电力电子技术课程设计–—可调直流稳压电源的设计

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1、电力电子技术课程设计—可调直流稳压电源的设计目录第一章绪论11.1设计目的11.2设计任务要求11.3原理框图1第二章电路器件及原理分析22.1、电源变压器22.2整流电路32.3滤波电路32.4稳压电路42.5元件的选择5第三章可调直流稳压电源工作原理及原理图73.1可调直流稳压电源工作原理73.2原理图7第四章总结9参考文献109电力电子技术课程设计—可调直流稳压电源的设计第一章绪论1.1设计目的通过可调直流稳压电源的设计、安装和调试，要求学会：（1）选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压源；（2）掌握直流稳压电路的调试及主要技术指标的测试方法。1.2

2、设计任务要求1、主要技术指标（1）输出电压在1.26V-15V范围内连续可调，输出电流最大可达1A;（2）输出纹波电压小于5mV，稳压系数小于3%，输出电阻小于0.1Ω。2、设计要求（1）合理选择变压器、集成稳压器、整流桥及二极管型号；（2）完成电路理论设计、绘制电路图及电路图典型波形、自制印刷板并进行安装调试；1.3原理框图系统原理图如1.1所示图1.1系统原理图9电力电子技术课程设计—可调直流稳压电源的设计第一章电路器件及原理分析2.1、电源变压器城市电网提供的一般为220V（或380V）/50HZ的正弦交流电，电源变压器的作用是将电网交流电压变换成整流滤波电路所需要的交

3、流电压。然后再将其次级输出电压去整流、滤波和稳压，最后得到所需要的直流电压幅值。（1）电源电压变压器参数介绍a）电压比初、次级电压和线圈圈数具有以下关系，即:（2-1）b）效率在额定功率时，变压器的输出功率和输入功率的比值称为变压器的效率，即:（2-2）变压器的效率与变压器的功率等级有密切关系，通常功率越大，损耗就越小，效率也就越高；反之，功率越小，效率也就越低。c）额定电压指在变压器的初级线圈上所允许施加的电压，正常工作时，变压器初级绕组上施加的电压不得大于规定值。d）额定功率额定功率是指变压器在规定的频率和电压下能长期工作，而不超过规定温升时次级输出的功率。e）调整率变压

4、器的调整率=（空载电压-满载电压）/满载电压。一般10W以下变压器的调整率在20%以上，要想在使用中降低变压器的调整率，只有选大一些的功率变压器，如3W的变压器的调整率为28%，使用功率为1.5W，调整率为12%。（2）电源变压器的选择9电力电子技术课程设计—可调直流稳压电源的设计由设计要求可知输出最大电压为12V，又考虑到电阻等元件上的压降，故在选择电源变压器时，变压器次级电压应在15V左右为宜。2.2整流电路桥式整流电路的作用是利用单向导电性的整流元件二极管，将正负交替的正弦整流电压整流成为单向脉动电压，如图2.1所示。但是，这种单向电压往往包含着很大的脉动成分，距离理想

5、的直流电压还差得很远。图2.1整流电路原理图图2.2整流电路波形整流桥的选择:我们采用把四个二极管封装在一起接成全桥的形式，选用的型号为平均电流为2A（2W10，2W06等）。9电力电子技术课程设计—可调直流稳压电源的设计2.3滤波电路滤波电路由电容、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交流成分滤掉，使输出电压成为比较平滑的直流电压。滤波电路即是将电容并联在整流电路上或者串联上电感。其波形图如图3示。图2.3滤波电路波形电容的选择：在整个电路中，有多处必须用到电容以使得输出电压更平滑更稳定。其中，C1：滤波，C1=1200µF；C2：抑制自激振荡，C2=(0

6、.1～0.3)µF/63V；C3：滤波，用以减小输出电压的波纹电压(即输出电压中的交变电压分量)。C3=10uF/16V；C4：滤波作用，使Uo中的波动减小;C4=100µF/16V2.4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。随着集成技术的发展，稳压电路也迅速实现集成化。目前已能大量生产各种型号的单片集成稳压电路。集成稳压器具有体积小，可靠性高以及温度特性好等优点，而且使用灵活，价格低廉，被广泛应用于仪器，仪表及其它各种电子设备中，特别是三端集成稳压器。9电力电子技术课程设计—可调直流稳压电源的设计三端集成稳压器有多种型

7、号：正压系列：78XX系列等固定式三端稳压器负压系列：79XX系列等三端集成稳压器正压系列：W317系列等可调式三端稳压器负压系列：W337系列等在这里我们选用LM317，下图位其引脚图。输入引脚输出引脚电压调节引脚图2.4LM317引脚图LM317具体工作原理:电路连接：输入引脚接输入正电压,输出引脚接负载,电压调节引脚一个脚接电阻(200左右)接到输出引脚,另一个接可调电阻(几K)接于地，输入和输出引脚对地要接滤波电容。当LM317稳压器离电源滤波器有一定距离时必须接电容Cin；电容Co对稳定性而言