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1、课程设计报告直流稳压电源专业电子信息工程学生姓名成亮亮班级B电子061学号0610620103指导教师孙宏国完成日期2008.9.10-2008.10.28【课程设计】1.直流稳压电源的设计一.实验目的通过直流稳压电源的设计､安装和调试,要学会:⑴选择变压器､整流二极管､滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电流;⑵掌握直流稳压电路的调试及主要技术指标的测试方法｡二.设计任务1.直流稳压电源的主要技术指标⑴同时输出+12V电压､输出电流为500MA｡⑵稳压系数S《0.05(3)具有过流保护功能2.设计要求⑴合理选择变压器､稳压器及二极管⑵
2、完成全电路理论设计､安装调试､绘制电路图⑶撰写设计报告､调试总结报告及使用说明书｡三.基本原理⒈交流电源电压经电源变压器变换成整流电路所需的交流电压植后,通过整流电路变换成单向脉冲电压,再由滤波电路滤去其中的交流分量,得到较平滑的直流电压,最后经稳压电路获得稳定的直流电压｡2.结构框图直流稳压电源结构图和稳压过程四.单元电路的设计1.桥式整流电路整流电路:将变压器输出的符合电压要求的交流电变换为所需数值的直流电｡常用的整流电路主要有:半波整流､全波整流及桥式整流等｡相对于半波整流相,全波整流二极管交替导通,其输出电压纹波明显减小;而桥
3、式整流电路是全波整流电路的一个变形,其输出电压波形与全波整流电路相同,但加在变压器次级线圈上的电流变为了极性正负交替的脉冲电流,其性能更加优越｡本设计中采用性能优越的桥式整流电路｡2.滤波电路:滤波电路:使交流电在经过二极管整流后获得的有杂波的直流电,变成波形较为平滑的直流电｡本次实验我们使用滤波电容实现滤波｡3.稳压电路:采用三端集成稳压器｡W7800型为输出电压固定的三端集成稳压器其中二极管D5,D6在接有感性负载时用作“续流”保护｡Uf为整流滤波后的直流电压｡电容C3,C4用以抵消输入端引线过长时的电感效应,防止产生自激振荡,C
4、5,C6用以改善稳压器在负载电流瞬时变动时,输出电压引起的波动,控制纹波电压的范围五.总体设计(1)变压器变压器的作用是把电网提供的交流电压转变成符合整流电路需要的交流电压｡选用的时候,应该考虑就是功率和次级的交流电压｡要根据电压和最大输出电流来确定电源变压器的功率｡按照设计要求,变压器的输出电压应为9V,最大电流应不小于1A,本实验选用输出电压为15V､220/0.1A的变压器｡(2)整流电路桥式整流电路是利用二极管的单向导电性将交流电变换成单向脉动的直流电压,电路由四个完全一样的二极管连接而成｡它是全波整流电路的变形,但在一定程度
5、上克服了全波整流电路的缺点｡下图即为桥式整流电路原理图｡图中UL为电源变压器,它的作用是将交流电网电压UL变成整流电路要求的交流电压U2,Rl是要求供电的负载电阻四只整流二极管D1~D2接成电桥的形式,故有桥式整流电路之｡桥式整流电路的工作原理是:在为正半周时,承受正向电压,导通,承受反向电压,截止｡电阻R上形成上正下负电压｡在负半周时,承受正向电压,导通;承受反向电压,截止｡R上形成上正下负的电压｡四个二级管两个一组轮流交替导通截止,则R上可以获得完整的全波整流电压｡桥式整流电路中每只二极管承受的反向电压等于变压器次级电压最大值,较
6、之全波整流电路小了二分之一｡这对于二极管来说是有保护作用的｡电路中采用的二极管要根据不同的整流方式和负载R的大小来选择选择时主要考虑的依据为:整流二极管的最高反向电压满足的条件整流电路性能的主要指标为输出直流电压和电压纹波因子｡特别是输出电压的纹波因子,它表征整流电路输出电压波形的平滑程度｡也即反应了输出电压的质量高低｡通过负载Rl的电流iL以及电压vL的波形如下图所示｡显然,它们都是单方向的全波脉动波形｡(3)滤波电路滤波电路用于滤去输出电压中的纹波,一般由电抗元件组成｡由于电抗元件在电路中有储能作用,并联的电容C在电源供给的电压升
7、高时,能把部分能量存储起来,而当电压降低时,就能把能量释放出来,使负载电压比较平滑,即C具有平波作用;与负载串联的电感L,当电源供给的电流增加时,它能把能量存储起来,而当电流减小时又能把能量释放出来,使负载电流比较平滑,即电感也具有平波作用｡在桥式整流电路和负载电阻之间并入一个电容C即得到电容滤波电路如下图(4)稳压电路在这里我们采用串联反馈式稳压电路｡下图是其结构图,图中V1是整流滤波电路的输出电压,T为调整管,A为比较放大电路,Vref为基准电压,它由稳压管D2与限流电阻R串联所构成的简单稳压电路而得,R1和R2组成反馈网络｡这种
8、稳压电路的主回路是起调整作用的BJTT与负载串联,故为串联式稳压电路｡输出电压的变化量由反馈网络取样经放大电路(A)放大后去控制调整管T的c-e级间的电压降,从而达到稳定输出电压V0的目的｡当输入电压V1增加时,导致输出
