直流稳压电源报告.doc

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1、直流稳压电源摘要本系统是一个直流稳压电源，主要由整流、滤波、稳压、电源信号指示四个部分组成，整流部分可实现AC-DC转换功能，滤波部分可减小电压波动使整流输出的电压平滑，稳压部分由三端集成稳压器CW78XX系列构成，可实现在电网电压波动或负载变化的情况下使滤波输出的直流电压保持不变，电源信号指示部分由发光二极管和电阻串联构成，可指示直流稳压电源的工作状态。目录一、方案论证与比较11、稳压电路的设计方案论证与选择12、整流电路结构的设计方案论证与选择1二、系统组成及单元电路分析11、系统组成12、单元硬件电路模块2（1）稳压

2、电路设计2（2）整流及滤波电路设计3（3）电源信号指示电路设计33、元器件的选择3（1）变压器的选择3(2)整流二极管的选择4(3)滤波电容器的选择4（4）其他元件的选择4三、软件设计（略）4四、系统测试方法与测试数据41、测试使用的主要仪器清单42、测试方法43、测试数据及数据分析5一、方案论证与比较1、稳压电路的设计方案论证与选择方案一：采用分立元件，即利用串联稳压电路实现稳压功能，串联稳压电路主要由稳压二极管和限流电阻串联构成基准电压环节，由一个晶体管充当调整管，电位器和电阻串联构成反馈网络，用运算放大器构成比较放大

3、电路。方案二：采用三端集成稳压器CW7812/CW7805作为稳压电路的主要功能器件。方案的选择：两种方法都能实现稳压功能，但方案一由于采用分立元件实现，故电路较复杂，调试也比较麻烦，稳压效果也不理想。方案二电路简单，稳压效果好，易于测试，故选方案二。2、整流电路结构的设计方案论证与选择方案一：采用单相全波整流电路。该方案只需2个整流二极管就能实现全波整流功能，整流电路仅有一个二极管的压降，因而整个稳压电源的效率较高，电压损耗也比较小。方案二：采用单相桥式整流电路。该方案需4个整流二极管，整流电路效率较低。方案的选择：由于

4、采用单相全波整流电路对整流二极管的耐压要求较高，且相应的变压器是带抽头的，制作比较困难，故只能选择方案二。二、系统组成及单元电路分析1、系统组成本系统主要由整流电路、滤波电路、稳压电路、电源信号指示电路四部分组成，系统总体框图及原理图如图1-1和图1-2所示。图2-1-1系统总体框图图2-1-2系统原理图2、单元硬件电路模块（1）稳压电路设计图2-2-1稳压电路稳压电路主要由三端集成稳压器CW7812/CW7805构成，CW7812/CW7805能够稳定地输出12V/5V的直流电压，输入电流为18V/8V，具有使用方便，稳

5、压性能好的优点。图1-3中，C15、C16、C17、C18是旁路电容，起着滤除直流电流中包含的交流电流的高频成分，C3、C4也是旁路电容，能滤除直流电流中的低次谐波，改善稳压器输出电流的性能。D3、D4为保护稳压器的二极管，以防稳压器输入端短路时，输出电容通过稳压器进行放电使稳压器损坏。（2）整流及滤波电路设计图2-2-2整流及滤波电路整流方式采用单相桥式整流电路，能将变压器次级线圈输出的交流电压转换成直流电压。滤波电路采用电容滤波的方式，利用电解电容器C1、C2使整流输出的脉动直流电压变得平滑。（3）电源信号指示电路设计

6、图2-2-3电源信号指示电路图1-5所示电路是稳压电路的输出端，输入电压为±12V或±5V，由一个发光二极管和电阻串联构成。当直流稳压电源处于正常工作状态时，相应的电源信号指示灯亮；否则，指示灯不亮。3、元器件的选择（1）变压器的选择变压器次级线圈电压的计算公式如下:UL=1.2U2=12V×1.5=18VU2=15V考虑到电网电压波动10%的影响，变压器匝比的计算公式如下n=220V×10%/15V=13.2≈13(2)整流二极管的选择整流二极管D1~D4的反向击穿电压UR应满足如下公式：UR≥1.1URMAX=1.1√

7、2U2=1.1×1.414×15V=23.76v其最大整流平均电流IF应大于负载电流的2~3倍，即IF≥（2~3)IL≈3×1A=3A结合性价比，可选择1N4007整流二极管。(3)滤波电容器的选择滤波电容C1、C2的容量可由下式估算C=(3~5)T/2RL=4×0.02/(2×18)=2200μF考虑到整流二极管的瞬间冲击电流对电容器充电的影响，滤波电容器的耐压应大于整流输出电压的两倍，约为50v，此外，2000μF以上的电容器体积较大，不便于直接焊接在印刷电路板上，一般可用1000μF的代替，故滤波电容可选50v，10

8、00μF的铝电解电容器。（4）其他元件的选择旁路电容器如C15~C18，可以选择0.1μF或0.33μF的陶瓷电容器；发光二极管D7~D10可以选择功率为50mW，额定电流为10mA的LED，相应的串联电阻R1、R2阻值为2.7kΩ，R3、R4阻值为1kΩ。三、软件设计（略）四、系统测试方法与测试数据1