直流集成稳压电源的设计

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1、直流集成稳压电源的设计：电源作为通信电路设计中必不可少的组成部分，受到越来越多的重视。因此，对直流稳压电源的设计具有重要的现实意义。在本文中，首先对稳压电路原理进行分析，确定一定的设计标准；其次，根据设计标准搭建典型的电路，进行分析；再次，利用Multisim软件进行仿真；最后，对整个设计进行必要的总结。　　关键词：直流稳压电源整流滤波稳压Multisim　　：TN86：A：1007-9416(2011)11-0087-02　　　　1、引言　　随着通信技术的发展，直流集成稳压电源在电子线路设计的应用越来越广泛。该电路的设计方

2、法也是越来越多，但是，基本的设计思想是比较一致的。作为通信电子线路的重要组成部分，试想如果电源的设计本身就有问题，那一个好的电路设计又从何而来呢。因此，在这对直流集成稳压电源的设计是很有必要的。　　但是，要设计出一个好的直流集成稳压电源，就需要对其中的理论进行深刻的掌握，同时，对其中各模块典型的电路比较熟悉，如此，加上一定的计算机辅助设计，定能够设计出很好的电路结构。　　2、设计标准　　作为一种设计，要建立自己的设计标准。根据实际的需要，为直流集成稳压电源建立如下的设计标准，以便后续设计的展开。　　(1)当输入电压在220V

3、±10%时，输出电压为3——9V,IOMAX=800mA；　　(2)输出纹波电压小于5mV，稳压系数小于5×10-3，输出内阻小于0.1欧。　　3、原理分析　　3.1稳压电源构成　　稳压电源一般由变压器、整流器和稳压器三大部分组成，即变压器，整流滤波电路和稳压电路。如下图所示。变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电。整流器把交流电变为直流电。经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。　　3.2各组成部分电路作用分析　　上面已经对稳压电源的结构有了比较详细的介绍，下面主要对其中各个构成部分的具体作用进行分

4、析描述。　　首先，交流电压变换部分。一般的电子设备所需的直流电压较之交流电X提供的220V电压相差较大，为了得到输出电压的额定范围，就需要将电X电压转换到合适的数值。所以，电压变换部分的主要任务是将电X电压变为所需的交流电压，同时还可以起到直流电源与电X的隔离作用。　　其次，整流部分。整流电路的作用，是将变换后的交流电压转换为单方向的脉动电压。由于这种电压存在着很大的脉动成份（称为纹波），因此一般还不能直接用来给负载供电，否则，纹波的变化会严重影响负载电路的性能指标。　　再次，滤波部分。滤波部分的作用是对整流部分输出的脉动直

5、流电进行平滑，使之成为含交变成份很小的直流电压。也就是说，滤波部分实际上是一个性能较好的低通滤波器，且其截止频率一定低于整流输出电压的基波频率。　　最后，稳压部分。尽管经过整流滤波后电压接近于直流电压，但是其电压值的稳定性很差，它受温度、负载、电X电压波动等因素的影响很大，因此，还必须有稳压电路，以维持输出直流电压的基本稳定。　　4、设计与仿真　　4.1总体方案设计　　电源变压器是将交流电X220v的电压变为所需的电压值，然后通过整流电路将交流电压变成脉动的直流电压。由于此脉动的直流电压还含有较大的纹波，必须通过滤波电路加以

6、滤波，从而得到平滑的直流电压。但这样的电压还随电X电压波动（一般有10%左右的波动），负载和温度的变化而变化。因而在整流滤波之后，还需接稳压电路。稳压电路的作用是当电X电压波动，温度和负载变化时，维持输出直流电压稳定。依据这个基本的思想来设计电路。　　4.2各模块参考电路　　上面已经对整体的设计方案进行了确定，下面需要对其中各模块的电路进行分析与设计。主要考虑整流电路、滤波电路和稳压电路的功能电路。　　4.2.1整流电路　　目前，作为整流电路的设计方案主要包括半波整流法和全波桥式整流电路。在这里选择全波桥式整流电路。　　该电

7、路工作原理：设变压器次级电压U2=U2msint=U2sint，其中U2m为其幅值，U2为有效值。在电压U2的正半周期时，二极管D1、D3因受正向偏压而导通，D2、D4因承受反向电压而截止；在电压U2的负半周期时，二极管因受D2、D4正向偏压而导通，D1、D3因承受反向电压而截止。显然，输入电压是双极性，而输出电压是单极性，且是全波波形，输出电压与输入电压的幅值基本相等。　　4.2.2滤波电路　　尽管全波整流的纹波系数较之半波整流有很大改善，但还不能直接给负载供电，需采用滤波电路进一步减小纹波。滤波通常是利用电容或电感的能量

8、存储作用来实现的。目前主要的滤波电路主要包括电容滤波电路和电感滤波电路。这两种电路是有所不同的，电容滤波电路主要针对负载电压较高，但是负载变化不大的场合；而电感滤波电路主要是针对低电压，但是大电流的场合。综合比较，在本设计中，选择电容滤波电路。　　该电路工作原理：设U2=U2msint=U