1、模拟电子技术课程设计报告 设计课题: 串联型连续可调直流稳压电源 专业班级: 电气本 1203 班 学生姓名: 指导教师: 设计时间: 2014.6.30-2013.7.11 串联型连续可调直流稳压正电源电路 设计者: 指导教师 摘要 当今社会人们极大的享受着电子设备带来的便利, 但是任何电子设备都有一个共同的电路 -电源电路。大到超级计算机、小到袖珍计算器,所有的电子设备都必须在电源电路的支持下 才能正常工作。当然这些电源电路的样式、复杂程度千差万别。超级计算机的电源电路本身就 是一套复杂的电源系统。通过这套电源系统,超级计算机各部分都能够得到持续稳定、符合各 种复杂规范的电源供应。袖珍计算
2、器则是简单多的电池电源电路。不过你可不要小看了这个电 池电源电路,比较新型的电路完全具备电池能量提醒、掉电保护等高级功能。可以说电源电路 是一切电子设备的基础,没有电源电路就不会有如此种类繁多的电子设备,我们的生活也就不 会这么丰富多彩了。 电源技术是一门实践性很强的工程技术,服务于各行各业。当今电源技术融合了电气、电 子、系统集成、控制理论、材料等诸多学科领域。随着计算机和通讯技术发展而来的现代信息 技术革命,给电力电子技术提供了广阔的发展前景,同时也给电源提出了更高的要求。随着数 控电源在电子装置中的普遍使用,普通电源在工作时产生的误差,会影响整个系统的精确度。 电源在使用时会造成很多不良
3、后果, 世界各国纷纷对电源产品提出了不同要求并制定了一系列 的产品精度标准。只有满足产品标准,才能够进入市场。随着经济全球化的发展,满足国际标 准的产品才能获得进出的通行证。 由于电子技术的特性,电子设备对电源电路的要求就是能够提供持续稳定、满足负载要求 的电能,而且通常情况下都要求提供稳定的直流电能。提供这种稳定的直流电能的电源就是直 流稳压电源。直流稳压电源在电源技术中占有十分重要的地位。 关键字:串联稳压,直流,可调电源 1、设计任务与要求 1.1 稳压电源的技术指标及对稳压电源的要求 (1)稳定性好 当输入电压 U(整流、滤波的输出电压)在规定范围内变动时,输出电压 Uo 的变化应该
4、一般要求很小。 由于输入电压变化而引起输出电压变化的程度,称为稳定度指标,常用稳压系数 Sr 来表 示,Sr 的大小,反映一个稳压电源克服输入电压变化的能力。在同样的输入电压变化条件下, Sr 越小,输出电压的变化越小,电源的稳定度越高。通常情况下 Sr 约为 10 -210-4。 (2).输出电阻小 负载变化时(从空载到满载) ,输出电压 Uo,应基本保持不变。稳压电源这方面的性能可 用输出电阻表征。 输出电阻(又叫等效内阻)用 r 表示,它等于输出电压变化量和负载电流变化量之比。 r 反映负载变动时,输出电压维持恒定的能力,r 越小,则电压变化时输出电压的变化也 越小。性能优良的稳压电源,
5、输出电阻可小到 1 欧,甚至 001 欧。 (3).电压温度系数小 当环境温度变化时,会引起输出电压的漂移。良好的稳压电源,应在环境温度变化时,有 效地抑制输出电压的漂移,保持输出电压稳定,输出电压的漂移用温度系数 KT 来表示。 (4).输出电压纹波小 所谓纹波电压,是指输出电压中 50Hz 或 100Hz 的交流分量,通常用有效值或峰值表示。 经过稳压作用,可以使整流滤波后的纹波电压大大降低,降低的倍数反比于稳压系数 Sr。 1.2 串联型连续可调直流稳压正电源的设计要求 设计要求: (1)输出直流电压 9V12V 可调; (2)输出电流 Iom=300mA(有电流扩展功能) ; (3)稳
6、压系数 Sr0.05; (4)具有过流、过压保护功能。 2、电路与原理分析与方案设计 2.1 电路设计 根据目前所学知识,主要有以下两种设计方法 (1)晶体管串联式直流稳压电路 电路框图如图 1 所示的串联型稳压电路,稳压部分由取样电路、基准电路、比较放大和调 整电路等部分组成。其中 R4、R6 和 RP 组成取样电路,R4、R6 和 Rp 为取样电阻;R1 和 D2 组 成基准电压电路,放大器是比较放大电路,R2 和 Q3 的作用是限流保护电路,Q1、Q2 两个晶体 管合起来组成调整管,起调整作用。 稳压过程如下:当输出电压 Uo 发生变化时,通过取样电路把 Uo 的变化量取样加到放大 管 V2 的基极。而由 R1 和 Vz组成的基准电路为 V2 的发射极提供基准电压 Uz。由 R2、晶体 管和放大器组成的放大电路把取样电压和基准电压进行比较放大后, 输出调整信号送到调整管 的 基 极 , 控 制 调 整 管 进 行 调 整 , 以 维 持Uo基 本 不 变 。 图 1 晶体管串联型稳压电路 (2)采用三端集成稳压器 如图