吉林大学：《计算机控制技术》课程教学资源（PPT课件讲稿）第二章 计算机控制系统设计的硬件基础 2.5 计算机控制系统中的电源

2.5计算机控制系统中的电源 交流电源系统 直流稳压电源设计 口 基淮电源 隔离电源

2.5 计算机控制系统中的电源 ❑ 交流电源系统 ❑ 直流稳压电源设计 ❑ 基准电源 ❑ 隔离电源

1,交流电源系统 交流电源通常和电网相连接，然而，工业 现场的电网所接负载极其复杂，导致电网出现 浪涌、尖峰、过压、欠压等现象，给计算机控 制系统的运行带来了严重的干扰，甚至会使系 统无法正常工作。因此，除按需要设计、计算 有关交流电源系统的电路和参数外，还要考虑 交流电源的净化问题

1.交流电源系统 交流电源通常和电网相连接，然而，工业 现场的电网所接负载极其复杂，导致电网出现 浪涌、尖峰、过压、欠压等现象，给计算机控 制系统的运行带来了严重的干扰，甚至会使系 统无法正常工作。因此，除按需要设计、计算 有关交流电源系统的电路和参数外，还要考虑 交流电源的净化问题

2,直流稳压电源没计 在计算机控制系统中，不同的场合需要用到不同电 压等级的直流稳压电源供电，如士5V、士12V、±15V、 18V和24V,等等。下面，介绍一下直流稳压电源的一般 设计方法。 直流稳压电源可以采用分立元件设计，但更多的采 用集成稳压器来设计。集成稳压器具有体积小、可靠性 高、成本低、使用方便等优点。 口几种常用的集成稳压器

2.直流稳压电源设计 在计算机控制系统中，不同的场合需要用到不同电 压等级的直流稳压电源供电，如±5V、±12V、±15V、 18V和24V，等等。下面，介绍一下直流稳压电源的一般 设计方法。 直流稳压电源可以采用分立元件设计，但更多的采 用集成稳压器来设计。集成稳压器具有体积小、可靠性 高、成本低、使用方便等优点。 ❑ 几种常用的集成稳压器

几种常见的集成稳压器 √三端输出电压固定式集成稳压器 口W门800系列三端固定式正输出集成稳压器 口 W门900系列三端固定式负输出集成稳压器 三端输出电压可调式集成稳压器

几种常见的集成稳压器 ✓ 三端输出电压固定式集成稳压器 ❑ W7800系列三端固定式正输出集成稳压器 ❑ W7900系列三端固定式负输出集成稳压器 ✓ 三端输出电压可调式集成稳压器

W7800系列三端固定式正输出 集成稳压器 该系列器件只有输入端1、输出端2和公共端3。其 外形、管脚和接法见图2.36。使用时需在输入端和输出 端与公共端之间各并联一个电容。C是输入滤波电容， 一般为0.33uF,用来改善纹波和抑制高频干扰。C,是输 出电容，一般为0.1uF,用于改善负载的瞬态响应。根据 需要可以附加其他的输入滤波电容和输出电容。 1-输入端 1-输入端 W78XX 2-输出端 2-输出端 3-公共端 3-公共端 03&+ F 金属封装 塑料封装 (a)外形 b)接线图 图2.36W7800系列集成稳压器

W7800系列三端固定式正输出 集成稳压器 该系列器件只有输入端1、输出端2和公共端3。其 外形、管脚和接法见图2.36。使用时需在输入端和输出 端与公共端之间各并联一个电容。C1是输入滤波电容， 一般为0.33μF，用来改善纹波和抑制高频干扰。C2是输 出电容，一般为0.1μF,用于改善负载的瞬态响应。根据 需要可以附加其他的输入滤波电容和输出电容。 图2.36 W7800系列集成稳压器

W7900系列三端固定式负输出 集成稳压器 W7900系列是三端固定式负输出集成稳压器，它与 W门800系列稳压器在使用的接法上基本相同。值得注意 的是W7800系列的管壳是公共端，而W7900系列的管壳 为输入端。 3 W7900 0.33F 0.1F 图2.37W7900系列典型接线图

W7900系列三端固定式负输出 集成稳压器 W7900系列是三端固定式负输出集成稳压器，它与 W7800系列稳压器在使用的接法上基本相同。值得注意 的是W7800系列的管壳是公共端，而W7900系列的管壳 为输入端。 图2.37 W7900系列典型接线图

三端输出电压回调式集成稳压器 √W117、W217、W317正输出三端电压可调式集成稳压 器 √W137、W237、W337负输出三端电压可调式集成稳压 器 W137、W237、W337是负输出三端电压可调式 集成稳压器，其主要参数和主教材表2.8基本相同， 但输入、输出电压均为负值

三端输出电压可调式集成稳压器 ✓ W117、W217、W317正输出三端电压可调式集成稳压 器 ✓ W137、W237、W337负输出三端电压可调式集成稳压 器 W137、W237、W337是负输出三端电压可调式 集成稳压器，其主要参数和主教材表2.8基本相同， 但输入、输出电压均为负值

W117、W217、W317三端 电压正输出可调式集成稳压器 W117、W217、W317是正输出三端电压可 调式集成稳压器，使用方便，内部具有过热、过 流等保护措施，比W7800系列稳压器有更高的稳 压精度

W117、W217、W317三端 电压正输出可调式集成稳压器 W117、W217、W317是正输出三端电压可 调式集成稳压器，使用方便，内部具有过热、过 流等保护措施，比W7800系列稳压器有更高的稳 压精度

W117、W217、W317三端 电压正输出可调式集成稳压器 图2.40是用W317组成的可调式稳压电源，其输出电压 VoVR1+V2其中，VR1为电阻R两端的电压，也即为W317的3脚和 1脚之间的基准电压125V；V2为可变电阻R2两端的电压，氵 满足 '2(11+VRR1)R2。由于I很小可以忽略，于是'o1.25(1+R2/R) , 改变R的阻值，即可改变输出电压值。若R取为6.8kΩ的电位器，可 实现输出电压1.25~37V连续可调。图中C1、C2的作用与图2.36中C1、 C,的作用相同。C为滤波电容，D1、D,是稳压器的短路保护二极管， 用于在输入端或输出端发生对地短路时释放电容C)或C3上存储的电 荷。 2 W317 3 D2本 ]2402 Co其 1 C 2200F 1 uF 50V C2 10F 图2.40W317组成的1.25~37V稳压电源

图 2.40 是 用 W317 组 成 的 可 调 式 稳 压 电 源 ， 其 输 出 电 压 VO=VR1+VR2。其中，VR1为电阻R1两端的电压，也即为W317的3脚和 1脚之间的基准电压1.25V；VR2为可变电阻R2两端的电压，满足 VR2=( I 1 + VR1 /R1 )R2。由于I 1很小可以忽略，于是VO=1.25(1+R2 /R1 ) ， 改变R2的阻值，即可改变输出电压值。若R2取为6.8kΩ的电位器，可 实现输出电压1.25~37V连续可调。图中C1、C2的作用与图2.36中C1、 C2的作用相同。C0为滤波电容，D1、D2是稳压器的短路保护二极管， 用于在输入端或输出端发生对地短路时释放电容C2或C3上存储的电 荷。 图2.40 W317组成的1.25~37V稳压电源 W117、W217、W317三端 电压正输出可调式集成稳压器

3.基淮电源 一般A/D、D/A转换器都需要由外部提供参考 电源，在A/D、D/A转换器选定后，转换精确度主 要取决于参考电源的精度；高精度放大电路需要 提供高精度的工作电源，其关键也在于要有精密 的参考电源，习惯上，我们常称之为基准电源。 ☐AD580系列高精度电压基准集成电路

3. 基准电源 一般A/D、D/A转换器都需要由外部提供参考 电源，在A/D、D/A转换器选定后，转换精确度主 要取决于参考电源的精度；高精度放大电路需要 提供高精度的工作电源，其关键也在于要有精密 的参考电源，习惯上，我们常称之为基准电源 。 ❑ AD580系列高精度电压基准集成电路