直流稳压电源的技术指标可以分为两大类:一类是特性指标,反映直流稳压电源的固有特性,如输入直流稳压电源电压、输出电压、输出电流、输出电压调节范围;另一类是质量指标,反映直流稳压电源的优劣,包括稳定度、等效内阻(输出电阻)、纹波电压及温度系数等。
1、特性指标
(1)输出电压范围
符合直流稳压电源工作条件情况下,能够正常工作的输出电压范围。该指标的上限是由大输入电压和小输入-输出电压差所规定,而其下限由直流稳压电源内部的基准电压值决定。
(2)输入-输出电压差
该指标表征在保证直流稳压电源正常工作条件下,所允许的大输入-输出之间的电压差值,其值主要取决于直流稳压电源内部调整晶体管的耐压指标。
在使用了单相整流电路对整个电源的电路系统进行整流后,直流电被转变成为脉动直流电,但是其中仍包含有较多的交流成分。为了保证电源质量,我们需要进一步滤除其中的交流成分,保留直流成分,将脉动变化的直流电变为平滑的直流电称为滤波。在这里我们选择可调节三端正电压稳压器LM317,易于使用,只需要两个外部电阻设置输出电压。此外还使用内部限流、热关断和安全工作区补偿使之基本能防止烧断保险丝。
在使用LM317进行滤波处理时,稳压电源的输出电压可用下式计算,即V0=1.25*(1+R2/R1)。仅仅从这一公式来看,R1和R2电阻值可以随意设置,然而作为稳压电源的输出电压计算公式,R1和R2的阻值是不能随意设定的。
首先,317稳压块的输出电压变化范围是V0=1.25V-37V(高输出电压的317稳压块输出电压变化范围是V0=1.25V-45V),所以R2/R1的比值范围只能是0—28.6V。其次,317稳压块都有一个zui小稳定工作电流,zui小稳定工作电流一般为1.5mA。当输出电流大于其zui小稳定工作电流时,LM317稳压块就可以输出稳定的直流电压。因此在上图的原理运行基础上,我们需要在317的输出端和调节端加上一个稳压管,用做保护电路,以防止电路中的电容放电时的高压把LM317烧坏。
半波整流电路:半波整流就是利用二极管的单向导电性能,使经变压器出来的电压Vo只有半个周期可以到达负载。
全波整流电路:利用副边有中心抽头的变压器和两个二极管构成如下图所示的全波整流电路,从图中可见,正负半周都有电流流过负载,提高了整流效率。
单相桥式整流电路是最基本的将交流转换为直流的电路,在分析整流电路工作原理时,整流电路中的二极管具有单向导电性。当正半周时,二极管D1、D3导通,在负载电阻上得到正弦波的正半周。当负半周时,二极管D2、D4导通,在负载电阻上得到正弦波的负半周。在负载电阻上正、负半周经过合成,得到的是同一个方向的单向脉动电压。