1、 电子课程设计成果电子课程设计成果 学院: 电子信息工程学院 班 级 学生姓名: 学 号: 设计地点(单位) : 设计题目: 12V 对称稳压电源设计 完成日期: 2016 年 6 月 23 日 指导教师评语: _ _ _ _ 成绩(五级记分制): 教师签名: 12V 对称稳压电源设计 一、 设计任务与要求 设计一个12V 对称稳压电源,实现其基本功能。要求输入 220V,50Hz 的交 流电, 输出为12V 的对称稳压直流电, 完成实际电路制作, 测试相关电路参数, 进一步掌握其基本原理。 二、 方案设计与论证 此设计要求设计一个双路输出 12V 稳压电源,该电源包含以下几个部分:变 压器、
2、整流桥、滤波电路、稳压电路、高频噪声静躁电路。 以上各部分的作用如下: 变压器:变压器是将 220V 50Hz 的交流电压变换成整流电路所需要的交流电 压。 整流桥:整流桥的作用是将交流电变成直流电,完成这一任务主要是靠整流 二极管的单向导通作用。 滤波电路: 滤波电路用于滤去整流输出电压中的纹波, 一般由电抗原件组成。 稳压电路:将输出电压保持在一个稳定的数值。 高频噪声静躁电路:滤除电路中出现的高频噪声。 方案一:12V 对称稳压电源设计由输入、变压、整流、滤波、稳压、去噪 声、 输出几部分组成 。 输入为 220V 50Hz 的正弦交流电, 我们采用 W7812 和 W7912 三端集成
3、稳压器组成的正、负双向直流电可以满足输出电压为12V 的要求。整 流电路采用的是单相桥式整流电路。滤波电路可以采用四个 1N4007 二极管来进 行滤波。电源变压器要为后面的稳压电源部分 W7812 和 W7912 提供电源,所以选 用 220V 50Hz 双 12V 的变压器。由于滤波电容 C 的容量比较大,本身就存在较大 的等效电感,对于引入的各种高频干扰的抑制能力很差。为了解决这个问题,在 电容 C 两端并联一只小容量的电容就可以有效的抑制高频干扰。 方案二: 晶体管串联型12V 对称稳压电源电路主要元件包括: 晶体三极管、 限流电阻、稳压二极管、以及滤波电容。令限流电阻与稳压二极管串联
4、,并联在 电源与地之间,便可以在稳压二极管上得到稳定的电压。之后由 NPN 型三极管射 极输出、集极接电源输入,稳压二极管接基极。由于发射极与基极 PN 结间电压 固定,因此电路的输出电压等于稳压二极管的电压与 PN 结电压之和。 经过比较,我们选用方案一,因为方案一成本低,制作简单,同时也能稳定 输出我们所需的12V 电压。 三、单元电路设计与参数计算 1.变压器:电源变压器的作用是将电网 220V 的交流电压变换成整流滤波电 路所需要的交流电,变压器副边与原边的功率之比为 P2/P1=n,式中 n 是变压器 效率。根据电路要求,我们选择了12V 30W 的变压器。 2.整流电路:在稳压电源
5、中一般用四个二极管组成桥式整流电路,整流电路 的作用是将交流电压 U2 2变换成脉动的直流电压 U3 3。滤波电路一般由电容组成, 其作用是把脉动直流电压 U3中大部分纹波加以滤除,以得到较平滑的直流电压 U1 1.U1 1与交流电 U2 2的有效值 U2 2的关系为: U1 1=(1.11.2)U2 2 在整流电路中,每只二极管所承受的最大反向电压为: URMRM=2U2 2 流过每只二极管的平均电流为: ID D=IR R/2=0.45U2 2/R 其中,R 为整流滤波电路的负载电阻,它为电容 C 提供放电通路,放电时间 常数 RC 应该满足: RC(35)T/2 其中,T=200ms 是 50Hz 交流电的周期。 3.滤波电路:经过整流后的电路仍然含有较多的交流部分,所以我们要经过 滤波电路的处理。滤波电路采用的是电容滤波电路,所选用的电容是耐压值为 25V、容量为 1000uF 的电解电容和耐高温、稳定性强的 0.1uF 的独石电容。 滤波电容的选择:RC=(35) 2 T 一般选择几十至几千微法的电解电容,耐压1.12U2 2 4.稳压电路:稳压管稳压电路,三端集成稳压器和电压可调式三端集成稳压 器,开