直流稳压电源--模电实验报告

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1、模拟电子电路课程设计报告书题目名称:日期:直流稳压电源2017.6.11目录绪论2一设计目的3二设计要求与指标3三理论分析4四器件选择及计算9五具体制作步骤12六测试方法13七问题及总结15八心得体会17绪论直流稳压电源一般由电源变压器，整流滤波电路及稳压电路所组成。变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电。整流器把交流电变为直流电。经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。本设计主要采用直流稳压构成集成稳压电路，通过变压，整流，滤波，稳压过程将220V交流电，变为稳定的+/-5v直流电，并实现电压可在8-15V连续可调。电源在生活中是非

2、常常见的一种电器，任何电了电路都离不开电源，就像我们下学期即将学到的单片机一样，需要5V的直流电源，没有电源就不能进行正常的工作，如果用干电池进行供电，则有供电功率低，持续供电能力差，成本高等缺点。而交流电在产生、电能输送等方面具有独特的优点，发电站、各市电网中的电能传输都是以交流电的形式进行输送，如果我们对市电提供的电压进行降压整流等，把交流电转换成直流电，以获得我们所需要的电压。一设计目的1.学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。2.学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。3•培养实践

3、技能，提高分析和解决实际问题的能力。设计要求与指标2.1设计要求(1)分析电路组成及工作原理；(2)单元电路设计计算；(3)采用分立元件电路；(4)画出完整电路图；(5)调试方法；(6)小结与讨论。2.2设计指标(1)输出电压：8~15V可调(2)输出电流：IO=1A(3)输入电压：交流220V+/-10%(1)保护电流：IOm=l.2A(2)稳压系数：Sr二0.05%/V(3)输出电阻：R0〈0.5Q(4)交流分量(波纹电压)：〈10nW三理论分析3.1整体电路分析T整流滤波稳压0twA负载脉动克流H流工频交流3.1直流稳压电源框图交流电经整流滤波电路转

4、换为直流电，再经滤波电路滤去整流输出电压中的纹波，最终输出平稳的直流电。且输出直流电压可调，输出电流可扩展，输出纹波电压与稳压系数均小于一定值。3.2单元电路分析3.2.1变压器I、电源变压器是降压变压器，它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定。II、电源变压器特性参数1工作频率变压器铁芯损耗与频率关系很大，故应根据使用频率来设计和使用,这种频率称工作频率。2额定功率在规定的频率和电压下，变压器能长期工作，而不超过规定温升的输出功率。3额定电压指在变压器的线圈上所允许施加的电压，工作时不得大于规定

5、值。4电压比指变压器初级电压和次级电压的比值，有空载电压比和负载电压比的区别。5空载电流变压器次级开路时，初级仍有一定的电流，这部分电流称为空载电流。空载电流由磁化电流（产生磁通）和铁损电流（由铁芯损耗引起）组成。对于50Hz电源变压器而言，空载电流基本上等于磁化电流。6空载损耗：指变压器次级开路时，在初级测得功率损耗。主要损耗是铁芯损耗，其次是空载电流在初级线圈铜阻上产生的损耗（铜损），这部分损耗很小。7效率指次级功率R2与初级功率P1比值的百分比。通常变压器的额定功率愈大，效率就愈高。8绝缘电阻表示变压器各线圈之间、各线圈与铁芯之间的绝缘性能。绝缘电阻的

6、高低与所使用的绝缘材料的性能、温度高低和潮湿程度有关。III、确定变压器次级电压由―=1抄S聞=U°+Uces取Uces=4V有匕=22u由S=1.2(/次得:U次=^=—=18.3V考虑到最低电压为辽20-10%=198V,此时次级应有18.3V,所以正常（~220V）时有:220=-^8.3=20^^=20V3.2.2整流电路整流电路是把交流电压转变为直流脉动的电压。常见的小功率整流电路，有单相半波、全波、桥式整流等。我们采用常用的桥式整流图3.2整流电路四只整流二极管D]・D4接成电桥的形式，故有电桥的之称ul>0时。D1,D3导通D2,D4截止电流通

7、路:由+经D1tRLtD3t-；ulvO吋D2,D4导通D1,D3截止电流通路:由■经D2tRLtD4t+。整流桥的输入U1,和输出U0的波形图3.3整流前和整流后的波形3.2.3滤波电路经过整流后的电压（电流）仍然是有“脉动”的直流电，并不能用为电子产品的电压共给，为了减少波动，滤去整流输出电压中的纹波，从而得到比较平滑的直流电压。…般用电抗元件组成。因此滤波又分电容率波和电感滤波。这里采用电容滤波。图3.4滤波电路电容滤波器是利用电容充电和放电来使脉动的直流电变成平稳的直流电。我们己经知道电容器的充、放电原理设。在t。时刻接通电源，整流元件的正向电阻很小

8、，可略去不记，在t二D时，％达到峰值为©5。此后*以