交流220v转5v直流电源设计

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1、交流220V转5V直流电源设计2系统原理图2.1系统原理图首先是对220V的高压进行变压，变压器的具体的匝比要根据下级的电路来确定。变压之后的电流仍然为交流，在通过整流电路后，变为脉冲直流。滤波电路可以消除脉冲，但是输出的直流电压仍不稳定。最后，通过稳压电路，使得电压的稳定性大大捉高，整个过程如图2.1。两个方案的主要区别在稳压电路，其他部分的电路结构基本相同⑵。3.1.1稳压电路图3.1稳压电路稳压电路主要是对整流滤波Z后的电流作进一步处理，使其电压更稳定，同时让整个电路具有一定的负载能力，不会因为外部负载的变化而使输出电压发生变化。

2、如图3.1,Q1和Q2构成NPN复合管，可以极大的提高电流放大倍数，减小输入电阻。LED2兼作电源指示和稳压管作用。LED1和R3组成简单过载及短路保护电路。R5和R4进行分压，然后将R4上的电压通过Q3反馈到Q1Q2组成的放大电路。最后C3可以使电压的稳定性进一步提高。（1）确定输入电压此部分电路的输入电压即为整流滤波电路的输出电压，为匕=匕=匕喰+%1=5+5=10「（3.1）其中，匕•就是103与104Z间的电压。匕“和为最大输出电压5V。匕也为三极管Q1的集电极与发射极之间的电压。一般要选择匕£1在3〜8V的三极管，以保证其工

3、作在放大区。我选择为5V左右的三极管。（2）确定三极管估算出三极管的ZCmax,VC£nm,%敢值，再根据三极管的极限参数ICM,V{liR）cEo，%来选择三极管。Zrnvlx120mA（3.2）VC£max二匕一二10-5二5「（3.3）^max=匕Jcsix=°・8319W（3.4）查三极管手册，只要/CM，岭般）CE。，&沏大于上述计算值，就可以作为Q1。同时，为满足上一个对输入电压的条件，我选择的是2N5551。Q2和Q3由于电流电压都不太大，功耗也小，因此不需要计算其值，一般可选用小功率管，我选择的是2N2222A。（3）

4、确定基准电压VZ=nVo~VBE3（3・5）由于％E3比较小，只需要Vz

5、,该电流即是流过R5和R4的电流（由于Q3的基极电流很小,可以忽略不计）。若人取得过大，则取样电路的功耗也大；若人取得过小，则取样比n会因Q3的基极电流的变化而不稳定，同吋也会造成匕不稳定⑸。(3.9)实际应用中，一般取人=（0.05~0.1”。，我选择的是/,=0.0857,=120x0.085=10.2mA然后计算取样电阻,(3.10)R4=1.66+0.64""105=220Q(3.11)(3.12)3.1.2变压整流滤波电路图3.4变压整流滤波电路（1）确定变圧器匝数之前已经确定103与104之间的电压匕为10V,再考虑到通过整

6、流滤波后，电压有效值会增大,1.111.11=9V(3.13)(3.14)因此，变压器二次侧的电压为⑷变压器的扎比为（2）确定整流二极管对整流二极管，只要求其最高反向工作电压大于血岭，保证在反向时不会被击穿。我采用的是lN4001o（3）确定滤波电容电容应满足C,>5—（3.15）&其中，T=20ms（输入交流电的周期）。我使用的是470“F的电容，较大的电容可以取得更好的滤波效果。3.1.3整机电路的测试整机电路如图3.5。使用Multisim中的交流源代替现实中的市电，设定其电压有效值为220V,频率为50血。输出端接滑动变阻器，代

7、替现实中的负载。改变滑动变阻器的阻值，通过观察万用表的直流电压显示数值，电压变化不大，可见英具有一定的负载能力，如表3.1。表3.1负载测试负载阻值Q100050010040输出电压V5.0315.0295.0215.006当负载阻值小于40Q时，LED1会亮，从而起到了过载保护的作用。图3.5整机电路的测试