
序言
PREFACE
“锦城丝管日纷纷,半入江风半入云。此曲只应天上有,人间能得几回闻。”只要见到经典电路或者产品维修手册总会想起杜甫的名诗《赠花卿》—每有会意便欣然忘食!
2007年参加工作之后的第1项任务就是设计陀螺电机用三相中频电源—频率为500Hz/1000Hz、功率为200W/500W、谐波失真优于1%、连续工作3000h无故障;在师傅的带领下进行电路分析与设计、器件选型与制板、整机调试与实际性能测试,全套流程走下来既辛苦又欣慰;验收通过之后心情无比兴奋,学到知识的同时更体会到了线性电源的博大精深与无限底蕴,也被其拓扑结构的神奇、反馈控制的灵活、实际应用的巧妙而深深地吸引。近十几年的时间一直在学习和设计线性电源,特将经典线性电源设计实例整理成书与大家一起分享。书中很多电路直接给出了仿真原理图,方便读者直接进行软件仿真测试和分析,与后续内容相对应,会存在仿真原理图中器件符号为正体,而文中涉及器件数值或计算,采用斜体的情况,特此说明。
本书共包含5章内容。第1章主要对常见工频整流电路进行具体工作原理分析和实际应用设计。首先分析整流器件的基本工作特性、主要参数,然后结合实例具体讲解纯阻性负载、容性负载和感性负载整流电路的设计。第2章主要对三端稳压器LM78××和LM317进行工作原理分析、典型电路设计,以及实际应用电路分析和测试,设计实例包括LM7815固定电压/调节输出稳压电路、LM7815输入扩压/输出扩流电路、LM317典型12V稳压电路、±20V/1A固定输出稳压电源、±45V/100mA串联稳压电源、可调跟踪正负稳压电源。第3章主要进行可调直流线性电源应用设计,根据输出设置与负载大小自动调整使得输出端恒压或者恒流。该电源具有结构简单、技术成熟的优点,可实现高稳定度、低纹波、无开关电源的高频干扰与噪声等优良特性,主要用于低压和轻载场合,但是功耗相对较大,本章主要对±20V/100mA、+15V/2A、+73V与+35V、48V/200mA、0~25V/1A、100mV/1μV、倍压驱动线性电源模块和100V/1A线性电源进行工作原理分析与设计。第4章主要内容为交流线性电源分析与设计,交流线性电源主要包括两种:分立元件交流源与集成功放交流源。本章介绍的分立元件交流源主要包括单管反相交流源、双管跟随器和多管放大电路,集成功放交流源主要包括PA12和MP108功率放大器。对电路进行负反馈闭环工作原理分析、工作点和元器件参数计算、瞬态分析和失真测试、交流和稳定性分析。在基本电路工作原理完全掌握的基础上进行实际应用扩展,另外本章对分立元件正弦波发生电路和ICL8038集成波形发生器进行工作原理分析及应用设计。因为交流电源稳压设计需要精确反馈信号,所以本章最后着重分析交流/直流变换电路,并且结合数字万用表电路进行实际应用设计。第5章主要讲解线性电源保护,包括过电压保护、欠电压保护、过载保护、折返电流限制和浪涌抑制。首先分析各种保护的工作原理和具体性能,然后进行参数设置与保护器件选型,另外对保护的局限性也进行简要说明。每种保护方式结合实际电路进行具体分析,使读者学习时更加有的放矢。
本书每章内容的介绍分三步,首先对线性电源设计实例进行剖析—关键技术、工作原理、技术指标、器件选型,然后进行测试—仿真验证、实际电路测试、故障排除、数据对比,最后结合实际应用对电路进行性能提升—量程扩展、系统简化、精度提高。
理论计算、电路仿真分析与实际电路测试相结合,以便读者更加全面、透彻地理解电路,并做到理论与实践相结合!
通过对原始线性电源进行工作原理分析、仿真和实际测试,使得读者能够完全理解一个电路,并且通过计算和仿真分析能够对其进行改进,以便设计出符合实际要求的线性电源—引进、吸收、应用!
本书前4章附带PSpice仿真程序供读者参考学习,通过仿客QQ群336965207可以进行下载,也可以通过机械工业出版社提供的下载方式进行下载,纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行!希望读者在此基础上能够独立进行第5章电路的仿真验证。
编者
2019.12