小功率直流稳压电源的课程设计

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1、 1 机 电 一 体 化机 电 一 体 化 课 程 设 计课 程 设 计 报 告报 告 名称名称 小功率可调直流稳压电源小功率可调直流稳压电源 专 业：机械设计制造及自动化 班 级： 组 号： 组 员： 指 导 教 师 ： 实习时间：2012 年 7 月 2 日至 13 日 2 目录目录 第一章第一章 绪论绪论. 3 1.11.1 电路基本知识电路基本知识. 3 1.2 1.2 电源变压器电源变压器 . 3 1.2.1 电源变压器概述 3 1.2.2 电源变压器功能 3 1.2.3 电源变压器的分类. 3 1.2.4 变压器的型式 4 1.31.3 整流电路的基本知识整流电路的基本知识 4 1

2、.3.1 单相桥式整流电路的工作原理 4 1.41.4 直流稳压电路工作的原理直流稳压电路工作的原理 . 6 1.4.1 串联型稳压电路的工作原理. 6 1.4.2 具有放大环节的串联稳压电路 . 7 3 第一章第一章 绪论绪论 1.1 电路基本知识 在电子电路中，通常都需要电压稳定的直流稳压电源供电，小功率的稳压电源是由电 源变压器，整流电路，滤波电路和稳压电路等四部分组成。在电子电路中，通常都需要电 压稳定的直流稳压电源供电，小功率的稳压电源是由电源变压器，整流电路，滤波电路和 稳压电路等四部分组成。 1.2 电源变压器 功率较小的直流电源大多数都是将 50Hz 的交流电经过整流、滤波和稳

3、压后获得。整流 电路用来将交流电压变换为单向脉动的直流电压；滤波电路用来滤除整流后单向脉动电压 中的交流成分，使之成为平滑的直流电压；稳压电路的作用是当输入交流电源电压波动、 负载和温度变化时，维持输出直流电压的稳定。 1.2.1 电源变压器概述 过整流电路将交流变为脉动的直流电压。由于此脉动的直流电压还含有较大的纹波， 必须通过滤波电路加以滤波，从而得到平滑的直流电压。电源变压器的作用是将交流 220V 的电压变为所需的电压值，然后同样的电压还随电网电压波动、负载何温度的变化而变化。 1.2.2 电源变压器功能 电源变压器的功能是功率传送、电压变换和绝缘隔离，作为一种主要的软磁电磁元件， 在

4、电源技术中和电力电子技术中得到广泛的应用。变压器的功能主要有：电压变换；阻抗 变换；隔离；稳压（磁饱和变压器）等。 1.2.3 电源变压器的分类 根据传送功率的大小，电源变压器可以分为几档：10kVA 以上为大功率，10kVA 0.5kVA 为中功率，0.5kVA25VA 为小功率，25VA 以下为微功率。 4 1.2.4 变压器的型式 变压器的最基本型式，包括两组绕有导线之线圈，并且彼此以电感方式称合一起。当 一交流电流(具有某一已知频率)流于其中之一组线圈时， 于另一组线圈中将感应出具有相同 频率之交流电压，而感应的电压大小取决于两线圈耦合及磁交链之程度。 一般指连接交流电源的线圈称之为一

5、次线圈(Primary coil);而跨于此线圈的电压称 之为一次电压. 。在二次线圈的感应电压可能大于或小于一次电压，是由一次线圈与二 次线圈问的匝数比所决定的。因此，变压器区分为升压与降压变压器两种。 1.3 整流电路的基本知识 1.3.1 单相桥式整流电路的工作原理 单相桥式整流电路如图 1.3.1(a)所示，图中 Tr 为电源变压器，它的作用是将交流电网 电压 vI变成整流电路要求的交流电压 ，RL 是要求直流供电的负载电阻，四只整流二极管 D1D4 接成电桥的形式，故有桥式整流电路之称。 单相桥式整流电路的工作原理可分析如下。为简单起见，二极管用理想模型来处理， 即正向导通电阻为零，

6、反向电阻为无穷大。 在 v2 的正半周，电流从变压器副边线圈的上端流出，只能经过二极管 D1 流向 RL， 再由二极管 D3 流回变压器，所以 D1、D3 正向导通，D2、D4 反偏截止。在负载上产生一 个极性为上正下负的输出电压。其电流通路可用图 1.3.1(a)中实线箭头表示。 在 v2 的负半周，其极性与图示相反，电流从变压器副边线圈的下端流出，只能经过二 极管 D2 流向 RL，再由二极管 D4 流回变压器，所以 D1、D3 反偏截止，D2、D4 正向导 通。电流流过 RL 时产生的电压极性仍是上正下负，与正半周时相同。其电流通路如图 1.3.1(a)中虚线箭头所示。 1.3.2单相半波单相半波整流整流电路电路： 单相半波整流简单，使用器件少，它只对交流电的一半波形整流，只要横轴上面的半 波或者只要下面的半波。但由于只利用了交流电的一半波形，所以整流效率不高，而且整 流电压的脉动较大，无滤波电路时，整流电压的直流分量较小，Vo=0.45Vi，变压器的利 用率低。 1.3.3单相全波整流电路：单相全波整流电路： 使用的整流器件