模电课程设计(直流稳压电源)

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1、题目名称：直流稳压电源姓名：吴金光班级：电气132学号：201333495207日期：2015-7-9模拟电子技术课程设计任务书适用专业：电子信息工程专业设计周期：一周一、设计题目：直流稳压电源二、设计目的及要求1.1设计目的1、通过集成直流稳压电源的设计，安装和调试，学会选择变压器、整流二极管、滤波电路、集成稳压器及相关元器件设计直流稳压电源；2、仿真并焊接直流稳压电源。3、掌握直流稳压电路的调试及主要技术指标的测试方法。1.2设计要求1、要求设计制作一个直流稳压电源，可将220V/50HZ交流电源输出±12V(±5

2、V)直流电压；2、仿真直流稳压电源；3、电网供给的交流电压U1为220V，50HZ。变压器输出电压U2为18V～20V，50HZ。4、稳压电源输出直流电压可调，且输出电流可扩展。5、安装调试后焊接并书写课程设计报告书。6、答辩验收。三、设计原理及方案比较四、设计报告总结（要求自己独立完成，不允许抄袭）。1、对所测结果（如：变压器的输出，滤波输出，稳压输出进行测量）进行全面分析，总结稳压电路稳压的条件条件。2、分析讨论测试中出现的故障及其排除方法。3、体会与收获。一、方案论证与比较1.1方案提出方案一：三端稳压电源方案二

3、：线性稳压稳流电源方案三：半桥式直流稳压电源1.2设计方案的论证和选择方案一中三端稳压电源只有输入，输出和公共引出端，组成稳压电源所需的外围元件少。器件体积小，性能高，操作简单，电路简单，使用方便。内部电路具有过压保护、过流保护、过热保护功能，这使它的性能很稳定，并且能防止过载，能够实现1A以上的输出电流。器件具有良好的温度系数，因此产品的应用范围很广泛。三端稳压芯片的内部含有限流保护、过热保护和过压保护电路，采用了噪声低、温度漂移小的基准电压源，工作稳定可靠。解决了与单点调节相关的分散问题，而且成本低廉。方案二中线性

4、稳压电源是比较早使用的一类直流稳压电源。线性稳压直流电源的特点是：输出电压比输入电压低；反应速度快，输出纹波较小；工作产生的噪声低；效率较低（现在经常看的LDO就是为了解决效率问题而出现的）；发热量大（尤其是大功率电源），间接地给系统增加热噪声。方案三中半桥式直流稳压电源的优点是体积小，重量轻，稳定可靠，缺点是相对于线性电源来说波纹较大。二、系统的功能及设计框图2.1系统的全部功能、要求及技术指标交流电经整流滤波电路转换为直流电，再经滤波电路滤去整流输出电压中的纹波，最终输出平稳的直流电。且输出直流电压可调，输出电流可

5、扩展，输出纹波电压与稳压系数均小于一定值。1、电网供给的交流电压U1为220V，50HZ；2、变压器输出电压U2为18V～20V，50HZ；3、稳压电源输出直流电压可调，最大负载电流100mA左右；4、输出纹波电压小于5mv，稳压系数<=0.01；5、驱动负载可调（如：120Ω

6、或电流调整率）、纹波电压（纹波系数）及温度系数。2.2确定设计框图（系统包含的单元电路及结构）和总体设计方案稳压模块滤波模块整流模块三端稳压电源图1三端稳压电源系统框图总设计方案：220V的电压经变压器变压后变成电压值较小的交流，再经桥式整流电路和滤波电路形成直流，稳压部分采用串联型稳压电路。比例运算电路的输入电压为稳定电压，且比例系数可调，集成运放输出端加晶体管，并保持射极输出形式，就构成了具有放大环节的串联型稳压电路。2.3单元电路的分析与设计：1、电源变压器：是降压变压器，它将电网220V交流电压变换成符合需要的

7、交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定。2、整流电路：利用单向导电元件，把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电，单相桥式整流电路如图2。由图可见，U2正半周时D1、D4导通，D3、D2截止，在负载电阻RL上形成上正下负的脉动电压；而在U2负半周时，D2、D3导通，D1、D4截止，在RL上仍形成上正下负的脉动电压。如果忽略二极管内阻，有Uo≈U2。桥式整流电路波形如图3（b）所示。正负半周均有电流流过负载，而且电路方向是一致的，因而输出电压的直流成分提高，脉动成分降低。单相桥式整流电路主要参数：输

8、出直流电压O(AV)U,脉动系数S，二极管正向平均电流ID(AV),二极管最大反向峰值电压URM。桥式整流电路解决了单相整流电路存在的缺点，用一次级线圈的变压器，达到了全波整流的目的。图2单相桥式整流电路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。设u2波形如图3（b）所示，未接电容