串联稳压源的设计

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串联型直流稳压电源电路电容作用

串联型直流稳压电源电路电容作用

串联型直流稳压电源电路电容作用串联型直流稳压电源电路是一种常见的电源电路,它通过串联电容来实现稳压功能。

电容在直流稳压电路中发挥着重要的作用,它能够提供滤波、稳压和储能功能,确保电源输出的稳定性和可靠性。

首先,电容在直流稳压电路中具有滤波功能。

在电源输入端的电容会平滑输入电压的波动,使得电源输出的直流电压更加稳定。

当电源电压波动时,电容可以储存电荷并在电源电压下降时释放电荷,从而提供稳定的电压输出。

电容的电荷储存特性使得电源电压的纹波得到有效的滤波,减小电源电压的波动幅度。

其次,电容在直流稳压电路中起到稳压的作用。

电容的电流和电压之间的关系可以用电容的电压-电荷公式表示,即Q=CV,其中Q表示电容器的电荷,C表示电容器的电容,V表示电容器的电压。

电容的电压与电压源电压之差(即输入电压和输出电压之差)成反比。

当输入电压上升时,电容会充电,从而增加电容器的电压;当输入电压下降时,电容会放电,从而减小电容器的电压。

通过选择合适的电容容值,可以实现对电压的稳定调节,确保输出电压的稳定性。

此外,电容还可以提供短时间的电源输出能力。

在电源电路中,电容能够储存电荷,当电源电压突然下降或负载电流突然增大时,电容可以迅速释放储存的电荷,提供额外的电流支持,保证电源输出的稳定性。

这在某些需要短时间高电流输出的电子设备中非常重要,如电动机的启动、电子电路的开关动作等。

总的来说,电容在串联型直流稳压电源电路中具有滤波、稳压和储能的作用。

它能够平滑电源输入电压的波动,提供稳定的电压输出;通过电容的电压-电荷关系,实现电压的稳定调节;同时,电容还能够提供短时间的电源输出能力,保证电源电压的稳定性。

在设计电源电路时,选择合适的电容容值和类型是非常重要的,它们会直接影响电源电路的稳定性和性能。

需要注意的是,在使用电容时要合理选择电容的额定电压和容值,以免超过电容的额定值导致损坏。

此外,电容的极性也需要注意,要按照电容的极性标记正确连接,否则可能会引起电容的烧毁或电路的故障。

串联稳压电源实训报告.doc

串联稳压电源实训报告.doc

本文来源:网络收集与整理|word可编辑 1 / 15 串联稳压电源实训报告 串联稳压电源实训报告 湖北黄冈罗田理工中专电子专业 《电子技术应用专业》实训报告 实验名称:组装调试检测串联稳压直流电源 姓名___________学号_______班级_________实验日期____________温度___________压力___________同组者___________ 一、实训预习部分(实验前完成,教师检查检查并签名)(一)实验目的要求:1、练习焊接技术、元件的整形工艺。2、进一步练习用数字万用表测量交直流电压、电流。3、训练辨别电阻、电容、二极管、三极管、变压器并用数字万用表检测其好坏。4、学习用数字示波器观察测量交直流电压的波形、画出观察到的波形图。5、进一步理解串联稳压电源的工作原理。(二)实验理论原理及原理图:得分工作原理:如上图所示串联型稳压电路,除了变压、整流、滤波外,稳压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,从而维持输出电压基本不变。得分实训报告万丛章罗田理工湖北黄冈罗田理工中专电子专业 (三)测定内容1、.元件的安装与焊接(1)元器件的检测:在安装前应对元件的好坏进行检查,防止已损坏的元件被安装。要求:二极管:正向电阻、极性标志是否正确。三极管:判断极性及类型,8050,9013为NPN 本文来源:网络收集与整理|word可编辑 2 / 15 管,hFE50。电解电容:是否漏电,极性是否正确。电阻:阻值是否合格。发光二极管:极性及好坏插头及软线:接线是否可靠。变压器:绕组有无断、短路,电压是否正确。(2)按装配图正确安装各元器件,装配工艺见附录在印制板上安装元件时,一般应注意如下几点:(1)元件引脚若有氧化膜,则应除去氧化膜,并进行搪锡处理。(2)安装时,要确保元件的极性正确,如二极管的正负板,三极管的e、b、c极,电解电容的正、负极。(3)元件外形的标注字(如型号、规格、数值)应放在看得见的一面。(4)同一种元件的高度应当尽量一致。(5)安装时,应先安装小元件(如电阻),然后安装中型元件,最后安装大型元件,这样便于安装操作。(6)在空间允许时,功率元件的引脚应尽量留得长一些,以便有利于散热。在进行焊接操作时要注意安全,焊接时间,送锡方法,烙铁头处理,用松香的道理和方法,防止虚焊的措施等。2.串联型稳压电路的调试(1)通电前的检查。电路安装完毕后,应先对照电路图按顺序检查一遍,一般地:①检查每个元件的规格型号、数值、安装位置管脚接线是否正确。着重检查电源线,变压器连线,是否正确可靠,②检查每个焊点是否有漏焊、假焊和搭锡现象,线头和焊锡等杂物是否残留在印制电路板上。③检查调试所用仪器仪表是否正常,清理好测试场地和台面,以便做进一步的调试。(2)静态调试通电检测后,不要急于测试,先要用眼看、用鼻闻,观察有无异常现象,如果出现元器件冒烟,有焦味等异常现象,要及时中断通电,等排除故障后再行通电检测。①负载RL开路负载。②调节电位器R5,使V0=6v,测量各三极管的静态工作点。表一:三极管Q1Q2Q3VBVCVE(3)负载能力:用一个47Ω/2W的电位器作负载,接到直流输出电压端,串接万用表500mA档,调节电位器使输出电流为额定值150mA,用连接线替下万用表,测此时输出电压(注意换成电压档)。与空载时作比较,下降应小于0.3V。(4)过载保护将万用表 本文来源:网络收集与整理|word可编辑 3 / 15 DC500mA串入电源负载回路,逐渐减小电位器阻值,LED发光二极管逐渐变亮,电流逐渐增大到一定数(<500mA)后不再增大(保护电路起作用)。当增大阻值后发光二极管熄来,恢复正常供电。(注意维持时间应短,不超过5秒,以免电位器烧坏。)(5)用数字示波器观察变压器次级交流电压、整流电压、滤波后电压、稳压后电压波形。得分实训报告万丛章罗田理工湖北黄冈罗田理工中专电子专业 (四)主要实验仪器序号名称1234567规格数量序号名称891011121314规格数量(五)实验操作步骤得分1、.元件的安装与焊接(1)元器件的检测:在安装前应对元件的好坏进行检查,防止已损坏的元件被安装。(2)按装配图正确安装各元器件,装配工艺见附录2.串联型稳压电路的调试(1)通电前的检查。电路安装完毕后,应先对照电路图按顺序检查一遍。(2)静态调试①负载RL开路负载。②调节电位器R5,使V0=6v,测量各三极管的静态工作点。(3)负载能力:(4)过载保护(5)用数字示波器观察变压器次级交流电压、整流电压、滤波后电压、稳压后电压波形。得分二、实验操作部分(六)实验数据记录表(根据实验内容设计)及数据记录1、用万用表元件检测与标称值。序号名称1234567检测情况VB数量序号名称891011121314VC检测情况VE数量2、调节电位器R5,使V0=6v,测量各三极管的静态工作点数据:三极管Q1Q2Q33、用数字示波器画出各个测试点的电压波形:实训报告 万丛章 罗田理工湖北黄冈罗田理工中专电子专业 (七)思考题1.元器件性能测试方面(1)如何用万用表来检测二极管的正负极,并应注意什么问题?(2)从哪些方面可以分别硅Si二极管和锗Ge二 本文来源:网络收集与整理|word可编辑 4 / 15 极管?(3)用万用表测二极管的正向电阻时,不同的电阻档为什么读数不同(4)如何用万用表来判断三极管的基极、管型型和集电极与发射极?表述判断根据。(5)电阻器上的色环有哪些颜色,它的含义是什么(6)如何用万用表来检验电容器的好坏?(7)如何用万用表来判别电解电容的正负极?(8)安装电解电容时应注意什么问题?2.仪器仪表使用方面(1)万用表在测量电阻时应如何操作?要注意什么问题?(2)测量结束,万用表的挡位应放在什么位置上?(3)万用表的测试棒(红与黑)插法应如何?在测量直流电流时,接法如何?测量直流电压时,接法如何?旋在电阻档上,两棒各带什么极性?3、半导体器件基础知识方面(1)半导体的型号是如何命名的?美、日和欧洲三极管型号中字母或数字含义有何特点?(2)什么是整流二极管,有哪些主要参数?(3)什么是稳压二极管,有哪些主要参数?(4)什么是发光二极管,有哪些主要参数?4、电路原理知识方面(1)要会画串联型稳压电源的组成框图和原理。(2)理论计算本实训:串联型稳压电路的输出电压调节范围。(3)本实训稳压电路中发光二极管的作用是什么?(4)整流二极管的选择原则?滤波电容的选择原则?实训报告 万丛章 罗田理工湖北黄冈罗田理工中专电子专业 5、判断下列说法是否正确,用“√”“×”表示判断结果填入空内。(1)直流电源是一种将正弦信号转换为直流信号的波形变换电路。()(2)直流电源是一种能量转换电路,它将交流能量转换为直流能量。()(3)在变压器副边电压和负载电阻相同的情况下,桥式整流电路的输出电流是半波整流电路输出电流的2倍。()因此,它们的整流管的平均电流比值为2:1。()(4)若U2为电源变压器副边电压的有效值,则半波整流电 本文来源:网络收集与整理|word可编辑 5 / 15 容滤波电路和全波整流电容滤波电路在空载时的输出电压均为2U2。()(5)当输入电压UI和负载电流IL变化时,稳压电路的输出电压是绝对不变的。()6、判断下列说法是否正确,用“√”或“×”表示判断结果填入空内。(1)整流电路可将正弦电压变为脉动的直流电压。()(2)电容滤波电路适用于小负载电流,而电感滤波电路适用于大负载电流。()(3)在单相桥式整流电容滤波电路中,若有一只整流管断开,输出电压平均值变为原来的一半。()7、判断下列说法是否正确,用“√”或“×”表示判断结果填入空内。(1)对于理想的稳压电路,△UO/△UI=0,Ro=0。()(2)线性直流电源中的调整管工作在放大状态。()(3)因为串联型稳压电路中引入了深度负反馈,因此也可能产生自激振荡。()(4)在稳压管稳压电路中,稳压管的最大稳定电流必须大于最大负载电流;()而且,其最大稳定电流与最小稳定电流之差应大于负载电流的变化范围。()8、选择合适答案填入空内。(1)整流的目的是()。A.将交流变为直流B.将高频变为低频C.将正弦波变为方波(2)在单相桥式整流电路中,若有一只整流管接反,则()。A.输出电压约为2UDB.变为半波直流C.整流管将因电流过大而烧坏(3)直流稳压电源中滤波电路的目的是()。A.将交流变为直流B.将高频变为低频C.将交、直流混合量中的交流成分滤掉(4)滤波电路应选用()。A.高通滤波电路B.低通滤波电路C.带通滤波电路9、选择合适答案填入空内。(1)若要组成输出电压可调、最大输出电流为3A的直流稳压电源,则应采用()。A.电容滤波稳压管稳压电路B.电感滤波稳压管稳压电路C.电容滤波串联型稳压电路D.电感滤波串联型稳压电路(2)串联型稳压电路中的放大环节所放大的对象是()。A.基准电压B.采样电压C.基准电压与采样电压之差注:(八)教师评价:(签名)得分实训报告 本文来源:网络收集与整理|word可编辑 6 / 15 万丛章 罗田理工 扩展阅读:直流稳压电源实训报告 实训总结报告 班级: 学号:姓名:指导老师:起止时间: 目录 摘要3第一章绪论1.1实训任务和目的 31.2实验仪器31.3实训内容4 第二章串联型稳压电源工作原理4 2.1稳压电源组成及原理4 2.2稳压电路工作原理42.3电路分析(见下页图2.3)5第三章实训步骤63.1元器件准备63.2焊接技术73.3实训具体步骤7第四章调试8 4.1调试步骤8 第五章感想与收获85.1感想9 5.2收获9 摘要 电源是我们日常生活中必不可少的重要组成部分,可以说当今几乎所有

晶体管稳压电路

晶体管稳压电路

晶体管稳压电路
晶体管稳压电路是一种用晶体管组成的电路,用于稳定输出电压。

它通常由一个晶体管、一个二极管和几个电阻组成。

常见的晶体管稳压电路有两种类型:串联稳压电路和并联稳压电路。

1.串联稳压电路(也称为基准电压稳压电路):它使用一个晶体管作为一个可变电阻,通过负反馈的原理来稳定输出电压。

当输入电压上升时,通过调节晶体管的电阻,输出电压将下降,从而保持在一个较稳定的水平。

常见的串联稳压电路有基准二极管稳压器(例如,Zener二极管稳压器)和传统电流源稳压器(例如,穆斯堡尔电源)。

2.并联稳压电路(也称为电流限制稳压电路):它使用晶体管和电阻组成一个负反馈回路,通过限制输出电流来稳定输出电压。

当输入电压增加时,输出电流增加,并通过电阻来产生一个反馈信号,使晶体管逐渐关闭,进而限制输出电流和稳定输出电压。

一种常见的并联稳压电路是电流源稳压器,它通常由一个晶体管、一个电流源和几个电阻组成。

晶体管稳压电路在电子设备中广泛应用,用于稳定电源电压,以确保电子元器件在合适的工作范围内运行。

这些电路对于许多应用,如电子设备、通信系统、工业控制和自动化等,都起到了关键的作用。

600W半桥型开关稳压电源设计之欧阳术创编

600W半桥型开关稳压电源设计之欧阳术创编

600W半桥型开关稳压电源设计600W半桥型开关稳压电源设计摘要本次设计主要是设计一个600W半桥型开关稳压电源,从而为负载供电。

电源是各种电子设备不可或缺的组成部分,其性能优劣直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠地工作。

由于开关电源本身消耗的能量低,电源效率比普通线性稳压电源提高一倍,被广泛用于电子计算机、通讯、家电等各个行业。

它的效率可达85%以上,稳压范围宽,除此之外,还具有稳压精度高、不使用电源变压器等特点,是一种较理想的稳压电源。

本文介绍了一种采用半桥电路的开关电源,其输入电压为单相170 ~ 260V,输出电压为直流12V恒定,最大电流50A。

从主电路的原理与主电路图的设计、控制电路器件的选取、保护电路方案的确定以及计算机仿真图形的绘制与波形分析等方面的研究。

关键词:半桥变换器;功率MOS管;脉宽调制;稳压电源;第1章绪论 1.1 电力电子技术概况电子技术包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。

通常所说的模拟电子技术和数字电子技术属于信息电子技术。

电力电子技术是应用于电力领域的电子技术,它是利用电力电子器件对电能进行变换和控制的新兴学科。

目前所用的电力电子器件采用半导体制成,故称电力半导体器件。

信息电子技术主要用于信息处理,而电力电子技术则主要用于电力变换。

电力电子技术的发展是以电力电子器件为核心,伴随变换技术和控制技术的发展而发展的。

电力电子技术可以理解为功率强大,可供诸如电力系统那样大电流、高电压场合应用的电子技术,它与传统的电子技术相比,其特殊之处不仅仅因为它能够通过大电流和承受高电压,而且要考虑在大功率情况下,器件发热、运行效率的问题。

为了解决发热和效率问题,对于大功率的电子电路,器件的运行都采用开关方式。

这种开关运行方式就是电力电子器件运行的特点。

电力电子学这一名词是20世纪60年代出现的,“电力电子学”和“电力电子技术”在内容上并没有很大的不同,只是分别从学术和工程技术这2个不同角度来称呼。

基于TL431的并联扩流稳压电路的设计方案

基于TL431的并联扩流稳压电路的设计方案

基于TL431的并联扩流稳压电路的设计方案TL431是一个有良好热稳定性能的三端可调精密电压基准集成芯片,具有体积小、价格低廉、性能优良等特点:它的输出电压用两个电阻就可以任意地设置到从参考电压(2.5V)到36V范围内的任何值,典型动态阻抗仅为0.2Ω,电压参考误差为±0.4%,负载电流能力从1.0mA到100mA,温度漂移低,输出噪声电压低等。

基于以上特点,不仅可以用于恒流源电路、电压比较器电路、电压监视器电路、过压保护电路等电路中、还广泛应用于线性稳压电源、开关稳压电源等直流稳压电源电路中,本文对TL431在线性稳压电源中的并联和串联型两种电源进行了详细的介绍。

TL431的内部结构和功能1、TL431的符号该器件的符号如图1,三个引脚分别为:阴极(CATHODE)、阳极(ANODE)和参考端(REF),参考电压为2.5V。

2、TL431的内部电路图由内部电路图图2可以看出,它由多极放大电路、偏置电路、补偿和保护电路组成,其中晶体管V1构成输入极,V3、V4、V5构成稳压基准,V7和V8 组成的镜像恒流源与V6、V9构成差分放大器作中间级,V10、V11形成复合管,构成输出,其它一些电阻、电容、二级管分别起偏置、补偿和保护作用,在原理上它是一个单端输入、单端输出直流放大器。

然而其等效功能示意图如图3所示,由一个2.5V的精密基准电压源、一个电压比较器和一输出开关管等组成,参考端的输出电压与精密基准电压源Vref相比较,当参考端电压超过2.5V时,TL431立即导通。

因为R端控制电压误差为±1%,所以参考端能精确地控制TL431的导通与截止。

并联稳压电路设计1、基本并联稳压电路原理TL431内部含有一个2.5V的基准电压,所以当在Vref 端引入输出反馈时,器件可以通过从阴极到阳极很宽范围的分流,控制输出电压。

如图4所示的电路,当R1和R2的阻值确定时,两者对VO的分压引入反馈,若增大,反馈量增大,TL431的分流也就增加,从而又导致VO下降。

mos稳压电路

mos稳压电路

MOS稳压电路1. 简介稳压电路是一种用于将输入电压稳定在特定输出电压的电路。

MOS稳压电路是一种常见的稳压电路,利用金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)来实现电压的稳定。

MOSFET是一种三端器件,由栅极、漏极和源极组成。

它具有高输入阻抗、低输出阻抗和良好的线性特性,因此非常适合用于构建稳压电路。

本文将介绍MOS稳压电路的工作原理、分类以及设计要点,并提供一个具体实例来说明其应用。

2. 工作原理MOS稳压电路基于负反馈原理工作。

当输入电压发生变化时,负反馈通过调节控制信号来改变MOSFET的导通状态,从而使输出电压保持恒定。

具体而言,当输入电压增加时,输出也会相应增加。

这使得比较器检测到输出过高,并通过负反馈回路调整控制信号。

控制信号改变后,MOSFET的导通状态发生变化,使得输出返回到设定值。

同样地,当输入电压减小时,输出也会相应减小。

比较器检测到输出过低,并通过负反馈回路调整控制信号,使得MOSFET的导通状态发生变化,使输出返回到设定值。

通过这种方式,MOS稳压电路能够自动调整输出电压,使其保持稳定。

3. 分类根据MOSFET的工作模式和连接方式,MOS稳压电路可以分为以下几类:3.1 压流型稳压电路压流型稳压电路也称为恒流源稳压电路。

它使用一个恒流源来提供恒定的偏置电流,并通过调节MOSFET的导通状态来实现稳定的输出。

这种类型的稳压电路适用于大功率应用,因为它能够提供高效率和低温升。

3.2 串联型稳压电路串联型稳压电路是将负载放在MOSFET的源极和漏极之间。

当输入电压变化时,通过调节控制信号来改变MOSFET的导通状态,从而实现对输出电压的调节。

串联型稳压电路适用于低功率应用,并且具有较好的线性特性和稳定性。

3.3 并联型稳压电路并联型稳压电路是将负载放在MOSFET的漏极和地之间。

当输入电压变化时,通过调节控制信号来改变MOSFET的导通状态,从而实现对输出电压的调节。

并联型稳压电路适用于大功率应用,因为它能够提供较高的输出电流。

简易数控直流电压源报告

简易数控直流电压源报告

题目: 串联型直流稳压电源设计专业电子信息工程班级 09电信一班学号 090507128姓名黄志诚指导老师郭海燕摘要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。

变压器把高交流电变为需要的低压交流电。

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,通过桥式整流VD1—VD4整流成直流电再经过滤波电容平滑直流电,减少直流电纹波系数。

最后,通过稳压器稳压,将输出电压稳定在5V。

关键词:整流、滤波、电压源、过流保护2目录1 系统设计 (3)1.1设计要求 (3)1.1.1 设计任务................................... 错误!未定义书签。

1.1.2、基本要求 (4)1.1.3、发挥部分 (4)1.1.4 测试要求................................... 错误!未定义书签。

1.1.5 系统框图................................... 错误!未定义书签。

1.2方案论证与比较 (4)1.2.1电压采样模块 (10)1.2.2 稳压模块 (10)1.2.3 过载保护模块 (11)1.2.4 最终方案 (6)2.单元电路分析 (6)2.1D/A转换模块 (6)2.1.1工作原理 (6)2.1.2 参数选择 (7)2.2电压放大模块 (7)2.2.1 工作原理 (7)2.2.2 参数选择 (7)2.3稳定电压源及电压采样模块 (8)2.3.1 工作原理 (8)2.3.2 参数选择 (8)2.4过载保护模块 (9)2.4.1工作原理 (9)2.4.2 参数选择 (9)3.软件设计 (15)3.1实现功能....................................... 错误!未定义书签。

如何看懂电路图_to串联型稳压电路

如何看懂电路图_to串联型稳压电路

如何看懂电路图2--电源电路单元前面介绍了电路图中的元器件的作用和符号。

一张电路图通常有几十乃至几百个元器件,它们的连线纵横交叉,形式变化多端,初学者往往不知道该从什么地方开始,怎样才能读懂它。

其实电子电路本身有很强的规律性,不管多复杂的电路,经过分析可以发现,它是由少数几个单元电路组成的。

好象孩子们玩的积木,虽然只有十来种或二三十种块块,可是在孩子们手中却可以搭成几十乃至几百种平面图形或立体模型。

同样道理,再复杂的电路,经过分析就可发现,它也是由少数几个单元电路组成的。

因此初学者只要先熟悉常用的基本单元电路,再学会分析和分解电路的本领,看懂一般的电路图应该是不难的。

按单元电路的功能可以把它们分成若干类,每一类又有好多种,全部单元电路大概总有几百种。

下面我们选最常用的基本单元电路来介绍。

让我们从电源电路开始。

一、电源电路的功能和组成每个电子设备都有一个供给能量的电源电路。

电源电路有整流电源、逆变电源和变频器三种。

常见的家用电器中多数要用到直流电源。

直流电源的最简单的供电方法是用电池。

但电池有成本高、体积大、需要不时更换(蓄电池则要经常充电)的缺点,因此最经济可靠而又方便的是使用整流电源。

电子电路中的电源一般是低压直流电,所以要想从 220 伏市电变换成直流电,应该先把220 伏交流变成低压交流电,再用整流电路变成脉动的直流电,最后用滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分后才能得到直流电。

有的电子设备对电源的质量要求很高,所以有时还需要再增加一个稳压电路。

因此整流电源的组成一般有四大部分,见图 1 。

其中变压电路其实就是一个铁芯变压器,需要介绍的只是后面三种单元电路。

二、整流电路整流电路是利用半导体二极管的单向导电性能把交流电变成单向脉动直流电的电路。

( 1 )半波整流半波整流电路只需一个二极管,见图 2 ( a )。

在交流电正半周时 VD 导通,负半周时 VD 截止,负载 R 上得到的是脉动的直流电( 2 )全波整流全波整流要用两个二极管,而且要求变压器有带中心抽头的两个圈数相同的次级线圈,见图2 ( b )。

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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当电网电压上升+ 10%时,变压器B1的输出功率最大。

这时稳压电源输出的最大电流 (I O ) MAX 为500mA 。

此时变压器次级电压( U B 1 ) OMAX 为:(U BI ) OMAX =( U BI ) o X1.1UB1) oMAX =18.5V >1.1=20.35V变压器 B1 的设计功率为:P B1 =( U B1 ) oMAX >( I o ) MAX P B1= 20.35V >500mA = 10.2VA率为12VA 实际购买零件时如果没有输出电压为18.5V 的变压器可以选用输出电压为18V或以上的变压器。

当选用较高输出电压的变压器时,后面各部分电路的参数需要重新计算, 以免由于电压过高造成元件损坏。

4、整流部分这一部分主要计算整流管的最大电流(I D 1)MAX 和耐压(V D1)RM 。

由于四个整流管 D1D4参数相同,所以只需要计算D1的参数。

ID1 ) MAX =0.5 >I oID1) MAX =0.5 >500mA = 0.25A整流管D1的耐压(V DI ) RM 即当市电上升10%时D1两端的最大反向峰值电压为: (V D 1)RM ~ 1.414 >U B 1 ) OMAX = 1.414 >1 X( U B 1 ) o ~ 1.555 >U B 1 ) o (V D 1)RM 〜1.555 > 18.5V 〜29V得到这些参数后可以查阅有关整流二极管参数表,这里我们选择额定电流 值电压50V 的IN4001作为整流二极管。

5、滤波部分这里主要计算滤波电容的电容量 C1和其耐压V c1值。

根据根据第二章滤波电容选择条件公式可知滤波电容的电容量为( 般系数取5,由于市电频率是 50Hz ,所以T 为0.02S , R 为负载电阻。

当最不利的情况下,即输出电压为 15V ,负载电流为500mA 时:C1 = 5 >0.5 ( U o ^o )C1 = 5 >0.5 >.02S (15Vn.5A )〜1666 ^F为保证变压器留有一定的功率余量,确定变压器B1 的额定输出电压为 18.5V ,额定功 根据第二章《常用整流滤波电路计算表》可知,整流管D1 的最大整流电流为:考虑到取样和放大部分的电流,可选取最大电流(ID1)MAX 为0.3A 。

1A ,反向峰3- 5) >0.5 >T^R,当市电上升 10%时整流电路输出的电压值最大,此时滤波电容承受的最大电压为:V CI =( U BI ) OMAX = 20.35V实际上普通电容都是标准电容值, 只能选取相近的容量, 这里可以选择 电解电容。

耐压可选择25V 以上,一般为留有余量并保证长期使用中的安全,当负载电流最大时最大允许集电极电流( I T1)CM 为:IT1 ) cM =I O = 500mA考虑到放大取样电路需要消耗少量电流,同时留有一定余量,可取(3DD155A 作为调整管T1。

该管参数为:P CM = 20W , I CM =1A , BV CEO > 50V 完全可以满足要求。

如果实在无法找到3DD155A 也可以考虑用 3DD15A 代替,该管参数为:P CM = 50W , I CM = 5A , BV CEO 》 60V 。

调整管 T2 各项参数的计算原则与 T1 类似,下面给出各项参数的计算过程。

BVT2)cEO =(BV T1)cEO =(U B1)OMAX =20.35V同样考虑到留有一定余量,取(BV T2)cEO 为 25V 。

CM =( ITI ) CM * T ICM =600mA + 40 = 15mACM =(( U B1 ) OMAX — U OMIN ) X( I T2) CM cM =( 20.35V —6V) X15mA= 0.21525W 考虑到留有一定余量,可取( P T2) CM 为 250mW 。

查询晶体管参数手册后选择3GD6D 乍为调整管T2。

该管参数为:P cM = 500mW , I CM =20mA , BV CEO > 30V 完全可以满足要求。

还可以采用 9014作为调整管T2,该管参数为:P cM = 450mW , I cM = 100mA , BV CEO > 45V 也可以满足要求。

选择调整管T2时需要注意其放大倍数80的耐压值选大一点,这里选择35V 。

2200卩F 的铝质可将滤波电容6、调整部分调整部分主要是计算调整管 T1和T2的集电极-发射极反向击穿电压(BV T 1 ) CEO ,最大允许集电极电流(I TI ) CM ,最大允许集电极耗散功率(P T1 )CM 。

在最不利的情况下,市电上升 10%,同时负载断路,整流滤波后的出电压全部加到调 整管T1上,这时调整管 T1的集电极一发射极反向击穿电压( BV TI ) CEO 为:BV T1)cEO =( U B1)OMAX = 20.35V考虑到留有一定余量,可取(BV Ti ) CEO 为 25V 。

这样大允许集电极耗散功率(PT1 ) CM 为:(P T 1 ) CM =(( U B 1 ) OMAX—U OMIN ) X ( I T 1) CM PT1)cM =( 20.35V-6V ) X600mA = 8.61W 考虑到留有一定余量,可取( P TI ) CM 为 10W 。

IT1) CM 为600mA 。

查询晶体管参数手册后选择选择调整管TI 时需要注意其放大倍数B 》40。

P T2) PT2)则此时T2 所需要的基极驱动电流为:(I T2)MAX =( I T2) CM + T1 = 15mA+80= 0.1875mA7、基准电源部分基准电源部分主要计算稳压管D5和限流电阻R2的参数。

稳压管D5 的稳压值应该小于最小输出电压U OMIN ,但是也不能过小,否则会影响稳定度。

这里选择稳压值为3V的2CW51,该型稳压管的最大工作电流为71mA,最大功耗为250mW。

为保证稳定度,稳压管的工作电流I D5应该尽量选择大一些。

而其工作电流I D5 = (I T3 ) CE+|R2 ,由于(|T3)CE在工作中是变化值,为保证稳定度取I R2 >> ( |T3)CE ,则|D5~I。

这里初步确定I R2MIN = 8mA,贝U R2为:R2 =( U OMIN —U D5) ^R2MINR2 =( 6V — 3V ) 弋mA = 375 Q实际选择时可取R2为390 Q当输出电压U O 最高时,I R2MAX 为:I R2MAX = U OMAX 申2I R2MAX = 15V+ 390 〜38.46mA这时的电流I R2MAX 小于稳压管D5 的最大工作电流,可见选择的稳压管能够安全工作。

8、取样部分取样部分主要计算取样电阻R3、R4、R5 的阻值。

由于取样电路同时接入T3 的基极,为避免T3 基极电流I T3B 对取样电路分压比产生影响,需要让I T3B >> I R3。

另外为了保证稳压电源空载时调整管能够工作在放大区,需要让I R3 大于调整管T1 的最小工作电流( I T1 )CEMIN 。

由于3DD155A 最小工作电流( I T1)CEMIN 为1mA,因此取I R3MIN = 10mA。

则可得:R3 + R4 + R5 = U OMIN ^R3MINR3 + R4 + R5 = 6V*10mA = 600 Q当输出电压U O= 6V 时:U D5+( U T3) BE =( R4+R5) -(R3+R4+R5) XU OR4+R5)=( U D5+( U T3) BE ) X(R3+R4+R5)-U O R4+R5)=( 3V + 0.7V) X 600Q- 6=V370Q当输出电压U o = 15V 时:U D 5 +( U T 3) BE = R5- ( R3+ R4 + R5) XU o R5=( U D5+( U T3) BE ) X(R3+R4+R5) -U O R5 =( 3V + 0.7V) X 600 Q-这样R4为220Q, R3为230Q 。

但实际选择时可取 R3为220Q 。

9、放大部分R1=(( U B1) O -U O -( U T1) BE -( U T2) BE ) R1= (15V -6V -0.7V -0.7V) -1mA=7.6KQ实际选择时可取 R1 为 7.5 K Q 。

当输出电压最大时,I RI 为:I R1=(( U B1) O -U O -( U T1) BE -( U T2) BE )I RI =( 15V — 6V — 0.7V — 0.7V ) - 7.5 K 1.013mA可见当输出电压最大时I RI 上升幅度仅1%,对T3工作点影响不大,可满足要求。

由于放电电路的电流并不大, 各项电压也都小于调整电路, 可以直接选用 3GD6D 或9014 作为放大管 T3。

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