串联型直流稳压电源课程设计

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1、河南城建学院本科课程设计电子技术课程设计课题：串联型直流稳压电源系别：电气与电子工程系专业：自动化姓名：范英杰学号：092410201指导教师：米启超河南城建学院2012年6月20日16河南城建学院本科课程设计目录1概述1.1设计目的……………………………………………………………………………21.2技术指标与要求……………………………………………………………………21.3设计原理及思路……………………………………………………………………22方案设计2.1方案介绍……………………………………………………………………………32.2方案选

2、择……………………………………………………………………………43单元电路设计与参数计算3.1变压器………………………………………………………………………………53.2整流电路……………………………………………………………………………53.3滤波电路……………………………………………………………………………63.4稳压电路……………………………………………………………………………74总原理图与元器件清单4.1总电路图……………………………………………………………………………104.2元件清单…………………………………………………………

3、…………………105仿真结果5.1各个电路波形图……………………………………………………………………115.2输出电压仿真结果…………………………………………………………………146结论与心得………………………………………………………………………………15参考文献……………………………………………………………………………………1616河南城建学院本科课程设计串联型直流稳压电源1概述1.1设计目的稳压管稳压电路输出电流较小，输出电压不可调，不能满足很多场合下的应用。串联型稳压电路以稳压管稳压电路为基础，利用晶体管的电流放大作用，增大负

4、载电流；在电路中引用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。本课题所介绍的串联型稳压电源为单相小功率电源，他将频率为50HZ、有效值为220V的单相交流电压转换为幅值稳定、输出电流为小到几十毫安、大到几安培的直流电压。1.2技术指标与要求（1）输入交流电压为工频电压；（2）输出直流电压分为3-6V、6-9V、9-12V三档；（3）输出电流小于等于1A；（4）具有过电流及短路保护功能。1.3设计原理及思路单相交流电经过电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路转换成稳定的直流电压。其原理图如图1-3-1所

5、示：图1-3-1原理图其输入是频率为50Hz，有效值为220V的单项交流电压，经过电源变压器，对电压进行升降，得到所需的交流电压；变压器副边电压通过整流电路从交流电压转换为直流电压，也就是将正弦波电压转换为单一方向的脉动电压；为了减小电压的脉动，需通过低压滤波电路滤波，使输出的电压平滑；最后在通过稳压电路使输出直流电压基本不受电网电压波动和负载电阻变化的影响，从而获得足够高的稳定性。16河南城建学院本科课程设计2方案介绍2.1方案设计方案一：图2-1-1所示是一个最简单的单管串联型晶体管稳压电源。这种稳压电源的工作原理是：当负载变化

6、引起输出电压降低时，调整管的基极-发射机电压Ube=Ub-Ue=Ub-Usc，因为基极电压恒定，Usc降低，则Ube增加，使基极电流Ib和集电极电流都增加，从而使Usc上升，保持Usc近似不变。图2-1-1单管串联型晶体管稳压电源不过这种串联型稳压电源只能做到输出电压基本不变。因为调整管的调整作用是靠输出电压与基准电压的静态误差来维持的，如果输出电压绝对不变，则调整管的调整作用就无法维持，输出电压也就不可能进行自动调节。方案二：如图2-1-2用晶体管和集成运放组成的具有保护环节的串联型直流稳压电源。16河南城建学院本科课程设计图2-

7、1-2具有保护环节的串联型直流稳压电源2.2方案选择方案二简单、合理、可靠、经济。从见到而且便于购买的前提出发，我们选择方案二为我们最终的设计方案。16河南城建学院本科课程设计3单元电路设计与参数计算3.1变压器直流电的输入为220V的电网电压，然而所需的电压数值和电网电压的有效值相差很大，所以需要通过电源变压器降压后，再对电流、电压处理。变压器二次侧的电压有效值决定后面电路的需要。根据课题要求，输出电压最大为12V，故我们选取15V30W的电源变压器。如图3-1-1所示。图3-1-1电源变压器3.2整流电路为了将正弦波电压转换为单

8、一方向的脉动电压，还需要通过整流电路。单相整流电路有半波整流电路、单相桥式整流电路。两种整流电路相比较，单向桥式整流电路在相同的变压器二次侧电压下，对二极管的参数要求一样，并且还具有输出电压高，变压器利用率高，脉动系数小等优点。所以在