直流稳压电源 毕业论文设计

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1、直流稳压电源毕业论文设计一、设计任务与要求1、输出电压可调：Vo=+3V~9V2、最大输出电流：Iomax=800mA3、输出电压变化量：△Vop-p≦5mV4、稳压系数：Sv≦3×10¯³5、有保护装置。二、方案设计与论证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，如图所示：+电源+整流+滤波+稳压+u1u2u3uIU0_变压器_电路_电路_电路_u1u2u3uIU0（a）稳压电源的组成框图0t0t0t0t0t（b）整流与稳压过程图图1、稳压电源的组成框图及整流与稳压过程方案一：单相整流半波电路利用二极管的单向导电作用

2、将变压器二次测的交流电压换成负载RL上的单向脉动电压，达到整流的目的。①输出电压平均值：Vo(AV)=1/2π·∫(0~π)·√2V2sinwtd(wt)=√2/π·V2≈0.45V2②输出电压的脉动系数：C=VoNV/Vo(AV)=(V2/√2)/((√2/π)V2)=π/2≈1.57方案二：单相桥式整流电路利用变压器的一个二次侧绕组的四个整流二极管，使在交流电源的正、负半周内，整流电路的负载上都有方向不变的脉动直流电流流过，输出Vo为全波波形。输出电压平均值：Vo（AV）=（（√2V2）/π）V2≈0.9V2输出电压的脉动系数：VoM1

3、=2/π·∫(0~π)·√2V2sinwtcos2wtd(wt)=4√2/3π·V2S=VoM1/Vo(AV)=4√2/3π·V2/((2√2V2)/π)≈0.67综上所述：单相桥式整流电路的输出电压较高，脉动小，变压器的利用率高所以选方案二。三、单元电路设计与参数设计整流电路利用桥式整流电路，如图所示：①在桥式整流电路中，由于四个整流二极管两两轮流在交流电的正、负半周内导电，因此流过每个整流二极管的平均电流是电路输出电流平均值的一半ID(AV)=Io(AV)/2=1/2·Vo（AV）/RL=0.7V2/2RL=0.35V2/RL②桥式整流

4、电路因变压器只有一个二次侧绕组，已知在V2正半周是，VD1、VD3导通，VD2、VD4截止。此时VD2、VD4相当于并联在变压器的二次侧绕组上，所以，所承受的最大反向电压为V2的最大值，即：VRM=√2V2.在负半周时，VD1、VD3也承受同样大小的反向电压。①在设计中，常利用电容器两端的电压不能突变的特点，将电容器和负载电容并联，以达到电压Vo1=(1.1~1.2)V2,直流输出电流Io1=I2/（1.5-2），(I2是变压器副边电流的有效值)稳压电路可选集成三端稳压器电路。3.1、选择三端集成稳压器。因为要求输出电压可调，所以选择三端可

5、调式集成稳压器，常见主要有CW317,CW337,LM317,LM337。317系列稳压器输出连续可调的正电压，337系列稳压器输出连续可调的负电压，可调范围为1.2V~37V,最大输出电流Iomax为1.5A，稳压内部含有过流过热保护电路，具有安全可靠，不易损坏，使用方便等优点，在此用到317系列，其管脚图和典型应用电敏如图：LM317的内部都有一个稳压二极管，VZ=VRLF=1.25V如上图，电路输出电压Vo可通过电位器R2调节输出电压为：Vo=UREF+(UREF/R1+IA·R2)≈1.25×（1+R2/R1）其中IA为调整端的电流

6、很小，一般可忽略。LM317的特性参数，输出电压可调范围：1.2V~37V输出负载电流：1.5A输入与输出工作压差：△V=UI-Vo为3~40V能满足要求。3.2选择电源变压器电源变压器的作用是将来自电网的220V交流电压Vi变为整流电路所需要的交流电压V2电源变压器的效率为：η=P2/P1，其中，P2式变压器副边的功率，P1是变压器原边的功率。一般小型变压器的效率如表1所示：表一，小型变压器的效率副边功率P2＜10VA10~30VA30~80VA80~200VA效率：η0.60.70.80.85因此当算出了副边功率P2后，就可以根据上表算

7、出原边功率P1。由于LM317输入电压与输出电压差的最小值△V=（V2-Vo）min=3V，最大值△V=（V2-Vo）max=40V故LM317的输入电压范围为：Vomax+（VI-Vo）mix≦VI≦Vomin+（VI-Vo）max即9V+3V≦VI≦3V+40V12V≦VI≦43VV2≥VImin/1.1=12/1.1=11V，取V2=12V变压器副边电流：I2>Iomax=0.8A,取I2=1A因此，变压器副边输出功率P2≥I2V2=12W由于变压器的效率η=0.7，所以变压器原边输入功率P1≥P2/y=17.1W,为留有余地，选用功

8、率为20W的变压器。3.3选用整流二极管由于VRM>T2V2=√2×12=17V.Iomax=0.8AIN4001的反向击穿电压VRM>150V，定工作电流IP=1A>Iomax