过流过压保护可调直流电源课程设计.doc

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1、2011级课程设计实验报告过流过压保护可调直流电源学院:计算机与信息工程学院专业年级:2011级通信工程一班姓名:王岩学号:20114503指导教师:杨菊秋2013年06月25日目录一．题目…………………………………3二．任务…………………………………3三．要求…………………………………3四．设计摘要及整体方框图………………3五．单元单路设计及原理分析……………4六．整体电路原理图………………………8七．原件表…………………………………9八．焊接与调试……………………………9九．体会…………………………………10一、题目：过流

2、过压保护直流电源二、任务：设计一直流电源，重点是过流保护。三、要求：电源输出直流电压15-17V，额定输出电流300mA，设计保护电流300mA，即当电源输出电流超过300mA时，保护电路动作，断开电源与负载的连接。四、设计摘要及整个方框图设计摘要：过压过流保护的方法主要是要这些措施：A.熔断器保护，即通常用的保险丝，保险管，它是一种过流保护器件，将它串联在电源电路中，一旦当负载出现故障而使电源供电电流突然增大时，保险丝熔断，截断电源与负载的通路，达到保护电源和负载本身的目的。B.自恢复保险保护，实际就是一种热敏电阻保护，它也

3、是串接在电源电路中，是一种过流保护方法。C.以继电器为主要器件的电子保护电路，继电器主开关接在电源主电路中，让控制电路控制继电器线圈而控制及电气主开关的通断。D.以电源调整管为主要的电子保护电路，本项目所要介绍和实践的电路就是一个这样的保护电路，主要方法是让一个控制电路控制电源调整管的通断。E.这种电路反应快，动作值界限确定，具有自恢复功能，是一种较理想的电源保护电路，缺点是电路相对复杂，成本高。整个方框图：二极管整流电容过滤变压器降压保护电路调整三极管五、单元单路设计及原理分析降压，整流，滤波电路整流滤波输出电压为16V左右

4、，降压变压器次级电压的选择，因为整流滤波输出电压的最大值等于变压器次级电压的1.414倍，所以可考虑选择变压器次级电压为12V，这样，整流滤波输出电压的最大值等于17V。变压器的功率选择，因为电路输出额定电流300mA，所以电路输出额定功率为17V*300mA=5W，所以变压器功率为6—7W就可以了。整流二极管的耐压要求：高于17V。整流二极管的平均整流电流要求：大于300mA。这样，整流二极管采用常用的整流二极管IN4001（耐压而100V，电流1A）就足够达到要求了。滤波电容的耐压要求：高于17V。滤波电容的容量要求：C>

5、（3—5）T/2/R,其中T为220V交流电周期为0.02秒，R为整流滤波电路负载电阻（可这样确定最小输出电压闭上最大输出电流15V/300mA=50Ω），C>（600uF—1000uF），取C为1000uF/25V。保护电路上图所示为NE555定时器内部结构图，“2”“6”接一起通过电阻接电源VCC，通过电容器接地GND，电路刚接上电源时，电容C4无充电电荷，“2”“6”为低电平，比较器C1输出高电平，比较器C2输出低电平，与非门G1输出低电平，G2输出高电平，泄流管T截止，因此调整管Q1无偏置电流而截止，这时电源通过R6对

6、电容C4充电，“2”“6”电位升高，当电位升高到（2/3）VCC时，比较器C1输出低电平，与非门G1输出高电平，泄流管T导通，调整管Q1导通。电源向负载供电。这就是电路其实工作过程，时间有电阻R6和电容C4决定。大约为R6*C4。电路在正常工作条件下（无过流），检测电阻R5上电压较小，三极管Q2截止，555维持工作状态不变，泄流管T导通，调整管Q1导通。电源向负载供电。如果电路输出电流过大，这个电流通过R5，在R5上产生较大的电压，使Q2导通，电容C4通过Q2快速放电，使“2”“6”电位快速下降低于（1/3）VCC时，比较器C

7、1输出高电平，比较器C2输出低电平，与非门G1输出低电平，G2输出高电平，泄流管T截止，因此调整管Q1无偏置电流而截止，断开电源与负载的连接，起到保护电路和负载的目的。电路保护后，输出电流为0，Q2又截止，C4再次充电，当充电使得“2”“6”电位升高到（2/3）VCC时，比较器C1输出低电平，与非门G1输出高电平，泄流管T导通，调整管Q1导通，电源向负载供电。但只要故障没有排除，电源又立即进入保护状态。当电路出于保护状态时，与非门G1输出低电平，非门G3输出高电平，发光二极管D1亮，表示电路处于保状态。各元件参数的计算：555

8、的工作电压不能大于16V，不能直接将整流滤波后电压（最大为17V）加到555上，串联一个红色发光二极管降压，降压后最大为15.2V。555输出高电平电压约为14V，设计D1电流为4mA，则R1=（14—1.8）/4=3.05K，取R1=3K。R6和C4的计算，设计保护电路时间