LM317双路可调直流稳压电路设计

输出全波单向脉冲电压的平均值即直流分量为

UOL=2U2m/p=

U2≈0.9U2=0.9×22≈20V
全波整流电路中的二极管安全工作条件为：
a）二极管的最大整流电流必须大于实际流过二极管平均电。由于4个二极管是两两轮流导通的，因此有IF＞IDO=0.5ULO/RL =0.45U2/RL=0.45×20/100≈90mA
b）二极管的最大反向工作电压UR必须大于二极管实际所承受的最大反向峰值电压URM，即UR＞URM

=U2=1.4×20=28V
单相桥式整流电路与半波整流电路相比，在相同的变压器副边电压下，对二极管的参数要求是一样的，并且还具有输出电压高、变压器利用高、脉动小等优点，因此得到广泛的应用。它的主要缺点是所需二极管的数量比较多，由于实际上二极管的正向电阻不为零，必然使得整流电路内阻较大，当然损耗也就比较大。
3．滤波电路
电容滤波电路是最常见的也是最简单的滤波电路，在整流电路的输出端并联一个电容即构成电容滤波电路，如图（6）所示：

图（6） 单相桥式整流电容滤波电路
该电路工作原理：设U2= U2msinwt=U2sinwt，由于是全波整流，因此不管是在正半周期还是在负半周期，电源电压U2一方面向RL供电，另一方面对电容C进行充电，由于充电时间常数很小（二极管导通电阻和变压器内阻很小），所以，很快充满电荷，使电容两端电压UC基本接近U2m，而电容上的电压是不会突变的。现假设某一时刻U2的正半周期由零开始上升，因为此时电容上电压UC基本接近U2m，因此U2＜UC，D1、D2、D3、D4管均截止，电容C通过RL放电，由于放电时常数td=RLC很大（RL较大时），因此放电速度很慢，UC下降很少。与此同时，U2仍按 U2sinwt的规律上升，一旦当U2＞UC 时，D1、D3导通，U2对C充电。然后，U2又按 U2sinwt的规律下降，当U2＜UC 时，二极管均截止，故C又经RL放电。同样，在U2的负半周期也会出现与上述基本相同的结果。这样在U2的不断作用下，电容上的电压不断进行充放电，周而复始，从而得到一近似于锯齿波的电压UL= UC，使负载电压的纹波大为减小。
由以上分析可知，电容滤波电路有如下特点：
a）RLC越大，电容放电速度越慢，负载电压中的纹波成分越小，负载平均电压越高。为了得到平滑的负载电压，一般取 RLC≥(3～5)T/2 式中，T为交流电源电压的周期。由上式可以解得 C =(3～5)T/2 RL≈400μF
b）RL越小输出电压越小。若C值一定，当RL®∞，即空载时有ULO= U2≈1.4 U2。当C=0，即无电容时有ULO≈0.9 U2。当整流电路的内阻不太大（几W）和电阻RL电容C取值满足上式时，有ULO≈(1.1～1.2) U2
总之，电容滤波适用于负载电压较高、负载变化不大的场合
4.稳压电路
虽然整流滤波电路能将正弦交流电压变换为较为平滑的直流电压，但是，一方面，由于输出电压平均值取决于变压器副边电压有效值，所以当电网电压波动时，输出电压平均值将随之产生相应的波动；另一方面，由于整流滤波电路内阻的存在，当负载变化时，内阻上的电压将产生相反的变化，于是输出电压平均值也将随之产生相反的变化。因此，整流滤波电路输出电压会随着电网电压的波动而波动，随着负载电阻的变化而变化。为了获得稳定性好的直流电压，必须采取稳压措施。
（1）简单稳压电源
稳压二极管组成的稳压电路如图（7）所示：
图（7） 稳压二极管组成的稳压电路
稳压管稳压的原理实际上是利用稳压管在反向击穿时电流可在较大范围内变动但击穿电压却基本不变的特点而实现的。当输入电压变化时，输入电流将随之变化，稳压管中的电流也将随之同步变化，结果输出电压基本不变；当负载电阻变化时，输出电流将随之变化，但稳压管中的电流却随之作反向变化，结果仍是输出电压基本不变。
显然，稳压管反向击穿特性曲线越陡峭，稳压特性越好。下面讨论R的取值范围。参见图（7），设为保证稳压作用的所需的流过稳压二极管的最小电流为Izmin，为防止电流过大从而造成损坏所容许的流过稳压二极管的最大电流为Izmax，即要求Izmin＜Iz＜I2max。当UI最大和RL开路时，流过稳压二极管的电流最大，此时应有；当UI最小（不小于Uz）和RL最小（不允许短路）时，流过稳压二极管的电流最小，此时应有。即

一般来说，在稳压二极管安全工作的条件下，R应尽可能小，从而使输出电流范围增大。
稳压管稳压电路的优点是电路简单，所用元器件少；但是，因为受稳压管自身参数的限制，其输出电流较小，输出电压不可调，因此只适用于负载电流较小，负载电压不变的场合。