北京交通大学模电实验报告之直流稳压电源

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1、《模拟电子技术实验》集成直流稳压电源设计报告姓名：指导教师：时间：自然班级：（周三晚上7:00-9:00）集成直流稳压电源设计一、实验目的1.掌握集成直流稳压电源的实验方法。2.掌握用变压器、整流二极管、滤波电容和集成稳压器来设计直流稳压电源的方法。3.学握直流稳压电源的主要性能指标及参数的测试方法。4.为下一个综合实验一一语音放大电路提供电源。二、设计要求及技术指标1.设计一个双路直流稳压电源。2.输出电压Uo二±12V,最大输出电流Iomax=1A。3.输出纹波电压AUop-pW5mV,稳压系数SUW5X10-3。三、电路框图及原理图1、原理框图：UIW-4A直流稳压电源的原理框图和波形麦

2、换四、设计思想及基本原理分析。2电路框图:图11、设计思想：（1）根据要求选择三端稳压器。（2）根据三端稳压器对输入电压的要求和桥式整流滤波电路的电压关系，计算出电源变压器副边电压U2的值，再根据输出电流的要求选择电源变压器。（3）根据桥式整流电路和电网变化情况，计算出二极管的最大反向电压URM和最大平均整流电流IDmax,查手册确定整流二极管或整流桥的型号。（4）根据电路耍求和电网变化情况，计算出电容量和耐压值，查手册选定滤波电容的标称值和耐压值。2、直流稳压电源的基本原理在电子电路屮，通常都需要电压稳定的直流电源供电，小功率稳压电源一般是由电源变压器、整流、滤波和稳压等四部分电路组成。其基

3、本电路框图及经各电路变换后，输出的波形如原理图所示。（1）电源变压器电源变压器是将交流电网220V的电压变成所需耍的电压值，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定。⑵整流电路整流电路常采用二极管单相全波整流电路，电路如图②所示。在U2的止半周内，二极管DI、D2导通，D3、D4截止；U2的负半周内，D3、D4导通，DI、D2截止。正负半周内部祁有电流流过的负载电阻RL,口方向是一致的。电路的输出波形如图③所示在桥式整流电路中，每个二极管都只在半个周期内导电，所以流过每个二极管的平均电流等于输出电流的平均值的一半。电路中的每只二极管承受的最大反向电压约为反向击穿电压的一半或三分之二（

4、U2是变压器副边电压有效值）。（3）滤波电路滤波电路选用一个2200UF的大容量电解电容C1和一个0.1nF的小电容量涤纶CL11型电容C2并联滤波，如图3.6所示。理论上,在同一频率下容量大的电容其容抗小，这样一大一小电容相并联后其容量小的电容C2不起作用。但是，由于大容量的电容器存在感抗特性，等效为一个电容与一个电感串联。在高频情况下的阻抗反而大于低频时的阻抗，小电容的容量小，在制造吋可以克服电感性，儿乎不存在电感。在大电容C1上并联一个小电容C2可以补偿其在高频下的不足。当电路的工作频率比较低时，小电容不工作（容抗人相当于开路）。大电容的容量越大滤波效果越好。当电路的工作频率比较高时（输

5、入信号的高频干扰成分），大电容由于感抗大而处于开路状态。这时高频干扰成分通过小电容流到底线，滤除各种高频于扰成分。电路的输出波形如④图所示图3滤波电容电路的分析小总图图④（4）稳压电路4.1稳压电路选用三端集成直流稳压器，其电路连接方式一般如图⑤所示。图⑤三端集成直流稳压器性能上，常用的集成稳压器由三端固定式、三端可调式和开关式。以三端固定式为例，其正输出为78XX（后两位代表输出的额定稳压值，00是统称）系列，负输出为7900系列，常见的有05、06、08、09、12、15、18、24八种。一般要求最小的输入、输出电压差（U1—U0）为2V〜3V；输出稳压的容差约为5%；最大输出电流lOma

6、x有0.1A（LM7812）,0.3A（如78M12）和1.5A（如7812）等多种，部分器件的最大输出电流可达2.2A；其最大电压Ulmax一般是7818档以下为35V,7824档为40V；电压调整率SU—般为0.01%/V；输出电阻R0小于0.1Q；纹波抑制比SR一般为50dB；温度系数ST一般为每度ImV〜2.4mV。图2.7中，引脚1为电压变换的输入端，引脚2为电压变换后的输出端，引脚3为接地端。电容Ci作用是改善纹波和抑制输入的过电压，一般取值为0.luFoCO作用是改善负载的顺态影响，一般可选取0.1UF的电容，当采用大电容量的电解电容时效果更好。稳压电源的输入输出端要跨接一个二极

7、管，以防止集成稳压器输出调整管损坏。4.2稳压电路的设计本设计是把几个供电模块集成到一个供电电源上，能够同时提供固定输出+5V（最大输出电流0.3A）和固定输出±12V（最大输出电流0」A）的直流电数出。输出+5V：核心器件选用LM7805三端集成稳压器，其输出电压为+5V,额定电流0.lAo当变压器变压后输出6.3V交流电，经整流桥，整流后输出约6V电压，滤波后有LM7805三端集成稳压屯源处理