1、精品文檔電路圖，是通過電路元件符號繪制的電子元件連線走向圖，它詳細的描繪了各個元件的連線和走向，各個引腳的說明，和一些檢測數據。（元件符號是國際統一制定的）PCB圖，是電路板的映射圖紙，它詳細描繪了電路板的走線，元件的位置等。（可以說是電路板的基本結構圖）電路原理圖，它是電路結構的基本構造圖，它詳細的描繪了電路的大致原理，元件和信號的走向，可以說是簡化了的電路連線結構圖。1引言電子電路要正常工作，電源必不可少，并且電源性能對電路、電子儀器和電子設備的使用壽命、使用性能等影響很大，尤其在帶有感性負載的電路和設備（如電機）中，對電源的性能要求更高。在很多應用直流電機的場合中，要求為電機驅動電路提供

2、1個其輸出能從0V開始連續可調（024V）的直流電源，并且要求電源有保護功能。實際上就是要求設計一個具有足夠調壓范圍和帶負載能力的直流穩壓電源電路。該電路的設計關鍵在于穩壓電路的設計，其要求是輸出電壓從0V開始連續可調；所選器件和電路必須達到在較寬范圍內輸出電壓可調；輸出電壓應能夠適應所帶負載的啟動性能。此外，電路還必須簡單可靠，能夠輸出足夠大的電流。2電路的設計符合上述要求的電源電路的設計方法有很多種，比較簡單的有3種：（1）晶體管串聯式直流穩壓電路。電路框圖如圖1所示，該電路中，輸出電壓UO經取樣電路取樣后得到取樣電壓，取樣電壓與基準電壓進行比較得到誤差電壓，該誤差電壓對調整管的工作狀態進

3、行調整，從而使輸出電壓發生變化，該變化與由于供電電壓UI發生變化引起的輸出電壓的變化正好相反，從而保證輸出電壓UO為恒定值（穩壓值）。因輸出電壓要求從0V起實現連續可調，因此要在基準電壓處設計輔助電源，用于控制輸出電壓能夠從0V開始調節。圖1串聯式穩壓電詆電路單純的串聯式直流穩壓電源電路很簡單，但增加輔助電源后，電路比較復雜，由于都采用分立元件，電路的可靠性難以保證。（2）采用三端集成穩壓器電路。如圖2所示，他采用輸出電壓可調且內部有過載保護的三端集成穩壓器，輸出電壓調整范圍較寬，設計一電壓補償電路可實現輸出電壓從0V起連續可調，因要求電路具有很強的帶精品文檔負載能力，需設計一軟啟動電路以適應

4、所帶負載的啟動性能。該電路所用器件較少，成本低且組裝方便、可靠性高。a2電路牯構樵困（3）用單片機制作的可調直流穩壓電源。該電路采用可控硅作為第一級調壓元件，用穩壓電源芯片LM317,LM337作為第二級調壓元件，通過AT89CS51單片機控制繼電器改變電阻網絡的阻值，從而改變調壓元件的外圍參數，并加上軟啟動電路，獲得024V,0.1V步長，驅動能力可達1A,同時可以顯示電源電壓值和輸出電流值的大小。其硬件電路主要包括變壓器、整流濾波電路、壓差控制電路、穩壓及輸出電壓控制電路、電壓電流采樣電路、掉電前重要數據存儲電路、單片機、鍵盤顯示等幾部分，硬件部分原理圖如圖3所示。ft吊力機*H在曜小甘挖

5、挈AG端魚餐控劇一電氏電總凡月亡93用單片機制作的真流程壓可謂電源正、負端壓差控制電路的作用是減少LM317和LM337輸入端和輸出端的壓差以降低LM317和LM337的功耗。穩壓電路由三端穩壓芯片LM317（負壓用LM337）及外圍器件組成，輸出電壓控制電路采用繼電器控制的電阻網絡。電阻網絡的每個電阻都需要精密匹配，電阻的精密程度直接影響輸出電壓的精度。電壓電流采樣電路由單片機控制實時對當前電壓電流進行采樣，以修正輸出電壓值。掉電前重要數據存儲電路用以保存當前設置的電壓值，可以方便用戶在重新上電后不用設置，而且也不會因為電壓值過高損壞用戶設備。該電源穩定性好、精度高，并且能夠輸出24V范圍內

6、的可調直流電壓，且其性能優于傳統的可調直流穩壓電源，但是電路比較復雜，成本較高，使用于要求較高的場合。在實際中，如果對電路的要求不太高（這種情況較多），多采用第二種設計方案。3實際電路的設計電路采用三端集成穩壓器電路方案，電路原理圖如圖4所示。其中IC為三端集成穩壓器。晶體管阻R3,和電容器C組成軟啟動電路。電阻R4和二極管D組成電壓補償電路。電容C2為輸出濾波電容。(1)三端集成穩壓器LM317及其調壓原理。圖4中IC采用了LM317系列三端集成穩壓器，其輸出電壓調節范圍可達1.2537V,輸出電流可達1.5A,內部帶有過載保護電路，具有穩壓精度高、工作可靠等特點。其輸出電壓的調節原理如圖5

7、所示。由于LM317的2,3腳之間的電壓U32為一穩定的基準電壓(1.25V),故有：Uu=2(1+告=1.25(1十軻其中，R1為固定電阻，故調節R2可以調節輸出電壓UQ并且UO的最小值為1.25V的4輸出電壓可調的皮泣疆屏電派電路原理由(2)電壓補償電路的設計。因要求輸出電壓從0V起調，LM317集成穩壓器不能直接滿足要求，需設計一個電壓補償電路，抵消LM317的1.25V最小輸出電壓。電壓補償電路由電阻R4和二極管D組成。4=5一4式中，U3為LM317的3腳電壓；UO為輸出電壓；UD為二極管D的正向壓降，即為補償電壓，其值略大于LM317的基準電壓(1.25V)o這里用3只串聯的楮材料

8、整流二極管的導通壓降來實現。當調節R2少，使U3達到與UD相等時，輸出電壓即為0V。之后，當調節R2逐漸增大時，UO即由0V開始增大。由于負載電流流過D,故D的最大工作電流應能適應負載電流的要求。圖5中R4用于給D提供工作電流。1一一-3_圖5檢出電在調節原理(3)軟啟動電路設計。軟啟動電路由晶體管T,電阻R3,R和電容器C組成。其作用是使電路輸出電壓UO有一個緩慢的上升過程，以適應感性負載(如直流電機)的啟動特性。當輸入電壓UI接入時，因C上的電壓不能突變，故T因基極電位較高而飽和導通，使U2（LM317的2腳電位）和U3都很低，故UO很小，隨著C的充電，T的基極電位下降，其集電極電位（即U

9、2）升高，使U3升高（因U32為一穩定電壓），所以UO也升高。當C充滿電時，T被截止，啟動電H失去作用，UO也達到設定值。啟動的時間可以通過改變C和R的值進行調整。（4）改進方案。由于該電路的輸出電壓的調整完全依賴電電位器R2的改變，因此R2的改變范圍較大，這樣在輸出電壓的調整過程中，容易調過頭或調不足，要準確地實現024V寬范圍的電壓任一電壓有些調整比較麻煩，必須反復調整，只依賴R2是比較困難的，如果將電位器R2用一個電位器R2和電阻R檔串聯實現，通過一個開關實現電阻R檔的改變從而改變輸出電壓的范圍，并在所選擇的輸出電壓范圍內通過改變電位器R2的阻值得到所需要的準確的直流電壓輸出。電路如圖6

10、所示。圖6電壓調暨梆分電珞圖（5）電路主要測試數據。接上電源變壓器和整流濾波電路以后對電路進行測試的結果為：電路在負載為1A時輸出電壓調整范圍如表1所示；在輸出電壓為額定值（24V）下的負載特性如表2所示。電網電壓波動土10%（負載電流1A）情況下輸出電壓如表3所示。*It出電在隸節落H由/A01111MdftA/Vo.1也g)$.002h002S.CO事土電常貨0整性A機電itJA0.3也5yv23,駛24.0124.002入99Aa呈it，久0.7也品比9Lb比電苫N24M24.M2按負C10.033m同學：國產固定輸出三瑞穩壓器產品有多少種輸出電壓可供選擇？對它的輸入電壓Ui有什么要求呢

11、？老師：固定輸出正壓（或負壓）三端集成穩壓器產品的輸出電壓（絕對值）有5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V共7種，可以根據實際需要選擇使用。為了保證穩壓器能夠正常工作，要求輸入電壓Ui與輸出電壓Uo的差值應大于3Vo壓差太小，會使穩壓器性能變差，甚至不起穩壓作用；壓差太大，又會增大穩壓器自身消耗的功率，并使最大輸出電流減小。廠家對每種型號的穩壓器都規定了最大輸入電壓值。一般取Ui-Uo為37V。同學：從型號上怎樣體現三端穩壓器輸出電壓的大小呢？老師：我們以W7800系列的穩壓器產品為例，一般都用“78”后面的數字表示輸出電壓的大小。例如，W7806表示輸出電壓為6V;W7812表示

12、輸出電壓為12V,等等。同學：三端穩壓器的輸出電流有多大呢?老師：三端集成穩壓器按最大輸出電流不同又可分成三個系列：W7800、W317系列的最大輸出電流為1.5A;W78M00、W317M系列的最大輸出電流為0.5A;W78IDO、W317L系列的最大輸出比逾為0.1A。同學：我在商店里看到三端穩壓集成塊有好幾種不同的外形。鉀 78001 -2 出3公共1- 人，2一公黃3 出1m2一曲3花人W317L12一出3-H老師：國產三端穩壓器的封裝形式有F-2型、TO-92型、S-1型、S-7型等多種，我這里有幾種樣品（圖3）,大家可以看一看。需要特別說明的是，三個引腳的排列和它們的功能，對不同型

13、號的產品或不同廠家的產品可能并不相同，使用時一定要看說明書。WI32ST3公箕*56同學：固定輸出電壓三端穩壓器在外部電路接上一些元件能不能改變它的輸出電壓呢？老師：實際上固定輸出電壓三端穩壓器的應用也是靈活多樣的，可以用它組成幾十種不同功能的電路。我現在畫一種能提高輸出電壓的電路（圖4）,它只需要在穩壓器輸出端和地之間接上一個由血R1和R2組成的電阻分壓電路，把穩壓器公共端接在分壓點上，就能提高輸出電壓，決定輸出電壓大小的計算公式是只要選定R1、R2的比值，就能得到所需的輸出電壓。需要注意，要提高輸出電壓Uo,就必須相應地提高輸入電壓Ui,一般應使輸入電壓高于輸出電壓35V。同學：能不能用W

14、7800系列穩壓器組成電壓連續可謂的穩壓電源呢？老師：可以。組成這種可謂的穩壓電源的電路形式也很多。就拿剛剛介紹的電路（圖4）來說，把R2換成可變電阻，就可以通過調節R2來改變輸出電壓（圖5）。只不過這種穩壓電源的精度不高，為了提高穩壓性能，可在外電路接入一個由高增益運算放大器B照41組成的電壓跟隨器，電位器RP=R1+R2構成取樣電路（圖6）,這個穩壓電源的輸出電壓Uo可以在720V范圍內連續調節。只不過這種電路需要外接集成運算放大器，成本高、精度低、耗電大，已經較少采用了。同學：如果想要擴展三端穩壓器的輸出電流，有沒有可能呢?老師：三端穩壓器的最大輸出電流取決于內部調整管的集電極最大允許電

15、流。如果想要擴展穩壓電路的輸出也逾，可以在外電路接入一個大功率三極管,使它與內部調整管組成復合調整管（圖7）。三端穩壓器W7800的最大輸出電流為1.5A,外接一個PNP型大功率三極管3AD30C,它可以輸出3.5A的電流，這樣，整個穩壓電源的輸出電流就是5A了3AD3OCW7800Ui】.5A0.* UoO-同學：三端可調輸出電壓穩壓器W317有什么特點呢？老師：W317是一種可調輸出正壓三端集成穩壓器（圖8）,它的三個端子除了輸入端和輸出端外，第三個端子ADj不是公共端（接地端），而是電壓調整端，通過調整端外接兩個電阻R1、R2組成調壓電路，就能組成一個輸出電壓連續可調的穩壓電源（圖9）。

16、請看這個電路圖，只需調節可變電阻R2,就能使輸出電壓Uo在1.237V范圍內連續變化。o- VIW317同學：我們剛剛制作的電源電路（圖1）比較復雜，您再給我們分析一下它的工作原理吧。老師：今天大家組裝的是W317（有的產品型號叫LM317）的典型應用電路。虛線左邊是大家熟悉的整流濾波電路，虛線右邊是以W317為核心的可調穩壓電路。電阻R1和可變電阻R2構成取樣電路，C2是為了減小取樣電阻R2兩端的紋波電壓而并聯的旁路電容器，C3、C4的作用仍是用來抑制高頻干擾和防止產生自激振蕩。需要說明的是兩個二極管的作用、VD1是保護二極管，用來防止輸入端發生短路時因C4放電可能造成的內部調整管的損壞。V

17、D2也是保護二極管，當輸出端出現短路時，C2兩端的電壓作用在VD2兩端使它正偏而導通，為C2提供放電通路，避免C2上的電壓擊穿內部的放大管。同學：為什么穩壓集成塊要裝散熱器呢？老師：三端穩壓器屬于功率半導體器件，它作為整機或局部電路的電源，需要輸出一定的功率，特別是內部的調整管，供給的是全部負載也逾，因此，在使用過程中穩壓器件要發熱，使芯片溫度升高，限制了它的最大功率Pmaxo。例如，在不加散熱片時，F2型封裝最大功率Pmax為2.5W,S7型封裝為2W。加裝規定的散熱器后，前者Pmax15W,后者Pmax7.5W。Pmax稱為極限運用功率。散熱器的散熱面積一般不應小于100mm2。同學：三端

18、穩壓器在使用中怎樣才能保證不會超過它的極限運用功率Pmax呢？老師：三端穩壓器內部的調整管兩端的電壓為Uce=Ui-Uo,流過管子的電流為全部負載電流Io,所以調整管的功率損耗為P=(Ui-Uo)Io,Ui是固定不變的，為保證使用中P&Pmax,輸出電壓Uo越小，相應的負載電流Io也應越小。實際上三端穩壓器內部都沒有調整管安全工作區保護電路，一旦Ui-Uo超出容許值，輸出電流會自動下降,保證調整管的功耗在安全區之內。復合三極管是將兩個和更多個晶體管的集電極連在一起，而將第一只晶體管的發射極直接耦合到第二只晶體管的基極，依次連接而成，最后引出E、B、C三個電極。也叫達林頓管，其放大倍數是兩者放大

19、倍數的乘積。一般應用于功率放大器、穩壓電源電路中。復合三級管的電路連接達林頓三極管通常由兩個三極管組成，這兩個三極管可以是同型號的，也可以是不同型號的；可以是相同功率，也可以是不同功率。無論怎樣組合連接，最后所構成的達林頓三極管的放大倍數都是二者放大倍數乘積。達林頓管電路連接一般有四種接法：即NPN+NPN、PNP+PNP、NPN+PNP、PNP+NPN。它們連接如圖所示。圖a、b所示同極性接法；圖c、d所示異極性接法。在實示應用中，用得最普遍是前兩種同極性接法。通常，圖a接法達林頓三極管叫“NPN達林頓三極管”；而圖b接法的達林頓三極管稱為“PNPi林頓管兩個三極管復合成一個新的達林頓管后，他的三個電極仍然叫：B一基極、C一集電極、E一發射極。達林頓管有一個特點就是兩個三極管中，前面三極管的功率一般比后面三極管的要小，前面三極管基極為達林頓管基極，后面三極管射極為達林頓管射極。所以達林頓管在電路中使用方法與單個普通三極管一樣，只是放大倍數3是兩個三極管放大倍數的乘積。復合三級管的主要特點(1)放大倍數大(可達數百、數千倍)(2)驅動能力強；(3)功率大；(4)開關速度快；(5)可做成功率放大模塊；(6)易于集成化。(1)用于大負