模电 稳压电源.doc

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1、太原理工大学模拟电子技术基础课题设计题目：直流稳压电源院（系）:信息工程学院专业班级：电子信息工程0903学号：姓名：赵士红课程设计直流稳压电源的设计一、设计题目为黑白TV设计直流稳压电源二、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实际方法和性能指标测试方法。3、学会根据电路选择变压器、整流二极管、滤波电容、稳压管、三极管及电阻来设计直流稳压电源4、通过设计加深对基础知识的认知，与实践相结合，能基本的进行综合电路课题的设计，提高分析和解决实际问题的能力三、技术指标及设计要

2、求1、技术指标:直流电压12V,最大电流1.5A2、设计要求：（1）设计电路结构，选择电路元件，计算确定元件参数，画出电路原理图。（2）选择电路所需仪器设备（3）进实验室进行对图、插板、调试，并测试主要性能参数（4）实验后撰写设计报告。四、设计环节及原理介绍交流电经过电源变压器降压、整流、滤波和稳压转换成稳定的直流电，其方框图及各路的输出波形如图所示：V0V4V3V0V4V3稳压电源方框图及各路的输出波形（一）设计环节：1、降压电网提供的电压一般为220V(380V)交流电，而各种电子设备所需要的直流电压幅值却各不相同。因此，常常需要将电网电压先经过电源变压器得到整

3、流滤波所需要的交流电压。2.整流电路整流电路的作用是利用具有单向导电性能的整流元件，将正负交替的正弦交流电压整流成为单方向的脉动电压。但是，这种单向脉动电压往往包含着很大的脉动成分，距离理想的直流电压还差得很远。3.滤波器滤波器主要由电容、电感等储能元件组成。它的作用是尽可能地将单向脉动电压中的脉动成分滤掉，是输出电压成为比较平滑的直流电压。但是，当电网电压或负载电流发生变化时，滤波器输出直流电压的幅值也将随之而变化。在要求比较高的电子设备中，这种情况是不符合要求的。4.稳压电路稳压电路的作用是采取某些措施，使输出的直流电压在电网电压或负载电流发生变化时保持稳定。（

4、二）各环节原理介绍：1、降压当变压器一次侧施加交流电压，流过一次绕组的电流为,则该电流在铁芯中会产生交变磁通，使一次绕组和二次绕组发生电磁联系，根据电磁感应原理，交变磁通穿过这两个绕组就会感应出电动势，其大小与绕组匝数以及主磁通的最大值成正比。变压器通过将金属线绕至到铁芯上（如下图所示）产生升压或降压=,分别为初级和次级线圈匝数。根据此可实现电压变化。2、整流此采用单相桥式整流电路，由四个二级管构成。整流电路图分析过程如下：（a）正半轴时（b）负半轴时单相桥式整流电路的电流通路在的正半周，二极管VD1、VD3导电，VD2、VD4截止，电流iD1、iD3流过RL，在负

5、载上得到的输出电压极性为上正下负。在的负半周，VD2、VD4导电，VD1、VD3截止，iD2、iD4流过RL是产生的电压极性也是上正下负，因此在负载上得到一个单方向的脉动电压。桥式整流波形图桥式整流电路输出电压的波形所包含的面积是半波整流电路的两倍。因此其平均值也将是半波整流电路的两倍。由波形图可明显看出。整流电路的参数主要有以下几项：每个整流管的最大反向峰值电压VRmax是指整流管不导电时，在它两端出现的最大反向电压。选管时应选耐压比这个数值高的管子，以免被击穿。整流二极管承受的最大反向电压就是变压器二次电压的最大值，即VRmax=U2二极管正向平均工作电流ID(

6、AV) 在桥式整流电路中，二级管VD1、VD3和VD2、VD4轮流导电，由每个整流二级管的平均电流等于输出电流平均值的一半，即 ID(AV)=0.5IO(AV) 当负载电流平均值已知时，可以根据IO(AV)来选定整流二极管。整流电路的输出直流电压VO(AV)是输出电压瞬时值在一个周期内的平均值。VO(AV)=上式说明，在桥式整流电路中，负载上得到的直流电压约为变压器二次电压的有效值的90%。3、滤波滤波有电容滤波、电感滤波、复式滤波，此采用电容滤波。电容滤波电路结构简单，因而常常被采用，电容滤波电路适用于小电流负载，电容滤波电路外特性比较软，滤波电路的输出电压与输出

7、电流之间的关系曲线称为外特性。采用电容滤波时，整流二极管中将流过较大的冲击电流。因此，应选用较大容量的整流二极管。（1）电路组成和工作原理将一个大电容C与负载电阻RL并联，即可组成电容滤波电路，如图所示，由于电容有维持其两端电压不变的特性，因此，将电容与负载并联，将使负载两端的电压波形比较平滑。电容滤波电路图如下：滤波前后波形变化由图可以看出，加了电容滤波以后，输出电压的直流成分提高了。如上图中实线所示。不接电容时，桥式整流电路的输出电压VO为半个正弦波的形状，在RL上并联电路以后，输出电压的波形如上图中虚线所示，显然VO的波形包围的面积比原来虚线部分包围的面积