模拟电路——直流稳定电源

《模拟电路——直流稳定电源》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：信息工程学院题目:直流稳定电源初始条件：电阻，电容，电感，电位器，晶体管，放大器，TL414,LM324若干要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1.稳压电源.在输入220V、50Hz、电压变化范围＋15%～－20%条件下，输出电压为9-12V可调，最大输出电流1.5A。2.DC-DC转换器.在输入为9-12V条件下，输出电压+100V，输出电流10mA。时间安排：第19周理论讲解，时间：第20周理论设计、实验室安装调试，地点：综合实验室、通信工程实验室（1）指导教师签名：2009

2、年1月日系主任（或责任教师）签名：2009年1月日直流稳定电源一、方案认证与比较在进行电路的设计过程中，我们采用的是模块化思想，将整个电路分成几个分立的模块来分析、制作，最后再进行组装、调试。方案一：采用单级开关电源，由220V交流整流后，经开关电源稳压输出，但是由于这种方式产生的直流电压纹波比较大，无法得到稳定的电压输出，不符合我们的要求。方案二：我们将从滤波电路输出的电压接到线性稳压电路（如下图1所示）图1线性稳压电路的输出值可调，为9～12V的直流输出。此方案的优点是：电路简单、很容易调试，但是效率比较低，其输入端一般为15V左右的电压，而输出只有9～12V，压降较大，

3、功率损耗比较严重，无法实现效率≥40％的目的。方案三：图2以方案二为基础，在线性稳压电路前加入DC-DC变换器，采用脉宽调制（PWM）技术，并采用恒压差控制技术，如图2所示在这种情况下，由DC-DC变换器来完成从不稳定的直流电压到稳定的直流电压的转变，由于采用脉宽调制技术和恒压差控制技术，使得线性稳压电路两端压差减小，电路消耗大幅度下降，解决了方案二中的效率低下的问题。其次，由于使用脉宽调制技术，使得电路有了过流、过热、自动恢复等功能。二、直流稳压电源的组成2.1直流稳压电源的组成框图各种电器设备内部均是由不同种类的电子电路组成，电子电路正常工作需要直流电源，为电器设备提供直

4、流电的设备称为直流稳压电源。直流稳压电源可以将200V的交流输入电压转变成稳定不变的直流电压，直流稳压电源的组成框图如图3所示。图3直流稳压电源组成框图2.1.1直流稳压电源各部分作用变压电路的作用是将220V的交流电变换成电路所需的低压交流电，用普通的电源变压器即可实现变压的目的。整流电路的作用是将输入的交流电变换成单向脉动的直流电，可以通过桥式整流电路实现，经过桥式整流之后输出的波形如图4。图4滤波电路的作用是平滑整流输出的单向脉动电压，最简单的滤波电路是电容器，桥式整流电路输出的波形经电容滤波电路处理后的输出电压波形如图5所示。2．2串联型稳压电源电路图52．2.1电路

5、的组成最简单的串联型稳压电源电路如图6所示。图6串联稳压电源电路图中的C1是电源滤波电容，设电容C1两端的输出电压为Ui，该电压是稳压电路的输入电压。稳压电源中的稳压电路由四个单元组成。（1）基准单元：限流电阻R2和稳压管D1组成稳压电路的基准单元，该单元的作用是为稳压电路提供自动调整所需的基准电压UZ。（2）取样单元：电阻R3、R4和电位器RP组成稳压电路的取样单元，因该单元与负载电阻RL相并联，所以该电路两端电压的变化情况直接反映了输出电压的变化情况。（3）放大单元：稳压电路中的放大单元由三极管T2、电阻R1和稳压管D1等器件组成，该电路可将取样电路所采到的电压UB2与基

6、准电压UZ进行比较，并产生与输出电压变化情况成正比的控制信号，控制信号经放大后产生控制电压，控制调整管T1的输出电压，以保证稳压电源输出电压的稳定。（4）调整单元：稳压电路中的调整单元由三极管T1和外接的负载电阻RL等器件组成，调整管T1与负载电阻RL等组成射极输出器。射极输出器是串联电压负反馈电路，因电压反馈可以稳定输出电压，所以，稳压电源的输出电压将很稳定。2.2.2串联型稳压电源的工作原理讨论串联型稳压电源的工作原理可分负载电阻不变，输入电压变化和输入电压不变、负载电阻变化这两种情况。（1）负载电阻不变，输入电压变化时的稳压过程负载电阻RL保持不变，输入电压Ui上升时，

7、会引起输出电压UO也上升，在这种情况下，稳压电源稳压的流程图是由稳压的流程图可见，输入电压Ui、输出电压UO和调整管的输出电压UCE1三者之间是串联的关系，所以，该电路称为串联型稳压电源。（2）输入电压不变，负载电阻变化时的稳压过程输入电压Ui保持不变，负载电阻RL上升时，会引起输出电压UO也上升，在这种情况下，稳压电源稳压的流程图是2.2.3．稳压电源输出电压UO的计算公式在图10-1-4所示的电路中，设电位器上段的电阻值为RP1，下段的电阻值为RP2，取样放大管T2基极的电位UB约等于UZ，在IB2