简易直流稳压电源课程设计

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1、1 简易直流稳压电源简易直流稳压电源 设计要求设计要求 （1） 输出电压12V （2） 输出电流400mA （3） 输出电压数字显示，显示精度优于0.1 （4） 输出电压在 012V 之间连续可调 引言：引言：随着人们生活水平的不断提高,数字化控制无疑是人们追求的目标之一,它 所给人带来的方便也是不可否定的,其中数控直流稳压电源就是一个很好的典型 例子,但人们对它的要求也越来越高,要为现代人工作、科研，生活、提供更好的， 更方便的设施就需要从数字电子技术入手，一切向数字化，智能化方向发展. 题目分析题目分析 因总体设计分为两部分，即直流稳压电源部分和输出电压数字显示部分，最后再 将两部分组合，

2、故分别进行分析与论证。 (1) 直流稳压电源部分：直流稳压电源部分： 1首先对变压器部分进行选择首先对变压器部分进行选择 方案一：采用带中心抽头的变压器。方案一：采用带中心抽头的变压器。 电路如图一所示，显然该电路只能输出+12v 的电压，而设计要求同时输出+12v 和-12v 电压，在后续的数字显示电路中还需要+5v 的电压为芯片供电，因此选用 此电路并不合适。 2 图表图表 1 方案二：不带中心抽头的变压器。方案二：不带中心抽头的变压器。 此时只用一个桥式整流电路，电路较前一种简单，而且输出12V 电压，同时可 以得到+5V 电压，其基本原理如图二所示： 图表图表 2 注：由于仿真时没有变

3、比可调的变压器，因此直接用一17v交流电压源代替变压 器，实际中应为一变压器。 方案三：同样是带中心抽头的变压器方案三：同样是带中心抽头的变压器. 其电路原理图如图三所示 3 图表图表 3 此电路较前两个方案要复杂一些，用到了两个桥式整流电路，对应分别输出+5v 电压和12V 电压，满足设计要求，但成本相对较高。 方案选择：综合评定三种方案可知，方案二电路简单易于实现，而采用带中心抽 头的电路复杂，所需变压器容量大，功耗大，因此采用不带中心抽头的变压器作 为交流-交流变压部分。 2 2整流电路部分的选择与论证：整流电路部分的选择与论证： 方案一：桥式整流电路。方案一：桥式整流电路。电路图如图四

4、所示 图表图表 4 桥式整流电路是使用最多的一种整流电路。这种电路，只要增加两只二极管口连 接成“桥“式结构，便具有全波整流电路的优点，而同时在一定程度上克服了它的 缺点。桥式整流电路是利用四个二极管制作成一个整体，引出四个脚，两个作为 交流电源输入端，另两个作为输出端。 方案选择方案选择：通过比较可知，半波整流电路简单，易于联接，但输出脉动大。而 桥式整流电路在实际中应用较多，变压器负极线圈在一周内均有电流通过。采用 桥式整流电路比较好。 3 3 滤波电路方案选择滤波电路方案选择 ：滤波电路常用于滤去整流输出电压中的纹波，一般由 4 电抗元件组成，如在负载电阻两端并联电容器 C，或与负载串联

5、电感器 L， 以及由电容，电感组成而成的各种复式滤波电路。由于电抗元件在电路中 有储能作用，并联的电容器 C 在电源供给的电压升高时，能把部分能量储 存起来，而当电源电压降低时，就把能量释放出来，使负载电压比较平滑， 即电容 C 具有平波的作用； 与负载串联的电感 L,当电源供给的电流增加时， 它把能量储存起来，而 当电流减小时，又把能 量释放出来，使负载电 流比较平滑，即电感 L 也有平波作用。 方案选择方案选择：电感滤波输出电流较为平滑，同时电感负载有延长整流二极管导通 角的趋势，因此输出电流比较平滑，避免了过大的冲击电流。但电感滤波后输出 电压较低。LC滤波电路结合了电容滤波和电感滤波的

6、优点，但电路较复杂，参 数选择比较困难。电容滤波电路输出电压与时间常数 L R C的大小有关，因此电容 滤波电路适合在大负载场合下运用。在滤波电容的容量较大的情况下，电路刚接 通的瞬间，整流二极管将承受很大的浪涌电流，很可能因过流而烧毁，因此，在 选用二极管时，应注意挑选电流大一点的，最好采用比锗管更经得起电流冲击的 硅管。还可以采取一些保护整流二极管的措施，使通过整流二极管的最大电流不 超过规定的浪涌电流。同时，电容滤波电路的外特性比较软。综合分析此次设计 采用电容滤波电路。 4稳压电路部分方案选择：稳压电路部分方案选择： 本次设计选择集成三端稳压器 LM7812,LM7912,LM7805 为了满足稳压电源最大输 出电流 400mA 的要求,可调稳压电路选用集成三端稳压器 LM7805 组成,该电路的 优点是电路设计简单，输出电压稳定，可同时输出+12v，-12v 以及+5v 电压。可 作为辅助电源在后续电路中使用。该电路缺点是输出电压不可调。这也就决定了 数字显示电路的选择。 （1） 输出电压数字显示部分：输出电压数字显示部分： 方案一方案