实验21  双路直流稳压电源的设计和实验

一、实验目的

1．了解三端集成稳压器的结构和类型。

2．掌握用三端集成稳压器构成双路稳压电源的方法。

3．学习稳压电源的设计技巧。

二、设计任务和要求

设计一个双路直流稳压电源，设计要求如下：

1. 采用三端集成稳压器。

2. 输出电压为 +12V 和 －12V 。并可在 ±5V ~ ±15V 范围内连续可调。

3. 最大输出电流为 0.5A 。

4. 电压调整率 SV ≤ 0.1% 。

5. 电流调整率 SI ≤ 1% 。

6. 纹波抑制比 ≥ 50dB 。

三、实验原理

常用的双路直流稳压电源的组成框图与单路直流稳压电源类似，也分为变压、整流、滤波和稳压等几个环节。由于本实验要求稳压电源输出正、负两种极性的电压，故主要是设计稳压电路。用三端集成稳压器实现的稳压电源性能价格比好，得到了广泛的应用。常用的几种三端集成稳压器的外形及引脚排列如图 1.21.1 所示。稳压电路可以选择以下几种方式：

       1. 用输出可调的三端集成稳压器

       利用三端可调正压集成稳压器 W 117 / 217 / 317 和三端可调负压集成稳压器

W 137 / 237 / 337 做作为稳压元件，可以设计成输出电压可调的稳压电路。用

W 137 构成的可调负电压输出电路如图

 1.21.2 所示。其输出电压为：

          －ＶO= －1.25 (1 +  Ｒ2  / Ｒ1 )

其输出电压是通过调节Ｒ2 实现的。

2. 用输出固定的三端集成稳压器

利用三端固定正压集成稳压器 W 7800和三端负压集成稳压器 W 7900 作为元件，可以设计成输出电压可调的稳压电路。用 W 7800 系列构成的可调正电压输出电路如图 1.21.3 所示。图中的输出电压为：

          ＶO = (1 + Ｒ2  / Ｒ1 ) ＶSET

其中，ＶSET 为所选器件的额定输出电压。采用类似的方法可以用 W 7900 系列构成可调负电压输出电路。

3. 其它方式

采用输出可调的三端集成稳压器和三极管构成的正、负跟踪型双路稳压电路如图

1.21.4 所示。其中，调整管 T 的参数应按下列条件选取：

ICM≥IOMAX

ＢＶ(BR)CEO ≥ＶIMAX

β≥ＩOMAX / ＩOM

其中，ＩOM 是运放的最大输出电流，一般为几个毫安。可用＋ＶI 和 -ＶI 作为运放

的电源。可选取 Ｒ =100ＶO /ＩO 。

也可以用具有正、负输出的集成稳压器，例如 SW1468 / SW1568 。但缺点是最大输出电流仅为 0.1A 。

4. 参考电路之一

用 W 117 和 W 137 构成的双路稳压电源的参考电路如图 1.21.5 所示。

作为电路的改进，最好在Ｒ1 和Ｒ3 两端并联二极管，在Ｒ2 和Ｒ4 两端并联电容。

四、实验内容和步骤

1. 根据实验原理给出的提示，选择稳压电路并设计出完整的实验电路。

2. 确定电路中用到的集成稳压器和元器件的型号和参数。

3. 按照实验电路制作出印刷电路板。

4. 焊接电路。

5. 调试电路，使其达到所要求的指标。

五、可选用器材

1. 模拟电子技术实验箱         1个

2. 双踪示波器                    1台

3. 万用表                              1块

4. 集成电路和元器件：

    双路输出变压器                 1个

    三端集成稳压器                 2个

    整流二极管                   数个

    普通二极管                      若干个

    三极管                                若干个

    电阻、电容                       若干个

六、实验报告要求

1. 画出所设计的实验电路图，标明元件的型号及参数。

2. 简述工作原理、调试分析、测量精度、结论和体会。

3. 列出变压器和三端集成稳压器的型号及主要参数。