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1、, 小功率开关电源制作一、项目简介： 二、总体方案： 220V交流电 - 变压器（降压） - 整流桥（把交流电变成之直流电） -滤波电路 -稳压芯片 -滤波电路 -输出自己所想要的直流电压。三、元器件清单 ： 变压器一个、 1N4007二极管 16 个、电解电容、 0.1uF 瓷片电容 10 个、稳 压芯片（ 7805、7905、7815、7915、LM117 、LM317各一个）、散热片6 个、2.2 千欧电位器一个、开关、电阻、LED灯 5 个。四、工作原理 ： 1、变压器 变压器原理就是电磁感应原理，是变压器最基本的原理。在发电机中， 不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈，均能在
2、线圈中感应电势， 此两种情况，磁通的值均不变，但与线圈相交链的磁通数量却有变动，这是 互感应的原理。变压器就是一种利用电磁互感应，变换电压，电流和阻抗的 器件。 如下为变压器原理图：变压器工作原理：（1）变压器正常工作时，一次绕组吸收电能，二次绕组释放电能；（2）变压器正常工作时，两侧绕组电压之比近似等于它们的匝数之比；（3）变压器带较大的负载运行时，两侧绕组的电流之比近似等于它们匝数的反比；（4）变压器带较大的负载运行时，两侧绕组所产生的磁通，在铁心中的方向相反。定义变比：变压器容量通常是输出端最大功率和的23 倍。以此电路为例 :（电流是由稳压芯片通过最大电流决定）+5V电路输出最大功率为
3、： 5v*1A=5W -5V 电路输出最大功率为： 5v*1A=5W +15V电路输出最大功率为： 15v*1A=15W -15V 电路输出最大功率为： 5v*1A=15W 3.3v 电路输出最大功率为： 3.3v*1.5A=5W 0-15V 电路输出最大功率为： 15v*1.5A=22.5W 变压器功率应为： 135W 202.5W 在此课题中有六路电压输出，分别：+5V电路输出、 -5V 电路输出、 +15V电路输出、 -15V 电路输出、 3.3v 电路输出、 0-15V 电路输出。用到的稳压芯片分别为 7805、7905、7815、7915、LM117 、LM317 ，由这些稳压芯片的
4、参数（稳压芯片工作原理中有介绍）可知我们需要变压器需六路输出，输出最低电压为9V、9V、18V、18V、5V、15V。而在此电路中有5v、15V输出，所以变压器实际电压输出需要四路，分别为：9V、9V、18V、18V。由变压器工作原理我们可以计算出变压器主副绕组之比，参考变压器容量，做出我们需要的变压器。2、整流 我们做的小功率开关电源整输出的电压为直流电压，但是经过变压器所 得到的电压为交流电， 不符合我们的要求。 要想得到我们所需要的直流电压，我 们必须把交流电变成直流，所以我们要经过整流。我们用什么整流呢？我们知道二极管有最明显的一个特性就是单向导电性， 我们利用二极管这一特性来做我们整
5、流所使用的元件。有多种方法可以用整流二极管将交流电转换为直流电，包括半波整流、 全波 整流以及桥式整流等。下面简单介绍一下几种整流方法。半波整流半波整流是利用二极管的单向导电性进行整流的最常用的电路，常用来将交流电转变为直流电。半波整流利用二极管单向导通特性，在输入为标准正弦波的情况下，输出获得正弦波的正半部分，负半部分则损失掉。下图是一种最简单的整流电路。它由电源变压器B 、整流二极管D 和负载电阻Rfz , 组成。变压器把 市电电压 ( 多为 220 伏) 变换为所需要的交变电压e2,D 再把交流电变换为脉 动直流电。半波整流，就是在交流电的半个周期有电流输出，另半个周期没有电流。50Hz
6、 的交流电经半波整流以后，输出的是50Hz 的脉动电流。 交流电流动方向是反复交替变化的电流，而直流电是单方向流动，人 们就利用二极管单向导电性将电流转换为一个方向的电流，半波整流用一 个二极管，所以出来的电流一半有一半没有称半波整流。该电路优点是电路 简单，调整方便。 其缺点是输出电压脉动大， 整流变压器二次绕组中含有直流分 量，使铁心磁化易饱和， 也易引起电网波形畸变。 故该电路只适用于小容量及对 波形要求不高的场合。 全波整流全波全波整流电路如图Z0703所示。 它是由次级具有中心抽头的电源变压器 Tr、两个整流二极管 D1、D2和负载电阻 R L 组成。变压器次级电压u21 和 u22
7、 大小相等，相位相反，即u21 = - u22 = 在这种整流电路中， 在半个周期内， 电流流过一个整流器件 （比如晶体二极管），而在另一个半周内，电流流经第二个整流器件，并且两个整流器件的连接能使流经它们的电流以同一方向流过负载。全波整流整流前后的波形与半波整流所不同的，是在全波整流中利用了交流的两个半波，这就提高了整流器的效率，并使已整电流易于平滑。 因此在整流器中广泛地应用着全波整流。在应用全波整流器时其电源变压器必须有中心抽头。无论正半周或负半周，通过负载电阻R的电流方向总是相同的。波形原理图如图所示但全波整流对变压器要求高，要求是对称的双绕组。桥式整流整流桥，就是将桥式整流的四个二极
8、管封装在一起，只引出四个引脚。 四个 引脚中，两个直流输出端标有或，两个交流输入端有标记。其原理与整流出的波形和全波整流类似，但它对变压器没有什么要求。 有以上几种整流方法的优缺点， 我们选择桥式整流来作为小功率开关电源的整流电路。 二极管选择在整流电路中二极管选择主要考虑两个方面：1、最大反向电压。 2、 最大工作 电流。因为若选择的二极管最大反向电压低于交流电的峰值，二极管被击穿， 起 不到整流效果。 若电路中电流大于二极管最大工作电流，二极管被烧坏， 也起不 到整流效果。通常我们选择 1N400系列, 线面介绍一下 1N400系列二极管的参数。 1N400系列普通整流二极管电性参数:型号
9、 JOD正向电流 IF （A）正向电压 VF （V）反向电压 VR （V）反向漏电流 IR（uA)反向恢复时 间 TRR封装形 式 1N4001 1.01.0503DO-41 1N4002 1.01.01003 DO-41 1N4003 1.01.02003DO-41 1N4004 1.01.04003DO-41 1N4005 1.01.06003DO-41 1N4006 1.01.08003DO-41 1N4007 1.01.010003DO-41 有上 面 的 参数 可知 ，对 于我 们 设 计小 功率电 源 整理 桥 二极 管的 选 择 1N4004 1N4007,理论上都行，但通常我们选择1N4007 。 （二极管型号1N400是 一个日本标准的系列号，例如1N4001参数是 50 伏 1 安培 ，1N4002 参数是 100 伏 1 安培 1N4007参数是 1000伏 1 安培。也就是说，1N400系列是 一个整流电流为 1 安培、反向耐压从50 伏到 1000 伏的一系列整流管型号。 ） 3、滤波（电容）
