直流可变稳压电源设计

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1、西安文理学院机械与材料工程学院课程设计报告专业班级测控1301课程专业课程设计题目直流可变稳压电源的设计学号学生姓名唐玮指导教师杨秋芬2016年11月西安文理学院机械与材料工程学院课程设计任务书学生姓名唐玮专业班级测控1301学号指导教师杨秋芬职称讲师教研室测控课程专业课程设计题目直流可变稳压电源的设计任务与要求(1)设计系统总体框架(2)设计电路(3)绘制电路图并仿真(4)撰写设计报告技术指标(1)完成基本电路设计(2)电源0～9V可调(3)电流最大1A(4)具有其它扩展功能，如过压、过流保护开始日期2016.11.7完成日期2016.12.2指导教师签名2016年11月3日机械与材料工程

2、学院专业课程设计目录1绪论11.1设计任务11.2设计要求12总体方案设计与选择22.1稳压电路的选择22.1.1方案一：简单并联型稳压电源22.1.2方案二：三端集成稳压芯片22.2电路总原理图设计23单元电路设计33.1电源变压器33.1.1变压器的功能说明33.1.2设计参数验证33.1.3理论值与仿真值结果比较33.2整流电路43.2.1整流电路的功能说明43.2.2整流电路的功能仿真43.2.3理论值与仿真值结果比较53.2.4二极管的选取53.3滤波电路53.3.1滤波电路的功能说明53.3.2滤波电容的选取53.3.3滤波电路的功能验证53.4稳压电路63.4.1稳压电路的功能

3、说明63.4.2LM7809工作原理特点74单元电路的级联及结果验证85设计总结11参考文献121机械与材料工程学院专业课程设计1绪论1.1设计任务1设计一种可以供应直流且可以改变电压的稳压电源1.2设计要求(1)完成基本电路设计(2)电源0～9V可调(3)电流最大1A(4)具有其它扩展功能，如过压、过流保护1机械与材料工程学院专业课程设计2总体方案设计与选择2.1稳压电路的选择2.1.1方案一：简单并联型稳压电源简单的并联型稳压电源并联型稳压电源的调整元件与负载并联，因而具有极低的输出电阻，动态特性好，电路简单，并具有自动保护功能；负载短路时调整管截止，可靠性高，但效率低，尤其是在小电流时

4、调整管需承受很大的电流，损耗过大，因此在本实验中不适合此方案。2.1.2方案二：三端集成稳压芯片固定式三端稳压电源(7809)是由输出脚Vo，输入脚Vi和接地脚GND组成，它的稳压值为+5V，它属于CW78xx系列的稳压器，输入端接电容可以进一步的滤波，输出端也要接电容可以改善负载的瞬间影响，此电路的稳定性也比较好，电路内部还有过流过热及调整管的保护电路，使用起来可靠、方便，而且价格便宜。2.2电路总原理图设计电网电压电源变压器整流电路滤波器稳压电路负载1机械与材料工程学院专业课程设计3单元电路设计电子电路中，通常都需要电压稳定的直流电源供电。本次课程设计的稳压源是小功率稳压源，它由电源变压

5、器，整流，滤波和稳压电路等四部分组成。各部分的介绍如下：3.1电源变压器3.1.1变压器的功能说明电源变压器T的作用是将电网U1=220v，频率为50hz的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压U2,变压器的功率比为P2/P1=η，始终η为变压器的效率。3.1.2设计参数验证仿真电路和仿真结果如图3.1.2.1和3.1.2.2所示图3.1.2.1仿真电路图3.1.2.2仿真结果3.1.3理论值与仿真值结果比较理论值：U2=U1/10=220/15=14.67V,u2vpp=31.1V仿真值：U2’=23.452Vu2vpp’=32.710V11机械与材料工程学院专业课程设计3.2整流电路

6、3.2.1整流电路的功能说明整流电路有多种方式：常用的有单相半波整流，单相桥式整流。单相半波整流电路简单易行，所用二极管数目最少。但是它只利用了交流电压的半个周期，所以输出电压很低，交流分量很大（即脉动大），效率低，因此本设计采用单相桥式整流电路。在稳压电源中，由四个二极管组成的桥式整流电路，在桥式整流电路中，两两轮流导通，所以流经每个二极管的平均电流为：（式3-1）每只整流二极管承受的最大反向电压为：（式3-2）一般电网电压波动范围为10%。实际上选用的二极管的最大整流电流和最高反向电压应留有大于10%的余量。桥式整流电路的优点是输出电压高，纹波电压小，管子所承受的最大反向电压较低，同时因

7、电源变压器在正，负半周内都有电流供给负载，电源变压器得到了充分的利用，效率较高。3.2.2整流电路的功能仿真仿真电路及仿真结果如图3.2.2.1和3.2.2.2所示图3.2.2.1仿真电路11机械与材料工程学院专业课程设计图3.2.2.2仿真结果3.2.3理论值与仿真值结果比较理论值：（式3-3）3.2.4二极管的选取If≥0.5I0UR≥√2U2脉动系数S=0.673.3滤波电路3.3.1滤波电路的功能说明