串联型连续可调直流稳压正电源电路要点
设计一个串联型连续可调直流稳定电源

目录一、设计任务与要求2二、设计思路与原器件的介绍22.1、串联型连续可调直流稳定电源的设计思路2三、原器件的介绍4四、单元电路的设计9五、质量指标10六、生成总图12七、元器件清单13八、心得体会。
14九、参考文献资料15引言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所组成。
变压器把市电交流电压变为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。
本设计主要采用直流稳压构成集成稳压电路,通过变压,整流,滤波,稳压过程将220V交流电,变为稳定的直流电,并实现电压可在、1.5-12V 可调。
关键词:直流;稳压;变压一、设计任务与要求1.1、设计任务设计一个串联型连续可调直流稳定电源1.2、设计目的A.学习根本理论在实践中综合运用的初步经历,掌握模拟电路设计的根本方法、设计步骤,培养综合设计与调试能力。
B.学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。
C.培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。
1.3、设计要求〔1〕、输出直流电压1.5-12v可调〔2〕、最大输出电流I=1.5A〔3〕、稳压系数Sr<=0.05〔4〕、具有过流保护功能二、设计思路与原器件的介绍2.1、串联型连续可调直流稳定电源的设计思路根据题目要求要输出电压在1.5V~12V可调,所以我们用变压器将220V交流电变为12V 交流电.接下来是整流环节,由于半波整流电路构造简单,使用元件少,整流的效率低,输出电压脉动大等缺点,我们电路中选那么了桥式整流.在滤波方面,我们选用了电容滤波,因为整流电路接入滤波电容后,不仅使输出电压变的平滑纹波显著减小,同时输出电压的平均值也增大了.在稳压电路中我们选用了稳牙精度高、外围电路简单体积小和重量轻等特点选用了串联稳压式集成稳压器CW117.CW117输出电压可调X围在1.2~37V符合了我们的题目要求,输出电流为1.5A同样符合了我们的需要,通过以上思路我们设计了此电路图. 〔图1—1.1〕2.2、原理框图ui u。
设计制作一串联型连续可调直流稳压正电源电路解析

课题名称:串联型连续可调直流稳压正电源电路所在院系:机械电子工程学院_ 班级:学号:姓名:指导老师:时间:模拟电子技术课程设计任务书目录引言 (4)第一章方案设计 (5)第二章总体电路设计 (7)第三章总体电路的功能和性能验证 (9)第四章课程设计总结 (13)附表元件清单 (14)附录参考文献 (15)引言随着社会的发展,科学技术的不断进步,对电子产品的性能要求也更高。
我们做为21世纪的一名学电子的大学生,不仅要将理论知识学会,更应该将其应用与我们的日常生活中去,使理论与实践很好的结合起来。
电子课程设计是电子技术学习中的一个非常重要的实践环节,能够真正体现我们是否完全吸收了所学的知识。
目前,各种直流电源产品充斥着市场,电源技术已经比较成熟。
然而,基于成本的考虑,对于电源性能要求不是很高的场合,可采用带有过流保护的集成稳压电路,同样能满足产品的要求。
本次设计的题目为设计一串联型可调两路直流稳压正电源:先是经过家用交流电源流过变压器得到一个大约十五伏的电压U1,然后U1经过一个桥堆进行整流在桥堆的输出端加两个电容C1、C2进行滤波,滤波后再通过LM7812(具体参数参照手册)输出一个固定的12V电压,这样就可以在一路输出固定的电压。
在LM7812的输出端加一个电阻R3,调整端加一个固定电阻R1和一电位器R2,这样输出的电压就可以在5~12V范围内可调。
经过自己对试验原理的全面贯彻,以及相关技术的掌握,和反复的调试,经过自己的不断的努力,老师的耐心的指导,终于把这个串联型两路输出直流稳压输出正电源电路。
第一章 方案设计设计制作一串联型可调两路输出直流稳压正电源电路一、设计任务与要求(1)一路输出直流电压12V ;另一路输出5—12V 连续可调直流稳压电源。
(2)输出电流I O m=300mA ;(3)稳压系数Sr ≤0.05; (4)具有过流保护功能二、设计方案直流稳压电源是电子设备能量的提供者,对直流电源要求是:输出电压的幅值稳定,平滑,变换频率高,负载能力强,温度稳定性好。
串联型直流稳压电路结构

串联型直流稳压电路结构串联型直流稳压电路结构是一种常见的电子电路结构,用于稳定输出电压的技术方案。
本文将逐步回答和解释串联型直流稳压电路结构的相关问题,包括其基本原理、组成要素和工作原理等。
第一步:什么是串联型直流稳压电路?串联型直流稳压电路是一种将电阻、电容和二极管等电子元件按照一定的连接方式串联在一起的电路结构。
通过合理设计和控制电子元件的数值和参数,可以实现电路对输入电压变化的自动调节,从而稳定输出电压。
第二步:串联型直流稳压电路的基本原理是什么?串联型直流稳压电路基于基本的电路相关理论,利用电子元件本身的特性,将输入电压的波动通过自动调节的方式转换成相对稳定的输出电压。
电阻、电容和二极管等元件的各自特性协同工作,形成一个闭环控制系统,使得输出电压在一定的误差范围内保持稳定。
第三步:串联型直流稳压电路的主要组成要素有哪些?串联型直流稳压电路主要由以下几个组成要素构成:1. 变压器:用于将市电输入的电压转换为合适的电压,并提供隔离和稳压的作用。
2. 整流桥:负责将交流输入电压转换成直流电压,进行整流处理。
3. 滤波器:通过电容和电感等元件对整流输出的脉动电压进行平滑处理,使得输出电压更加稳定。
4. 稳压器:包括稳压二极管、稳压管、稳压IC等元件,通过对输出电压的反馈控制,实现对电路输出电压的稳定调节。
第四步:串联型直流稳压电路的工作原理是怎样的?串联型直流稳压电路的工作原理可以概括为以下几个步骤:1. 变压器将交流输入电压转换为合适的直流电压,经过整流桥后得到整流输出电压。
2. 整流输出经过滤波器,通过电容和电感等元件实现对脉动电压的去除,得到平滑的直流输出电压。
3. 稳压器根据输出电压的变化情况,通过对稳压二极管、稳压管、稳压IC 等元件的控制,实现对输出电压的精确稳定调节。
4. 整个过程通过反馈电路的控制和调节,使得输出电压能够在一定的范围内保持稳定。
第五步:串联型直流稳压电路的应用领域有哪些?串联型直流稳压电路广泛应用于各种需要稳定电压供电的电子设备中,例如计算机、通信设备、工业自动化设备等。
串联型直流稳压电路-完整版课件

图 10.6.3
IL
二、截流型保护电路
过载时,T2 导通,引起正反馈过程:
图 10.6.5
IC2 IB1 UO UE2 UBE2
IC2 使 VT2 饱和,输出电压下降到 1 V 左右。
负载故障排除后,IL 减小,引起正反馈过程:
UR4 UB2 IC2 IB1 UO UE2
10.6 串联型直流稳压电路
10.6.1 电路组成和工作原理
采样电路:R1、 R2、 R3 ; 基准电压:由 VDZ 提供; 稳压过程:
图 10.6.1
放大电路:A; 调整管:VT;
UI 或 IL UO UF UId UBE IC
UO
UCE↑
10.6.2 输出电压的调节范围
由于 U+ = U- ,UF = UZ , 所以
UZ
UF
R2 R3 R1 R2 R3
UO
则:
UO
R1 R2 R3 R2 R3
UZ
图 10.6.1
串联型直流稳压电路
当 R2 的滑动端调至最上端时,UO 为最小值
当 R2 的滑动端调至最下端 时,UO 为最大值,
10.6.3 调整管的选择
一、集电极最大允许电流 ICM
ICM ≥ ILmax IR
二、集电极和发射极之间的最大允许电压 U(BR)CEO
U(BR)CEO ≥ UImax 1.1 2U2
三、集电极最大允许耗散功率 PCM
PC UCEIC (UI - UO )IC PCM ≥ (UImax - UOmin ) ICmax (1.1 1.2U2 - UOmin ) IEmax
稳压电路的输入直流电压压器副边电压为:
U2
1.1
串联型稳压电源电路

稳压电路的分析串联型稳压电源电路分析姓名:张啸宇班级:电气1702班学校:长沙航空职业技术学院一、串联型稳压电路原理图串联型稳压电源电路图(一)稳压电源电路波形的分析①稳压电路过程:变压(降压)----→整流----→滤波---→稳压电路②稳压过程波形分析:改变电压值将交流转减小脉动a、负载变换输出通常为降压换为直流电压基本不变;b、电网电压变化输出,输出电压基本不变;③在分析电源电路时要特别考虑的两个问题:允许电网电压波动±10%,且负载有一定的变化范围。
(1)桥式整流电路①整流之后的电压为:U L =0.9U 2P S :U L 为经过值整流的电压,U 2为变压器的二次电压的有效值;U R M A X 为二极管的耐压参数;I D =0.45R L二极管的电流参数;R L为负载电阻;②整流电路的二极管的选择:U R M A X =√2U 2I D =0.45R L由于考虑电网电压波动范围的为±10%,所以二极管的极限参数应满足:{I F >1.1×0.45U 2R LU R >1.12U 2应满足以上参数以防止二极管由于电流过大使二极管击穿;③桥式整流的仿真波形图:a:示波器中的红色波形的图形是整流之前的波形的,为正弦波。
示波器中的蓝色的波形图为整流之后的波形图,为脉动的直流波形。
所以这就是交流变直流的过程。
b:万用表x mm2为整流整流之前的电压,为交流电,电压为:219.942V;而万用表x mm1为整流之后的电压,为直流电,电压值为:196.715V;而两者的之间的电压相差:0.9倍;所以根据以上仿真,证明整流之后的电压为:二次变压器的电压的0.9倍;(2)电容滤波电路:①滤波后,输出的电压平均值增大,脉动变小。
②电容越大,T越大,放电的速度就越慢,曲线越平滑,脉动越小。
③电容的选择及输出电压U0的估算:当R L=(3~5)T2时,U0=1.2U2;电容的耐压值应大于1.1√2U;P S:考虑电网电压波动范围的为±10%④仿真中的电容滤波电路的波形以及电压值:a、示波器中的红色的波形是滤波之前的波形,为正弦交流电;而示波器的黄色的波形曲线平滑,脉动变小的直流电;b、仿真中万用表x mm1为整流之前的电压值为:219.937V,仿真中的万用表x mm2滤波之后的电压值为:309.402V,两者相差为:1.2倍;(3)稳压电路①稳压电路基本电路:调整电路:调整管是电路的核心;基准电路:是U0的参考电路;取样电路:对U0的取样,与基准电压共同决定U0;比较放大电路:将U0的取样电压与基准电压比较后放大,决定电路的稳定性;②稳压电路的基本设计:输出的电压用稳压管去维持,输出电压变化如何基本稳定;③稳压二级管的选择:稳压管的电压参数的选择:U I=(2~3)U2;④调整电路基本原理图分析:(核心在于电路引入电压负反馈,稳定输出电压)a、调整管是电路的核心U0随U I和负载产生变换以稳定U0;b、如果输出电压U0增大时,调整管发射集电压增大,稳压管端电压基本不变,即晶体管基极电位U b基本不变,由于U b e=U b-U e,所以U b e电压也会下降,基级电流或发射集电流也会下降,从而使输出电压也会下降,输出就处于了电压基本不变的状态了。
串联型稳压电源的工作原理及电路图

串联型稳压电源的工作原理及电路图串联型稳压电源电原理图工作原理:图示串联型稳压电路,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。
串联稳压电路的安装、焊接与调试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 管,8550 为PNP管,HFE 大于50。
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)根据元器件封装画好装配图。
(3)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。
串联型直流稳压电源的调整和测试

串联型直流稳压电源的调整和测试1) 首先检查电路的元器件是否有装配错误,特别应检查晶体管、二极管及电解电容等元器件的极性有无接反。
再检查焊点有无漏焊、虚焊,特别应注意焊点之间或线路板上导线间有无短接,防止通电后由于某一部分的短路导致元器件损坏。
2) 空载检查①检查整流滤波部分测试图见图3.5。
将图3.6 所示电路中的a、b 处把整流滤波部分和稳压部分断开,然后接通电源。
通电后,调节自耦变压器,使V I 由小增大,测量V o1 是否正常,当V I =220V 时,V o1 是否为设计值,如正常,则进行下一步测试;若不正常,先排除故障,再进行下一步测试。
②检查稳压电路把整流滤波部分和稳压部分接通,断开保护电路,然后接通电源,用万用表检查输出电压是否正常,调节R W1 ,输出电压应在1.5V 至9V 之间连续可调,否则可适当更换电阻R 1 的阻值。
在电路的a、b 间断开并串入电流表,测量空载时电路的总电流,此电流应小于10mA。
如果接通电源后稳压电路无输出电压,或其输出电压与输入电压相同,说明稳压电路有故障,应排除故障后再继续调试。
当R L 开路时,输出电压U O 的范围为:1.174~9.381V 。
3) 接通保护电路,在稳压电路输出端接假负载电阻R L =56Ω,可用滑线变阻器或电阻箱作假负载电阻。
将电流表串在负载回路中,电流表量程选在合适的位置。
①调R W1 ,看输出电压是否随之变化,变化正常则说明电路工作正常,否则,先排除故障再调试。
②将输出电压调在额定值4.5V,然后改变R L 数值,使输出电流达到80mA,这时输出电压应基本不降低。
当输出电流升高到100mA 后,过流保护电路工作,使输出电压逐渐降低,起到限流保护作用。
③将输入电压变化约5%或10%,这时输出电压应稳定在正常值。
如稳定不良,则应检查取样电路、基准电压、输入电压及调整管、比较放大管等各级电压。
比较放大器基极电位太高或太低将引起集电极电位太高或太低,这会造成稳压不良。
串联型稳压电路课件

(3)稳压原理
脉宽调制式: UO↑→ Ton↓(频率不变)→ δ↓→ UO ↓
21
22
若调整管工作在开关状态,则势必大大减小功耗,提高 效率,开关型稳压电源的效率可达70%~95%。体积小, 重量轻。适于固定的大负载电流、输出电压小范围调节的 场合。
12
13
构成开关型稳压电源的基本思路
将交流电经变压器、整流滤波 得到直流电压 ↓
控制调整管按一定频率开关,得到矩形波 ↓
滤波,得到直流电压
在串联开关型稳压电路中 UO < UI,故为降压型电路。
17
④ 脉宽调制电路的基本原理
电压 调整管 比较器 比较放大电路
uP2与uB1占空比 的关系 UP2↑
稳压原理:
δ↑
UO↑→ UN1↑→ UO1 ↓(UP2↓)→uB1的占空比δ↓→ UO↓
UO↓→ UN1 ↓→ UO1↑ (UP2↑)→uB1的占空比δ↑→UO↑
UO
U
' O
UD
U BE
二极管的作用:消除 UBE对UO的影响。
若UBE= UD,则
UO
U
' O
三端稳压器的输出电压
9
(4)输出电压扩展电路
隔离作用
UO
(1
R2 R1
)
U
' O
I W R2
IW为几mA,UO与三端 稳压器参数有关。
基准电压
R1 R2 R3 R1 R2
U
' O
UO
R1
R2 R1
三、串联型稳压电路
1. 基本调整管稳压电路
为了使稳压管稳压电路输出大电流,需要加晶体管放大。
IL (1 )IO UO U Z U BE 稳压原理:电路引入电压负反馈,稳定输出电压。
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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IO③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)钦州学院本科课程设计前言在电子系统(如电视接收机、VCD机、组合音响等)都要求用稳定的直流电源,而日常生活中使用的都是220V交流电源,因此,需将交流电变换成直流电.将交流电压变换成直流电压并使之稳定的设备就是直流稳压电源.直流稳压电源一般由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路组成,基本框图如图1所示。
在很多场合,都需要具有足够调压范围和带负载能力的直流稳压电源电路,要求输出电压连续可调;所选器件和电路必须达到在较宽范围内输出电压可调;输出电压应能够适应所带负载的启动性能;此外,电路须简单可靠,能够输出较大电流。
图1 直流稳压电源1 设计思想及原理1.1 设计方案方案一晶体管串联式直流稳压电路。
电路框图如图1.1a所示,该类电路中,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)。
在基准电压处设计辅助电源,用于控制输出电压能够从0 V开始调节。
单纯的串联式直流稳压电源电路很简单,但增加辅助电源后,电路比较复杂,由于都采用分立元件,电路的可靠性难以保证。
图1.1a 串联式稳压电源电路串联型连续可调直流稳压正电源的设计方案二开关稳压电源电路。
功耗小,效率高,但电路复杂,纹波较大,存在开关干扰,它产生的交流电压和电流通过电路中的其他元器件产生尖峰干扰和谐振干扰,此外由于开关稳压电源振荡器没有工频变压器的隔离,这些干扰就会串入工频电网,使附近的其他电子仪器、设备和家用电器受到干扰。
方案三采用三端集成稳压器电路。
电路框图如图1.1b所示,一般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,稳定性高,纹波小,可靠性高,易做成多路,且电路所用器件较少,成本低,电路简单,组装方便。
综上所述,采用方案三1.2 设计所需的元件(1)LM117/LM317可调式集成三端稳压管LM117/LM317,有三条引脚输出,分别是调节端、输出端和输入端,采用TO- 220 的标准封装,外部引脚图如图1.2a所示。
调节1脚调节端电压,其输出端电压范围为:1.2V~37V可调,其芯片内有过渡、过热和安全工作区保护,最大输出电流为1.5A。
典型电路如图4.2所示,通过改变R2的值改变输出电压。
图1.2a LM117/LM317外部引脚图图1.2b LM317/LM317外部电路典型图2设计原理220V交流市电先被引入变压器中进行变压,本系统中采用的是24V变压器,故得到24V交流电接入图中,经D1、 D2、 D3、 D4组成的桥式整流电路后可得到只有正半周期的连续波形,经C1、 C2大电容滤波,可得到纹波较大的直流电压,在经过小电容滤去高频噪声后就可分别送至各个三端稳压管的输入,在三端稳压管的输出端即可得到对应所需的稳定直流电压,同理在三端稳压管的输出端接入两个电容分别是为钦州学院本科课程设计了滤去高频噪声和减小纹波,最后在三端稳压管的输出端得到电压稳定,波纹、噪声很小的直流电。
可调式集成三端稳压管LM317T调节变阻器R1的值阻即可改变输出的电压值。
串联型连续可调直流稳压正电源电路图如图2.2a所示。
图2.2a 串联型连续可调直流稳压正电源电路图2.1 电源变压部分电源变压器的作用是将电网220V的交流电压Vi变换成整流滤波电路所需要的交流电压.V2,如图11。
见公式(1.1)变压器副边P2与原边的功率P1比为η=12PP(1.1)式中,η为变压器的效率。
一般小型变压器的效率如表1所示。
表 1 小型变压器的效率副边功率P2/VA <10 10~30 30~80 80~200效率η0.6 0.7 0.8 0.852.2整流电路部分半波整流电路的利用率低,一般不采用。
全波整流电路由于变压器副线圈的接线较复杂,在实际中叶一般不采用。
桥式整流电路电路工作原理:利用二极管正向导通反向截止的工作原理,当U2为正半周时二极管D1、D3导通,D2、D4截止当U2为负半周时二极管D2、D4导通, D1、D3截止。
而流过负载的电流的方向是一致的,在负载形成单方向的全波脉动电压。
从串联型连续可调直流稳压正电源的设计而实现将交流的电压变为直流电压。
主要参数:Uo=0.9*Ui脉动系数:S=0.67 选管原则: If ≥ 1/2Io、Ur≥ 1.414U2结构简单性能优越,绝大多数整流电路采用桥式整流电路,所以本次工程训练采用桥式整流。
整流电路将交流电压U变成脉动的直流电压。
再经滤波电路滤除较大的文波成分,输出文波较小的直流电压。
常用的整流滤波电路有全正波整流滤波、桥式整流滤波。
我们采用的是桥式整流电路。
四个整流二极管组成单相桥式整流电路,将交流电压.V2变成脉动直流电压,如图2.2a所示,得到输出电压Ud,波形图如图2.2c所示。
再经过滤波电容C滤除波纹,输出直流电压 V3。
V3与直流电压.V2的有效值V2的关系如下公式(1.2)V3=(1.1~1.2)V2(1.2)每只二极管承受的最大反向电压VRM如下公式(1.3)所示VRM =2V2(1.3)图2.2b 电源变压和全桥滤波整流电路图2.2c 全桥整流电路波形图2.3电容滤波电路部分整流滤波的电路的输出电压是单一方向的,但是含有较大的交流成分,不能适应大多数电子电路及设备的需要。
因此在整流后,还需要用滤波电路将脉动的直流电压变为平滑的直流电压,需要滤波电路。
滤波电路主要有:电容滤波、RC-∏型滤波、LV-∏型滤波、L滤波,LC滤波,其中最简单的滤波电路是电容器,其优点:电路简单,负载直流电压较高,纹波也较小,适用于小电流。
用大电容电解电容并联即可实现,所以我们采用的就是电容滤波电路。
电容滤波电路如图2.2d所示,其功能已经能满足本系统的需求。
钦州学院本科课程设计图2.2d 电容滤波电路2.4 直流稳压电路部分经过滤波后的输出电流电压仍然存在较大的波纹,而且交流电网电压容许有起伏,随着电网电压的起伏输出电压也会随之变动。
此外,经过滤波后输出的直流电压也负载的大小有关,当负载加重的时候,由于输出的电流能力有限,使得输出的电流电压下级。
因此,当需要稳定的直流电压的时候,在整流、滤波电路后通常需要配有稳压电路。
稳压是该设计方案的主要,也是关键部分。
根据设计要求的性能指标,选择可调试三端稳压器。
可调式三端稳压管LM117T,外部典型电路如图7所示,其中电阻R2与电位器R1组成输出电压调节器,输出电压Uo的表达式如下公式(1.4)所示: U=1.25(1+ R1/R2) (1.4)式中R2一般取120~240,R1为精密可调电位器。
改变R1的值即可改变输出电压。
电容C1可进一步消除纹波,还可起到相位补偿的作用,以防止自激振荡.D5用IN4148。
2.5原理及计算选择变压器时,根据变压器副边输出的功率P2来选取变压器。
由公式(1.2)可得变压器副边的输出电压V2与稳压器输入电压V3的关系。
V2的值不能取大,V2越大,稳压器的压差越大,功耗也就越大。
一般取V2≥V3min/1.1,I2>Imaxo。
本系统中输入电压的范围是13V≤V3≤42V。
副边电压V2≥13/1.1V,取V2=12V,副边电流I2>I omax=1A,则变压器副边输出功率P2≥V2I2=12W,由表1可知变压器效率为η=0.7,则原边输入P1≥P2/η=17.1W。
选用的变压器的功率大于此值即可。
整流二极管D选用1N4007,其承受的最大反向电压为1000V,IF=1A。
满足串联型连续可调直流稳压正电源的设计 V RM >2 V 2,I F = I max o 条件。
滤波电容C 的容量可由纹波电压ΔV P OP -和稳压系数S v 来确定。
已知,V 0=11V ,V 3=13V ,ΔV P OP -=5m Α,S v =3×103-,由式(1.5)计算稳压器的输入电压变化量1V ∆3V ∆=Sv Vo V V p op ⋅∆-3(1.5)代入计算得3V ∆= 1.97V ,由下式(1.6)可得电容C 的容量C=3Ic V t ∆⋅ (1.6) 其中,t —电容C 放电时间,t=2T =0.01s ,Ic —电容C 放电电流,可取Ic=Iomax=1A ,则C=5076μF ,电容的耐压值应大于2 V 2=16.92V 。
故取2只3300μF/50V 电容并联 。
通过前面的计算,已经得到了所有元件的参数。
这样就得到完整的连续可调稳压电源电路图。
这里计算的其实都还只是初步的参数,实际组装完毕后应该仔细测量电源的各项指标是否符合要求,各部分元件工作是否正常。