障诊断流程