直流稳压暂态不间断电源设计

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1、1引言当今时代，几乎所有的电子设备都需要稳定的直流电源，来为用电设备提供能量，因此直流稳压电源的应用非常的广泛。直流稳压电源的电路形式有很多种,有串联型、开关型、集成电路、稳压管直流稳压电源等等。在电子设备中，直流稳压电源的故障率是最高的（长期工作在大电流和大电压下,电子元器件很容易损坏）但在直流稳压电源中，通过整流、滤波电路所获得的直流电源的电压往往是不稳定的。输出电压在电网电压波动或负载电流变化时也会随之有所改变。电子设备电源电压的不稳定,将会引起很多问题。除了设计出质量优良的直流稳压电源，有事在市电掉电时用户需要在短时间内不能让设备停止工作，即：具有

2、暂时不间断供电的功能，才能满足各种电子线路的要求。因此,直流稳压不间断电源的研究就颇为重要。目前产生直流稳压电源的方法大致分为两种:一种是模拟方法，另一种是数字方法。前者的电路均采用模拟电路控制，而后者则是通过数字电路进行自动控制。直流稳压电源朝着数字化方向发展。随着科学技术飞速发展,对电源可靠性、输出精度和稳定性要求越来越高,利用D/A转换器的高分辨率和单片机的自动检测技术设计程控电源就显示出其优越性。程控电源既能方便输入和选择预设电压值又具有较高精度和稳定性，而且可以任意设定输出电压或电流，所有功能由面板上的键盘控制单片机实现，给电路实验带来极大的方便

3、,提高了工作效率。在直流稳压电源的基础之上增加一个模块和蓄电池就可以满足暂时供电的要求而且价格相对市面上的交流ＵＰＳ低廉许多，而且可靠性强。传统的ＵＰＳ中文意思为“不间断电源”，是英语“UninterruptiblePowerSupply”的缩写，它可以保障计算机系统在停电之后继续工作一段时间以使用户能够紧急存盘，使您不致因停电而影响工作或丢失数据。它在计算机系统和网络应用中，主要起到两个作用：一是应急使用，防止突然断电而影响正常工作，给计算机造成损害；二是消除市电上的电涌、瞬间高电压、瞬间低电压、电线噪声和频率偏移等“电源污染”，改善电源质量，为计算机系

4、统等需要不听点的场合应用提供高质量的电源，而本设计不用繁琐高价的设计也可满足上述要求。1.1直流ＵＰＳ简介24和交流UPS一样，直流UPS的关键是输入电压中断后的续能问题，但DCUPS是将变换后的直流电压直接送给用电负载。实现DCUPS最简单的方法是电网电压经过整流滤波稳压后与蓄电池并联。在输入正常时，电池处于浮充状态（R为充电限流电阻）；当外电网断电后，由电池经导流二极管向负载供电。该方案对于直流负载的显著优点是，不需要再二次逆变，效率高，可靠性强，成本低，并且蓄电池对负载的动态特性有改善作用。但不足之处是，当电池向负载供电时，电池电平不稳定——逐渐下降

5、，往往需要二次稳压。1.2直流ＵＰＳ的发展前景几乎所有的电子电路都需要稳定的直流电源，在检定检修指示仪表时，除了要有合适的标准仪器外，还必须要有合适的直流电源及调节装置。当由交流电网供电时，则需要把电网供给的交流电转换为稳定的直流电。交流电经过整流、滤波后变成直流电，虽然能够作为直流电源使用，但是，由于电网电压的波动，会使整流后输出的直流电压也随着波动。同时，使用中负载电流也是不断变动的，有的变动幅度很大，当它流过整流器的内阻时，就会在内阻上产生一个波动的电压降，这样输出电压也会随着负载电流的波动而波动。负载电流小，输出电压就高，负载电流大，输出电压就低。

6、直流电源电压产生波动，会引起电路工作的不稳定，对于精密的测量仪器、自动控制或电子计算装置等，将会造成测量、计算的误差，甚至根本无法正常工作。因此，通常都需要电压稳定的直流稳压电源供电。晶体管直流稳压电源可以作为各种晶体管仪器、仪表、电子计算机、自动控制系统与设备的直流电源。精密稳压、稳流电源还可作为检定某些电工仪表用的稳压、稳流电源。因此，晶体管直流稳压电源是科研、生产、教学和维修等单位常用的必备仪器，直流UPS更是应运而生，在诸多场合得以应用！1.3本设计所要实现的目标本设计可以完成输出级四路同时输出，且电压数值各异，因此末级加入DC/DC变换器。要求P

7、Omax=75W、四路输出，所以选用INTERPOINT公司的HR70328512，因为＋24V支路可浮地输出，故跨接在±12V支路上。取输入电压UIN=24V，即蓄电池电平为24V。由于充电器采用LM217恒流，要求输入端电压UImin≥（27.5＋1.25＋2.5）=31.25V，还有一路﹢５其中：27.5V为蓄电池充电上限电压。242课题方案综述2.1课题目的本课题是设计一个直流供电系统，通过本设计了解直流稳压电源、UPS电源的工作原理，进而研究直流稳压电源不间断系统的设计方法，力争它的可实施性提高电源的性价比，与此同时，学习基本理论在实践中综合运用

8、的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调