可调直流稳压电源0v--15v
第一章基于LM317的可调直流稳压电源

第⼀章基于LM317的可调直流稳压电源第⼀章基于LM317的可调直流稳压电源第⼀节可调直流稳压电源1.1.1电源结构根据设计指标要求,该稳压电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路和指⽰电路等组成。
原理⽅框如下图所⽰。
图1直流稳压电源的结构⽅框图①变压器:变压器的功能是将220V的交流电变换成整流电路所需要的低压交流电。
②整流电路:整流电路是利⽤⼆极管的单向导电特性,将变压器的次级电压变换成单向脉动直流。
③滤波电路:滤波电路的作⽤是平波,将脉动直流变换成⽐较平滑的直流。
④稳压电路:滤波电路的输出电压还是有⼀定的波动,对要求较⾼的电⼦设备,还要稳压电路,通过稳压电路的输出电压⼏乎就是恒定电压。
1.1.2电源电路集成稳压器多采⽤串联型稳压电路,组成框图如图所⽰。
除基本稳压电路外,常接有各种保护电路,当集成稳压器过载时,使其免于损坏。
图2 电路图由于集成稳压电路性能优越,安装调试⽅便,应⽤⼴泛,满⾜本设计指标要求,故本设计采⽤可调集成稳压电路LM317。
1.1.3桥式整流电路(1)整流电路的结构原理整流电路的功能是把交流电变换成直流电,它的基本原理是利⽤了晶体⼆极管的单向导电特性。
桥式整流电路及信号的输⼊、输出波形如下图4- 1所⽰。
输出直流电压为:图3桥式整流电路及输出波形(2)主要元件选取与参数计算桥式整流电路主要参数计算公式:①变压器选取根据设计指标,稳压电源的最⾼输出电压为12V,则滤波电路最⼩输出电压为15V。
⽽Uo=1.2U2则U2的最⼩值为12.5V。
⼜额定输出电流为300mA,则变压器的输出功率为3.75W。
考虑到电源电压的允许变化范围为±10%,为了在最低电压时U2=12.5V,并留有⼀定的电压和功率余量,变压器可取220V/15V/5W。
②整流⼆极的选取在滤波电路中,⼆极管中的最⼤整流平均电流IF通常选择⼤于负载电流的2~3倍。
IF=3×300mA=900 mA ,⼆极管的最⾼反压UBR=1.414×15V=21.21V。
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第18章 直流稳压电源
5.并联扩流的稳压电路
第18章 直流稳压电源
+ u
-
+ u
-
L
+
+
C1 C2
+
RL uo
-
(a)
R
+
+
C1 C2
+
RL uo
-
(b)
第18章 直流稳压电源
18.3 直流稳压电路
串联反馈式稳压电路以稳压管电路为基础,利 用晶体管的电流放大作用,增大负载电流;在电路 中引入深度电压负反馈使输出电压稳定;并且,通 过改变反馈网络参数使输出电压可调。
18.3.1稳压二极管稳压电源
• 最简单的直流稳压电路是采用稳压二极管来稳定 电压的。下图是一种稳压二极管稳压电路。 • 引起电压不稳定的原因是交流电压的波动和负载 电流的变化。
第18章 直流稳压电源
稳压二极管稳压电路
选择稳压二极管时,一般取
第18章 直流稳压电源
18.3.2 恒 压 源
• 由稳压二极管稳压电路和运算放大器组成的恒压源, 有下图所示的两种。
1. 整流变压器:是将交流电源电压变换为符合整流 需要的电压。
第18章 直流稳压电源
2. 整流电路:是将交流电压变换单向脉动电压。其中的整 流元件(晶体二极管、电子二极管或晶闸管)所以能整 流,是因为它们都具有单向导电的共同特性。
3. 滤波器:是将脉动直流中的交流成分滤除,减少整流电 压的脉动程度,以适合负载的需要。
第18章 直流稳压电源
3.π形滤波器
• 如果要求输出电压的脉动更小,可以在LC滤波器的前 面再并联一个滤波电容C1,便构成了π形LC滤波器。它的 滤波效果比LC滤波器更好,但整流二极管的冲击电流较大。 如图(a)所示。
(完整版)直流稳压电源电路的设计实验报告

直流稳压电源电路的设计实验报告一、实验目的1、了解直流稳压电源的工作原理。
2、设计直流稳压电路,要求输入电压:220V市电,50Hz,用单变压器设计并制作能够输出一组固定+15V输出直流电压和一组+1.2V~+12V连续可调的直流稳压电源电路,两组输出电流分别I O≥500mA。
3、了解掌握Proteus软件的基本操作与应用。
二、实验线路及原理1、实验原理(1)直流稳压电源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的装置,它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。
一般由电源变压器、整流滤波电路及稳压电路所组成,基本框图如下:图2-1 直流稳压电源的原理框图和波形变换其中: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,变压器副边与原边的功率比为P2/P1=n,式中n是变压器的效率。
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。
滤波电路滤除较大的波纹成分,输出波纹较小的直流电压U1。
4)稳压电路:其工作原理是利用稳压管两端的电压稍有变化,会引起其电流有较大变化这一特点,通过调节与稳压管串联的限流电阻上的压降来达到稳定输出电压的目的。
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。
(2)整流电路常采用二极管单相全波整流电路,电路如图2-2所示。
在u2的正半周内,二极管D1、D2导通,D3、D4截止;u2的负半周内,D3、D4导通,D1、D2截止。
正负半周内部都有电流流过的负载电阻RL,且方向是一致的。
电路的输出波形如图2-3所示。
t整流二极管采用1N4007,具有正向导通电压降低,导通电流高,泄露电流低,过载电流高,成本低等优点,其基本参数如下图所示,有黑色线圈一端表示负极。
数显可调直流稳压电源

一、绪论高科技设备的发展离不开电源技术的进步,高精度电源已广泛应用到于通信、工业、军事、航空航天、家电等领域。
其中弱电的重要性是所有电源的基础,人们对它的研究、开发技术水平也越来越高。
低压大电流的电源也是以后发展的方向。
而直流稳压电源是常用的电子设备,它能保证在电网电压波动或负载发生变化时,输出稳定的电压。
一个低纹波、高精度的稳压源在仪器仪表、工业控制及测量领域中有着重要的实际应用价值而电源是电子设备的心脏部分,其质量的好坏直接影响着电子设备的可靠性而且电子设备的故障60%来自电源,因此作为电子设备的基础元件,电源受到越来越多的重视.现代电子设备使用的电源大致有线性稳压电源和开关稳压电源两大类. 所谓线性稳压电源,是指在稳压电源电路中的调整管是工作在线性放大区. 将220V,50Hz 的工频电压经过线性变压器降压以后,经过整流,滤波和稳压, 输出一个直流电压.我们做两类电源比较。
线性稳压源的优点是:电源稳定度及负载稳定度较高;输出纹波电压小;瞬态响应速度快;线路结构简单,便于维修;没有开关干扰。
缺点是:功耗大,效率低,其效率一般只有35~60%;体积大,质量重,不能微小型化;必须有较大容量的滤波电容. 其中,交换效率低下是线性稳压电源的重要缺点,造成了资源的严重浪费. 在这种背景下,开关稳压电源应运而生. 任何电子设备均需直流电源来供给电路工作.特别是采用电网供电的电子产品.为了适应电网电压波动和电路的工作状态变化,更需要具备适应这种变化的直流稳压电源. 随着电子技术的发展,人们对如何提高电源的转换效率,增强对电网的适应性,缩小体积,减轻重量进入了深入的研究.开关电源应运而生.七十年代,便应用于电视机的接收,现在已经广泛用于彩电,录像机,计算机,通讯设备,医疗器械,气象等行业.本文就是利用LM317作为输出电压可变的集成三端稳压块,是一种使用方便、应用广泛的集成稳压块。
与数字电压表头集成块ICL7107,实现对直流输出大小的在线测量。
AC-DC程控直流电压电源

(1)DC-DC程控直流稳压电源设计一、任务设计并制作一个程控DC-DC电源,其结构框图如图1所示。
二、要求:1.基本要求(1)基本规格:输入直流19-23V,输出电压:0-15V/DC(2)基本技术指标:从0V到+15V,步进0.1V能用“+”、“-”键操作控制输出电压的步进或步减效率:大于70%(以输入直流21V,输出+15V/1A测试为准)最大输出电流:3.0A输出电压纹波:≤100mV(以输入直流21V,输出+15V/1A测试为准)(3)电压调整率≤1%(输入电压变化范围+19V~+23V)(4)负载调整率≤1%(输入电压+21V下,空载到满载)(5)用LED或LCD显示设定电压、输出电压。
(6)可用按键开启/关闭输出电压(不能使用继电器等开关切换)(7)具有输出记忆功能,当切断电源供电,重新启动后,输出电压保持不变。
2.发挥部分(1)输出电流步进功能,从100 mA-3A,,步进100mA;(2)用LED或LCD显示设定电流和输出电流。
(3)提供电路效率:大于85%(以输出+15V/1A测试为准)(4)具有限流保护功能:当输出电流大于3A时,能自动切断输出供电。
5s后自动恢复。
(5)其它创新设计。
三、评分标准四、说明1.图1中DC-DC变换器不允许使用成品模块,但可使用开关电源控制芯片。
2.DC-DC变换器、控制、显示电路只能由U i供电,不得另加辅助电源,但控制器电源允许使用DC-DC成品模块。
3.本题中的输出噪声纹波电流是指输出电流中的所有非直流成分,要求用毫伏表测量输出纹波电压,再换算成输出纹波电流值。
4.整机效率 =P o/ P I,其中P o=U o I o,P I=U i I i。
第三届(1997年)全国大学生电子设计竞赛题目A题直流稳定电源一、任务设计并制作交流变换为直流的稳定电源。
二、要求1.基本要求(1)稳压电源在输入电压220V、50Hz、电压变化范围+15%~-20%条件下:a.输出电压可调范围为+9V~+12Vb.最大输出电流为1.5Ac.电压调整率≤0.2%(输入电压220V变化范围+15%~-20%下,空载到满载)d.负载调整率≤1%(最低输入电压下,满载)e.纹波电压(峰-峰值)≤5mV(最低输入电压下,满载)f.效率≥40%(输出电压9V、输入电压220V下,满载)g.具有过流及短路保护功能(2)稳流电源在输入电压固定为+12V的条件下:a.输出电流:4~20mA可调b.负载调整率≤1%(输入电压+12V、负载电阻由200Ω~300Ω变化时,输出电流为20mA时的相对变化率)(3)DC-DC变换器在输入电压为+9V~+12V条件下:a.输出电压为+100V,输出电流为10mAb.电压调整率≤1%(输入电压变化范围+9V~+12V)c.负载调整率≤1%(输入电压+12V下,空载到满载)d.纹波电压(峰-峰值)≤100mV (输入电压+9V下,满载)2.发挥部分(1)扩充功能a.排除短路故障后,自动恢复为正常状态b.过热保护c.防止开、关机时产生的“过冲”(2)提高稳压电源的技术指标a.提高电压调整率和负载调整率b.扩大输出电压调节范围和提高最大输出电流值(3)改善DC-DC变换器a.提高效率(在100V、100mA下)b.提高输出电压(4)用数字显示输出电压和输出电流三、评分意见开关稳压电源一、任务设计并制作如图1所示的开关稳压电源。
可调直流稳压电源的课程设计

课程设计报告课程名称:模拟电子课程设计报告题目:可调直流稳压电源的设计学生姓名:所在学院:信息科学与工程学院专业班级:电信本1401学生学号:指导教师:***2015年12月28日目录1.设计目的2.总结技术要求和技术要点3.工作内容及时间进度安排1电路图设计2电路安装、调试4.课程设计成果1设计题目2主要指标和要求3方案选择4电路工作原理5.摘要6.总原理图及元器件清单7.结论与心得8、参考文献9、教师评语及设计成绩课程设计任务书报告题目可调直流稳压电源的设计完成时间5天学生姓名李典余刘星陈婷婷专业班级电信本1401指导教师曹铁军职称讲师设计目的1)掌握集成直流稳压电源的设计方法;2)焊接电路板,实现设计指标;3)掌握可调的直流稳压电源的主要性能指标及参数的测试方法;总体设计要求和技术要点一、设计要求利用集成稳压器设计一小功率直流稳压电源。
主要技术指标如下:输出电压能同时提供正、负电压;输出幅度UO=±3~±12V连续可调;输出电流I OMAX=800mA;纹波电压的有效值∆U O≤5mV;-3稳压系数S V≤3⨯10;电压调整率KU≤3%;电流调整率KI≤1%;输入电压(有效值)UI=220±22V。
二、技术要点1)设计方案直流稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路、和稳压电路四个部分组成,如下页图2 12)电源变压器电源变压器的作用是将来自电网的 220V 交流电压 u1 变换为整流电路所需要的交流电压 u2。
电源变压器的效率为:η =P P 。
3)整流和滤波电路在稳压电源中一般用四个二极管组成桥式整流电路,整流电路的作用是将交 流电压 u2 变换成脉动的直流电压 u3。
滤波电路一般由电容组成,其作用是把脉 动直流电压 u3 中的大部分纹波加以滤除,以得到较平滑的直流电压 UI 。
4)集成稳压器直流稳压电源的核心是稳压电路,对小功率直流稳压电源大都采用线性集成 三端稳压器。
直流稳压电源及电压指示电路
目录1. 概述 (1)2. 方案论证 (1)3. 电路工作原理及说明 (3)2.1直流稳压电源电路 (3)2.1.1 电源变压器 (3)2.1.2 整流电路 (4)2.1.3 滤波电路 (5)2.1.4 集成稳压器 (6)2.1.5过流保护 (7)4.电路性能指标的测试 (8)4.1 稳压电源的输出及指示电路 (8)5. 结论 (9)6. 性价比 (10)7课设体会及合理化建议 (10)附录Ⅰ元器件清单 (11)附录Ⅱ整体电路原理图 (12)参考文献 (13)直流稳压电源及电压指示电路摘要:电源电路作为任何电子设备中不可缺少的部分,其设计越来越受到人们的重视。
电子设备一般都需要直流电源供电。
这些直流电除了少数直接利用干电池和直流发电机外,大多数是采用把交流电(市电)转变为直流电的直流稳压电源。
本文设计了直流稳压电源的两种方案,可通过LED来指示输出电压的高低,并确定其大体范围。
方案一对市电整流、滤波后,利用集成运算放大器及滑动变阻器来调节电压的输出范围。
方案二与方案一原理基本相同,但具有扩大输出电流的功能。
两种方案分别进行了软件仿真和硬件测试,所得结果均符合技术指标的要求。
关键词:稳压电源;发光二极管;电压指示1. 概述电源作为各种电子电路及电子设备工作的能量来源,在一个系统中占有重要地位。
电源的质量在一定程度上也决定了一台设备的可靠性及各项技术指标。
在各种电子线路的应用中,出于应用上的考虑常常不直接采用直流电源,而是将电网上的交流电通过一系列装置转换为直流电源输出。
这种转换电路并不复杂,一般由变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路等几部分构成,因此直流稳压电源电路在许多领域有着广泛的应用。
现在各种稳压电器已经广泛使用,其性能稳定,外围所需元件不多,调试方便。
本文要求设计一个可以指示输出电压的直流稳压电源,输出电压在0~5V范围内连续可调;要求用LED指示输出电压的范围,小于2V时只有一个LED点亮,大于等于2V时两个LED同时点亮;并且输出电压的纹波电压(峰峰值)不能超过10mV。
WYK直流稳压稳流电源原理及维修手册
WYJ直流稳压稳流电源原理及维修手册东莞市东方集团易事特有限公司技术部编制第一章第一节直流稳压电源的定义及分类、直流稳压电源的定义:输出电流的方向不随时间的变化向一个方向运动电源。
直流电源有稳定的直流电源与非稳定的直流电源之分,所谓稳定的直流电源, 就是输出电压不随负载或外界电压的变化而变化,非常稳定;非稳定的直流电源输出电流的方向保持不变,输出电压的大小随时间或负载的变化而变化。
、直流电源的对面就是交流电源,所谓交流电源就是输出电流的方向随时间变化而作周期的变化。
非稳定直流电源如图a,稳定直流电源如图b,交流电源如图c:T三、分类分类原则按输出电压及电流的大小分类:1小功率U o三60 I o三10A继电器预稳式:产品有:WYK-302B2、303B2、305B2、502B2、503B2、505B2、602B2、502B2、605B2WYK-302、303、305、502、503、505、602、502、605WYK-3010、WYK-3010B22、中功率U o三60 10A三I o三1OOA低压可控硅半控预稳式产品有:WYK-3020、3030、3050、3060、5050、50100等。
3、咼压电源U°> 60高压可控硅半控预稳式产品有:WYK-1002、1005、1505、30010、6005等。
4、大功率电源U0 = 50V I0 > 150A三相可控硅半控预稳式产品有:SWYK-30150、30200、30300 等。
第二节直流稳压电源常用集成块简介1、运算放大器a运算放大器一般有五个必须的端子:1、同相端;2、反相端;3、正电源端;4、负电源端;5、输出端。
如图所示:b、放大器的特点:Tup -K-1、输入阻抗高,输出阻抗低;2、开环状态放大倍数极高一般达到105;3、开环状态,当同相端高于反相端时,输出端一般接近正电源电压,反之, 接近负电源电压。
2、本公司直流电源所用的运放:a、UA741b、LM324、LM358第三节 直流稳压稳流原理1、 概述WYK 系列直流稳压稳流为线性串联调整式具有输出电压连续可调,输出电流可以连续设置,纹波电压低稳压精度高等优点。
数控直流稳压电源设计
数控直流稳压电源设计绪论电源技术专门是数控电源技术是一门实践性专门强的工程技术,服务于各行各业。
电力电子技术是电能的最正确应用技术之一。
当今电源技术融合了电气、电子、系统集成、操纵理论、材料等诸多学科领域。
随着运算机和通讯技术进展而来的现代信息技术革命,给电力电子技术提供了宽敞的进展前景,同时也给电源提出了更高的要求。
随着数控电源在电子装置中的普遍使用,一般电源在工作时产生的误差,会阻碍整个系统的精确度。
电源在使用时会造成专门多不良后果,世界各国纷纷对电源产品提出了不同要求并制定了一系列的产品精度标准。
只有满足产品标准,才能够进入市场。
随着经济全球化的进展,满足国际标准的产品才能获得进出的通行证。
数控电源是从80年代才真正的进展起来的,期间系统的电力电子理论开始建立。
这些理论为其后来的进展提供了一个良好的基础。
在以后的一段时刻里,数控电源技术有了长足的进展。
但其产品存在数控程度达不到要求、辨论率不高、功率密度比较低、可靠性较差的缺点。
因此数控电源要紧的进展方向,是针对上述缺点不断加以改善。
单片机技术及电压转换模块的显现为精确数控电源的进展提供了有利的条件。
新的变换技术和操纵理论的不断进展,各种类型专用集成电路、数字信号处理器件的研制应用,到90年代,己显现了数控精度达到0.05V的数控电源,功率密度达到每立方英寸50W的数控电源。
从组成上,数控电源可分成器件、主电路与操纵等三部分。
目前在电力电子器件方面,几乎都为旋纽开关调剂电压,调剂精度不高,而且经常跳变,使用苦恼数字化智能电源模块是针对传统智能电源模块的不足提出的,数字化能够减少生产过程中的不确定因素和人为参与的环节数,有效地解决电源模块中诸如可靠性、智能化和产品一致性等工程问题,极大地提高生产效率和产品的可爱护性。
电源采纳数字操纵,具有以下明显优点:1)易于采纳先进的操纵方法和智能操纵策略,使电源模块的智能化程度更高,性能更完美。
2)操纵灵活,系统升级方便,甚至能够在线修改操纵算法,而不必改动硬件线路。
直流稳压电源的基本功能及使用注意事项
直流稳压电源的基本功能及使用注意事项一、直流稳压电源的基本功能直流稳压电源一般具有多路输出:比如提供一路固定输出为5V、2A;提供二路(A路、B路)可调输出为0~24V、0~1A。
可调输出一般都具有稳压、稳流两种工作方式,这两种工作方式随负载变化而进行自动转换,并由仪器前面板上的发光二极管显示出CV、CC方式,一般绿灯表示CV(稳压)、红灯表示CC(稳流)。
有些稳压电源还同时提供A路和B路串联工作和主从跟踪工作方式。
若A路是主路,B路是从路,在跟踪工作方式时,从路的输出电压随主路而变化,这对于需要对称双极性电源的场合较为适用。
若A、B二路串联工作时可输出0~48V、0~1A直流电源;在串联跟踪工作方式时,可输出0~±24V、0~1A直流电源。
二、使用注意事项1、根据所需要的电压,先调整“粗调”旋纽,再逐渐调整“细调”旋纽,要做到正确配合。
例如需要输出12V电压时,需将“粗调”旋纽置在15V档,再调整“细调”旋纽调置12V,而“粗调”旋纽不应置在10V档。
否则,最大输出电压达不到12V。
2、调整到所需要的电压后,再接入负载。
3、在使用过程中,如果需要变换“粗调”档时,应先断开负载,待输出电压调到所需要的值后,再接入负载。
4、在使用过程中,因负载短路或过载引起保护时,应首先断开负载,然后按动“复原”按钮,也可重新开启电源,电压即可恢复正常工作,待排除故障后再接入负载。
5、将额定电流不等的各路电源串联使用时,输出电流为其中额定值最小一路的额定值。
6、每路电源有一个表头,在A/V不同状态时,分别指示本路的输出电流或者输出电压。
通常放在电压指示状态。
7、每路都有红、黑两个输出端子,红端子表示“+”,黑端子表示“-”,面板中间带有接“大地”符号的黑端子,表示该端子接机壳,与每一路输出没有电气联系,仅作为安全线使用。
经常有人想当然的认为“大地”符号表示接地,“+”“-”表示正负两路电源输出去给双电源运放供电。
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《电子技术》 课程设计报告
课题名称 直流可变稳压电源的设计 学院 昆明学院 专业 机械设计制造及其自动化
班级 机制四班 姓名 学号 436 424 时间 2013年7月1号—7月9号 摘要 本文设计的是量程为在0~15V可调的直流稳压电源,其最功率要求15W以上,测量直流稳压电源的纹波系数,并具有过压保护。并且采用三端集成稳压器电路,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,设计一电压补偿电路可实现输出电压从 0 V起连续可调,该稳压电源具有性能稳定.结构简单.电压、电流指标精度高.调节方便等优点·。
关键词:整流,稳压,数控,可调,补偿电压,过压保护。 Abstract Is designed in this paper range is between 0 ~ 15 v adjustable dc regulated power supply, its most more than 15 w power requirements, measure the ripple coefficient of dc regulated power supply, with overvoltage protection. Adopted and integrated three-terminal voltage regulator circuit, the output voltage is adjustable and has overload protection integrated three-terminal voltage regulator, a wide range of output voltage, a voltage compensation circuit is designed to achieve continuous adjustable output voltage from 0 V, the regulated power supply with stable performance. Simple structure. The high precision of voltage, current indicators. The advantages of convenient adjustment ist. Keywords: rectifier, regulator, numerical control, adjustable, offset voltage, over voltage protection. 目录 第一章.设计目的..................................2
第二章.总体设计思路..............................2 2.1直流稳压电源设计思路................................2 2.1.1..........................................................2 2.1.2采用三端可调集成稳压器电路的方案..........................3
第三章电路方案及其计算过程........................3
3.1整流电路模块..........................................3 3.2滤波电路模块..........................................6 3.3稳压电路模块.........................................10 3.4补偿电路模块.........................................11 3.5计算过程.............................................11 3.6设计电路原理图.......................................14 第四章软件的仿真与调试...........................14 4.1无补偿电压的MULTISIM仿真与调试......................14 4.2有补偿电压的MULTISIM仿真与调试......................15 4.3纹波系数.............................................16 4.4源程序代码...........................................16 第五章课程设计心的体会...........................16 参考文献.........................................17 附录.............................................17 谢词.............................................17 第一章.设计目的 一、设计任务与要求 1、用集成芯片制作一个0~15V的直流电源。 2、功率要求15W以上。 3、测量直流稳压电源的纹波系数。 4、具有过压保护。 二、扩展功能要求 @ 电源的可调范围增至0——30V @ 具备过流保护。
第二章.总体设计思路 2.1直流稳压电源设计思路 2.1.1直流可变稳压电源一般由整流变压器,整流电路,滤波器,稳压环节和计数显示电路组成如下图a 所示。
图a稳压电源实际思路图 (1) 首先将交流电源电压变为符合整流需要的电压。 (2) 将交流电压变换为单向脉冲电压,直流脉动电压经过滤波电路变成平滑的、脉动小的直流电压,即滤除交流成分,保留直流成分,滤波电路一般有电容组成,其作用是把脉动直流电压中的大部分纹波加以滤除,以得到较平滑的直流电压。 (3) 稳压电路就是在交流电源电压波动火负载变动时使直流输出电压稳定。
(3)稳压电路 (1)整流电路 (2)
滤波电路 (4) 在稳压电路中加入补偿电压实现可以从0v开始调节。为了实现可以从0v—30v调节,扩展电路中,在加入电源的基准电压用一个固定增益的运算放大器U1跟一个可调电阻R7提供。U1的放大倍数约为2倍,根据公式A=(R2+R3)/R2,15V的基准电压大约能放大到超过30V。 (5) 为了使电路实现过流,过压保护,我们用可调节集成稳压电路实现。由于我们要的输出电压在0v—30v,因此我们选择LM713AH(1.25v—37v)。 2.1.2采用三端可调集成稳压器电路的方案。 它采用输出电压可调且内部有过载保护的三端集成稳压器,输出电压调整范围宽,此稳压器的基准电压是1.25V,而要求电压从0V起连续可调,因此需要设计电压补偿电路才可实现输出如图b所示。
图b稳压器的设计图框 第三章.电路方案及其计算过程
3.1整流电路模块 该模块主要利用二极管的单向导电性组成整流电路,将交流电压变换为单方向脉动电压。实现方法主要有以下三种。 ◆方案一:单相半波整流电路
T1D1R1U1U2
-
+
IdIo
+-Uo
+Ud-
(a)电路图
整流滤波电路
可调式集成稳压器 电压补偿电
路
输出电压 U2 U0 Ud
(b)波形图 图1单相半波整流电路 在变压器次级电压U2为正的半个周期内(如图1(a)中所示上正下负),二极管导通,在RL上得到一个极性为上正下负的电压;而在U2为负的半个周期内,二极管反向偏置,电流基本上等于0。所以在负载上的电压U2的极性是单方向的(如图1(b)所示)。正半周内Uo=U2,Ud=0;负半周内Uo=0。Ud=U2。由此可见,由于二极管的单向导电作用,把变压器次级的交流电压变换为单向脉动电压,达到了整流的目的。其优点是结构简单,使用的元件少,但也有明显的缺点:输出电压脉动大,直流成分比较低;变压器有半个周期不导电,利用率低;变压器含有直流部分,容易饱和。只能用于输出功率较小,负载要求不高的场合。 ◆方案二:单相全波整流
(a)电路图
T1TS_PQ4_10R1750Ω
D11N1202C
D21N1202C
Id1Io
Id2Uo+-U1+
-+
-
U2
U2 U2 Io Uo O t O t O t
(b)波形图
图2全波整流电路 全波是利用具有中心抽头的变压器与两个二极管配合,使两个二极管在正、负半周轮流导电,而且二者流过RL的电流保持同一方向,从而使正、负半周在负载上均有输出电压。电路如图2(a)所示。正半周内D1导通,D2截止,在负载RL上得到的电压极性为上正下负;负半周内,D1截止,D2导通,在负载上得到的电压仍为上正下负,与正半周相同。全波整流波形如图2(b)。全波整流的输出电压时半波整流的两倍,输出波形的脉动成分比半波整流时有所下降。全波
整流电路在负半周时二极管承受的反向电压较高,其最大值等于222U,且电路中每个线圈只有一半时间通过电流,所以变压器利用率不高。
◆方案三:单相桥式整流 单相桥式整流电路如图3(a)。由图可见,U2正半周时D1、D4导通,D3、D2截止,在负载电阻RL上形成上正下负的脉动电压;而在U2负半周时,D2、D3导通,D1、D4截止,在RL上仍形成上正下负的脉动电压。如果忽略二极管内阻,有Uo≈U2。桥式整流电路波形如图3(b)所示。正负半周均有电流流过负载,而且电路方向是一致的,因而输出电压的直流成分提高,脉动成分降低。单
相桥式整流电路主要参数:输出直流电压O(AV)U,脉动系数S,二极管正向平均电流ID(AV),二极管最大反向峰值电压URM。桥式整流电路解决了单相整流电路存在的缺点,用一次级线圈的变压器,达到了全波整流的目的。因此选用方案三单相
桥式整流。