简易直流稳压电源课程设计

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1、简易直流稳压电源杨国勇简易直流稳压电源设计要求（1）输出电压12V（2）输出电流400mA（3）输出电压数字显示，显示精度优于0.1％（4）输出电压在0～12V之间连续可调引言：随着人们生活水平的不断提高,数字化控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人带来的方便也是不可否定的,其中数控直流稳压电源就是一个很好的典型例子,但人们对它的要求也越来越高,要为现代人工作、科研，生活、提供更好的，更方便的设施就需要从数字电子技术入手，一切向数字化，智能化方向发展.题目分析因总体设计分为两部分，即直流稳压电源部分和输出电压数字显示部分，最后再将两部分组合，故分别进行分

2、析与论证。(1)直流稳压电源部分：1．首先对变压器部分进行选择方案一：采用带中心抽头的变压器。电路如图一所示，显然该电路只能输出+12v的电压，而设计要求同时输出+12v和-12v电压，在后续的数字显示电路中还需要+5v的电压为芯片供电，因此选用此电路并不合适。9简易直流稳压电源杨国勇图表1方案二：不带中心抽头的变压器。此时只用一个桥式整流电路，电路较前一种简单，而且输出12V电压，同时可以得到+5V电压，其基本原理如图二所示：图表2注：由于仿真时没有变比可调的变压器，因此直接用一17v交流电压源代替变压器，实际中应为一变压器。方案三：同样是带中心抽头的

3、变压器.其电路原理图如图三所示9简易直流稳压电源杨国勇图表3此电路较前两个方案要复杂一些，用到了两个桥式整流电路，对应分别输出+5v电压和12V电压，满足设计要求，但成本相对较高。方案选择：综合评定三种方案可知，方案二电路简单易于实现，而采用带中心抽头的电路复杂，所需变压器容量大，功耗大，因此采用不带中心抽头的变压器作为交流-交流变压部分。2．整流电路部分的选择与论证：方案一：桥式整流电路。电路图如图四所示图表4桥式整流电路是使用最多的一种整流电路。这种电路，只要增加两只二极管口连接成"桥"式结构，便具有全波整流电路的优点，而同时在一定程度上克服了它的缺

4、点。桥式整流电路是利用四个二极管制作成一个整体，引出四个脚，两个作为交流电源输入端，另两个作为输出端。方案选择：通过比较可知，半波整流电路简单，易于联接，但输出脉动大。而桥式整流电路在实际中应用较多，变压器负极线圈在一周内均有电流通过。采用桥式整流电路比较好。3滤波电路方案选择：9简易直流稳压电源杨国勇滤波电路常用于滤去整流输出电压中的纹波，一般由电抗元件组成，如在负载电阻两端并联电容器C，或与负载串联电感器L，以及由电容，电感组成而成的各种复式滤波电路。由于电抗元件在电路中有储能作用，并联的电容器C在电源供给的电压升高时，能把部分能量储存起来，而当电源

5、电压降低时，就把能量释放出来，使负载电压比较平滑，即电容C具有平波的作用；与负载串联的电感L,当电源供给的电流增加时，它把能量储存起来，而当电流减小时，又把能量释放出来，使负载电流比较平滑，即电感L也有平波作用。方案选择：电感滤波输出电流较为平滑，同时电感负载有延长整流二极管导通角的趋势，因此输出电流比较平滑，避免了过大的冲击电流。但电感滤波后输出电压较低。滤波电路结合了电容滤波和电感滤波的优点，但电路较复杂，参数选择比较困难。电容滤波电路输出电压与时间常数的大小有关，因此电容滤波电路适合在大负载场合下运用。在滤波电容的容量较大的情况下，电路刚接通的瞬间

6、，整流二极管将承受很大的浪涌电流，很可能因过流而烧毁，因此，在选用二极管时，应注意挑选电流大一点的，最好采用比锗管更经得起电流冲击的硅管。还可以采取一些保护整流二极管的措施，使通过整流二极管的最大电流不超过规定的浪涌电流。同时，电容滤波电路的外特性比较软。综合分析此次设计采用电容滤波电路。4稳压电路部分方案选择：本次设计选择集成三端稳压器LM7812,LM7912,LM7805为了满足稳压电源最大输出电流400mA的要求,可调稳压电路选用集成三端稳压器LM7805组成,该电路的优点是电路设计简单，输出电压稳定，可同时输出+12v，-12v以及+5v电压。

7、可作为辅助电源在后续电路中使用。该电路缺点是输出电压不可调。这也就决定了数字显示电路的选择。（1）输出电压数字显示部分：方案一：采用模数转换电路。可以采用ADC0809将模拟电压信号转换成数字信号。ADC0809是采样频率为8位的、以逐次逼近原理进行模—数转换的器件。其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8个单断模拟输入信号中的一个进行A/D转换。其精度可精确到(1/255)*12=0.05V。但是需要模拟输出电压连续变化，而本设计的直流稳压电源输出是恒定的12V及+5v，必须通过其他方法解决。方案二：采用数模转换电路。通过

8、“+”,-9简易直流稳压电源杨国勇”按键控制调节输出电压变化，同时显示电压值，本