兰州交通大学课程设计

兰州交通大学课程设计
题目直流稳压电源设计
班级电气工程及其自动化
学生姓名
学号
指导教师
完成日期
设计一个只流稳压电源
要求：
1：输出直流电压V0=12V+2V（10V~14V连续可调）误差≤0.1V
2：输出直流电流I0=200mA
3：环境温度100C~350C
4：交流电网220V+10%50HZ
内容摘要：
直流稳压电源即开关电源．电源作为电气、电子设备必不可少的能源供应部件，需求日益增加，而且对电源的功能、稳定性等各项指标也提出了更高的要求。

它具有可靠性高，功率密度大，抗干扰能力强，广泛应用于数字电路中，工业仪表，交通运输，通讯设备．工控机等大型设备及科研与实验．用作直流供电电源．要在纹波和使用率上，有所效果。

本设计采用串联型直流稳压电路。

通过相关知识计算出各电路中各个器件的参数，使电路性能达到设计要求中的电压调整率，电流调整率，负载调整率，纹波电压等各项指标。

关键字:电源电路参数
Abstract:
DC regulated power supply or switching power supply.Power as the electrical,electronic equipment,essential components of energy supply, increasing demand,but also the function of power and stability of the
indicators put forward higher requirements.It has high reliability,power density,anti-jamming ability,and is widely used in digital circuits, industrial instrumentation,transportation and communications equipment. IPC,such as large-scale equipment and scientific research and ed as a DC power supply.And utilization in the ripple, the effect has been.The design uses a series DC circuit.Calculated through the knowledge of the various devices in the circuit parameters, The circuit performance to meet the design requirements of the voltage regulation,current regulation,load regulation,ripple voltage indicators. Keywords:power circuit parameters
方案比较与论证:
直流稳压电源功能方框图
方案一:串联式直流稳压电源
方案二:三端集成稳压电路
论证:方案一结构简单，价格便宜；方案二结构可靠，但其价格较贵。

根据实际需要及条件，我们选择第一方案进行设计。

各单元参数计算：
1：电源变压器次边电流I2V2及功率P
V1=2*V1*sin2π*50HZ*t
V2=2*V2*sin2π*50HZ*t
V1有效值V2有效值V I符
当V1为有效值时V1=220V V2V I
当V1波动为+10%V1(max)=1.1V1V2(max)=1.1V2V I(max)=1.1V I 当V1波动为-10%V1(min)=0.9V1V2(min)=0.9V2V I(min)=0.9V I 由要求的V0→确定V I→确定V2I2(V CES=1V)
保证T1不进入截止区和饱和区
V CE1>(1.5~2)V CES(一定不进入饱和区)
即V I(min)-V0(max)>2V CES
0.9V I-14=2*1
V I=17.8V
确定V2
由式V I=(1.1~1.2)V2
V2=V I/1.2=15V
一般来说:I2=1.2*I I I I=1.5*I0(max)
所以I2=1.2*1.5*I0(max)=360mA
P=V2*I2=5.4W
选定功率为15W次边有抽头18V电源变压器
2:计算整流滤波电路参数
选4支整流2极管
I D>1/2I I(max)=1/2*1.5*200=150mA(I I(max)=V2/R L′)
截止时:V RM>V2(max)=√2*1.1*15=23.3V(反向电压)
选4支2DP4C(I D=500mA V RM=60V)或者桥堆(I D=1A V RM=50V)选定电容:
由式R L′*C>>(3~5)T/2
R L′=R i=V2/I I(max)=17.8/1.5*I0(max)=60Ω
C=[5.4*(1/2*50)]/R L′=833*10-6F
耐压V2(max)=√2*1.1*15=23.3V
选1000μF/30V的电解电容
3:确定整流管T1T1′
对T1V（BR）CEO>V I(max)-V0(min)=1.1V I=9.4V
I CM>I2(max)=1.5*I0(max)=1.5*200=300mA
P CM>9.4*300*10-3=2.8W
=100V I CM=1A 选定3DD0IB大功率(加散热片)(V
（BR）CEO
P CM=15W)
对T1′V（BR）CEO′>9.4W
I CM′>I CM/β=6mA
P CM′>9.4*6*10-3=56mW
=20V I CM=20mA P CM=300mW)
选定3DG4E(V
（BR）CEO
4:确定基准电源D Z1R Z1
一般取n=R2′/R1′+R2′=0.5~0.8
取n=0.5
V Z=n*V0=0.5*12=6V
选定D Z12CW7C(V Z=5V~6.5V I CM=38mA I Z=10mA)
工作中最小电流>I Z
V0(min)-V Z/R Z>I Z10-6/R Z>10*10-3
→
V0(max)-V Z/R Z<I CM14-6/R Z<38*10-3
求得(210<R Z<410)
选R Z的标称值R Z=3.0*102=300Ω
5:选定取样电路R1R W R2
设取I=10mA
R1+R2+R W=V0/I R1+R2+R W=12/10=1.2KΩV0(max)=(R1+R2+R W/R2)*V Z→14=(1.2/R2)*6
V0(min)=(R1+R2+R W/R2+R W)*V Z10=(1.2/R2+R W)*6
解得R
=514ΩR W=172ΩR2=514Ω
1
所以取R1=520ΩR2=520ΩR W=180Ω
6:确定起动电路
D Z2R Z2T R C2
确定D Z2R Z2
V I(max)=1.1*V2=19.5V
V I(min)=0.9*V2=16V
选定D Z22CW7C
V I(min)-V Z/R Z2>I Z
V I(max)-V Z/R Z2<I ZM
解得R Z2<900ΩR Z2>326Ω
所以选R Z2=560Ω
选定放大器CF702
设计电路图和工作原理
工作原理
当电网电压或负载变动引起输出电压V0变化时，取样电路将输出电压V0的一部分馈送回比较放大器和基准电压进行比较，产生的误差电压经放大后去控制调整管的基极电流，自动地改变调整管集—射极间的电压，补偿V0的变化，从而维持输出电压，从而维持输出电压基本不变
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压的装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。

其中：（1）电源变压器：是降压变压器，它将电网220V
交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定。

（2）整流电路：利用单向导电元件，把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电。

（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加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。

（4）稳压电路：稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压和负载的变化而变化。

该电路的优点和缺点
该电路属于串联直流电路，所以该电路的优点是稳定性好，精度高，噪声小。

缺点是效率低，体积大。

元件清单：功率15W,次边有抽头18V电源变压器一只
二极管2DP4C四只
1000μ/30V的电解电容一只
三极管3DD01B（加散热片）一只
三极管3DG4E一只
二极管2CW7C两只
300Ω、560Ω电阻器各一只，510Ω电阻器两只
180Ω电位器一只
其他电阻导线若干
参考文献
[1]曲学基，王增福.稳定电源电路设计手册[M].北京：电子工业
出版杜，2003.
[2]康华光，陈大钦.电子技术基础（模拟部分）[M].北京：高等教育出版社，2002.
[3]李贵栓、董民政编著：《电子技术工艺与设计基础》，兰州大学出版社。