模电课程设计——+15V精密直流稳压电源的设计

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1、一课题名称：一课题名称： +15V 精密直流稳压电源的设计 二设计任务与要求二设计任务与要求 （一）（一） 基本要求：基本要求： a. 输出电压为： +15V;误差不超过10mv b. 当交流电网电压在180V至250V范围内变化或负载电流在零至80mA范围内变化 时，输出电压的变化不超过 10mv c. 具有过流保护及短路保护功能; d. 过流保护临界电流在 100mA 至 300mV 范围内 （二）一般要求： 1综合运用电子技术课程中所学的理论知识完成课程设计。 2通过查阅手册和文献资料，提高独立分析和解决实际问题的能力。 3熟悉常用电子器件的类型和特征，并掌握合理选用的原则。 4学会电子

2、电路的分析、调试及安装技能。 5进一步熟悉电子仪器的正确使用。 三三.方案选择与论证方案选择与论证 这次课程设计中，选用了两个方案。 第一种方案：第一种方案： 采用三端稳压电源 7815 构成直流可调电源， 由于 7815 输出电压不能达到所需的 稳定度，所以后并联一个 D2 稳压器使电压稳定输出。电路如图所示。 电路图设想如下 2 2、 调试结果如下： （一） 、输出电压（一） 、输出电压 变化范围在 15.001 到 15.007 （二）（二） 、输出、输出电流：电流： 分析：输出电流过大 优点：该方案结构简单，所用仪器少，容易操作。 缺点：由于电路本身的局限性，导致精度不够，结果电流超出

3、了所需值，故本方 案被否决了。 第二种第二种方案方案： 利用具有电流保护作用的直流稳压电源设计电路来达到准确输出电压的目的，利用具有电流保护作用的直流稳压电源设计电路来达到准确输出电压的目的， 优点：思路清晰、简单，成本较低，用 multisim 可以仿真，仿真证明了方案的可 行性。 缺点：所用元件较多，手工焊接麻烦，容易出错。 由于仿真证明了方案的可行性，所以采用此方案。 四方案原理图四方案原理图 小功率稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个部分组 成，如图 1 所示。 + 电 源 + 整 流 + 滤 波 + 稳 压 + u1 u2 u3 uI U0 _ 变压器 _ 电 路

4、_ 电 路 _ 电 路 _ （a）稳压电源的组成框图 3 u1 u2 u3 uI （b）整流与稳压过程 图 1 稳压电源的组成框图及整流与稳压过程 1电源变压器 电源变压器的作用是将来自电网的220V交流电压 u1变换为整流电路所需要 的交流电压 u2。电源变压器的效率为： 1 2 P P 其中： 2 P是变压器副边的功率， 1 P是变压器原边的功率。一般小型变压器的 效率如表 1 所示： 表 1 小型变压器的效率 副 边 功 率 2 P VA10 VA3010 VA8030 VA20080 效率 0.6 0.7 0.8 0.85 因此，当算出了副边功率 2 P后，就可以根据上表算出原边功率 1 P。 2整流和滤波电路 在稳压电源中一般用四个二极管组成桥式整流电路，整流电路的作用是将交 流电压 u2变换成脉