可调集成直流稳压电源课程设计报告

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1、目 录 一.设计任务与要求3 二.方案设计与论证3 三单元电路设计与参数计算8 四 整体电路图. 10 五总原理图及元器件清单11 六性能测试与分析13 七课程设计报告总结18 八参考文献18 2 一、设计任务与要求 1.设计一集成稳压电路要求： (1)输出电压可调：VVUo93 (2)最大输出电流：mAIo800max (3)输出电压变化量：mVUo15 (4)稳压系数：003.0Sv 2.通过设计集成直流稳压电源，要求掌握： (1)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。 (2)掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测试方法。 二、方案设计与论证 1.直流稳压电

2、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 3 滤波电路所需要的交流电压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。 2、整流电路、整流电路 （1）直流电 路常采用 二极管单相 全波整 流电路， 电路如图3 所示。 图

3、3 单相桥式整流电路 （2）工作原理 设变压器副边电压 u2=2U2sint，U2 为有效值。 在 u2的正半周内，二极管 D1、D2导通，D3、D4截止；u2的负半周内，D3、 D4导通，D1、D2截止。正负半周内部都有电流流过的负载电阻 RL，且方向是 一致的。如图4 4 于输出电流的平均值的一半，即 电路中的每只二极管承受在桥式整流电路中，每个二 极管都只在半个周期内导电， 所以流过每个二极管的平均电流等的最大反向电压 为 (U2是变压器副边电压有效值)。 (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

4、滤波电路有全波 整流滤波、桥式整流滤波等。 采用滤波电路可滤除整流电路输出电压中的交 流成分，使电压波形变得平滑。常见的滤波电路有电容滤波、电感滤波和复式滤 波等。 在整流电路的输出端，即负载电阻 RL 两端并联一个电容量较大的电解电容 C，则构成了电容滤波电路，如图 5 所示电路，由于滤波电容与负载并联，也称 为并联滤波电路。 从图 4 可以看出，当 u2 为正半周时, 电源 u2 通过导通的二极管 VD1、VD3 向负载 RL 供电，并同时向电容 C 充电（将电能存储在电容里，如 t1t2） ，输 5 出电压 uouc u2；uo 达峰值后 u2 减小，当 uou2 时，VD1、VD3 提

5、前截 止，电容 C 通过 RL 放电，输出电压缓慢下降（如 t2t3） ，由于放电时间常数 较大，电容放电速度很慢，当 uC 下降不多时 u2 已开始下一个上升周期，当 u2 uo 时，电源 u2 又通过导通的 VD2、VD4 向负载 RL 供电，同时再给电容 C 充电（如 t3t4） ，如此周而复始。电路进入稳态工作后，负载上得到如图中实 线所示的近似锯齿的电压波形，与整流输出的脉动直流（虚线）相比，滤波后输 出的电压平滑多了。 显然，放电时间常数 RLC 越大、输出电压越平滑。若负载开路（RL=） ， 电容无放电回路，输出电压将保持为 u2 的峰值不变。 （1）输出电压的估算 显然，电容滤

6、波电路的输出电压与电容的放电时间常数=RLC 有关， 应远大于 u2 的周期 T，分析及实验表明，当 =RLC（35）T /2 时，滤波电路的输出电压可按下式估算，即 UO1.2U2 （2）整流二极管导通时间缩短了，存在瞬间的浪涌电流，要求二极管允许通过 更大的电流，管子参数应满足 IFM2IV=IO （3）在已知负载电阻 RL 的情况下，根据式子选择滤波电容 C 的容量，即 C（35） T /2RL 若容量偏小，输出电压 UO 将下降，一般均选择大容量的电解电容；电 容的耐压应大于 u2 的峰值，同时要考虑电网电压波动的因素，留有足够的余量。 电容滤波电路的负载能力较差，仅适用于负载电流较小的场合。 (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