电源电路设计报告
直流稳压电源课程设计总结报告电路改进措施

直流稳压电源课程设计总结报告电路改进措施直流稳压电源课程设计的总结报告和电路改进措施直流稳压电源是电子电路中的重要应用之一,可以为各种电子设备提供稳定的直流电压。
在课程设计过程中,我们需要考虑电路的性能、可靠性、成本等因素,以便不断改进和优化电路设计。
下面是我们总结的直流稳压电源课程设计的经验和改进措施。
一、电路设计在课程设计中,我们着重考虑了电路的稳定性、可靠性和效率等因素。
具体来说,我们采用了以下设计措施来提高电路的性能:1. 选择合适的电源元件:我们使用了高质量的元器件,如二极管、晶体管、电容和电感等,以确保电路的稳定性和可靠性。
2. 设计合理的电路拓扑:我们采用了复用技术和并联电路拓扑,以提高电路的效率和稳定性。
3. 优化电路参数:我们对电路的参数进行了精细的优化,如电流限制、电压精度、纹波系数等,以确保电路的性能符合要求。
4. 进行电路仿真:我们使用电路仿真工具,对电路进行了仿真分析,以验证电路的稳定性和可靠性。
二、电路改进措施为了提高电路的效率和可靠性,我们需要进行一些改进措施:1. 改进电源元件的选择:我们可以采用更小尺寸、更高性能的元件,以提高电源的效率和可靠性。
2. 改进电路拓扑:我们可以采用更高效的电路拓扑,如集成稳压器、整流器等,以提高电源的效率和稳定性。
3. 改进电源控制电路:我们可以采用更高精度的控制电路,如反馈控制电路、比例控制电路等,以提高电源的精度和稳定性。
4. 改进电源滤波电路:我们可以采用更有效的电源滤波电路,如低通滤波器、高通滤波器等,以提高电源的滤波效果和稳定性。
总结通过以上的经验和改进措施,我们可以更好地设计直流稳压电源电路,提高电路的性能和可靠性,为各种电子设备提供更稳定的直流电压。
反激型开关电源电路课程设计报告

第一章设计的基本要求题目:反激型开关电源电路设计(1)注意事项:①学生也可以选择规定题目方向外的其它开关电源电路设计。
②通过图书馆和Internet广泛检索和阅读自己要设计的题目方向的文献资料,确定适应自己的课程设计方案。
首先要明确自己课程设计的设计内容。
(2)主要技术数据1、交流输入电压AC220V,波动±50%;2、直流输出电压5V和12V;3、输出电流1.5A和200mA;4、输出纹波电压≤0.2V;5、输入电压在±50%范围之间变化时,输出电压误差≤0.03V (3)设计内容:1、开关电源主电路的设计和参数选择2、IGBT电流、电压额定的选择3、开关电源驱动电路的设计4、开关变压器设计5、画出完整的主电路原理图和控制电路原理图6、电路仿真分析和仿真结果第二章主电路的原理2.1 总体方案的确定输入—EMI滤波—整流(也就一般的AC/DC类似全桥整流模块)—DC/DC模块(全桥式DC—AC—高频变压器—高频滤波器—DC)—输出。
系统可以划分为变压器部分、整流滤波部分和DC-DC 变换部分,以及负载部分,其中整流滤波和DC—DC变换器构成开关稳压电源。
整流电路是直流稳压电路电源的组成部分。
整流电路输出波形中含有较多的纹波成分,所以通常在整流电路后接滤波电路以滤去整流输出电压的纹波。
直流/直流转换电路,是整个开关稳压电源的核心部分。
开关稳压电源的基本原理框图如图2.1所示。
图2.1 开关稳压电源基本原理框图2.2 反激型电路原理反激型电路存在电流连续和电流断续两种工作模式,值得注意的是,反激型电路工作于电流连续模式时,其变压器磁芯的利用率会显著下降,因此实际使用中,通常避免该电路工作于电流连续模式。
其电路原理图如图2.2所示。
图2.2 反激型电路原理图工作过程:当S 导通时,电源电流流过变压器原边,1i 增加,其变化为11//W U dt di s =,而副边由于二极管VD 的作用,2i 为0,变压器磁心磁感应强度增加,变压器储能;当S 关断时,原边电流迅速降为0,副边电流2i 在反激作用下迅速增大到最大值,然后开始线性减小,其变化为22//W U dt di o =,此时原边由于开关管的关断,电流为0,变压器磁心磁感应强度减小,变压器放能。
数字电路课程设计报告 直流稳压电源

数字电路课程设计报告设计课题:直流稳压电源专业班级:生物科学试点(电信双学位)学生姓名:周莹学号:2005221107100076指导教师:赵柏树设计时间:2009.3.18直流稳压电源一:设计指标:技术要求:额定输出电压:12v,10-14v连续可调;额定输出电流1.5A;。
输出电阻不大于0.5 ;满载纹波峰峰值小于60mv;稳压系数Sv≤3×10-3;主要测量内容:最大输出电流,输出电阻,纹波峰峰值,稳压系数,电压调整率。
二:设计图与思路:1.主电路图:2.设计思路:三:单元电路设计原理分析:1:降压模块:由于输入电压为220V交流,而输出而定电压为10V,因此现将电压降压到20V,即采用变比为8:1,最大输出2A以上的变压器降压。
2:整流及斩波模块:由于输入电压为220V交流,而输出为恒流电流,这样我们可以利用整流桥,将降压后的电路整流为直流,再经过LM7812、LM7824和LM7815\LM7915输出+12、+24V和+15V\-15V的直流电,共恒流电路利用。
3.恒流电路原理基于模拟器件的模拟反馈压控方案。
该方案采用三极管或集成运放,组成电流串联负反馈电路,三级管或运放工作在深度负反馈状态下,具有良好的压控恒流特性。
典型的电路结构如图2所示。
图2中,Re相当于取样电阻,输出RL上的电流通过Re在运放的输入端形成负反馈,由运放的虚短虚断,忽略三极管的基极电流,则可得到输出电流IL的表达式:图2 模拟反馈压控方案典型电路IL=Vi / Re此方案实质上是由模拟器件作为了控制器,调节速度快,系统的跟随性好,即动态性能优越。
根据这个原理设计了以下电路.该设计运算放大器与晶体管组成达林顿电路构成电压跟随器。
利用晶体管平坦的输出特性即可得到恒流输出。
由于跟随器是一种深度的电压负反馈电路,因此电流源具有较好的稳定性。
R3采用8Ω水泥电阻,使其温度影响减至较小。
由虚短和虚断原则可知,流过采样电阻R3的电流ⅠR为:ⅠR=Uo/R3负载电流只与固定参数有关,比较适合我们的设计。
直流稳压电源设计报告

直流稳压电源设计报告设计报告:直流稳压电源1. 设计目标:设计一个直流稳压电源,能够提供稳定的输出电压,并具备过载保护功能。
2. 设计方案:采用线性稳压电源的设计方案。
选择变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路和保护电路五个部分组成。
3. 设计流程:- 选择合适的变压器,根据输出电压和电流的要求确定变压器的额定参数。
- 设计整流电路,一般采用整流桥整流,将交流电源输出转换为直流电源。
- 设计滤波电路,采用电容滤波和电感滤波的组合,使输出电压更加稳定。
- 设计稳压电路,常用稳压二极管、稳压管、稳压芯片等元件,通过调节电流和电压实现稳压功能。
- 设计过载保护电路,采用过流保护、过热保护、电流限制等技术手段,保护电源和负载。
4. 设计参数:- 输入电压:220V AC- 输出电压:5V DC- 输出电流:1A- 稳压精度:±5%- 过载保护:电流限制在1.2A,过热保护温度设定为85℃5. 集成电路选型:- 变压器:选择额定输入电压为220V AC,输出电压为12VAC的变压器。
- 整流电路:选择四个二极管组成整流桥,如1N4007。
- 滤波电路:选择适当的电容和电感组成滤波电路,如4700μF,100μF电容和100mH电感。
- 稳压电路:选择稳压二极管或稳压芯片,如7805稳压芯片。
- 过载保护电路:选择过流保护元件和温度传感器,如电流限制为1.2A的保险丝和额定触发温度为85℃的热敏电阻。
6. 电路连接:根据设计方案,按照电路图连接各个元件。
7. 实验验证:通过实验验证电源输出电压、电流的稳定性,并测试过载保护电路的有效性。
8. 结果分析:根据实验结果分析,评估设计方案的可行性和性能指标是否满足要求。
9. 优化改进:根据分析结果,提出优化改进的方案,如更换元件、调整参数等,以进一步提高电源的稳定性和性能。
10. 结论:根据实验和优化改进的结果,得出结论并总结设计报告。
直流稳压电源设计与制作实验报告

直流稳压电源设计与制作实验报告一、引言直流稳压电源是电子设备中常用的电力供应装置,它能够将交流电源转化为稳定的直流电压,并具备稳定输出电压的能力。
本实验旨在设计和制作一台简单的直流稳压电源,通过实验验证其性能指标并探讨其工作原理与特点。
二、实验目的1.了解直流稳压电源的基本工作原理;2.学习使用稳压集成电路进行电源稳压;3.设计并制作一台简单的直流稳压电源。
三、实验原理1. 直流稳压电源的基本工作原理直流稳压电源主要由变压器、整流滤波电路和稳压调节电路组成。
其中,变压器用于将市电转换为适合整流滤波电路工作的交流电源;整流滤波电路用于将变压器输出的交流电转换为近似稳定的直流电;稳压调节电路用于控制输出电压的稳定性,保证负载电流在一定范围内变化时输出电压保持不变。
2. 稳压集成电路的原理稳压集成电路是直流稳压电源中常用的调压元件,其具有稳定输出电压的特点。
常见的稳压集成电路有LM78xx系列和LM317系列,它们在不同的输入电压范围和输出电压范围上都有应用。
这些集成电路内部集成了反馈电路,通过控制电源输出端与负载之间的电流来调整输出电压。
四、实验材料和设备1.变压器2.整流滤波电路元件3.稳压集成电路4.电阻、电容等辅助元器件5.多用途电源板、电路实验台等设备五、实验步骤及结果1. 设计电路图根据实验要求和电源稳定性要求,设计直流稳压电源的电路图。
2. 制作电路根据设计的电路图,将电路实际制作在多用途电源板上。
3. 连接电路将稳压集成电路、变压器和其他电路元件按照电路图进行正确连接。
4. 调试电路接入交流电源后,使用万用表测量输出电压,并调节稳压集成电路的引脚来控制输出电压的稳定性。
5. 实验结果根据调试结果记录并分析直流稳压电源的输出电压稳定性、负载调节性能等指标,并对实验结果进行讨论和总结。
六、实验讨论与总结根据实验结果,我们可以得出直流稳压电源的设计与制作是成功的。
通过稳压集成电路的控制,我们实现了输出电压的稳定性,并能够在一定范围内对负载进行调节。
电路实验报告受控电源

一、实验目的1. 理解受控电源的概念和分类。
2. 掌握受控电源的基本特性和应用。
3. 通过实验,加深对受控电源电路原理的理解。
二、实验原理受控电源是一种电路元件,其输出电压或电流受另一个电路元件的电压或电流控制。
根据控制信号的不同,受控电源可分为电压控制电压源(VCVS)、电流控制电压源(CCVS)、电压控制电流源(VCCS)和电流控制电流源(CCCS)。
1. 电压控制电压源(VCVS):输出电压受输入电压控制,输出电压与输入电压成比例关系。
2. 电流控制电压源(CCVS):输出电压受输入电流控制,输出电压与输入电流成比例关系。
3. 电压控制电流源(VCCS):输出电流受输入电压控制,输出电流与输入电压成比例关系。
4. 电流控制电流源(CCCS):输出电流受输入电流控制,输出电流与输入电流成比例关系。
三、实验仪器与设备1. 电源:直流稳压电源2. 电阻:不同阻值3. 电压表:数字电压表4. 电流表:数字电流表5. 受控电源电路板6. 连接线:若干四、实验步骤1. 搭建VCVS电路,将输入电压信号接入电路板,调整输出电压,观察输出电压与输入电压的关系。
2. 搭建CCVS电路,将输入电流信号接入电路板,调整输出电压,观察输出电压与输入电流的关系。
3. 搭建VCCS电路,将输入电压信号接入电路板,调整输出电流,观察输出电流与输入电压的关系。
4. 搭建CCCS电路,将输入电流信号接入电路板,调整输出电流,观察输出电流与输入电流的关系。
五、实验数据记录与分析1. VCVS电路:输入电压(V):5V输出电压(V):2.5V比例系数:0.52. CCVS电路:输入电流(A):0.5A输出电压(V):2.5V比例系数:5V/A3. VCCS电路:输入电压(V):5V输出电流(A):0.5A比例系数:0.5A/V4. CCCS电路:输入电流(A):0.5A输出电流(A):0.5A比例系数:1A/A根据实验数据,我们可以得出以下结论:1. VCVS电路输出电压与输入电压成比例关系,比例系数为0.5。
电源实训报告心得体会总结

一、实训背景随着我国科技的飞速发展,电子技术已经渗透到各个领域。
电源作为电子设备的重要组成部分,其性能的稳定性和可靠性直接影响到电子设备的使用效果。
为了提高自己的电子技术水平和实践能力,我参加了电源实训课程,通过学习电源的基本原理、电路设计、制作与调试等知识,收获颇丰。
二、实训内容1. 电源基础知识实训课程首先让我们学习了电源的基本概念、类型、特点以及电源在电子设备中的作用。
通过学习,我们了解到电源是电子设备获取能量的关键,它将电能转换为其他形式的能量,以满足电子设备的工作需求。
2. 电源电路设计在电源电路设计方面,我们学习了电源电路的基本原理、电路分析方法以及电路设计技巧。
实训过程中,我们通过查阅资料、分析电路图、计算元件参数等方式,设计并绘制了多种电源电路,如线性稳压电源、开关稳压电源等。
3. 电源电路制作与调试在电源电路制作与调试方面,我们学习了电源电路元器件的选用、焊接技巧、电路板制作以及调试方法。
实训过程中,我们按照设计图纸制作了电源电路板,并通过调试,使电源电路达到预期效果。
4. 电源电路故障分析在电源电路故障分析方面,我们学习了电源电路常见故障的原因、诊断方法以及处理措施。
实训过程中,我们针对实际案例,分析了电源电路故障的原因,并提出了相应的解决方案。
三、实训心得体会1. 理论与实践相结合通过电源实训,我深刻体会到理论与实践相结合的重要性。
在理论学习过程中,我们掌握了电源的基本原理和电路分析方法,但在实际操作中,我们发现理论知识并不能完全解决实际问题。
因此,在实训过程中,我们要将理论知识与实际操作相结合,不断提高自己的实践能力。
2. 注重细节电源电路制作与调试过程中,细节至关重要。
一个微小的错误可能导致整个电路无法正常工作。
在实训过程中,我们学会了如何关注细节,如元器件的选用、焊接技巧、电路板制作等,这些细节对电源电路的性能有着重要影响。
3. 团队协作电源实训过程中,我们分成小组进行合作。
简易手机移动电源控制电路课程设计报告

航空航天大学课程设计(说明书)简易手机移动电源控制电路设计班级/ 学号学生姓名指导教师航空航天大学课程设计任务书课程名称电子技术课程综合设计课程设计题目简易手机移动电源控制电路设计课程设计的容及要求:一、设计说明与技术指标简易手机移动电源控制电路设计,技术指标如下:①电路能够对3.3V锂离子电池进行充电;②输出电压为5V;③充电时充电指示灯亮;④用4个发光二极管显示电量。
二、设计要求1.在选择器件时,应考虑成本。
2.根据技术指标,通过分析计算确定电路和元器件参数。
3.画出电路原理图(元器件标准化,电路图规化)。
三、实验要求1.根据技术指标制定实验方案;验证所设计的电路,用软件仿真。
2.进行实验数据处理和分析。
四、推荐参考资料1. 童诗白,华成英主编.模拟电子技术基础.[M]:高等教育,2006年五、按照要求撰写课程设计报告成绩指导教师日期一、概述移动电源,也叫“外挂电池”、“外置电池”、“后备电池”、“数码充电伴侣”、“充电宝”。
手机移动电源是一种集供电和充电功能于一体的便携式充电装置的电能存储器,可以给手机等数码设备随时随地充电或待机供电。
一般由聚合物锂离子电芯作为储电载体。
区别于产品部配置的电池,也叫e电源,外挂电池。
一般配备多种电源转接头,通常具有大容量、多用途、体积小、寿命长和安全可靠等特点,是可随时随地为普通功能手机、PDA、GPS导航仪、PSP、DV、USBXI 和智能手机等多种数码产品供电或待机充电的功能产品。
容量一般为5000-8000mAh。
“移动电源”这个概念是随着数码产品的普及和快速增长而发展起来的,其定义就是:方便易携带的随身电源。
针对数码产品功能日益多样化,使用更加频繁,与我们日常生活的关联也越来越密切,如何提高数码产品的使用时间、方便人们的生活、及时补充电量、发挥其最大功用的重要性就更加刻不容缓。
而移动电源,就是针对并解决这一问题的最佳方案,随身携带一个移动电源,就可以随时随地为多种数码产品充电。
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电源电路设计报告摘要当今社会人们极大的享受着电子设备带来的便利,但是任何电子设备都有一个共同的电路——电源电路。
大到超级计算机、小到袖珍计算器,所有的电子设备都必须在电源电路的支持下才能正常工作,当然这些电源电路的样式、复杂程度千差万别。
超级计算机的电源电路本身就是一套复杂的电源系统,通过这套电源系统,超级计算机各部分都能够得到持续稳定、符合各种复杂规范的电源供应。
袖珍计算器则是简单多的电池电源电路,不过你可不要小看了这个电池电源电路,比较新型的电路完全具备电池能量提醒、掉电保护等高级功能。
可以说电源电路是一切电子设备的基础,没有电源电路就不会有如此种类繁多的电子设备,我们的生活也就不会这么丰富多彩了。
由于电子技术的特性,电子设备对电源电路的要求就是能够提供持续稳定、满足负载要求的电能,而且通常情况下都要求提供稳定的可调直流电能。
提供这种稳定的直流电能的电源就是直流稳压电源,直流稳压电源在电源技术中占有十分重要的地位。
关键词:可调直流稳压源目录摘要 (I)一、总体方案与设计 (3)1.1方案比较与选择 (3)1.11 直流稳压电源设计确定 (3)1.2系统总体方案描述 (4)二、理论分析与参数计算 (4)2.1 集成三端稳压器 (4)2.2 电源变压器 (5)2.3 整流二极管及滤波电容 (5)2.4 保护管VD1 ,VD2 (5)三、电路分析与设计 (6)3.1 降压电路 (6)3.2 整流电路 (7)3.3 滤波电路 (8)3.4 稳压电路 (10)四、系统测试 (11)4.1 测试方法与仪器 (11)4.2 测试结果分析 (11)五、结论 (11)六、参考资料 (11)七、附录 (12)一、总体方案与设计1.1方案比较与选择1.11 直流稳压电源设计确定(1)晶体管串联式直流稳压电路电路框图如图1所示,该电路中输出电压Uo经取样电路取样后得到取样电压,取样电压与基准电压进行比较得到误差电压,该误差电压对调整管的工作状态进行调整,从而使输出电压发生变化,该变化与由于供电电压Ui发生变化引起的输出电压的变化正好相反,从而保证输出电压Uo为恒定值(稳压值)。
因输出电压要求从1.25 V起实现连续可调,因此要在基准电压处设计辅助电源,用于控制输出开始调节。
电压能够从1.25 V(2)采用三端集成稳压器电路电路框图如图2所示,采用输出电压可调且内部有过载保护的三端集成稳压器,输出电压调整范围较宽,可实现输出电压从1.25V起连续可调,因要求电路具有很强的带负载能力,需设计一软启动电路以适应所带负载的启动性能。
该电路所用器件较少,成本低且组装方便、可靠性高。
(3)用单片机制作的可调直流稳压电源该电路采用可控硅作为第一级调压元件,用稳压电源芯片LM317、LM337作为第二级调压元件,通过AT89CS51单片机控制继电器改变电阻网络的阻值,从而改变调压元件的外围参数,并加上软启动电路,获得1.25~24V,0.1 V步长,驱动能力可达1 A,同时可以显示电源电压值和输出电流值的大小。
其硬件电路主要包括变压器、整流滤波电路、压差控制电路、稳压及输出电压控制电路、电压电流采样电路、掉电前重要数据存储电路、单片机、键盘显示等几部分,硬件部分原理图如图3 所示。
错误!未找到引用源。
方案论证与比较方案一:结构简单,可用常用分立元器件,容易实现,技术成熟,完全能够达到技术参数的要求,造价成本低,精确度不是太高。
方案二:稳压部分需采用一块三端稳压器其他分立元器件,元器件先进,技术成熟,完全能达到题目要求,性能较方案一需优越一些,但成本较高。
方案三:电源稳定性好、精度高,并且能够输出±24V 范围内的可调直流电压,且其性能于传统的可调直流稳压电源,但是电路比较复杂,成本很高,使用于要求较高的场合。
在实际中,如果对电路的要求不太高,多采用第二种设计方案。
综合考虑,采用方案二来实现。
1.2系统总体方案描述二、理论分析与参数计算2.1 集成三端稳压器选可调式三端稳压器LM317,其特性参数Vo=1.25V-37V,Iomax=1.5A,最小输入、输出压差(Vi -VO)m in=3V,最大输入、输出压差(Vi-VO)m ax=40V.由计算得VO ≈1.25(1+RP/R1),取R1=1.5k,则RPm ax=50k,故取Rp为50KΩ的精密线绕可调电位器。
2.2 电源变压器输入电压Vi 的范围为:Vomax+(Vi-VO)min≤Vi≤Vomin+(Vi-VO)max⇒ 24V+3V≤Vi≤1.25V+40V ⇒ 27V≤Vi≤41.25V副边电压V2≥Vimin/1.1=27/1.1V,取V2=27V,副边电流I2>Iomax=0.3A,取I 2=0.5A ,则变压器副边输出功率P 2≥I 2⨯V 2=13.5W.变压器的效率η=0.6,则原边输入功率P1≥P2/η=22.5W ,为留有余地,选功率为30W 的电源变压器。
2.3 整流二极管及滤波电容①整流二极管耐压V D >V OM = 2 V 2,I D >IOmax =0.3A⇒V V V V V o i o D 2.38227])([2min max min ==-+≈为了焊接便利,选择整流桥KBP307(1000V 6.0A)作为整流部分。
②滤波电容: F V T I C i i μ)1375825(2)53(min max 1-=-≈ 为了留有余地,取2200uF/50V 作滤波电容。
2.4 保护管VD1 ,VD2集成稳压器如果离滤波电容C1较远,应在靠近LM317输入端接0.1F μ旁路电容C2,接在调整端和地之间的电容C3用来旁路电位器两端的纹波电压。
当C3容量为10F μ时,纹波抑制比可提高20dB,减小到原来的十分之一。
另一方面,由于C3的接入,一旦输入或输出端发生短路,C3中储存的电荷会通过稳压器内部的调整管和基准放大管而损坏稳压器,故在R 1两端并接二极管VD2.在没有容性负载的情况下,稳压器可以稳定地工作,但当输出端有500-5000pF 的容性负载时,容易发生自激。
为抑制自激,在输出端接一只25F μ的铝电解电容C4,它还可以发送电源的瞬态响应。
但当输入端发生短路时,C4中储存的电荷将对稳压器输出端放电,放电电流可能损坏稳压器,故在稳压器两端并接保护二极管VD2.VD1和VD2 都选用IN4007:额定电流1A ,最大反向电压100V.三、电路分析与设计本电路采用三端集成稳压器电路方案,电路分为降压电路、整流电路、滤波电路和稳压电路四大部分组成。
电路原理图如图3所示,其中IC 为三端集成稳压器LM317,电阻R1和电容C3组成软启动电路。
图3 输出电压可调的直流稳压电源电路原理图3.1 降压电路本电路使用的降压电路是单相交流变压器,选用电压和功率依照后级电路的设计需求而定。
变压器电路原理图及其波形变换如图3.1.1 所示,变压器的功能是交流电压变换部分,作用将电网电压变为所需的交流电压,即将直流电源和交流电网隔离。
图3.1.1 变压器及其波形变换变压器工作原理电路示意框图如图3.1.2 所示。
图3.1.2 变压器工作原理电路示意框图仿真一:电源变压器的基本特性(1)要求:电源变压器(10:1,220V 50Hz),负载电阻:100 .(2)仿真电路:图3.1.3 电源变压器仿真电路图3.2 整流电路整流电路的主要作用是把经过变压器降压后的交流电通过整流变成单个方向的直流电,但是这种直流电的幅值变化很大。
它主要是通过二极管的截止和导通来实现的,其电路原理图及其波形变换如图3.2.1所示。
常见的整流电路主要有全波整流电路、桥式整流电路、倍压整流电路,而本设计选取单相桥式整流电路实现设计中的整流功能。
图3.2.1 整流电路原理图及其波形变换图(1)电路图:如图3.2.2所示,二极管D1、D2、D3、D4四只二极管接成电桥的形式,名称由此而来。
(2)工作原理:在V2的正半周,D1、D3导通,D2、D4截止,通过D1、D3给R提L供电流,方向由上向下(图中虚线);图3.2.2 桥式整流电路电路图在V2 的负半周,D2、D4 导通,D1、D3 截止,通过D2、D4给R提供电流,L方向仍然是由上向下(图中虚线)由此得到图示的整流波形。
(3)波形图:图3.2.3 桥式整流电路波形图仿真二:桥式整流电路(1)要求:整流桥(理想)1 只。
(2)仿真电路:图3.2.4 桥式整流电路仿真电路图(4)参数计算:①输出的直流电压值为:22209.022)()sin(21V V t d t V V O ≈--⎰πωωππ;②流过负载平均电流:L L o D R V R V I /9.0/20==;③流过整流二极管的平均电流:L D F R V I I /45.020==;④整流二极管的最大反向电压:2)2(V SQR V DR =.3.3 滤波电路尽管整流后的电压为直流电压,但波动较大,仍然不能直接作为电源使用,还需进一步滤波,将其中的交流成份滤掉。
在小功率整流滤波电路中,电容滤波是最常用的一种。
电容在电路中有储能的作用,并联的电容器在电源供给的电压升高时,能把部分能量存储起来,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,效果较好。
而且本电路后级是稳压电路,因此可以使用电容滤波电路进行简单滤波。
(1)电路组成:电容滤波电路如图3.3.1所示。
图3.3.1 电容滤波电路图(2)工作原理:①负载未接入(开关S 断开)时:设电容两端初始电压为零,接入交流电源后,当V2为正半周时,V2通过D1、D3向电容C 充电;V2为负半周时,经D2、D4向电容C充电。
充电时间常数为:tc=RintC。
其中Rint包括变压器副绕组的直流电阻和二极管的正向电阻。
由于Rint一般很小,电容器很快就充电到交流电压V2的最大值Vm2,由于电容无放电回路,故输出电压(电容C 两端的电压)保持在Vm2不变。
②Ⅰ、接入负载RL (开关S合上)时:设变压器副边电压V2从0开始上升时接入RL ,由于电容已到V2,故刚接入负载时,V2<Vc,二极管在反向电压作用下而截止,电容C 经RL 放电,放电时间常数为:td=RLC。
因td一般较大,故电容两端电压Vc (即Vo)按指数规律慢下降(图中a,b段)。
Ⅱ、当V2升至V2>Vc时,二极管D1、D3 在正向电压作用下而导通,此时V2经D1、D3 一方面向RL 提供电流,一方面向C充电(接入RL后充电时间常数变为tc =RL/RintC≈RintC )。
Vc将如图中b、c 段所示。
Ⅲ、当V2又降至V2<Vc时,二极管又截止,电容C又向RL放电,如图中c、d段所示。
电容如此周而复始充放电,就得到了一个如图所示的锯齿波电压Vo = Vc,由此可见输出电压的波动大大减小。