串联型直流稳压电源

串联型直流稳压电源
串联型直流稳压电源

设计指标

输出电压:+12V ,-12V ,+5V

+5V 单独输出

最大输出电流A I o 3max =

mV V opp 1<

最大输出电流皆为A I o 5.0max =

mV V opp 10=

以上稳压系数4105-?

串联型直流稳压电源

电源电路的作用是把交流市电(220V)变换成稳定的直流电压,直接或间接地给各个部分电路提供适当的供电,以保证负载电路能正常地进行工作。对电源电路总的要求是:稳压性能好,纹波系数小,功率损耗小,过载过压保护能力强等。

电源电路的常见形式有:一般型的可调串联稳压电路,泵电源,高速可控硅稳压电源,开关式稳压电源等。开关式稳压电源具有工作效率高,稳压范围大特点。串联型稳压电源虽然具有功耗较大,效率低,笨重的缺点,但同时因为其具有结构简单,安全可靠,维修容易等优点而被广泛使用,鉴于这些优点我们决定设计串联型直流稳压电源。

一、串联型直流稳压电源的组成与原理

1、串联型直流稳压电源的组成

直流稳压电源一般有电源变压器、整流滤波电路及稳压电路所组成。如图1所示

图1 直流稳压电源组成框图

其中稳压电路部分包括:调整,误差取样,比较放大和基准电路几个部分。

2、稳压原理

稳压电路部分是串联型稳压电路的主体部分。其中调整电路的作用相当于一个与负载串联的可变电阻。当输出的直流电压U0,因某种因素影响而升高时,通过误差取样电路,取出其变化值。此变化量经比较放大电路而形成控制电压,去控制这个可变电阻,使其电阻增大,其上的压降增大,使输出电压下降,仍回到U0,当输出电压U0变化时,按照上述同样的过程,但变化的极性相反,使这个可变电阻的阻值变小,其上的压降减小,使输出电压U0回升,这样就起到了稳定电压的作用。

随着集成电路的发展,把调整管、误差取样、基准和比较放大电路等部分做在一起成为集成化器件。如LM78XX系列,LM79XX系列等。为使电路简洁,可靠,我们使用三端稳压集成块。

二、串联型稳压电源设计

串联型稳压电源总体电路图如下:

图 2 串联稳压电源电路图

1、电源变压器

电源变压器的作用是将电网220V 的交流电压变换成整流滤波电路所需的交流电压。

变压器输出次级电压的计算:

i V 为三端稳压块的输入电压,i V 与交流电压?

2V 的有效值2V 的关系为

2)2.11.1(V V i —= (2—1)

电路中我们使用固定三端稳压集成电路LM7805、LM7812、LM7912来稳定电压。其最小输入、输出压差V V V o i 3)(m in =-,最大输入、输出压差V V V o i 40)(m ax =-。由式(2—1)可得变压器次级的输出电压2V 与稳压器输入电压i V 的关系。2V 的值不能取大,2V 越大,稳压器的压差越大,功耗也就越大。一般取1.1/m in 2i V V ≥,m ax 2o I I >。

输入电压i V 的范围为

m a x m i n )()(o i o i o i o V V V V V V V -+≤≤-+

V V V V V i 4012312+≤≤+

V V V i 5215≤≤

V V V 146.131.1/152≈=≥

同理,-12V 与+12V 相同。因此我们选用稳压输出电压+12V 、-12V 的变压器次级抽头输出电压V V 152=。次级电流A I I o 5.0m ax 2=>,取A I 7.02=,则变压器V 12±组次级输出功率W V I P 8.16222=≥。

V V V V V i 405'35+≤≤+

V V V i 45'8≤≤

V V V 83.71.1/8'2≈=≥

稳压输出电压+5V 的变压器次级抽头输出电压V V 8'2=。次级电流A I I o 2m ax 2=>,取A I 2.22=,则变压器+5V 组次级输出功率W V I P 11222=≥,变压器次级总功率为16.8+11=26.8W ,为留有余地,次级总功率为30W 。

2、整流电路

整流二极管41D D —组成单相桥式整流电路,将变压器的次级输出交流电压?2V 变成脉动的直流电压,再经滤波电容C 滤除纹波,输出直流电压i V 。2V 是?2V 的有效值。

每只整流二极管承受的最大反向电压

22V V RM = (2—2)

据上面变压器的输出交流电压有效值计算:

+12V 和-12V 变压器次级整流二极管最大反向电压

V V V V opp RM 20222===

+5V 变压器次级整流二极管最大反向电压

V V V V opp RM 102'2'2===

m ax o F I I =

我们使用远大于此值的常用整流二极管1N4007,以满足要求。 1N4007极限参数为V V RM 1000≥,A I F 4=

3、滤波电容参数计算

滤波电容C 可由下式计算:

p

ip C V t I C -?= (2—3) (根据《电子线路设计·实验·测试》(第二版)谢自美主编96页)

式中,p ip V -?为稳压器输入端纹波电压的峰-峰值;t 为电容C 的放电时间,s T t 01.02/==;C I 为电容C 的放电电流,可取m ax o C I I =,滤波电容C 的耐压值应大于22V 。

若要按+5V 输出电压的纹波系数为3mV ,正负12V 输出电压的纹波系数为20mv 由公式(2—3)计算

7805前滤波电容值为

V V V V mV S V V V V V o i

p op i 2.31055814=???=?=?--

uF V

S A C 62502.301.02=?=

耐压值需大于10V ,取电容值6800uF ,耐压值大于16V 的电解电容。

7812、7912前滤波电容值为

V V V V mV S V V V V V o i p op i 5.2105121514=???=?=

?-- uF V

S A C 40005.201.01=?= 耐压值需大于20V ,取电容值2200uF ,耐压值大于36V 的电解电容。可得41075.2-?=V S

4、散热片的选择

为保证稳压器能正常工作并达到设计指标,首先要把稳压器工作时产生的热量及时散发掉。稳压器的最大允许功耗取决于芯片的最高结温。仅当芯片的工作温度低于最高结温时,稳压器才能正常工作。因此,稳压器的散热能力与强,芯片的实际结温就愈低,它所能承受的功率也愈大。

稳压器的散热能力取决于它的热阻。给半导体器件夹散热器后可以减小总热阻。

A D A

jM d R P T T R θθ--=' (2—4)

式中,d R θ表示散热片与周围空气的热阻,jM T 为稳压器的允许

最高结温,A T 为环境温度,'D P 表示设计功耗,A R θ表示从结到器件

表面的热阻。

稳压器允许最高结温为125=jM T ℃(民品),环境温度40=A T ℃

7805稳压器的设计功耗为:W A V P D

623'=?=。查资料得TO220封装W C R A /7?=θ,TO3封装W C R A /6?=θ

代入公式(2—4)中得

C /W 2.776

40125?=--=d R θ 查资料得散热片的表面积约为1002cm (铝板)。留出1/3余量,实际铝散热板面积为1302cm 。涂导热硅脂后,查资料得W C R A /1?=θ,算得C/W 2.14?=d R θ,需散热片的表面积约为302cm ,实际为留有余量选择402cm 铝板。

同理,算得7812,7912若涂导热硅脂C/W 6.55?=d R θ,不需要加散热片。

三、测试方案及结果

1、调试设备与测试条件

调试设备:

586 PC 机 一台

TDS210型数字双踪示波器 一台

DT890B+数字式万用电表 一只

测试条件:

220V 市电,室温250-280C

2、测试方案

通电后,观察指示灯的亮灭。若不全亮,关闭电源,检查电路。

若全亮,用万用表测量稳压器件的输出电压是否达到指标要求。

图 3稳压电源性能指标测试电路

输出电压和最大输出电流采用如图3所示的测试电路,可以同时测量0V 与m ax o I 。测试过程是:输出端接负载电阻L R ,输入端接220V 的交流电压,数字电压表的测量值即为0V 。再使L R 逐渐减小,直到0V 的值下降5%,此时流经负载L R 的电流即为m ax o I 。记下m ax o I 后迅速增大L R ,以减小稳压电源的功耗)。

纹波电压的测试方案,纹波指叠加在输出电压0V 上的交流分量,一般为mV 级。可将其放大后用示波器观测其峰-峰值OPP V ?。也可以用交流电压表测量其有效值0V ?,由于纹波电压不是正弦波,所以用有效值衡量存在一定误差。

稳压系数的测试方案,负载电流0I ,环境温度T 不变的情况下, i

i V V V V V S //00??= 如图3所示,先调节自耦变压器使输入电压增加10%,即V V i 242=,测量此时对应的输出电压01V ;再调节自耦变压器式输入电压减小10%,即V V i 198=,测量此时的输出电压02V ,然后再输出V V i 220=时对应的输出电压0V ,则稳压系数

0201

00198242220//V V V V V V V S i i V -?-=??= (3—1) 3、测量结果

输出电压:+4.978V ,+12.129V,-11.869V (都是空载状况下测) 电源噪声:+5V —10mV 左右、-12V —10mV 左右,+12V 没有明显噪声。

最大输出电流:

纹波电压:用示波器观察不到。

稳压系数:

************************************************* 串联型稳压电源早期都采用分立式元件组成,随着集成电路的发展,出现了把误差取样,基准和比较放大电路等部分做在一起的集成化器件。即除调整管以外的其他控制电路完全实现了集成化,近期又发展成为把调整管也包括在内的四端或三端集成化稳压器件。如图1—2。

图1—2 使用三端稳压器件

串联型直流稳压电源设计说明书

电子技术课程设计 电气与电子工程系电气工程及其自动化专业 题目:串联型直流稳压电源 学生姓名:班号:学号: 指导教师; 时间:年月日 ~ 年月日

指导教师评语:成绩:

串联型直流稳压电源设计报告 一、设计题目 题目:串联型直流稳压电源 二、设计任务:设计并制作用晶体管、集成运算放大器电阻、电阻器、电容组成的串联型直流稳压电源。 指标:1、输入电压: 2、输出电压:3- 6V、6-9V、9-12V三档直流电压; 3、输出电流:最大电流为1A; 4、保护电路:过流保护、短路保护。 三、理电路和程序设计: 一电路原理方框图: 二原理说明: (1)单相桥式整流电路可以将单相交流电变换为直流电; (2)整流后的电压脉动较大.需要滤波后变为交流分量较小的直流电压用来供电; (3)滤波后的输出电压容易随电网电压和负载的变化波动不利于设备的稳定运行; (4)将输出电压经过稳压电路后输出电压不会随电网和负载的变化而变化从而提高设备的稳定性和可靠性.保障设备的正常

使用; (5) 关于输出电压在不同档位之间的变换.可以将稳压电源的电 压设置为标准电压再对其进行变换.电压在档位间的调节可以通过调节电位器来进行调节.从而实现对输出电压的调节。 四:方案选择 一:变压、滤波电路 方案一和方案二的变压电路和滤波电路相同.二者的差别主要体现在稳压电路部分。 图1 变压和滤波电路 二:稳压电路 方案一:此方案以稳压管D1的电压作为三极管Q1的基准电压.电路 引入电压负反馈.当电网电压波动引起R 2两端电压的变化增大(减小)时.晶体管发射极电位将随着升高(降低).而稳压管端的电压基本不变.故基极电位不变.所以由E B BE U U U -=可知 BE U 将减小(升高)导致基极电流和发射极电流的减小(增大). 使得R 两端的电压降低(升高).从而达到稳压的效果。负电源部分与正电源相对称.原理一样。

(完整版)串联型直流稳压电源设计

课程设计 课程名称模拟电子技术基础 题目名称串联型直流稳压电源 学生学院物理与光电工程学院 专业班级09级电子科学与技术3班学号3109008668 学生姓名崔文锋 指导教师何榕礼 2010年12 月20 日

目录 一、设计任务与要求。。。。。。1 二、电路原理分析与方案设计。。。。。。1 1、方案比较。。。。。。1 2、电路的整体框图。。。。。。3 3、单元设计及参数计算、元器件选择。。。。。。3 4、电路总图。。。。。。7 5、元器件清。。。。。。7 6、电路仿真过程及结果。。。。。。8 三、电路调试过程及结果。。。。。。10 四、总结。。。。。。10 五、心得体会。。。。。。11 六、组装后的实物电路图。。。。。。12

串联型直流稳压电源设计报告 一、设计任务与要求 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▲V op-p ≤5mv ; 任务:1、了解带有的组成和工作原理: 2、识别的电路图: 3、仿真电路并选取元器件: 4、安装调试带有放大环节串联型稳压电路: 5、用仪器仪表对电路调试和测量相关参数: 6、撰写设计报告、调试。 二、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、三极管等元器件。220V 的交流电经变压器变压后变成电压值较小的电流,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,所以输出电压也可以调节:同时,为了扩大输出电流,集成运放输出端加晶体管,并保持射级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: 先对输入电压进行降压,然后用单相桥式二极管对其进行整流,整流后利用电容的充放电效应,用电解电容对其进行滤波,将脉动的直流电压变为更加平滑的直流电压,稳压部分的单元电路由稳压管和三极管组成(如图1),以稳压管D1电压作为三极管Q1的基准电压,电路引入电压负反馈,当电网电压波动引起R 2两端电压的变化增大(减小)时,晶体管发射极电位将随着升高(降低),而稳压管端的电压基本不变,故基极电位不变,所以由E B BE U U U -=可知BE U 将

串联型直流稳压电源电路设计报告

串联型直流稳压电源设计报告 一、计题目 题目:串联型直流稳压电源 二、计任务和要求 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,正负极性输出; 2、输出电流:额定电流为150mA ,最大电流为500mA ; 3、纹波电压峰值▲V op-p ≤5mv ; 三、理电路和程序设计: 1、方案比较 方案一:先对输入电压进行降压,然后用单相桥式二极管对其进行整流,整流后利用电容的充放电效应,用电解电容对其进行滤波,将脉动的直流电压变为更加平滑的直流电压,稳压部分的单元电路由稳压管和三极管组成(如图1),以稳压管D1电压作为三极管Q1的基准电压,电路引入电压负反馈,当电网电压波动引起R 2两端电压的变化增大(减小)时,晶体管发射极电位将随着升高(降低),而稳压管端的电压基本不变,故基极电位不变,所以由E B BE U U U -=可知BE U 将减小(升高)导致基极电流和发射极电流的减小(增大),使得R 两端的电压降低(升高),从而达到稳压的效果。负电源部分与正电源相对称,原理一样。 图1 方案一稳压部分电路 方案二:经有中间抽头的变压器输出后,整流部分同方案一一样擦用四个二极管

组成的单相桥式整流电路,整流后的脉动直流接滤波电路,滤波电路由两个电容组成,先用一个较大阻值的点解电容对其进行低频滤波,再用一个较低阻值的陶瓷电容对其进行高频滤波,从而使得滤波后的电压更平滑,波动更小。滤波后的电路接接稳压电路,稳压部分的电路如图2所示,方案二的稳压部分由调整管,比较放大电路,基准电压电路,采样电路组成。当采样电路的输出端电压升高(降低)时采样电路将这一变化送到A的反相输入端,然后与同相输入端的电位进行比较放大,运放的输出电压,即调整管的基极电位降低(升高);由于电路采用射极输出形式,所以输出电压必然降低(升高),从而使输出电压得到稳定。 图2 方案二稳压部分单元电路 对以上两个方案进行比较,可以发发现第一个方案为线性稳压电源,具备基本的稳压效果,但是只是基本的调整管电路,输出电压不可调,而且输出电流不大,而第二个方案使用了运放和调整管作为稳压电路,输出电压可调,功率也较高,可以输出较大的电流。稳定效果也比第一个方案要好,所以选择第二个方案作为本次课程设计的方案。 2、电路框图 整体电路的框架如下图所示,先有22V-15V的变压器对其进行变压,变压后再对其进行整流,整流后是高低频的滤波电路,最后是由采样电路、比较放大电路和基准电路三个小的单元电路组成的稳压电路,稳压后为了进一步得到更加稳定的电压,在稳压电路后再对其进行小小的率波,最后得到正负输出的稳压电源。

串联型直流稳压电源

1串联型直流稳压电源 为克服稳压管稳压电路输出电流较小,输出电压不可调的缺点,引入串联型稳压电路。串联型稳压电路以稳压管稳压电路为基础,利用由晶体管电流放大作用增大负载电流,并在电路中引入深度电压负反馈,使输出电压稳定,通过改变网络参数使输出电压可调。直流稳压电源主要由四部分组成:变压部分、整流部分、滤波部分、稳压部分。除变压器部分外,其它部分都有多种形式。其中串联反馈型直流稳压电源是比较典型的一种。 1.1整体电路框图 串联型直流稳压电源的整体电路框架图如图1.1所示。 1.2 2 相差较大,因而需要通过电源变压器降压。变压器的副边电压通过整流电路从交流电压转换为直流电压。为了减小电压的脉动,需要通过低通滤波电路滤波,使输出电压平滑。再经过稳压电路使输出的直流电压基本不受电网电压波动和负载电阻变化的影响,从而获得很高的稳定性 整体电路原理图 2.1 基准点压电路、采样电路和比较放大电路等四个部分。此外,为使电路安全工作,还在电路中加保护电路,所以串联想稳压电路的方框图如图 在U2的正半周内,二极管D1、D4导通,D2、D3截止;U2的负半周内,D2、D3导通,D1、D4截止。正负半周内部都有电流流过的负载电阻R L,且方向是一致的。电路的输出波形如图2.4所示。 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于

输出电流的平均值的一半,即I f=I o1/22(U2是变压副边电压有效值) [1]。

2.4滤波电路 整流电路的输出电压虽然是单一方向的,但含较大的交流成分,不能适应多数电子设备的需要。因此,整流后还需要滤波电路将脉动的直流电压变为平滑的直流电压。 滤波电路分为:电容滤波电路和电感滤波电路。本设计采用电容滤波电路。 2.4.1电容滤波的原理 电容滤波电路利用电容的充电放电作用,使输出电压平滑。其电路如图2.5所示。 2.54直流稳压电源电路图 直流稳压电源电路如图2.9所示。 2.6.3 差分比例运算电路 电路中有两个输入,且参数对称,如图2.12所示,则:

串联型稳压电源设计要求

串联型稳压电源电路原理图 串联型稳压电源电路PCB图

串联型稳压电源设计要求 要求: 1.PCB外形尺寸70 mm * 60 mm 2. 图中元件按指定位置摆放出 3.布线线宽>1.5 mm 输入插座IN、输出插座OUT分别位于PCB 的左右两侧。 由于流过BG1的电流大,连接BG1的导线粗些,BG1应靠边安装,以便加装散热器,画PCB时注意E、B、C脚不要画反。 大电位器RW1靠另一边,把手朝外。 加电前先检查线路、焊点、二极管、电解极性。用表检查输入输出,确认没有短路方可加电。 调整管BG1和电位器RW1直接装在外壳上,用导线将各端连到线路板相应的位置。由于流过BG1的电流较大,连接BG1的导线线径要

大些。BG1安装时应处理好它的绝缘和散热措施。 串联型稳压电源元器件清单

考核标准 报告10月8号学习委员按学号排序收齐后交到409。 考核标准(拟): 成绩组成:平时成绩(20%)+ PCB设计(40%)+ 纸质报告(40%) 封面包含: 设计题目、学院名称、专业、班级、姓名、学号、指导教师 报告内容包含: 一. 课程设计目的(5分) 培养学生掌握典型电路设计软件Altium Designer 09 ,具备独立绘制电子线路图、制作PCB电路板的能力。使得同学们在以后的学习和工作中掌握常用电子线路设计软件的使用方法。 1. 熟悉Altium Designer 09软件及环境 2. 掌握PCB设计流程; 3. 能熟练运用印制电路板设计软件Altium Designer9软件进行原理图设计,其中包括原理图图纸的设置、各种报表的生成和原理图的输出等; 4. 能熟练运用印制电路板设计软件Altium Designer9软件进行PCB设计,其中包括PCB 设计步骤、PCB图的设计规则等; 5. 掌握原理图元件库、封装库的创建,会绘制新元件及其封装。 通过此课程的训练,进一步提高对Altium Designer这一软件的综合运用能力,锻炼实际应用能力,巩固所学的知识,为同学们将来走向工作岗位奠定基础。 二. 课程设计要求(5分) 1.设计报告简述设计原理和思路,附上电路原理图、PCB设计图、元器件清单图、自建元件封装、元件连接网络表等;。 2.设计上述印制电路板图PCB尺寸为70mm*60mm,要求元件布局紧凑、科学合理、整齐美观。(单层板\局部手工布线); 3.按照相关要求撰写课程设计报告书。 三. 课程设计内容(5分) 1.了解电路图的原理。

串联型稳压电源的安装与调试

任务二、串联型稳压电源的装配与调试 任务描述: 随着人们生活水平的日益提高,通信技术不断的发展,同学们天天使用手机,手机的充电器就是一个稳压电源。在我们电子生产实习中,经常需要用到稳压电源,为后一级电路提供稳定的直流电压,图2-2-1 为串联型稳压电源的原理图。 图2-2-1 串联型稳压电源原理图 活动1 识读电路元件,实施元件检测 技能目标 1、能够识读和检测常用电子元器件 2、能够识读和检测稳压二极管 3、能够用MF-47型万用表检测各元器件 知识储备 一、稳压二极管 (一)简介 稳压二极管,英文名称Zener diode,又叫齐纳二极管。利用pn结反向击穿状态,其电流可在很大范围内变化而电压基本不变的现象,制成的起稳压作用的二极管。此二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件.在这临界击穿点上,反向电阻降低到一个很小的数值,在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定,稳压二极管是根据击穿电压来分档的,因为这种特性,稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用。稳压二极管可以串联起来以便在较高的电压上使用,通过串联就可获得更高的稳定电压。其图形符号和封装形式如图2-2-2。

图2-2-2 稳压二极管的图形符号及其封装形式(二)原理 稳压二极管的伏安特性曲线的正向特性和普通二极管差不多如图2-2-3,反向特性是在反向电压低于反向击穿电压时,反向电阻很大,反向漏电流极小。但是,当反向电压临近反向电压的临界值时,反向电流骤然增大,称为击穿,在这一临界击穿点上,反向电阻骤然降至很小值。尽管电流在很大的范围内变化,而二极管两端的电压却基本上稳定在击穿电压附近,从而实现了二极管的稳压功能。 图2-2-3 稳压二极管特性曲线 (三)主要参数 1、Uz—稳定电压 指稳压管通过额定电流时两端产生的稳定电压值。该值随工作电流和温度的不同而略有改变。由于制造工艺的差别,同一型号稳压管的稳压值也不完全一致。例如,2CW51型稳压管的Vzmin为3.0V, Vzmax则为3.6V。 2、Iz—额定电流 指稳压管产生稳定电压时通过该管的电流值。低于此值时,稳压管虽并非不能稳压,但稳压效果会变差;高于此值时,只要不超过额定功率损耗,也是允许的,而且稳压性能会好一些,但要多消耗电能。 3、Rz—动态电阻 指稳压管两端电压变化与电流变化的比值。该比值随工作电流的不同而改变,一般是工作电流愈大,动态电阻则愈小。例如,2CW7C稳压管的工作电流为

分立式串联稳压电源

第一章串联反馈型稳压电源整体简介制作串联反馈型稳压电源的目的要求 一、基本目的 此次工程训练选择使用分立式元器件构成串联反馈型直流稳压电源。学生通过实训了解相关分立式元器件的基本结构、工作原理、特性和参数以及由它们构成的串联型直流稳压电源的工作原理、原理图的设计和参数的计算、元器件的选用、计算机软件实现硬件的仿真、PCB板的设计、电路的安装和调试,最后完成达到技术指标要求的标准产品。 二、基本要求 1、依据性能指标和器件状况,设计稳压电源电子电路,并计算器件参数确定选择器件。(含散热设计); 2、以本工程训练为实例先学习Protel99SE基本知识,并运用其绘制电源sch原理图和PCB图; 3、学习Proteus知识,对本电源电路进行仿真,最终确定sch和pcb图; 4、掌握电子电路板制作的全过程,实现电源的制作; 5、测量电源相关各项技术指标,完成系统调试。 基本知识介绍 一、电源变压器知识 1.初级(Primary Winding):是指电源变压器的电源输入端。 2.次级(Secondary Winding):是指电源变压器的输出端。

3.额定输入电压U:是指电源变压器的初级所接上的电压,也就是电源变压器的工作电压。对GS变压器来说,U=230V;对BS变压器来说,U=240V。 4.空载电流I:是指电源变压器的初级接上额定输入电压U而次级不带负载(即开路)时,流过初级的电流。I与变压器的设计有关,即使是两个不同厂家生产的相同规格的电源变压器,其I也可能不同。 5.空载电压U:是指变压器初级接受上额定输入电压U次级不带负载(即开路)时,次级两端的电压。U与变压器的设计有关,即使是两个不同厂家生产的相同规格的电源变压器,其U也可能不同。 6.负载电流I:是指变压器初级接上额定输入电压U,次级接上额定负载时,流过负载的电流。 7.负载电压U:是指变压器初级接上额定输入电压U,次级接上额定负载时,负载两端的电压。 8.定输出功率P:是指变压器在额定输入电压U时的输出功率,它表示变压器传送能量的大小。一般来说,在相同频率下,P越大,变压器的尺寸越大;P相同,即使输出电压U不同,变压器的尺寸也相同,即变压器的价格也应相差无几。 由公式P=U*I可知若输出功率P一定,若输出电压U越高,则输出电流I越低。举例来说,一个输出功率P=10VA的变压器,若输出电压U=24V,则输出电流I= P/U=10VA/24V =;若U=12V,则输出电流I=。 电源变压器:将电网交流电压变为整流电路所需的交流电压,一般次级电压u2较小。 变压器副边与原边的功率比为P2/ P1=η,式中η是变压器的效率。 对于本次工程训练对电源变压器的要求主要为次级空载电压大小,额定输出功率,变压器的额定容量,所以在本次工程训练中选择的是小型单相式变压器,有四组输出线分别为7V、

串联型稳压电源设计

串联型直流稳压电源 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▲V op-p≤5mv; 一.原理电路和设计程序 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,如图所示。220V的交流电经变压器后变成电压值比较小的交流,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。下图为其基本框架 1.方案比较确定 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具有保护环节的串联型直流稳压电路

上面两种方案中,方案一较简单,但功能较少,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。从简单、合理、可靠、经济而且便于购买 的前提出发,选择方案二位最终的设计方案。 2.变压电路 (1)电源变压器T 的作用是将电网220V 的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压Ui 。变压器副边与原边的功率比为P2/ P1=η,式中η是变压 器的效率。变压器副边电压有效值决定于后面电路的需要。根据经验,稳压电 路的输出电压一般选取U i =(2~3)Uo 。所以选择15V10W 的变压器。 3.整流和滤波电路 整流电路在工作时,电路中的四只二极管都是作为开关运用,根据整流滤波电路工作原理图可知: 当正半周时,二极管D1、D2导通(D5、D4截止),在负载电阻上得到正弦波的正半周; 当负半周时,二极管D5、D4导通(D1、D2截止),在负载电阻上得到正弦波的负半周 滤波电路一般由电容组成,其作用是把脉动直流电压u 3中的大部分纹波加 以滤除,以得到较平滑的直流电压U I 。U I 与交流电压u 2的有效值U 2的关系为: 2)2.1~1.1(U U I = 在整流电路中,每只二极管所承受的最大反向电压为: 22U U RM = 流过每只二极管的平均电流为: R U I I R D 245.02== 4.稳压电路 交流电压经过整流、滤波后虽然变为交流分量较小的直流电压,但是当电网电压波动或负载变化时,其平均值也随机变化。稳压电路的功能是使输出直流电压基本不受电网的电压波动和负载电阻变化的影响,从而获得更高的稳定性。 由于成本、元件和仿真的条件限制,稳压电路只采取一个具有放大环节的基本串联型稳压电路和一个保护电路 由于简易串联稳压电源输出电压受稳压管稳压值得限制无法调节,造成电路

串联型直流稳压电源课程设计

模拟电子技术课程设计报告 学院电子信息与电气工程学院 专业电子信息科学与技术 班级XXXXXXXXXX 学生姓名XXXXXXXX 学号XXXXXXXXXXXXXXXXXXX 指导教师XXXX

串联型直流稳压电源 一、主要指标和要求 1、输出电压:8~15V可调 =1A 2、输出电流:I 3、输入电压:交流220V +/- 10% m =1.2A 4、保护电流:I 5、稳压系数:Sr = 0.05%/V < 0.5 Ω 6、输出电阻:R 7、交流分量(波纹电压):<10mV 二、方案选择及电路工作原理 分析电路组成及工作原理; 我们所设计的串联型直流稳压电源为小功率电源,它将频率为50Hz、有效值为220V的单相交流电压转化为幅值稳定、输出电流为1A以下的可调直流电压。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压,其方框图如图1所示。 1、电源变压器 电源变压器是利用电磁感应原理,将输入的有效值为220V的电网电压转换为所需的交流低电压。变压器的副边电压有效值由后面电路的需要决定。 2、整流电路 整流电路的任务是将经过变压器降压以后的交流电压变换为直流电压。变

压器的选择,除了应满足功率要求外,它的次级输出电压的有效值V2 应略高于要求稳压电路输出的直流电压值。对于高质量的稳压电源,其整流电路一般都选用桥式整流电路。整流电路常见的有单相桥式整流电路,单相半波整流电路,和单相全波整流电路。 (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D 1、D 3 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D 2、D 4 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。 (2)参数计算 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

串联型直流稳压电源实验报告

模电课程设计实验报告 学校:XX 专业:XXXX 课题:串联型直流稳压电源 指导老师: XXX 设计学生: XXXXXXX XXX 学号:XXXX XXX XXXX 2011/7/4 惠州学院 HUIZHOU UNIVERSITY

目录 一、课题--------------------------------------------------3 二、课题技术指标--------------------------------------------------3 三、设计要求--------------------------------------------------3 四、元件器件清单--------------------------------------------------3 五、设计方案--------------------------------------------------3 六、直流稳压电源的元器件--------------------------------------------------4 七、设计计算--------------------------------------------------6 八、焊接实图--------------------------------------------------8 九、心得体会--------------------------------------------------9

一、课题:串联型直流稳压电源 二、课题技术指标 1、输出电压:8~15V可调 2、输出电流:I O=1A 3、输入电压:交流220V +/- 10% 4、保护电流:I Om =1.2A 5、稳压系数:S r = 0.05%/V 6、输出电阻:R O < 0.5 Ω 7、交流分量(波纹电压):<10mV 三、设计要求 1、分析电路组成及工作原理; 2、单元电路设计计算; 3、采用分立元件电路; 4、画出完整电路图; 5、调试方法; 6、小结与讨论。 四、元件器件清单 先对输入电压进行降压,然后用单相桥式二极管对其进行整流,整流后利用电容的充放电效应,用电解电容对其进行滤波,将脉动的直流电压变为更加平滑的直流电压,稳压部分的单元电路由稳压管和三极管组成(如图1),以稳压管D1电压作为三极管Q1的基准电压,电路引入电压负反馈,当电网电压波动引起R2两端电压的变化增大(减小)时,晶体管发射极电位将随着升高(降低),而稳压管端的电压基本不变,故基极电位不变,所以由可知将减小(升高)导致基极电流和发射极电流的减小(增大),使得R两端的电压降低(升高),从而达到稳压的效果。负电源部分与正电源相对称,原理一样。 直流稳压电源一般由电源变压器,整流滤波电路及稳压电路组成。变压器吧市电交流电压变所需要的低压交流电。整流器把交流电变为直流电。经滤波后,稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。本次设计主要采用串联型直流稳压电路,通过220V 、50HZ交流电压经电源变压器降压后,通过桥式整

串联型稳压直流电源课程设计实验报告

串联型稳压直流电源课程 设计实验报告 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

串联型直流稳压电源的设计报告 一. 题目: 串联型直流稳压电源的设计。 二. 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-p≤5mv; 三. 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少的交流,再经过桥式整流电路和滤波电路形成直流,稳压部分采用串流型稳压电路。比例运算电路的输入电压为稳定电压,且比例系数可调,所以其输出电压也可以调节;同时,为了扩大输出电流,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具有保护换届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,我选择方案二未我们最终的

串联型直流稳压电源设计报告

串联型直流稳压电源设计报告 (2009-06-18 14:59:21) 转载 标签: 杂谈 串联型直流稳压电源设计报告 一、计题目 题目:串联型直流稳压电源 二、计任务和要求 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,正负极性输出; 2、输出电流:额定电流为150mA,最大电流为500mA; 3、纹波电压峰值▲Vop-p≤5mv; 三、理电路和程序设计: 1、方案比较 方案一:先对输入电压进行降压,然后用单相桥式二极管对其进行整流,整流后利用电容的充放电效应,用电解电容对其进行滤波,将脉动的直流电压变为更加平滑的直流电压,稳压

部分的单元电路由稳压管和三极管组成(如图1),以稳压管D1电压作为三极管Q1的基准电压,电路引入电压负反馈,当电网电压波动引起R

两端电压的变化增大(减小)时,晶体管发射极电位将随着升高(降低),而稳压管端的2 电压基本不变,故基极电位不变,所以由可知将减小(升高)导致基极电流和发射极电流的 减小(增大),使得R两端的电压降低(升高),从而达到稳压的效果。负电源部分与正 电源相对称,原理一样。 图1 方案一稳压部分电路 方案二:经有中间抽头的变压器输出后,整流部分同方案一一样擦用四个二极管组成的单相 桥式整流电路,整流后的脉动直流接滤波电路,滤波电路由两个电容组成,先用一个较大阻 值的点解电容对其进行低频滤波,再用一个较低阻值的陶瓷电容对其进行高频滤波,从而使 得滤波后的电压更平滑,波动更小。滤波后的电路接接稳压电路,稳压部分的电路如图2 所示,方案二的稳压部分由调整管,比较放大电路,基准电压电路,采样电路组成。当采样 电路的输出端电压升高(降低)时采样电路将这一变化送到A的反相输入端,然后与同相 输入端的电位进行比较放大,运放的输出电压,即调整管的基极电位降低(升高);由于电 路采用射极输出形式,所以输出电压必然降低(升高),从而使输出电压得到稳定。

串联稳压源的设计

串联稳压源的设计 兰州职业技术学院 电子产品生产工艺课程设计报告串联型稳压电源的设计 电子与信息工程系 应用电子 2013 尹如云任钊 20132491 20130939 指导教师单位指导教师姓名电子与信息工程系 马玲

2014年7月

1、电路指标 ①直流输出电压U o:6V?15V ; ②最大输出电流Io : 500mA ; ③电网电压变化±10%时,输出电压变化小于±1 %; 2、电路初选 图1 :直流稳压电源电路设计初选电路图 由于桥式整流、电容滤波电路十分成熟,这里我们选择桥式整流、电容滤波电路作为电源的

整流、滤波部分。由于要求电源输出电压有一定的调整范围, 稳压电源部分选择串联负反馈 3、变压部分 这一部分主要计算变压器B1次级输出电压(U B1 )0和变压器的功率P BI。 般整流滤波电路有2V以上的电压波动(设为AU)。调整管T1的管压降(U T1)CE 应维持在3V以上,才能保证调整管T1工作在放大区。整流输出电压最大值为15V。根据 第二章《常用整流滤波电路计算表》可知,桥式整流输出电压是变压器次级电压的 1.2 倍。 当电网电压下降一10%时,变压器次级输出的电压应能保证后续电路正常工作, 那么变压器B1次级输出电压(U B1 )OMIN应该是: (U B1)OMIN =( AU D +( U T1)CE+(U O) MAX ) +1.2 (U B1)OMIN =( 2V + 3V + 15V) +.2= 20V+1.2= 16.67V 则变压器B1次级额定电压为: (U B1)0=( U B1 ) OMIN +0.9 (U B1)O= 16.67V +.9 = 18.5V

串联型直流稳压电源

模拟电子技术课程设计报告 设计名称:串联型直流稳压电源。 学生班级: 学生姓名: 学生学号: 设计时间:2018年1月5日 一、设计任务和要求 1)用晶体管组成设计串联式直流稳压电源电路 2)要求输出: 输出直流电压Vo=12V±0.2V在此基础上电压值可调。 输出直流电流Io=0-200mA 电网电压(220V>波动范围为10% 输出内阻ro<=0.1Ω 输出纹波电压Voac<=2mV 有过流保护 3> 画出电路图,写总结报告《模拟电子技术课程设计》二.原理与实现思路

本设计设计的是直流稳压电源,直流稳压电源一般是由电源变压器,整流电路,滤波电路,和稳压电路组成。 三.电路方案<理论计算) A.变压器的设计和选择 本次课程设计的要求是输出输出直流电压Vo=12V±0.2V,输出电压较低,而一般的调整管的饱和管压降在2-3伏左右,由, 为饱和管压降,以饱和管压降=3伏计算,为了使调整管工作在放大 区,输入电压最小不能小于12V,为保险起见,可以选择220V-15V的变压器,再由P=UI可知,变压器的功率应该为0.2A×12V=2.4w,所以变压器的功率绝对不能低于2.4w,并且串联稳压电源工作时产生的热量较大,效率不高,所以变压器功率需要选择相对大些的变压器。结合市场上常见的变压器的型号,可以选择常见的变压范围为220V-15V,额定功率5W,额定电流1A的变压器。

B.整流电路的分析与理论计算。 整流二极管的伏安特性 ;正向导通为0,正向电阻为0. 方案一:单相半波整流电路 u 2 的正半周,D导通,A→D→R L→B,u O= u2。 u 2的负半周,D截止,承受反向电压,为u 2; u O =0。 <2)U O

串联稳压电路工作原理

知识原理要点 直流稳压电源原理框图如图4-1 所示。 四、实验原理 图为串联型直流稳压电源。它除了变压、整流、滤波外,稳压器部分一般有四个环节:调整环节、基准电压、比较放大器和取样电路。当电网电压或负载变动引起输出电压Vo变化时,取样电路将输出电压Vo的一部分馈送回比较放大器与基准电压进行比较,产生的误差电压经放大后去控制调整管的基极电流,自动地改变调整管的集一射极间电压,补偿Vo 的变化,从而维持输出电压基本不变。 当输入电压(VI)改变时,能自动调节(VCE)电压的大小,使输出电压(Vo)保持恒定。例如:VI↑→Vo↑→经取样和放大电路后→IB↓→VCE↑→Vo↓ VI是整流滤波后的电压,T为调整管,A为比较放大电路,VREF为基准电压,它由稳压管Dz与限流电阻R构成。R1与R2组成反馈网络,是用来反映输出电压变化的取样环节。

工作原理图及功能方框图 假设由于某种原因(如电网电压波动或者负载电阻变化等)使输出电压上升,取样电路将这一变化趋势送到比较放大管的基极,与发射极基准电压进行比较,并且将二者的差值进行放大,比较放大管的基电极电位(即调整管的基极电位)降低。由于调整管采用射极输出形式,所以输出电压必然降低,从而保证Uo基本稳定。 稳压电路由于直接用输出电压的微小变化量去控制调整管。其控制作用较小,所以,稳压效果不好。如果在电路中增加一级直流放大电路,把输出电压的微小变化加以放大,再去控制调整管,其稳压性能便可大大提高,这就是带放大环节的串联型稳压电路。 当输入电压Ui增大(或减小)时,串联型稳压电路的稳压原理可用电路来说明。图中可变电阻R与负载RL相串联。若RL不变。增大(或减小)R值使输入电压Ui变化全部降落在电阻R

串联型稳压电源的设计说明

集成直流稳压电源设计报告 一、计题目 题目:集成直流稳压电源 二、计任务和要求 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,正负极性输出; 2、输出电流:额定电流为150mA ,最大电流为500mA ; 3、纹波电压峰值▲Vop-p ≤5mv ; 三、理电路和程序设计: 1、方案比较 方案一:先对输入电压进行降压,然后用单相桥式二极管对其进行整流,整流后利用电容的充放电效应,用电解电容对其进行滤波,将脉动的直流电压变为更加平滑的直流电压,稳压部分的单元电路由稳压管和三极管组成(如图1),以稳压管D1电压作为三极管Q1的基准电压,电路引入电压负反馈,当电网电压波动引起R 2两端电压的变化增大(减小)时,晶体管发射极电位将随着升高(降低),而稳压管端的电压基本不变,故基极电位不变,所以由E B BE U U U -=可知BE U 将减小(升高)导致基极电流和发射极电流的减小(增大),使得R 两端的电压降低(升高),从而达到稳压的效果。负电源部分与正电源相对称,原理一样。 图1 方案一稳压部分电路 方案二:经有中间抽头的变压器输出后,整流部分同方案一一样擦用四个二极管

组成的单相桥式整流电路,整流后的脉动直流接滤波电路,滤波电路由两个电容组成,先用一个较大阻值的点解电容对其进行低频滤波,再用一个较低阻值的陶瓷电容对其进行高频滤波,从而使得滤波后的电压更平滑,波动更小。滤波后的电路接接稳压电路,稳压部分的电路如图2所示,方案二的稳压部分由调整管,比较放大电路,基准电压电路,采样电路组成。当采样电路的输出端电压升高(降低)时采样电路将这一变化送到A的反相输入端,然后与同相输入端的电位进行比较放大,运放的输出电压,即调整管的基极电位降低(升高);由于电路采用射极输出形式,所以输出电压必然降低(升高),从而使输出电压得到稳定。 图2 方案二稳压部分单元电路 对以上两个方案进行比较,可以发发现第一个方案为线性稳压电源,具备基本的稳压效果,但是只是基本的调整管电路,输出电压不可调,而且输出电流不大,而第二个方案使用了运放和调整管作为稳压电路,输出电压可调,功率也较高,可以输出较大的电流。稳定效果也比第一个方案要好,所以选择第二个方案作为本次课程设计的方案。 2、电路框图 整体电路的框架如下图所示,先有22V-15V的变压器对其进行变压,变压后再对其进行整流,整流后是高低频的滤波电路,最后是由采样电路、比较放大电路和基准电路三个小的单元电路组成的稳压电路,稳压后为了进一步得到更加稳定的电压,在稳压电路后再对其进行小小的率波,最后得到正负输出的稳压电源。

串联型连续可调直流稳压正电源电路要点

钦州学院 模拟电子技术课程设计报告 串联型连续可调直流稳压正电源设计 院系 专业 学生班级 姓名 学号 指导教师单位物理与电子工程学院 指导教师姓名 指导教师职称讲师 2013年10月

串联型连续可调直流稳压正电源 电子信息工程专业2010级 指导教师 摘要:根据设计的指标和要求,以集成三端稳压管为核心,构成稳压电路,加上电源变压、整流滤波网络,设计出集成直流稳压电源。市电220V由电源变压器变压为24V后,经桥式整流电路整流和电容滤波,便可接三端稳压管的稳压电路得到所需的连续可调直流稳压正电源。本系统工作可靠,性能稳定,电路简单,还具有防反接、过流保护功能。经测试,本系统动能完善,很好的实现了各项设计指标。 关键词:串联,电源,可调,稳压 设计目的: (1)进一步掌握模电电子技术课程所学的理论知识。 (2)熟悉几种常用稳压电源芯片,并掌握其工作原理,进一步学会使用其进行电路设计。 (3)掌握Multisim仿真软件的使用。 (4)学习Altium Designer基本知识,并运用其绘制电源sch原理图和PCB图; (5)掌握电子电路板制作的全过程,实现电源的制作; (6)懂得测量电源相关各项技术指标,完成系统调试。 设计技术指标与要求: (1)基本功能 设计制作一串联型连续可调直流稳压正电源电路。 (2)基本要求 ①输出直流电压1.5∽10V可调; m=300mA;(有电流扩展功能) ②输出电流I O ③稳压系数Sr≤0.05;

目录 前言 (1) 1串联型连续可调直流稳压正电源 (1) 1.1 设计方案 (1) 1.2 设计所需要元件 (2) 2 设计原理 (2) 2.1 电源变压部分 (3) 2.2 桥式整流电路部分 (3) 2.3 电容滤波电路部分 (4) 2.4 直流稳压电路部分 (5) 2.5 原理及计算 (5) 3电路仿真 (6) 3.1 电路仿真 (6) 4电路连接测试 (7) 4.1 安装焊接 (7) 4.2 测试 (9) 4.2.1 使用仪器 (9) 4.2.2 测试结果 (9) 5设计体会 (9) 参考文献 (10)

模电课程设计串联型直流稳压电源

课程设计 课程名称模电课程设计 题目名称串联型直流稳压电源 学生学院物理光电工程 专业班级电子科学与技术3班 学号 学生姓名郭忠迪 指导教师刘力斌 2012年10月27日 串联型直流稳压电源 一.设计任务与要求 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,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-p≤5mv; 任务:1、了解带有放大环节串联型稳压电路的组成和工作原理; 2、识图放大环节串联型稳压电路的电路图; 3、仿真电路并选取元件; 4、安装调试带有放大环节串联型稳压电路; 5、用仪器仪表对电路调试和测量相关参数; 6、撰写设计报告、调试 二.原理电路设计 1、整理电路框图的设计; 采用变压器、二极管、集成运放,电阻、稳压管、三极管等元器件。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,所以其输出电压也可以调节;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。如下图。 2、方案的比较; 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。如图 方案二:用晶体管和集成运放组成的具有保护环节的串联型直流稳压电源。如图。

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源。如图。 方案的可行性分析: 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,因为它是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,我们选择方案二为我们最终的设计方案。 三、单元电路设计及元件选择; 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。下面就各个部分的作用和功能来选择合适的元器件。 (1)电源变压器 直流电源的输入为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,再对交流电压处理。变压器副边电压有效值决定于后面电路的需要。根据经验,稳压电路的输入电压一般选取O U )32(~=I U 。所以选择15V10W 的变压器。具体的mulitism 仿真用TS_POWER_10_1。 (2)整流电路。 通过整流电路把交流电压转换成直流电压,即将正弦波电压转换成单一方向的脉动电压。查阅资料知有,有半波整流电路和全波整流电路。全波整流电路和 半波整流电路相比,在相同的变压器的副边电压下,对二极管的要求参数是一样的,并且还具有输出电压高、变压器利用率高、脉动小等优点。而且更重要的是我们要求输出正负两档的电压的,如果将全波整流电路变压器的副边接地,并将两个负载电阻电阻接地。那么负载上就分别获得正负电源了。因此选择全波整流电路。如图。 整流电路的主要参数: 主要参数: 输出电压平均值)(AV O U :负载电阻上电压的平均值 输出电流平均值L(AV)I :负载电阻上电流的平均值 整流输出电压的脉动系数S :整流输出电压的基波峰值M O U 1与输出电压平均值)(AV O U 之比,因而S 愈大,脉动愈大。 二极管的选择: 考虑到电网电压波动范围为±10%,整流二极管的极限参数最高反向工作电压和最大整流平均电流应满足: 所以选择 Ur>× ×15≈23V , 实际选择整流桥来整流,型号为KBP307,额定电流为3A 电压为700V. (3)滤波电路 整流电路输出电压虽然是单一方向的,但是含有较大的交流成分。所以还需要利用滤波电路将脉动的直流电压变为平滑的直流电压。为了获得较好的滤波效果,在实际电路中电容容量满足RLC=(3~5)T/2.由于采用电解电容,考虑到电网电压的波动范围为±10%,电容的耐压值应大于22U .实际采用电路是电容滤波电路。电解电容为2200uf,耐压值为25V. (4)稳压电路 虽然整流滤波电路能将正弦交流电压变换成较为平滑的直流电压,但是但电网电压波动时,输出电压将随之产生波动。故此采用稳压管稳压电路来稳定输出电压。 ) (d sin 2π1 π0 2O(AV)t t U U ωω?=22O(AV)9.0π22U U U ≈=L 2L O(AV)L(AV)9.0R U R U I ≈=2

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