《电源技术》大作业__±5V简易直流稳压电源的设计

合集下载

5V直流稳压电源的设计

5V直流稳压电源的设计
的设计方案, 其次明确 了稳压电源的技术指标及对
稳压 电源的要求 , 再次设计 了 5 V直流稳压 电源 电 路, 最后进行了参数的估算 以及元器件 的选择。
2 电路设计
2 . 1 稳 压电源 的技 术指标 及对 稳压 电源 的要求
能量提醒 、 掉电保 护等高级功能。可 以说 电源 电路
电源 电路 , 最后进行 了参数 的估算 以及元器件的选择 。通过 软件 P r o t e l 完成 了基本 的电路原理 图 , 使其 满足基 本设
计要求 。 关键 词 : 直流稳压 电源 ; 单相 桥式整流 ; 集成稳压器 中图分 类号 : T M4 4
利于我们掌握 电子制作技术 的技 能, 激发创造性 。
第2 9卷 第 2 3期 2 0 1 3年 1 2月
甘肃科技
Ga n s u S c i e n c e a n d T e c h n 0 l
l f . 2 9 De c .
^ r o . 2 3 2 O l 3
5 V直 流 稳 压 电源 的设 计
宁雅 丽
( 甘肃广播 电视 大学 , 甘肃 兰州 7 3 0 0 3 0 )

要: 直流稳压 电源是 电子系统中的关键部分 , 其作用 是为电子系统提供稳定 的 电能 。主要 介绍了 以单相 桥式整
流及三端集成稳 压器为主的直流稳压 电源 的设计 。完成 将输入 2 2 0 V , 5 0 H z 的 电网电压转换 为输 出 5 V的稳定 直流
电。首先确定了总体的设计方案 , 其次明确了稳压电源的技术指标及对稳压电源的要求, 再次设计了5 V直流稳压
果, 或者受到多方 面因素 的制约 , 或者 时机 尚未 成 熟, 往往很难转化为商品。然而, 如果我们能够亲 自 动手制作 , 不仅可以使 自己的理论知识应用于实践 ,

简易直流稳压电源的设计

简易直流稳压电源的设计

网络高等教育专科生毕业大作业题目:±5V简易直流稳压电源的设计学习中心:层次:高中起点专科专业:电气工程及其自动化年级:学号:学生:辅导教师:完成日期: 2012年 2 月内容摘要本文主要论述了直流稳压电源的设计原理和实现方法。

直流稳压电源由变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分构成。

本次设计选用了串联稳压电源。

稳压电路部分采用了继承三段稳压芯片LM317M以及W7912。

通过接滑动变阻器从而实现了电压的可调。

我们又采用7805、7905输出正负5V的电源作为数字电压表的工作原理。

数字电压表部分采用常见的数字集成电路ICL7107,它不仅结构简单,而且测量精度高,能够满足设计要求。

关键词:直流稳压电源 LM317M 7805、7905 ICL7107内容摘要 (I)引言 (1)1 基本电路原理分析 (2)1.1 整体电路框图 (2)1.2 电路原理分析 (2)2 实验电路与元件参数选择 (6)2.1 实验电路 (6)2.2 元件介绍 (6)2.3 原件参数计算与选择 (7)3 总结 (9)参考文献 (10)由于不同的电子产品可能需要不同的电源,设计可调电源就会使需要不同电源的电子产品得到与之匹配的电源,从而使其能正常工作,使它的工作效率达到最高。

电源的优劣将会决定电子产品的使用寿命,因此,我们需要的是高质量的直流电源。

交流电网220V的电压通过电源变压器将变为需要的电压值,然后通过整流电路将交流电压变成脉动的直流电压。

由于此脉动的直流电压还含有较大的纹波,必须通过滤波电路加以滤波,从而得到平滑的直流电压。

但这样的电压还是会随电网电压波动、负载和温度等的变化而变化。

因而在整流、滤波电路之后,还须接稳压电路,保证输出的直流电压稳定。

直流稳压电源又称直流稳压器。

它的供电电压大都是交流电压,当交流供电电压的电压或输出负载电阻变化时,稳压器的直接输出电压都能保持稳定。

稳压器的参数有电压稳定度、纹波系数和响应速度等。

5V直流稳压电源设计说明

5V直流稳压电源设计说明

5V直流稳压电源设计说明一、引言直流稳压电源是电子设备的基本组成部分之一,其主要功能是将交流电转换为直流电,并提供稳定的电压输出。

5V直流稳压电源常被应用于各种电子产品中,如手机、数码设备、嵌入式系统等。

本文将对5V直流稳压电源的设计进行详细说明。

二、设计需求1.输出电压为5V,电流大于等于1A。

2.稳压范围在±2%以内。

3.起始电源电压为220V交流电。

4.设计尺寸紧凑,适合应用于各种电子设备中。

5.安全可靠,具备过压、过流、过温保护功能。

三、设计原理1.整流滤波:电源输入端接入变压器,将220V交流电转换为较低电压的交流电,然后通过整流电路将交流电转换为直流电。

整流电路一般采用桥式整流电路,通过四个二极管将交流电改为单向的直流电。

接下来需要对直流信号进行滤波,以去除残留的交流成分。

滤波电路通常采用电容滤波,将变化较大的直流电压变为更为稳定的直流电压。

2.稳压电路:在滤波后的直流电压上接入稳压电路,以确保输出电压的稳定性。

常用的稳压电路有线性稳压和开关稳压两种。

-线性稳压:线性稳压电路采用功率晶体管或集成电路,通过调节电路中的稳压元件的工作状态,来实现对输出电压的稳定。

线性稳压的优点是设计简单,成本低,但效率较低,热量较多。

-开关稳压:开关稳压电路采用开关元件,通过周期性开关来控制直流电压的波形,从而实现对输出电压的调节。

开关稳压的优点是效率高,体积小,热量少,但设计复杂一些。

3.保护电路:为了确保电源的安全可靠性,需要设计适当的保护电路,包括过压保护、过流保护和过温保护。

-过压保护:添加过压保护电路,当输出电压超过预设范围时,电路可以自动切断输出。

-过流保护:添加过流保护电路,当输出电流超过额定值时,电路可以自动切断输出,避免损坏电子设备。

-过温保护:添加过温保护电路,当电源温度超过安全工作范围时,电路可以自动切断输出,防止发生短路、火灾等危险情况。

四、设计步骤1.根据需求确定稳压电路的类型,线性稳压或开关稳压。

直流稳压电源的设计与制作

直流稳压电源的设计与制作

直流稳压电源的设计与制作直流稳压电源是一种用于给电子设备提供稳定直流电压的电源设备。

在电子制作、实验以及工业控制系统中广泛应用。

下面将介绍如何设计和制作一个简单的直流稳压电源。

首先,设计一个电源电路。

直流稳压电源的核心是一个稳压器件,常用的稳压器有线性稳压器和开关稳压器。

线性稳压器的原理是通过调节电源电压上端的电阻来控制输出电压,其优点是稳压性好,但效率较低。

开关稳压器的原理是通过开关控制元件来调节输出电压,其优点是效率较高,但稳压性较差。

根据自己的需求选择适合的稳压器件。

接下来,根据选定的稳压器件制作电路板。

首先,在电路板上布置稳压器件和其他必要的元器件,如滤波电容、限流电阻等。

然后,连接电路板上的各个元器件,使用焊锡将其固定在电路板上。

注意保持电路的紧凑和结构的稳定,防止元器件之间短路或松动。

接着,搭建电源电路的输入和输出端。

将输入端与市电或其他电源连接,确保输入电压和电流在稳定范围内。

将输出端与需要供电的设备连接,确保输出电压和电流符合设备的要求。

最后,进行电源的测试和调试。

将电源接通电源,通过电压表和电流表测量稳压电源的输出电压和电流,确保其在稳定范围内。

根据需要,可以使用可调电阻来调节输出电压,以确保满足设备的电源要求。

需要注意的是,直流稳压电源设计和制作过程中要保证安全。

如需接通电源泄漏和短路保护装置,注意绝缘和接地,避免触电和设备损坏。

总之,设计和制作直流稳压电源需要根据自己的需求选择稳压器件,设计电路图,制作电路板,搭建输入输出端,进行测试和调试。

通过这些步骤,一个简单的直流稳压电源就可以制作完成。

在直流稳压电源设计和制作的过程中,还需要考虑一些其他要素,如过流保护、过压保护和温度保护等。

这些保护措施可以提高电源的可靠性和安全性。

过流保护是指在输出端口控制电流的大小,防止电流超过设定值而损坏设备或电源本身。

常用的过流保护电路有两种:电阻式和电子式。

电阻式过流保护是通过在输出回路中串联一定大小的电阻,当电流超过设定值时,电阻将发热并触发保险丝或继电器断开电路,实现过流保护。

±5V简易直流稳压电源的设计.

±5V简易直流稳压电源的设计.

网络高等教育专科生毕业大作业题目:±5V简易直流稳压电源的设计学习中心:层次:高中起点专科专业:电气工程及其自动化年级:学号:学生:辅导教师:完成日期: 2012年 2 月内容摘要本文主要论述了直流稳压电源的设计原理和实现方法。

直流稳压电源由变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分构成。

本次设计选用了串联稳压电源。

稳压电路部分采用了继承三段稳压芯片LM317M以及W7912。

通过接滑动变阻器从而实现了电压的可调。

我们又采用7805、7905输出正负5V的电源作为数字电压表的工作原理。

数字电压表部分采用常见的数字集成电路ICL7107,它不仅结构简单,而且测量精度高,能够满足设计要求。

关键词:直流稳压电源 LM317M 7805、7905 ICL7107内容摘要 (I)引言 (1)1 基本电路原理分析 (2)1.1 整体电路框图 (2)1.2 电路原理分析 (2)2 实验电路与元件参数选择 (6)2.1 实验电路 (6)2.2 元件介绍 (6)2.3 原件参数计算与选择 (7)3 总结 (9)参考文献 (10)由于不同的电子产品可能需要不同的电源,设计可调电源就会使需要不同电源的电子产品得到与之匹配的电源,从而使其能正常工作,使它的工作效率达到最高。

电源的优劣将会决定电子产品的使用寿命,因此,我们需要的是高质量的直流电源。

交流电网220V的电压通过电源变压器将变为需要的电压值,然后通过整流电路将交流电压变成脉动的直流电压。

由于此脉动的直流电压还含有较大的纹波,必须通过滤波电路加以滤波,从而得到平滑的直流电压。

但这样的电压还是会随电网电压波动、负载和温度等的变化而变化。

因而在整流、滤波电路之后,还须接稳压电路,保证输出的直流电压稳定。

直流稳压电源又称直流稳压器。

它的供电电压大都是交流电压,当交流供电电压的电压或输出负载电阻变化时,稳压器的直接输出电压都能保持稳定。

稳压器的参数有电压稳定度、纹波系数和响应速度等。

5V直流稳压电源设计报告

5V直流稳压电源设计报告

机电一体化实训5V直流稳压电源设计报告摘要直流稳压电源由于具有效率高、体积小、重量轻的特点,近年来获得了飞速发展。

直流稳压电源高频化是其发展的方向,高频化使开关电源小型化,并使直流稳压电源进入更广泛的应用领域,特别是在高新技术领域的应用,推动了高新技术产品的小型化、轻便化。

本文主要以半桥变换电路为开关电源的主电路,设计一台品质优良的直流开关稳压电源。

直流开关稳压器中所使用的大功率开关器件价格较贵,其控制电路亦比较复杂,另外,开关稳压器的负载一般都是用大量的集成化程度很高的器件安装的电子系统。

晶体管和集成器件耐受电、热冲击的能力较差。

因而开关稳压器的保护应该兼顾稳压器本身和负载的安全。

保护电路的种类很多,这里介绍极性保护、程序保护、过电流保护、过电压保护、欠电压保护以及过热保护等电路。

通常选用几种保护方式加以组合,构成完善的保护系统。

直流高压稳压电源的长期稳定性主要受温度的影响,文中分析了直流高压稳压电源的构成原理,建立了温度稳定性的数学模型,给出了精确和可行的定量计算方法,并应用到具体的实例中加以验证,说明了该模型的应用价值,对直流高压稳压电源的设计具有理论指导作用。

关键词:稳压器半桥变换电路数学模型应用价值目录第一章直流稳压器原理 (3)第二章直流稳压电源简介 (6)§2.1 直流稳压电源的构成 (6)§2.2 直流稳压电源的分类 (6)§2.3 直流稳压电源的技术指标 (7)第三章直流稳压电源的设计 (8)§3.1设计目的及要求 (8)§3.2设计步骤及思路 (9)§3.2.1直流稳压电源设计思路 (10)§3.2.2直流稳压电源原理 (8)§3.2.3总体电路图 (8)§3.3单元电路设计与原理说明 (9)3.3.1电源变压器 (10)3.3.2整流电路 (10)3.3.3滤波电路 (10)3.3.4稳压电路 (11)3.3.5元器件选择和电路参数计算说明 (12)§3.4 电路板的设计 (13)第四章电路仿真 (15)§4.1 测试要求 (15)§4.2 测试结果和计算结果分析 (15)§4.3 电路的误差分析与改进 (16)心得体会 (19)第一章直流稳压器原理直流开关稳压器的输入一般都是未稳压直流电源。

简易数控直流稳压电源设计

简易数控直流稳压电源设计

简易数控直流稳压电源设计设计一台简易数控直流稳压电源可以分为以下几个步骤:1.确定电源的输出要求:确定电源的输出电压范围和电流范围。

根据实际需求,选择合适的电压和电流范围。

2.设计电源的整流电路:确定电源的输入电流和输入电压范围。

常用的整流电路包括桥式整流电路和中心点整流电路。

桥式整流电路更常见,效率较高。

3.设计电源的滤波电路:在电源的整流电路后加入滤波电容进行滤波,去除输出直流电压上的波动。

选取合适的滤波电容,使输出直流电压稳定。

4.设计电源的稳压调节电路:选择合适的稳压器件,根据需求设计稳压调节电路。

常见的稳压器件有三端稳压器和开关稳压器。

三端稳压器稳定性好,但效率较低;开关稳压器效率高,但稳定性较差。

5.设计电源的控制电路:根据需要设计数控电源的控制电路。

可以采用微处理器或者专用控制器来实现电源的数控功能,例如实现电源的开关机、电压和电流的调节、过压和过流保护等功能。

6.优化设计:根据实际需求对电源进行优化设计。

例如,可以增加短路保护、温度保护等功能。

7.制作测试:根据设计完成电源的制作和组装,进行测试。

测试包括输入输出电压电流的测试,以及控制电路的测试。

8.优化调整:根据测试结果对电源进行优化调整。

可以通过修改电路参数、更换稳压器件等方法进行优化调整。

9.最终调整:完成测试和优化调整后,进行最终调整,确保电源的稳定性和可靠性。

10.产品发布:在完成最终调整后,将电源进行产品化,进行包装和外观设计等工作,最终将产品发布市场。

需要注意的是,在设计数控直流稳压电源时,需要考虑以下几个方面:-输出电压范围和电流范围要与实际需求相匹配。

-整流电路和滤波电路的设计要使输出直流电压稳定,并且波纹尽可能小。

-稳压调节电路的选择要根据需求和性能进行考虑。

-控制电路的设计要实现所需的数控功能。

-电源的安全性和可靠性是设计时需要考虑的重要因素。

-电源的尺寸和散热量要注意合理安排,确保电源可以正常工作并且不过热。

5v简易直流稳压电源仿真设计

5v简易直流稳压电源仿真设计

5v简易直流稳压电源仿真设计学号: 10463307常州大学毕业设计(论文)(2014届)题目正负5V简易直流稳压电源的设计学生蔡淳淳学院怀德学院专业班级电气 101校内指导教师强浩专业技术职务讲师校外指导老师专业技术职务二○一四年六月摘要电源作为电气、电子设备必不可少的能源供应部件,其需求日益增多,并且对电源的功能、稳定性等各项指标也要求更高。

对电源的研究和开发已经成为新技术、新设备开发的重要环节,它对推动科技发展起着重要作用。

本文主要采用三端式稳压电路进行直流简易稳压电源的设计。

首先,将输入的220V,50Hz交流电通过变压器降为设备需要的电压25V,然后用全桥整流和滤波电路进行整流和纹波处理,对于输出的直流电压采用三端稳压电路获得稳定的直流电压。

通过相关知识可计算出电路中各个器件的参数,使电路性能达到设计要求的电压,电流等各种指标。

利用proteus仿真软件对所设计的电路进行仿真调试,使设计达到要求。

集成稳压器具有体积小、重量轻、安装和调试方便、可靠性和稳定性高等优点。

关键词:电源;稳压;整流;滤波AbstractPower as energy supply part of electrical, electronic equipment is essential, the demand is increasing, and each index function, stability of power demand higher.Research and development of power supply has become an important link in the development of new technology, new equipment, it plays an important role in promoting the development of science and technology. First, the input 220V, 50Hz alternating current through a voltage transformer device requires reduced 25V, then full bridge rectifier circuit for rectifying and smoothing processing and the ripple, the output DC voltage of a three-terminal voltage regulator circuit to obtain a stable DC voltage.through the relevant knowledge can calculate the parameters of each device in the circuit, the circuit performance meet the design requirements of the voltage, current and other parameters. Simulation of the designed circuit by using Proteus simulation software, make the design meet the requirements.Integrated voltage regulator has the advantages of small volume, light weight,convenient installation and debugging, high reliability and stability.Key Words:The power supply;voltage rectifier filter目录摘要 (2)Abstract........................................................................................................................... I I 第一章绪论 (5)1.1 课题的研究背景及意义 (5)1.2 电源的应用和发展现状 (5)1.3 直流稳压电源概述 (6)1.4 本文研究的主要内容 (7)第二章电源方案设计 (8)2.1 设计的目的和任务 (8)2.1.1 设计的目的 (8)2.1.2 设计的任务 (8)2.2 设计的思路 (8)2.3 设计的电路选择 (9)第三章硬件设计 (13)3.1 电源变压器 (13)3.2 整流电路 (13)3.3 滤波电路 (17)3.4 稳压电路 (19)3.4.1 串联反馈式稳压电路 (19)3.4.2 三端固定式集成稳压器 (21)3.4.3集成稳压器的参数关系 (24)第四章PROTEUS仿真设计 (25)4.1 Protues简介 (25)4.3性能测试 (27)4.3.1测试指标 (27)4.3.2测试方法 (29)第五章结论与展望 (31)参考文献 (32)致谢 (33)1 绪论1.1 课题的研究背景及意义随着时代的进步,电子技术的飞速发展,电子设备在人们的生活和生产中起到了越来越重要的作用,许多的电子设备对电源也提出了更高的要求。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

《电源技术》大作业题目:±5V简易直流稳压电源的设计学习中心:天津武清奥鹏学习中心层次:高起专专业:电力系统自动化技术卡号: 201303606164学生:赵立岩完成日期: 2014 年 8 月 29 日内容摘要根据课设规定,设计并制作有一定输出电压调节范围和功能的数控直流稳压电源。

可用于输出直流电压调节范围5~15V,纹波小于10mV输出电流为止500m A.稳压系数小于0.2。

直流电源内阻小于0.5Ω。

输出直流电压能步进调节,步进值为1V。

由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进增的减。

该简易直流稳压电源主要包括三大部分:1.数控部分,即通过数字电路调节控制稳压电源、2.D/A变换器3.可调稳压电源。

具体工作原理为:通过数字控制部分控制可逆二进制计数器,再由二进制计数器的输出输入到D/A变换器,经D/A变换器转换成相应的电压,此电压经过放大到合适的电压值后,去控制稳压电源的输出,使稳压电源的输出电压以1V的步进值增或减。

目录内容摘要 (I)引言 (1)一、简易直流稳压电源相关参数 (2)二、简易直流稳压电源工作原理 (2)三、简易直流稳压电源电路设计 (2)3.1.整流、滤波电路 (2)3.2.可调稳压电路 (4)3.3.D/A转换器电路 (4)3.4.数字控制电路 (5)3.5.辅助电源电路 (6)四、简易直流稳压电源的相关调试 (6)4.1.辅助电源的安装调试 (6)4.2.单脉冲及计数器调试 (7)4.3.D/A变换器电路调试 (7)4.4.可调稳压电源部分调试 (7)参考文献 (8)引言在电子电路和电气设备中,通常都需要电压稳定的直流电源供电,直流电源。

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。

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。

稳压电源的分类方法繁多,按输出电源的类型分有直流稳压电源和交流稳压电源;按稳压电路与负载的连接方式分有串联稳压电源和并联稳压电源;按调整管的工作状态分有线性稳压电源和开关稳压电源;按电路类型分有简单稳压电源和反馈型稳压电源,等等。

如此繁多的分类方式往往让初学者摸不着头脑,不知道从哪里入手。

其实应该说这些看似繁多的分类方法之间有着一定的层次关系,只要理清了这个层次自然可以分清楚电源的种类了。

既然我们谈的是稳压电源的分类,那么首先就应该清楚电源的输出是什么,是输出直流电还是输出交流电。

这样第一个层次就出来了,首先应该根据电源的输出类型来分类。

接下来的分类就要麻烦一些,是按稳压电路与负载的连接方式分类还是按调整管的工作状态分类呢?其实了解一下我们身边的电子设备会发现实际应用中稳压电源有两个区别很大的种类,一种是各种比较简单的电子设备中广泛使用的线性稳压电源,比如收音机、小型音响等;一种是各种复杂电子设备中广泛使用的开关稳压电源,比如大屏幕彩电、微型计算机等。

这样看来第二个层次的分类我们可以根据调整管的工作状态来分类。

接下来的第三个层次的分类就是根据稳压电路与负载的连接方式来分类。

再往下面细分由于各种不同的电路特性相差太大,就不好一概而论,应该根据每一个具体类别的特性进行分类区分了。

当然这里所谈的分类只是根据直流稳压电源的特点给出一个大致的分类思路一、简易直流稳压电源相关参数设计并制作有一定输出电压调节范围和功能的数控直流稳压电源。

基本要求如下:输出直流电压调节范围-5V-5V输出电流为止500m A.稳压系数小于0.2。

直流电源内阻小于0.5Ω。

输出直流电压能步进调节,步进值为1V。

由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进增的减。

二、简易直流稳压电源工作原理根据设计任务要求,数控直流稳压电源的工作原理框图如图1所示。

主要包括三大部分:数字控制部分、D/A变换器及可调稳压电源。

数字控制部分用+、-按键控制一可逆二进制计数器,二进制计数器的输出输入到D/A变换器,经D/A 变换器转换成相应的电压,此电压经过放大到合适的电压值后,去控制稳压电源的输出,使稳压电源的输出电压以1V的步进值增或减。

图1简易数控直流稳压电源框图三、简易直流稳压电源电路设计3.1.整流、滤波电路首先确定整流电路结构为桥式电路;滤波选用电容滤波。

电路如图2所示。

理论上来说,整流电路中的电容越大越好,可以减小电路中的脉动。

但并不是电容越大电流就越大,要是需要大电流的话,可以在稳压电路的基础上加扩流电路电路的输出电压UI 应满足下式:U≥Uomax+(UI-UO)min+△UI式中,Uomax 为稳压电源输出最大值;(UI-UO)min为集成稳压器输入输出最小电压差;URIP 为滤波器输出电压的纹波电压值(一般取UO、(UI-UO)min之和的确良10%);△UI 为电网波动引起的输入电压的变化(一般取UO、(UI-UO)min、URIP之和的10%)。

图2 整流滤波电路对于集成三端稳压器,当(U I -U O )min=2~10V 时,具有较好的稳压特性。

故滤波器输出电压值:U I ≥15+3+1.8+1.98≥22(V),取UI=22V.根据UI 可确定变压器次级电压 U 2。

U 2=U I / 1.1~1.2≈(20V)在桥式整流电路中,变压器,变压器次级电流与滤波器输出 电流的关系为:I2=(1.5~2)I I ≈(1.5~2)I O =1.5×0.5=0.75(A).取变压器的效率η=0.8,则变压器的容量为P=U 2I 2/η=20×0.75/0.8=18.75(W) 选择容量为20W 的变压器。

因为流过桥式电路中每只整流三极管的电流为 I D =1∕2I max =1/2I Omax =1/2×0.5=0.25(A) 每只整流二极管承受的最大反向电压为)(31%)101(202max 2V U U RM ≈+⨯⨯==选用三极管IN4001,其参数为:I D =1A ,U RM =100V 。

可见能满足要求。

一般滤波电容的设计原则是,取其放电时间常数R L C 是其充电周期的确2~5倍。

对于桥式整流电路,滤波电容C 的充电周期等于交流周期的一半,即R L C ≥(2~5)T/2=2~5/2f,由于ω=2πf,故ωR L C ≥(2~5)π,取ωR L C =3π则 C=3π/ωR L其中R L =U I /I I ,所以滤波电容容量为C =3πI I /2πfU I =(3π×0.5)/ 2π×50×22=0.681×103(μF)取C=1000µF 。

电容耐压值应考虑电网电压最高、负载电流最小时的情况。

U Cmax =1.1×2U2max=1.1×2×20≈31.1(V)综合考虑波电容可选择C=1000µF,50V的电解电容。

另外为了滤除高频干扰和改善电源的动态特性,一般在滤波电容两端并联一个0.01~0.1µF的高频瓷片电容。

3.2.可调稳压电路为了满足稳压电源最大输出电流500mA的要求,可调稳压电路选用三端集成稳压器CW7805,该稳压器的最大输出电流可达 1.5A,稳压系数、输出电阻、纹波大小等性能指标均能满足设计要求。

要使稳压电源能在5~15V之间调节,可采用图3所示电路。

图 3 可调稳压电路设运算放大器为理想器件,所以UN≈UP。

又因为UP=(R2/R1+R2)UIN,UN=(U0-R3/R3+R4)×5所以,输出电压满足关系式U0=UNI·(R·/R1+R2)+(R3/R3+R4)×5令R1=R4=0,R2=R3=1KΩ。

则U0=UIN+5。

由此可见,U0与Uin之间成线性关系,当UIN变化时,输出电压也相应改变。

若要求输出电压步进增或减,UIN步进增或减即可。

3.3.D/A转换器电路若要使UIN步进变化,则需要一数模转换器完成。

电路如图4所示。

图4 D/A 转换器电路该电路的输入信号接四位二进制计数器的输出端,设计数器输出高电平为UH≈+5V,输出低电平UL≈0V。

则输出电压表达式为U o1=-Rf〔UH/8R·D+UH/4R·D1+UH/2R·D2+UH/R·D3〕=-Rf UH/23R〔23D3+22D2+21D1+20D〕设Uo2=-Uo1(UIN).当D3D2D1D(Q3Q2Q1Q)=1111时,要求UIN=10V,即:10=Rf UH/23R×15当UH =5V时,Rf=1.067R.取R=20KΩ,R f由 20KΩ电阻和电阻10KΩ电位器串联组成。

3.4.数字控制电路数字控制电路的核心是可逆二进制计数器。

74LS193就是双时钟4位二进制同步可逆计数器。

特点是有两个时钟脉冲(计数脉冲)输入端CPU和CPD。

在RD=0、LD=1的条件下,作加计数时,令CPD=1,计数脉冲从CPU输入;作减计数时,令CPU=1,计数脉冲从CPD输入。

此外,74LS193还具有异步清零和异步预置数的功能。

当清零信号RD=1时,不管时钟脉冲的状态如何,计数器的输出将被直接置零;当RD=0,LD=0时,不管时钟脉冲的状态如何,将立即把预置数数据输入端A、B、C、D的状态置入计数器的QA、QB、QC、QD端,称为异步预置数。

计数器数字输出的加/减控制是由“+”、“-”两面三刀按键组成,按下“+”或“-”键,产生的输入脉冲输入到处74LS193的CP+或CP-端,以便控制74LS193的输出是作加计数还是作减计数。

为了消除按键的抖动脉冲,引起输出的误动作,分别在“+”、“-”控制口接入了由双集成单稳态触发器CD4538组成的单脉冲发生器。

每当按一次按键时,输出一个100ms 左右的单脉冲。

电路如图5所示。

74LS193及CD4538的功能表请查阅有关资料。

图5 可逆二进制计数器3.5.辅助电源电路要完成D/A转换及可调稳压器的正常工作,运算放大器LM324必须要求正、负双电源供电。

现选择±15V供电电源。

数字控制电路要求5V电源,可选择CW7805集成三端稳压器实现。

辅助电源原理图如图6所示。

相关文档
最新文档