直流稳压电源设计

摘 要：由LM78系列和LM79系列三端稳压芯片构成的直流稳压电源可以为电路提供稳定的电压，从而不仅节省电路制作成本，而且减少对电路的损坏。

关键词：LM7815；LM7915；整流桥；变压器

前言

许多电路需要稳定的低压电源供电，我们可以用直流稳压电源为电路提供稳定的电压，但是由于实验室用的直流稳压电源仪器体积庞大，不易移动，而且功耗较高，不适合对大量电路进行供电，因此可以用LM78系列和LM79系列稳压芯片为电路提供稳定电压，这样不仅可以节省成本，还可以减小功耗。

1 LM78系列以及LM79系列恒压源电路设计以及原理

在仿真电路图1中，变压器U1的作用是将220V，50HZ的交流电转化为电压有效值为18V的交流电。整流桥的作用为将极性变化的交流电转化成极性不变的电流。对于LM78系列，LINE VOLTAGE接输入电压正，COMMON接地，VREG接输出，供电电压要高于输出电压至少3V。对于LM79系列，LINE VOLTAGE接输入电压负，COMMON接地，VREG接输出，供电电压要高于输出电压至少3V，否则输出电压不稳定。其中，输入端加电解电容C2，C13可以抑制工频干扰，所谓工频干扰，就是市电电压的频率为50Hz，它会以电磁波的辐射形式，对电气设备和电子设备造成干扰，导致设备运行异常，因此要加电解电容，将干扰过滤掉。瓷片电容C1，C14可以抑制高频干扰，所谓高频干扰，就是当高、中压变电站内开关分、合操作时都会产生高频阻尼振荡波，变压器在将220V，50HZ的高压电转换为交流低压电时，有可能会产生高频阻尼振荡波，从而影响电路的工作，因此要加瓷片电容，另外输出端加电容C3，C4，C15，C16可以抑制电压输出毛刺的干扰，所谓毛刺干扰，就是输出本应为恒定的电压值，但是可能会在某个时段出现跳变，这样会对使用该供电电路的电路造成影响，因此要加瓷片电容和电解电容。文章以LM7815和LM7915为例，仿真电路图如图1所示。

图1 LM7815和LM7915电源电路

LM78系列中所有芯片的电路设计均可以按照图1中的LM7815设计，LM79系列中所有芯片的电路设计均可以按照图1中的LM7915设计，在设计的时候需要注意的是要选择好变压器，变压器输出的电压要满足芯片的电压需求，否则会损坏芯片。另外，在用PCB板制作该电路时，要在LM78和LM79芯片后端加散热片，因为这两种芯片在工作时，会产生大量的热量，如果散热不及时，会影响芯片的工作效果。

2 LM78系列以及LM79系列恒压源电路测量结果

通过仿真，可以得出LM7815电源电路的输出电压为15.555V，LM7915电源电路的输出电压为-15.611V。从而可以推出LM78系列和LM79系列直流稳压电源电路能够输出稳定的电压。

3 电路的优化

在设计电路的时候，有的时候可以将多个LM78系列和LM79系列芯片设计在一块供电电路板上，从而可以让供电电路板同时给多个电路进行同时供电，在设计的过程中，输出电压低的LM78芯片和LM79系列可以用輸出电压高的LM78电源芯片和LM79芯片供电，设计的电路图如图2所示，LM7815给LM7812供电，LM7812给LM7805供电，从而节省变压器和整流桥的使用，在设计的过程中，还可以在LM7815的输出端和LM7812的输入端之间加上开关，在LM7812的输出端和LM7805的输入端之间加上开关，这样可以有选择的使用供电电路，从而不仅省电还能减少对芯片的损耗。LM79系列电路的优化设计与LM78系列电路的优化设计理念是一样的。

图2 LM78系列优化电路

参考文献

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作者简介：刘肖楠（1993，11-），男，汉族，辽宁大连人，大连理工大学电子信息与电气工程学部，本科。