直流稳压电源的设计

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1、`直流稳压电源的设计摘要：直流稳压电源一般由电源变压器，整流滤波电路及稳压电路组成。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。经滤波器后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。本设计主要采用直流稳压构成集成稳压电路，通过变压，整流，滤波，稳压过程将220V交流电，变为稳定的直流电，并实现电压可在一定范围内调节。本次课程设计使用了变压器、二极管、三极管、电容、电阻、电位器等元件。关键字：直流，稳压，变压一、设计目的1、学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法、设计

2、步骤，培养综合设计与调试能力。2、学会直流稳压电源的实际方法和性能指标测试方法。3、培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。二、设计任务及要求4、设计并制作黑白TV电源5、输出电压：直流12V6、输出电流：1.5A7、设计电路结构，选择电路元件，计算确定元件参数，画出原理电路图。271、自拟实验方法、步骤，提出测试所需仪器。2、进实验室进行组装、调试，并测试器主要性能参数。一、设计方案稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个部分组成，构成线性串联稳压电路。如下图（1）所示。（a）稳压电源的组成框(b)整流与稳

3、压过程（1）稳压电源的组成框图及整流与稳压过程四、根据以上方案设计电路图(图2)27通过变压器实现降压，D1~D4组成的单相桥式整流电路将交变电流变为直流，再通过C1进行滤波。I部分电路分析⑴电源变压器电网提供的交流电一般为220V（或380V），而各种电子设备所需要直流电压的幅值却各不相同。因此，常常需要将电网电压先经过电源变压器，然后将变换以后的二次电压再去整流，滤波，和稳压，最后得到所需要的直流电压幅值。⑵单相桥式整流电路如下图3。27整流电路的作用是利用具有单向导电性能的整流元件，将正负交替的正选交流电压整流为单方向的

4、脉动电压。但是，这种单向脉动电压往往包含着很大的脉动成分，距离理想的直流电压还差的很远。在小功率直流电源中，经常采用单向半波，单向全波和单向桥式整流电路。①在e2的正半周期，二极管D1、D3导电，D2、D4截止，电流iD1、iD2通过RL,在负载上得到的输出电压极性为上正下负。在e2的负半周，D2、D4导电，D1、D3截止，iD3、ID4流过RL是产生的电压极性也是上正下负，因此在负载上的得到一个单方向的脉动电压。桥式电路的有关波形图见图4。②每个整流管的最大反响峰值电压URM是指整流管不导电时，在它两端出现的最大反向电压。选

5、管时应选耐压比这个数值高的管子，以免被击穿。整流二极管承受的最大反向电压就是变压器二次电压的最大值，即URM=e2。③二极管正向平均工作电流ID(AV)27 在桥式整流电路中，二级管VD1、VD2和VD3、VD4轮流导电，由图（3）的波形图可以看出，每个整流二级管的平均电流等于输出电流平均值的一半，即 ID(AV)=1/2IO(AV) 当负载电流平均值已知时，可以根据IO(AV)来选定整流二极管的ID(AV)。 27①整流电路的输出直流电压UO(AV)是输出电压瞬时值在一个周期内的平均值，由图4可见，在桥式整流电路中，UO(A

6、V)=上式说明，在桥式整流电路中，负载上得到的直流电压约为变压器二次电压的有效值得90%。27在同样的变压器二次电压之下，桥式整流电路输出电压的波形所包围的面积是半波整流电路的两倍，因此其平均值也是半波整流电路的两倍。⑶单相桥式整流电容滤波电路图5（a）电容滤波电路（b）波形图①电路组成和工作原理27将一个大电容C和负载电阻RL并联，即可组成电容滤波电路，如图5（a）所示。由于电容有维持其两端电压不变的特性，因此，将电容与负载并联，将使负载两端的电压波形比较平滑。如果不接电容，u2的正半周时二极管VD1，VD3导电，负半周时V

7、D2、VD4导电，输出电压的波形如图5（b）中虚线所示。并联电容以后，由图5（a）可见，在u2的正半周，当VD1、VD3导通时，除了有一个电流io流向负载外，同时还有一个电流ic向电容充电，电容电压uc的极性为上正下负。如果忽略二极管的内阻，则在二级管导通时，uc=uo=u2。当u2达到最大值后开始下降，此时电容上的电压也将由于放电而逐渐下降。当u2=uc时，二极管VD1、VD3被反向偏置，因而不导电，于是uc以一定的时间常数按指数规律下降，直到下一个半周，当

8、u2

9、>uc时，二极管VD2、VD4导通，输出电压uo的波形如图（

10、b）中实线所示。由图5（b）可以看出，加了电容滤波以后，输出电压的直流成分提高了。不接电容时，桥式整流电路的输出电压uo为半个正弦波的形状，如的波形如图5（b）中的虚线所示。在RL上并联电路以后，输出电压的波形如图5（b）中的实线所示，显然uo的波形包围的面积比原来虚线部分包