低压稳压电源硬件设计

摘 要
1 范围
本设计对＋5V,+12V低压线性稳压电源的基本电路原理，各器件的参数计算选择，相关技术要求和实际使用中的有关问题进行了阐述。
本设计规范适用于电子设备用小功率低压线性稳压电源电路的设计。
GB/T 17478-2004 低压直流电源设备的性能特性
参考文献：
《电子技术基础 模拟部分（第四版）》主编 康华光 高等教育出版社
2 定义
n —— 变压器的匝比
N2 —— 次级绕组的匝数
N1 —— 初级绕组的匝数
U2 —— 次级绕组的输出电压
U1 —— 初级绕组的输出电压
I2 —— 次级绕组的输出电流
I1 —— 初级绕组的输入电流
P1 —— 初级输入功率
P2 —— 次级输出功率
Z1 —— 变压器初级输入阻抗
Z2 —— 变压器负载阻抗
τ —— 放电时间常数
T —— 电源周期 T=1/f
f —— 电源频率 f=1/T
R —— 从电流流入的方向看进去的等价负载阻抗
UR—— 等价负载阻抗R的输入电压
IR —— 等价负载阻抗R的输入电流
Ui —— 稳压器的输入电压：
Uo —— 稳压器的输出电压。
3 总述
大部分的电子电路与电子设备都需要有一个稳定的直流电源提供能量，而且对于我们通常所接触的控制器而言，一般都是利用电网提供的交流电源，经过整流、滤波、稳压后，滤去其不稳定的脉动、干扰成分，提供一个稳定的直流电压，来使电子电路与电子设备保持正常的工作。并且，我们目前绝大部分电子电路与电子设备都是使用线性电源，即通过降压、整流、滤波、稳压后提供稳定的直流电压给电子电路及芯片工作的。
4 电路原理
4.1 方框图
4.2 原理图
4.3 电路原理
4.3.1 降压部分电路（即变压器部分）
4.3.1.1 变压器结构及相关原理
4.3.1.2 主要特性
4.3.1.2.1 电压比(匝变比)
它是次级、初级绕组匝数之比，用n表示。
4.3.1.2.2 电压与电流的关系
4.3.1.2.3 阻抗关系
4.3.1.2.4 互感现象
4.3.1.2.5 屏蔽作用
4.3.1.3 主要参数
4.3.1.3.1 额定功率
4.3.1.3.2 损耗比
4.3.1.3.3 温升
4.3.1.3.4 效率
4.3.1.3.5 绝缘电阻
4.3.2 整流部分电路
4.3.2.1 二极管的工作原理
4.3.2.2 二极管的工作特性（具体可参考本规范的参考文献）
4.3.2.2.1 V-I特性
4.3.2.2.2 管压降
4.3.2.2.3 正反向电阻
4.3.2.3 主要参数
4.3.2.3.1 最大整流电流IF
4.3.2.3.2 反向电流IR
4.3.2.3.3 最大反向工作电压VRM
4.3.2.3.4 最高工作频率
4.3.3 滤波部分电路
4.3.3.1 电容的参数及特性
4.3.3.1.1 标称容量与允许偏差
4.3.3.1.2 额定电压
4.3.3.1.3 电容温度系数
4.3.3.1.4 漏电流
4.3.3.1.5 频率特性
4.3.3.2 电解电容的选取
4.3.3.3 瓷片电容的使用
4.3.4 稳压部分电路
4.3.4.1 三端稳压器的参数
4.3.4.1.1 最大输出电流IOMAX
4.3.4.1.2 最大输入电压Uimax
4.3.4.1.3 耗散功率P
P=(Ui－Uo)×IO
4.3.4.1.4 工作温度Topr
4.3.4.1.5 最小输入、输出电压差(Ui－Uo)min
4.3.4.2 应用注意问题
在实际应用电路中，我们应该注意以下几个问题：
4.3.4.2.1 最大输出电流
对MOTOROLA的稳压器而言，
MC78XX 的最大输出电流为1.0A；
MC78LXX 的最大输出电流为0.1A；
MC78MXX的最大输出电流为0.5A；
MC78TXX 的最大输出电流为3.0A
4.3.4.2.2 输出电压情况
4.3.4.2.3 散热情况
5 电路应用设计
5.1 变压器
5.1.1 次级电压的选取
5.1.2 功率的选定
5.1.3 变压器的接线端子型号
5.1.4 散热情况
5.2 整流电路
5.2.1 最大整流电流
5.2.2 最大反向电压
5.3 滤波电路
5.4 稳压电路
6 其他稳压电路