触摸控制线性直流稳压电源设计与调整管功耗计算

"该文主要讨论的是一个触摸控制式的线性直流稳压电源的设计，着重在调整管功耗计算和电源的性能规格。" 在设计一个触摸控制的线性直流稳压电源时，调整管的功耗计算是关键点。调整管在电源中起到关键作用，它负责维持输出电压的稳定。当输入电压达到最大值，输出电压降至最小且电流达到最大时，调整管的功耗也会达到峰值。这个最大功耗可以通过公式“功耗 = 压差 × 电流”来计算。例如，如果输入电压最大为25V，输出电压最小为0V，电流最大为3A，那么调整管的最大功耗PTmax将是75W。然而，TIP122这个型号的调整管自身仅能处理2W的散热，因此需要额外的大型散热片或者强制风冷系统，如使用电脑CPU的散热片和风扇，以确保调整管不会因过热而损坏。这表明线性稳压器的效率相对较低，因为大部分输入功率都消耗在调整管上。 课题要求设计的直流稳压电源需具备触摸调节输出电压的功能。基本要求包括输出电压范围从1.25V到6V，电压步进0.2V，纹波小于10mV，以及至少1A的输出电流。为了满足0V的最低输出电压，控制电路需要能够提供负电压。在发挥部分，输出电压可扩展至0到15V，电压步进减小到0.05V，这意味着需要更高的分辨率。根据电压范围和步进，分别需要5位和9位的D/A转换器，但实际可能考虑使用8位或10位的转换器，如DAC0832、TLC5620和DAC101S101等。 电源的电路结构通常包括变压器整流滤波、调整管、电压和电流采样、D/A转换器、误差比较、单片机控制以及显示模块。在给出的电路图中，使用了变压器进行电压转换，桥式整流器实现交流到直流的转换，大电容C3和C4用于滤波，以及LM358运算放大器进行电流采样。调整管TIP122被用于调整输出电压，同时需要考虑到其散热问题。 此外，电源还包括了±18V和-5V的辅助电源，用于驱动电路的其他部分。电流采样电路通过电阻分压原理，可以监测并控制输出电流，以实现过载保护功能，这在设计中是非常重要的安全措施。 设计一个触摸控制的线性直流稳压电源需要综合考虑调整管的功耗、电源效率、电压调整精度、电流保护和用户交互等多个方面，以确保电源的稳定性和可靠性。