模电课程设计报告-直流稳压电源

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1、模电设计课题名称：直流稳压电源学院：信息学院专业：电子信息工程班级：B电子062姓名：学号：目录一、设计目的二、设计任务和要求三、实验原理四、元件清单及性能分析五、误差分析六、实验小结七、资料文献一、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．培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。二、设计任务和要求1．设计并制作一串联型（连续调整式）直流稳压电源。2.主要技术指标与要求：①输出电压可调：Uo=1.5V～12V②最大输出电流：Imax=500mA③稳压系数：SV

2、≤0.05④具有过流保护功能3.用三端集成稳压器LM780系列构成直流稳压电源4.设计电路结构，选择电路元件，计算确定元件参数，画出实用原理电路图。5.自拟实验方法、步骤及数据表格，提出测试所需仪器及元器件的规格、数量。三、实验原理直流稳压电源一般由变压器、整流器、滤波器和稳压器四部分组成。变压器把220V交流电（市电）变为稳压所需的低压交流电；整流器把低压交流电变为直流电；整流后的直流电中仍会含有交流成分，可以通过滤波电路将交流成分滤除；经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流输出。串连型直流稳压电源原理图见图1交流输入220V50Hz变压电路整流电路滤波电稳压电路直流输出图

3、1：串联型直流稳压电源原理框图1、电源变压器变压器的作用是将220V50Hz交流电变成整流滤波所需的交流电压。本设计需要把220V交流电变为15V交流电，变压器匝数比n=原边匝数/副边匝数≈15。2、整流电路整流电路将交流电压变换成脉动的直流电压。再经滤波电路滤除较大的波纹成分，输出波纹较小的直流电压。整流通常有半波整流和全波整流。常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。本设计采用桥式整流滤波，如图2所示。图2：桥式整波电路其中，R是负载，D1、D2、D3、D4是四只整流二极管，把它们接成电桥的形式，故有桥式整流电路之称。桥式整流电路波形前后对比见图3图3：桥式整流波形前后对比

4、工作原理：u2>0时:二极管导通，uL=u2u2<0时:二极管截止,uL=0主要参数：输出电压平均值：UL=0.9U2输出电流平均值:IL=UL/RL=0.9U2/RL流过二极管的平均电流：ID=IL/2二极管承受的最大反向电压：URM=1.414U23、滤波电路滤波电路通常有电容、电感和RC等滤波电路。本实验我们使用桥式整流电容滤波电路，故这里我们详细介绍一下电容滤波电路：桥式整流电容滤波电路原理图见图4图4:桥式整流电容滤波电路(1)当开关S断开，即负载R未接入时，在变压器次级交流电压U2为正半周时，二极管D2、D4导通，D2、D4截至。此时D2、D4为电容C充电当U2为负半周，二极

5、管D1、D3导通，此时D1、D3为电容C充电(2)接入负载(开关S合上)时：u2＞uC时：二极管导通，C充电u2＜uC时：二极管截止，C放电波形图见图5图5滤波电路波形图4、稳压电路经整流滤波输出的电压通常是不稳定的，不能直接对系统供电。对任何稳压电路都应从两个方面考察其稳压特性，一是设电网电压波动，研究起输出电压是否稳定；二是设负载变化，研究其输出电压是否稳定。直流稳压电路分为串联型稳压电路和开关型稳压电路，本设计采用串联型稳压电路。稳压器一般包括单管稳压器和集成稳压器。常用的集成稳压器有固定式三端稳压器和可调式三端稳压器，本设计可调式三端稳压器LM317，它们的输出电压从1.25V－

6、37伏可调，最简的电路外接元件只需一个固定电阻和一只电位器。其芯片内有过渡、过热和安全工作区保护，最大输出电流为1.5A。其典型电路如图5，其中电阻R1与电位器R2组成输出电压调节器，输出电压Uo的表达式为：Uo＝1.25（1＋R2/R1），式中R1一般取120－240欧姆，输出端与调整端的压差为稳压器的基准电压（典型值为1.25V）。图5简易LM317工作原理图5.稳压电路图及工作原理稳压电路的作用:有波纹的直流电压稳压直流电压交流电压脉动直流电压整流滤波稳压原理——利用稳压管的反向击穿特性。工作原理：Uo=Uz=Ui-Ur=Ui-IRI=IL+Iz(1)当输入电压变化时UiUZUoU

7、oURIIZ(2)当负载电流变化时稳压过程：ILUoURUoIZIR稳压电路采用串联反馈式稳压电路。比较放大单元采用分立三极管组成的差动放大器或者运算放大器，可提高电路的稳定性。如下图6图6:串联反馈式稳压电路一般结构图四、元件清单及性能分析总电路图见图7实验所需元件清单:元件名称标号参数型号数量电阻R1925Ω　1R2100Ω1电容C4330nF/25v3341C5100nF/25v1041电位器RP4.7K　1电解电容C135V