串联型直流稳压电源设计

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1、课程设计课程低频与数字电路课程设计题目串联型直流稳压电源设计院系电子科学学院专业班级学生姓名学生学号指导教师2008年7月19日大庆石油学院课程设计任务书课程低频与数字电路课程设计题目串联型直流稳压电源设计主要内容、基本要求、主要参考资料等设计一台串联型直流稳压电源，通过电源电路的设计、安装和调试，掌握直流稳压电源的工作原理。基本要求：1.输出直流电压Vo=+12V。2.最大输出电流。3.稳压系数。4.具有过流保护功能。主要参考资料：[1]童诗白，华成英.模拟电子技术基础.北京：高等教育出版社，2001.[2]彭介华.电子技术课

2、程设计指导.北京：高等教育出版社，1997.[3]孙梅生.电子技术基础课程设计.北京：高等教育出版社，1998.完成期限2008.7.19指导教师专业负责人2008年7月10日一、任务技术指标注：直流稳压电源技术指标有两种:1）特性指标:包括允许的输入,输出电压、输出电流和输出电压调节范围。2）质量指标:用来衡量输出电压电流的稳定程度，包括稳压系数、温度系数、输出电阻和纹波电压等。1．输出电压Vo和输出电压调节范围：Vo=R1+Rw+R2（Vz+Vbe2）/R2+Rw”。此电路要求输出电压值是+12V，调节Rw，能够改变输出电压

3、Vo。2．最大负载电流Iom,此电路Iom=500MA。3．输出电阻Ro：输出电压Vi（稳压电路输入）保持不变时，由于负载变化而引起输出电压变化量与输出电流变化量之比，Ro=△Vo/△Io

4、Vi=常数。4．纹波电压（Vl）:输出纹波电压是指在额定负载条件下，输出电压中所含交流分量的有效值。。5．稳压系数S（电压调整率）：当负载保持不变时，输出电压相对变化量与输入电压相对变化量之比，S=（△Vo/Vo）/（△Vi/Vi）

5、Rl=常数。因工程上常把电网电压波动±10%作为极限条件，所以可将此时输出电压的相对变化△Vo/Vo作为衡量指

6、标，成为电压调整率。二、总体设计思想1.基本原理注:一般小功率稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成。通过电源变压器将高电压降为低电压，经过整流二极管将降压后的交流电变成脉动的直流电，整流后经滤波电容滤除纹波输出直流电压，此直流电压经过稳压电路稳压后输出不受外界影响的直流电。1．电源变压器变压器的作用是将来自电网的交流电压变换为整流电路所需要的交流电压。电源变压器的效率为：(是变压器副边的功率，是变压器原边的功率)算出了副边功率后，就可以根据上表算出原边功率。一般小型变压器的效率如表1所示：表1小型变压器的

7、效率副边功率效率0.60.70.80.852．整流电路,利用二极管单向导电性将交流电转换为直流电。1）半波整流电路，一种最简单的整流电路，只利用了通过变压器减压后的电压的一半，电源利用率低且输出电压脉动大。常用在高电压、小电流的场合。2）全波整流电路，两个半波整流电路的组合，电源利用率高但每个整流二极管承受的最大反向电压为变压器次级线圈输出电压最大值的两倍，因此需要使用能承受较高反向电压的二极管，而且变压器的次级绕组必须有中心抽头，这给制作上带来了很多麻烦。单相桥式整流电路，最常用的整流电路，具有全波整流电路的优点，而同时在一定

8、程度上又克服了它的缺点。其每只整流二极管所承受的反向电压，比全波整流电路小一半。所以选择单相桥式整流电路用于本设计电路较好。3.滤波电路类型性能电容滤波电感滤波LC滤波RC或LCπ型滤波UI(AV)/U21.20.90.91.2小大大小适用场合小电流负载大电流负载适应性较强小电流负载各种滤波电路性能的比较电容滤波电路简单，输出电压平均值高，适用于负载电流较小且其变化也较小的场合，可根据电路要求选择电容滤波电路。4.稳压电路由于输入电压发生波动、负载和温度发生变化时，滤波电路输出的直流电压会随着变化。所以，为了维持输出电压稳定不变

9、，还需加一级稳压电路。稳压电路的作用是当外界因素（电网电压、负载、环境温度）发生变化时，能使输出直流电压不受影响，而维持稳定的输出。稳压电路一般采用集成稳压器和一些外围元件所组成。采用集成稳压器设计的稳压电源具有性能稳定、结构简单等优点。集成稳压器的类型很多，在小功率稳压电源中，普遍使用的是三端稳压器。1.系统框图串联稳压电路系统框图（图a）及整流与稳压过程图（图b）电源整流滤波稳压-_变压器-_电路-_电路-_电路-_（a）稳压电源的组成框图u1u2u3uIU00t0t0t0t0t（b）整流与稳压过程三、具体设计1．稳压电路（

10、见附录图1），可调式三端集成稳压器是指输出电压可以连续调节的稳压器，在可调式三端集成稳压器中，稳压器的三个端是指输入端、输出端和调节端。稳压器输出电压的可调范围为，最大输出电流。输入电压与输出电压差的允许范围为：。在输出与调整端之间为的基准电压，为保证稳压器空载