(终极限量珍藏版)简易数控直流稳压电源(报告)

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1、(终极限量珍藏版)简易数控直流稳压电源(报告)1北京交通大学电子电路课程设计课题名称：直流稳压电源实验报告北京交通大学一、实验目的：1、掌握一般线性稳压电源的组成电路及实现方法；2、掌握输出可调直流稳压电源的工作原理及组成电路；3、掌握D/A转换电路的工作原理及其使用；4、掌握可逆计数器电路的工作原理及实现方法。二、设计任务及其要求：设计一个有一定输出电压范围和功能的数控电源。基本要求：1）输出电压范围：0～+9.9V，步进0.1V（共99步）；纹波电压不大于10mV；2）输出电流：500mA；3）输出电压值用数码管显示；4）由“+”、“－”两键分别控制输出电压的步进增减；5）为实现上述几部

2、分工作，自制一个直流稳压电源，输出±12V，+5V。发挥部分：1）输出电压可预置在0～+9.9V之间的任意一个值；2）用自动扫描代替人工按键，实现输出电压变化（步进0.1V不变）。三、设计原理概述简易数控直流稳压电源由“按键输入电路”、“数控电路”、“数码管显示电路”、“D/A转换电路”、“可调电源输出电路”、“直流稳压电源”几部分构成。北京交通大学简易数控直流稳压电源原理框图该电路可分为两大部分，各部分电路的作用概述如下：1、直流稳压电源部分：（1）电源变压器电源变压器Tr的作用是将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压Ui。（2）整流电路整流电路将交流电压Ui变换成脉动

3、的直流电压。（3）滤波电路滤波电路通过电容将脉动直流电压的纹波减小或滤除，输出直流电压UI。（4）稳压电路稳压电路的作用就是稳定输出电压。北京交通大学2、数控可调电压部分：(1)按键可调：通过按键实现0.0～9.9V之间任意电压的输出。(2)数控电路：通过可逆计数器实现8位BCD码的输出。(3)数码管显示：通过译码管输出十进制电压。(4)D/A转换：实现数字电压到模拟电压的转换输出。四、各单元电路的设计方案及原理1、各单元电路原理说明：（1）电源变压器变压器是一种传递电能的器件，他把某一数值的交流电转换成同频率的另一数值的交流电。本实验将电网220V的交流电压变换成整流滤波稳压电路所需要的交

4、流电压Ui。变压器的副边与原边的功率比为P2??，式中η为变压器的效率。P1变压器在电力传输、电子设备及自动控制中应用十分广泛，是一种常用的电磁器件。变压器的图形符号如下：T2T1IRON_CORE_XFORMER铁心变压器空心变压器铁氧体芯变压器自耦变压器图1变压器的图形符号变压器的主要参数有：变压器的主要参数有：①变压比（或变阻比）变压器的变压比（或变阻比）是初级电压（阻抗）与次级电压（阻抗）的比值。②额定功率额定功率，是变压器在指定频率和电压下能连续工作而不超过规定温升的AIR_CORE_XFORMER北京交通大学输出功率。③效率效率是输出功率与输入功率之比，它反映了变压器的自身损耗。

5、④空载电流变压器在工作电压下次级空载时（次级电流为零），初级线圈流过的电流称为空载电流。空载电流大的变压器损耗大、效率低。⑤绝缘电阻和抗电强度绝缘电阻，指变压器线圈之间、线圈与铁心之间及引线之间的电阻。抗电强度是在规定的时间内变压器可承受的电压，它是变压器特别是电源变压器安全工作的重要参数。（2）整流、滤波电路整流电路将交流电压Ui变换成脉动的直流电压。它是靠二极管的单向导电特性来实现的。滤波电路通过电容将脉动直流电压的纹波减小或滤除，输出直流电压UI。滤波电容的选择：RLC=（3～5）T/2一般选几十至几千微法的电解电容，耐压>1.1√2U2在纯阻负载的情况下，二极管的导通时间通常为

6、半个周期，为了滤除输出电压中的纹波，一般单相小功率电源采用电容滤波，由于在滤波电容上存在有一个直流电压，故整流二极管只有在输入交变电压的正峰和负峰附近一个很短暂的时间里导通，故二极管在输入交变电压的一个周期内将出现两个脉冲电流，它们均是以同一方向流过负载，在二极管导通之外的大部分时间里是依靠滤波电容通过负载的放电来维持负载中电流的，其方向与二极管导通期间流过负载的电流方向相同。这就是为什么可以在负载两端获得脉动较小输出电压的基本原理。由于二极管要受到两次脉冲电流的冲击，故在选用整流二极管时，其二极管的最大平均整流电流宜留有余地。容性负载桥式整流电路如图2所示，它的四个臂是由四只二极管组成的。

7、北京交通大学图2容性负载桥式整流电路当变压器“1”端为正、“2”端为负时，二极管VD2和VD4承受正向电压而导通，VD1和VD3承受反向电压而截止。此时，变压器“1”端通过VD4流经RL，再经过VD2返回至“2”端。当“1”端为负、“2”端为正时，二极管VD1和VD3导通，VD2和VD4截止，电流则由“2”端通过VD3流经RL，再经过VD1返回至“1”端。因此，与全波整流一样，在每一个半周都有电流流经负载，而