串联稳压电源设计

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1、目录一、设计目的与要求31.1、设计目的31.2、设计要求3二、设计思路及参考电路32.1、设计思路32.2、参考电路3三、设计仿真结果4四、串联稳压电源的改进措施44.1使用恒流源负载44.2增加电压放大部分的级数54.3采用辅助的稳定电源54.4增加补偿电路5五、设计实验收获与体会5一、设计目的与要求1.1、设计目的在电子电路中，通常需要电压稳定的直流电源供电。本次设计的目的是通过串联稳压电源的设计、安装和调试掌握直流电源的工作原理及其一般设计方法，了解变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器在电路中的作用，掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测试方

2、法。2.2、设计要求设计一串联稳压电源，要求其输出电压在9~12V可调，并且具有过流过压保护装置。二、设计思路及参考电路2.1、设计思路稳压电源是由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路等四部分组成。电源变压器是将交流电网220V的电压变为所需要的电压值，然后通过整流电路将交流电压变为脉动的直流电压。由于此脉动的直流电压还含有较大的纹波，必须通过滤波电路加以滤除，从而得到平滑的直流电压。但这样的电压还随电网电压的波动、负载和温度的变化而变化。因而在整流、滤波电路之后，还需要接稳压电路。稳压电路的作用是当电网电压波动、负载和温度变化时，维持输出电压电流稳定

3、。图1稳压电源结构图由于对桥式整流、电容滤波电路十分成熟，因此选择桥式整流、电容滤波电路作为电源的整流、滤波部分。桥式整流电路的优点是输出电压高，纹波电压较小，管子所承受的最大反向电压较低，同时因电源电压在正、负半周内都有电流供给负载，电源变压器得到了充分的利用，效率较高；电容滤波电路简单，负载直流电压较高，纹波也较小。由于要求电源输出电压有一定的调整范围，稳压电源部分选择串联负反馈稳压电路。同时由于对输出电流要求比较大，调整管必须采用复合管。整个电路设计分为变压部分、整流部分、滤波部分、稳压部分，分别从每部分着手，设计整个电路图。2.2、参考电路图2参考

4、电路三、设计仿真结果图3最大输出电压图4最小输出电压四、串联稳压电源的改进措施一般改善稳定度的方法有：使用恒流源负载、增加电压放大部分的级数、采用辅助的稳定电源、增加补偿电路等方法。4.1使用恒流源负载由于串联负反馈稳压电路是通过输出电压的变化量，经放大后来调节调整管的管压降达到稳压的目的。当放大倍数越高，电源的稳定度就越高。对于三极管放大器，当集电极电阻越大同时输入电阻越小时，放大倍数就越大。但集电极电阻过大会造成集电极电流过小，会造成输入电阻增大。为解决这个矛盾，可以使用恒流源负载代替集电极电阻。4.2增加电压放大部分的级数由于当放大电路的放大倍数越高

5、时，电源的稳定度就越高。一般单管放大电路的放大倍数有限，可以采用增加放大电路级数的方法来提高放大倍数，这样也可以大大提高电源的稳定度。不过增加放大电路的级数后，电路更容易产生自激振荡，在设计放大电路时需要采取手段避免电路产生自激。由于增加电压放大级数不可避免的增加了电路的复杂程度，一般分离元件制作的稳压电源中较少使用此方法。4.3采用辅助的稳定电源在基本形式的串联负反馈稳压电路中，放大管T3的集电极电路R1直接连接到经整流滤波后的电压上。由于这个电压不是稳定的电压，当其发生变化时，其变化量会加到调整管的基极，进而影响输出电压稳定度。可以通过将R1接入到一个

6、稳定电压的方法来避免这种影响4.4增加补偿电路由于串联负反馈稳压电路是通过输出电压的变化量来控制稳定度，那么可以直接使用输入电压的波动或者负载电流的波动来进行补偿控制，理想状态下可以达到补偿效果正好等于输出电压的变化量。但由于补偿量的计算比较复杂，实际电路中受各种因素影响，补偿效果也难以达到要求。一般较少采用此方法，多为针对特定电路采取的临时措施。五、设计实验收获与体会附：元件清单变压器TRAN-2P2S1个三端集成稳压管LM317L1个电容10uf1个470uf1个330nf1个1uf2个B125C10001个三极管1N9142个电阻120欧姆1个10k

7、1个1.3k1个滑动变阻器最大阻值600欧姆1个