直流稳压电源的课程设计

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1、淮海工学院课程设计报告书课程名称：通信电子线路课程设计题目：直流稳压电源的设计系（院）：东港学院学期：2010-2011-2专业班级：D通信081姓名：宗淙学号：510822114评语：成绩：签名：日期：直流稳压电源1引言近些年来，随着微机，小型计算机的普及和航空数据的通信，交通邮电事业的讯速发展，和对各种自动化仪器、仪表和设备配套的供求，当代对电源的需求量不断增大，而且对电源的性能、效率、重量、尺寸和可靠性以及诸如程序控制、电源通/断、远距离操作和信息保护等功能提出了更高的要求。人们对于这些要求，传统的线性稳压

2、电源[1]已不能满足我们的日常要求，和线性稳压电源相比，稳压电源具有以下的一些优越性：(1)工作效率高；(2)稳压效果好；(3)体积小质量小；(4)安全性能好2设计目的与要求(1)目的：①通过本次课程设计课题的设计,较好掌握电子线路系统的设计方案和设计步骤。②学会直流稳压电源的设计方法和PCB板的制作③培养操作Protel的技能以及分析和解决实际问题的能力。(2)要求：①输出电压可调：Uo=+3V～+15V②最大输出电流：Iomax=800mA③输出电压变化量：ΔUo≤15mV④稳压系数[2]：SV≤0.0033

3、直流稳压电源的设计方案3.1直流稳压电源的基本原理直流稳压电源一般由电源变压器、整流电路[3]、滤波电路[4]及稳压电路[5]组成，图1为直流稳压电源基本原理框图。图1基本原理框图基本原理：1电源变压器：电源变压器的作用是将220V的交流电压变换为可以提供整流滤波电路所需的电压。2整流电路：利用单向导电元件二极管，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。4稳压电路：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

4、载的变化而变化。3.2变压电路设计1原理：电源变压器的作用是将220V的交流电压变换为可以提供整流滤波电路所需的电压。2变压电路图：如图2所示，TF1为变压器图2变压电路3设置参数：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：其中：P2是变压器副边的功率，P1是变压器原边的功率。一般小型变压器的效率如表1所示：表1小型变压器的效率副边功率效率0.60.70.80.85因此，当算出了副边功率P2后，就可以根据上表算出原边功率P1。设计要求的电源变压器为双

5、15Ｖ／25Ｗ。原边输入功率为P1=25W。副边输出功率为P2≥I2U2=0.8×15=12W。因为所选电源变压器为双15Ｖ／25Ｗ，由表中数据可知u=0.7，则P1=P2/u=12/0.7=17.1W，所选25W符合要求。电源变压器的实际效率为u=P2/P1=12/25×100%=48%。4变压电路仿真图：如图3所示，输入电压220V,a点输出为22V图3变压电路仿真图3.3整流电路设计1原理：整流电路（rectifyingcircuit）把交流电转换为直流电的电路。大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等

6、组成。它的广泛应用是在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域。整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成。1970年以后，多用硅整流二极管和晶闸管组成主电路。滤波器接在主电路与负载之间，用于滤除脉动直流电压中的交流成分。实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离是变压器的主要作用。2整流电路图：如图4所示，D1为桥式整流电路V1V2图4整流电路3设置参数：4整流电路仿真图：如图5所示，a点为半波整流的波形，b点为全波整流的波形图5整流电路仿真图3.4滤波电路设计1原理：滤

7、波电路的作用是滤去整流输出电压中的交流分量，一般由电抗元件组成的滤波电路，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具有储能功能，并联的电容器C在电源输出的电压升高时，能把部分能量储存起来，而当电源电压降低时，就把能量释放出来，使负载电压变化幅度小，即电容C具有平波的作用；与负载串联的电感L,当电源流过的电流增加（由电源电压增加引起）时，它把能量储存起来，而当电流减小时，又把能量释放出来，使负载电流变化小，即电感L也有平波作用。滤波电路

8、形式很多，为了掌握它的分析规律，把它分为电容输入式和电感输入式。前一种滤波电路多用于小功率电源中，而后一种滤波电路多用于较大功率电源中（而且当电流很大时，仅用一电感器与负载串联）。2滤波电路图：如图6所示，C1为一个滤波电容图6滤波电路图3设置参数：整流二极管VL1~VL4组成单相桥式整流电路，将交流电压U2变成脉动的直流电压。再经滤波电容滤除波纹Ui.Ui与交流电压U2