模拟电路课程设计--直流稳压电源电路设计

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1、 模拟电路课程设计报告模拟电路课程设计报告 设计课题：直流稳压电源电路设计 一前言 设计 3V9V 可调集成直流稳压电源，输出电压可调：VVUo93。学习掌握选择 变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源，直流稳压电 源的调试及主要技术指标的测试方法。 二方案设计 1.直流稳压电源的基本原理 直流稳压电源是一种将 220V 工频交流电转换成稳压输出的直流电的装置， 它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。一般由电源变压器、整流滤 波电路及稳压电路所组成，基本框图如下： 其中， (1)电源变压器：是降压变压器，它的作用是将220V的交流电压变换成整流 滤波电路所需要的交流

2、电压Ui。变压器的变比由变压器的副边按确定，变压器副 边与原边的功率比为P2/P1=n，式中n是变压器的效率。 (2)整流电路：利用单向导电元件，将50HZ的正弦交流电变换成脉动的直流 电。 (3)滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分滤除。滤波电 路滤除较大的波纹成分，输出波纹较小的直流电压U1。常用的整流滤波电路有全 波整流滤波、桥式整流滤波等。 (4)稳压电路:稳压管稳压电路其工作原理是利用稳压管两端的电压稍有变化， 会 引起其电流有较大变化这一特点， 通过调节与稳压管串联的限流电阻上的压降来 达到稳定输出电压的目的。 2 方案设计 我们采用 LM317 可调式三端稳压器电源

3、，LM317 可调式三端稳压器电源能 够连续输出可调的直流电压. 不过它只能连续可调的正电压,稳压器内部含有过 流,过热保护电路;由一个电阻(R)和一个可变电位器(RP)组成电压输出调节电路, 输出电压为:Vo=1.25(1+RP/R). 由此可见此稳压器的性能和稳压稳定都比上一个三端稳压电源要好,所以选用 LM317 三端稳压电源。 三 单元模块设计 1.集成三端稳压器 LM317 内置有过载保护、安全区保护等多种保护电路。调整端使用滤波电容 能得到比标准三端稳压高得多的纹波抑制比。可调整输出电压低到 1.2V，保证 1.5A 输出电流，典型线性调整率 0.01%，80dB 纹波抑制比，输出

4、短路保护，过 流、过热保护，调整管安全工作区保护，标准三极管封装。 LM317 其特性参数： 可调范围为 1.25V-7V 最大输出点流为 1.5A 输入与输出工作压差为UoUiU：3V-40V。 输出表达式为： REF U R R Uo*) 1 2 1( 其中， REF U是集成稳压器件的输出电压， 为 1.25V。 如图所示， 改变 R2 的值， Uo 的值即可改变。当 R2 短路时，Uo 最小，为 REF U即 1.25V；当 R2 大于零时， Uo 都大于 REF U，最大可达 37V,如右图所示。 2.选择电源变压器 1）确定副边电压 U2： 根据性能指标要求：VUo3min VUo

5、9max 又min)(maxUoUiUoUi max)(minUoUiUoUi 其中：VUoUiVUoUi40maxmin)(,3minmax)( VUiV4312 此范围可任选：114UoVUi 根据 2)2.11.1(1UUo 可得变压的副边电压： V Uo U12 15.1 1 2 2）确定副边电流2I：IoIo1 又副边电流1)25.1(2IoI 取mAIoIo800max 则AAI2.18.0*5.12 3)选择变压器的功率 变压器的输出功率：WUIPo4.1422 3.选择整流电路中的二极管 变压器的伏变电压 VU122 桥式整流电路中的二极管承受的最高反向电压为：VU172 2

6、桥式整流电路中二极管承受的最高平均电流为：A Io 4.0 2 8.0 2 查手册选整流二极管 IN4007,其参数为：反向击穿电VVU BR 171000 最大整流电流AAI F 4.01 4.滤波电路中滤波电容的选择 1）求Ui： 根据稳压电路的稳压系数的定义： Ui Ui Uo Uo S V 设计要求mVUo5003.0Sv VVUo93 VUi14 代入上式，则可求得 VSvUoUoUiUi3.3)003.0*9()005.0*4(* ； 2）求滤波电容 C 设定StAIoIo01.0,8.0max 所以滤波电容：uF Ui tIo C2424 3.3 01.0*8.0max* 。 电路中滤波电容承受的最高电压为VU172 2 ,所以所选电容器的耐 压应大于 17V. 四仿真图 五实际电路 六 安装与调试 按 PCB 图所示，制作好电路板。安装时，先安装比较小的原件，所以先安装 整流电路，在