模拟与数字电子技术课程设计报告--串联型直流稳压电源

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1、 模拟与数字电子技术课程设计报告 设计课题： 串联型直流稳压电源 串联型直流稳压电源 摘要：稳压管稳压电路输出电流较小，输出电压不可调，不能满足很多场合下的应用。串 联型稳压电路以稳压管稳压电路为基础，利用晶体管的电流放大作用，增大负载电流；在电 路中引用深度电压负反馈使输出电压稳定；并且，通过改变反馈网络参数使输出电压可调。 关键词：稳压电源;整流电路;滤波电路;稳压电路 引言: 电子技术是当今高新技术的 “龙头” ， 各先进国家无不把它放在优先的发展的地位。 电子技术是电类专业的一门重要的技术基础课，课程的显著特点之一是它的实践性。要想很 好的掌握电子技术，除了掌握基本器件的原理，电子电路

2、的基本组成及分析方法外，还要掌 握电子器件及基本电路的应用技术，课程设计就是电子技术教学中的重要环节。本课程设计 就是针对模拟电子电路这门课程的要求所做的，同时也将学到的理论与实践紧密结合。 本设计是设计的串联型直流稳压电源。小功率稳压电源一般是由电源变压器、整流电路、 滤波电路和稳压电路四部分组成。 1.设计任务及要求 要求：设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的串联型直流稳压电源。 指标：(1)输出电压 6V、9V 两档，同时具备正负极性输出； (2)输出电流：额定电流为 150mA，最大电流为 500mA； (3)在最大输出电流的时候纹波电压峰值Vop-p5mv； 任务：(1)了解带有

3、放大环节串联型稳压电路的电路图； (2)识图放大环节串联型稳压电路的电路图； 2.方案设计及论证 电路原理分析与方案设计 采用变压器、二极管、集成运放，电阻、稳压管、三极管 等元件器件。220V 的交流 电经变压器变压后变成电压值较小的交流，再经桥式整流电路和滤波电路形成直流，稳压 部分采用串联型稳压电路。比例运算电路的输入电压为稳定电压，且比例系数可调，所以 其输出电压也以调节；同时，为了扩大输出大电流，集成运放输出端加晶体管，并保持射 极输出形式，就构成了具有放大环节的串联型稳压电路。 (1)方案比较 方案一：用晶体管和集成运放组成的基本串联型直流稳压电源 方案二：用晶体管和集成运放组成的

4、具有保护环节的串联型直流稳压电源 方案三：用晶体管和集成运放组成的实用串联型直流稳压电压 可行性分析： 上面三种方案中，方案一最简单，但功能也最少，没有保护电路和比较放大电路，因而不 够实用，故抛弃方案一。方案三功能最强大，但是由于实验室条件和经济成本的限制，我 们也抛弃方案三，因为它牺牲了成本来换取方便。所以从简单、合理、可靠、经济从简单 而且便于购买的前提出发，我们选择方案二未我们最终的设计方案。 电路框图 3 单元电路设计与参数计算 交流电经过电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路转换成稳定的直流电，其方框 图及各电路的输出波形如图所示，下面就个部分的作用加以介绍。 电源变压器 直流电

5、的输入为 220V 的电网电压，一般情况下，所需直流电压的数值和电网电压的有效值 相差较大，因而需要通过电源变压器降压后，再对电流电压处理。变压器副边电压有效值 决定后面电路的需要。根据经验，稳压电路的输入电压一般选取 Ui=(23)Uo。所以选择 15V30W 的变压器。 整流电路 为了将正弦波电压转换为单一方向的脉动电压，还需要通过整流电路。查阅资料可知单相 整流电路有半波整流电路、单相桥式整流电路（全波整流电路） 。单相桥式整流电路和半波 整流电路相比，在相同的变压器副边电压下，对二极管的参数要求一样，并且还具有输出 电压高，变压器利用率高、脉动系数小等优点。所以在电路中采用单相桥式整流

6、电路，如 图所示： 1.工作原理 单相桥式整流电路是最基本的将交流转换为直流的电路，如图（a）所示。在分析整流电路 工作原理时，整流电路中的二极管是作为开关运用，具有单向导电性。根据图 1（a）的电 路图可知：当正半周时，二极管 D1、D3 导通，在负载电阻上得到正弦波的正半周。当负半 周时，二极管 D2、D4 导通，在负载电阻上得到正弦波的负半周。在负载电阻上正、负半周 经过合成，得到的是同一个方向的单向脉动电压。单相桥式整流电路的波形图见图 1（b）。 2.参数计算 根据图 1（b）可知，输出电压是单相脉动电压，通常用它的平均值与直流电压等效。输出 平均电压为 流过负载的平均电流为 流过二极管的平均电流为 二极管所承受的最大反向电压 流过负载的脉动电压中包含有直流分量和交流分量，可将脉动 电压做傅里叶分析，此时谐 波分量中的二次谐波幅度最大。脉动系数 S 定义为二次谐波的幅值与平均值的比值。 3.单相桥式整流电路的负载特性曲线 单相桥式整流电路的