安徽农业大学经济技术学院

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1、安徽农业大学经济技术学院电子技术课程设计报告书课题名称直流稳压电源姓名杨玉连学号12530095院、系、部经济技术学院专业机械设计制造及其自动化指导教师李琰2014年6月24日一、设计任务和要求本节的设计任务就是采用分立元器件设计一台串联型稳压电源。其功能和技术指标如下：（1）输出电压Uo可调：6~12V.（2）输出额定电流Io=500mA.（3）电压调整率Ku≤0.5.（4）电源内阻Rs≤0.1.（5）过载电流保护：输出电流为600mA时，限流保护电路工作。二、基本工作原理1.直流稳压电源的组成直流稳压电源包括变压器，整流，滤波，稳压电路，负载组成。其框图如

2、下三、设计方案整流电路：交流电压转变成单向脉动直流电1、半波整流U0===U2=0.45U22、桥式整流然而单相桥式整流电路与半波整流电路相比，在相同的变压器副边电压下，对二极管的参数要求式一样的，并且还具有输出电压高、变压器利用率高、脉动小等优点，因此在次设计中我选用单相桥式整流电路。在调整管部分，既可以采用单管调整也可以采用复合管调整，但在此设计中要求额定电流Io=500mA，如果用单管的话，可能不能达到这么大的输出电流，因此在此设计中我选用复合管做调整管。滤波电路：经整流后的电压仍具有较大的交流分量，必须通过滤波电路将交流分量滤掉。尽量保留其输出中的直流

3、分量，才能获得比较平滑的直流分量。可以利用电容两端电压不能突变或流经电感的电流不能突变的特点，将电容与负载并联，或将电感与负载串联就能起来滤波作用。稳压电路：由于滤波后的直流电压Ui受电网电压的波动和负载电流变化的影响（T的影响）很难保证输出电流电压的稳定。所以必须在滤波电路和负载一直加上稳压电路，才能保证输出直流电压的进一步稳定。四、电路工作原理及参数选择1.电路工作原理如下图基本电路图所示，220V交流电经变压器产生低压交流电，VD1、VD2、VD3、VD4和C1构成整流滤波电路，产生20V的直流电压，VT4和Ro为过流保护电路，VT1、VT2为电压调整器

4、，VT3、VD5、R1、R2、R3、Rp构成输出电压取样比较电路，Rp调整输出电压大小。（1）稳压过程。当输出电压Uo因某种原因下降时，VT3的基极电压UBY也下降，VD5两端的电压恒定，因此VT3的UBE电压随之下降，VT3的工作点往截止区靠近，就造成VT3的集电极电压UC上升，即VT2的基极电压上升，从而使调整管VT1的UCE电压下降，使输出电压上升。若输出电压Uo因某种原因上升时，其过程恰好相反。这样输出电压因某种原因变化时，VT1和VT2构成的电压调整器就能够调整输出电压，使其保持恒定。（1）输出电压调整过程。RP用于调整输出电压大小。当RP滑动端向上

5、滑时，VT3的基极电压UB就上升，VD5两端的电压恒定，因此VT3的UBE电压随之上升，集电极电压UC就下降，即VT2的基极电压下降，从而使调整管VT1的UCE电压上升，使输出电压变小。若当RP滑动端向下滑时，输出电压则会变大。过流保护过程。VT4和Ro为过流保护电路,Ro阻值比较小（大约为1欧）。当输出电流Io较小时，在Ro上产生的电压较小，不足以使VT4导通，因此其不起作用。当输出电流Io过大时，在Ro上产生的电压较大，使VT4导通，VT4的集电极电压下降，即VT2的基极电压下降，电压调整管VT1的UCE电（2）压增大，使输出电压下降，起到保护作用。2.确

6、定电路参数（1）电源变压器T。若要求调整管VT1不进入饱和区，则Uimin≥Uomax+(2~3)V=15V:Ui=Uimin/(1-10%)=20VU2=Ui/1.2=16.7V考虑整流二极管和变压器T的降压等因素，取U2=15V。（2）整流二极管VD1、VD2、VD3、VD4IDM≥Io/2=250mAURM≥√2*(1+10%)U2=25.9V由此可知，VD1、VD2、VD3、VD4选择1N4001.（3）滤波电容C1根据电容C1的表达式C1=(3~5）T/2/RLmin已知输入交流电的周期T=1/f=0.02sRLmin=Uimin/Io=36欧因此C

7、1=2T/RLmin=1111uF对于耐压，因为URM≥√2U2max=√2(1+10%)U2=25.9V所以C1选用2200uF/25V的铝电解电容器。（4）调整管VTIU(BR)CEO1>UCE1max=Uimax-Uomin=Uimax=20VICM1>IO=500mAPCM1>IOUCE1MAX=16.5W因此，调整管VT1选用D880三极管，参数为U(BR)CEO=60V,ICM=3A,PCM=;并测得β1=50，rbe1=40欧。（5）其他小功率管VT2、VT3、VT4U(BR)CEO>UCEmax=22VICM≥Io/β1=10mPCM≥IoUC

8、Emax/β1=220mA因此，VT2