多路输出直流稳压电源设计书

1 多路输出直流稳压电源设计书 1 绪论 人类社会已经进入信息化时代，信息社会的发展离不开电子产品的发展。而现代电子产品又离不开电源、如果没有一个好的直流电源，我们的大多数的电子产品将无法使用，现在在实际的电路中，需要的大多数是大于等于 3V 和小于 18们不可能去买干电池去满足这一要求，为此我们的电子产品一定需要一个能把市电转变成我们所需要的直流电的稳压电源。 由于不同的电子产品可能需要不同的电源，做可调电源就会使需不同电源的电子产品得到与它匹配的电源，从而使得它能正常工作，使它的工作效率达到最高。 电源的优劣将会决定电子产品的使用寿命，因此，我们需要的是高质量的直流电源。 2 设计的技术指标及要求 计的任务及要求 计的任务 根据 技术要求和 已知条件，完成对 多路输出直流稳压电源 的设计、装配与调试。 计要求 要求设计制作一个多路输出直流稳压电源，可将 220V/50流电转换为多路直流稳压电源 输出： 12V/1A， 5V/1A，一组可调正电压 +3+18V/1A。 选择电路方案，完成对确定方案电路 的设计。计算电路元件参数与元件选择、 2 并画出总体电路原理图，阐述基本原理。（选做：用 件完成仿真） 安装调试并按规定格式写出课程设计报告书。 计思想 本次设计首先根据变压器能把 220V 交流电变成所需要的电压和二极管的单向导电性，就可以设计出把交流电变成直流电的电路，再根据电容的滤波作用，输出了纹波较小的直流电，最后通过稳压块的稳压作用，就可以得到输出稳定的直流电。 3 选定方案的论证及整体电路的工作原理 定方案的论证 定变压器 的论证 根据设计要求，输出的最大电源为 +18V/1A，因此的输出的最大功率为 18W，为了输出正负电压，所以最好应该选择 20W/20 定整流桥的论证 因为选择了三端输出的变压器，所以整流桥可以选择单桥整流和双桥整流，选择双桥整流的电路较选择单桥整流的电路复杂和所需的经费要高，而电路的效果一样，从电路的结构和经济两方面出发，选择了单桥整流较好。 定集成稳压块的论证 由设计要求知要输出 5V， 12V， +3+18V 的多路输出，如果选择 78 系列和 79 系列的稳压块，需要多块，这 会使电路的复杂性加大和更多的资金。因此，选择 好，通过电阻和开关的作用，不仅可以很好的输出 3 5V， 12V，而且可以达到输出 +3+18V 的要求。 体电路的工作原理 根据交流电变成直流电的原理，该设计问题按先后顺序可分为变压电路、整流电路、滤波电路、稳压电路，其流程图如图所示。 4 单元电路的设计计算、元器件选择及电路图 阻的计算 为保证空载情况下输出电源稳定， 1R ， 2R 不宜高于 240。取 1R = 2R =由 性质可得 )R/10 ，当输出为5V， 12V 和 +318V 可调时，经计算得 3R =4R =5R =取 6R 为 7R =8R =但在实际不可能达到这一要求，选择与计算值相近的值即可，所以选择 3R =553，电源变压器 流电路 21243 滤波电路 稳压块 220V 0V 4 4R =1600， 5R =260， 2460， 6R =7R =590， 8R =1700，这些阻值可以通过串联或并联得到，如图 示。 5 7 6 k 9 2 3 6 k K e y = 75907 k 3 3 7 3 1 7 e y = S p a c e y = S p a c 2 m 2 m u u 4 0 0 7 4 0 0 7正输出端14负输出端150 , 地负输入端图 择电源变压器的计算 通常根据变压器的副边输出功率来选购变压器。因为 输入电压的范围为 （ ） ma x)mi 18V+3V 3V+40V 21V 43V 2U I=1A，变压器副边输出功率 2P 2I 2U = 5 变压器的效率 =原边输入功率 P 2P / =25W。 由上分析，副边输出电压为 20V，输出电流为 1A，因此，至少应该选择功率为 25 择整流二极管及滤波电容的计算 整流二极管选择 1极限参数为 1000V，而 2 2 2U = 足要求，当单端输出时， 1A， 1A，则能满足要求。 因为 式中，当0U=18V， 20V，=10mV， 310 则 U =以滤波电容为 =2703F 当0U=12V， 21V，=10mV， 310 则 U =以滤波电容为 =1715F 电容 C 的耐压值应大于 2于在要求中对纹波没有太大的要求，故可以选取 2200F/50V 的电容，如图 示。 6 5 测试结果并与理论指标进行对比分 析 试结果与理论指标的对比 测试结果与理论指标（表 理论值（ V） +5 +12 +3+18 12 测试值（ V） + 试结果与理论指标分析 在实际电路中，电阻并不是理想电阻、导线中和其它的元器件都不是理想的电子器件。在实际连接电路是，虽是用万用表测着元器件和串并联电阻使其尽量接近计算值，但使用的测量仪器有一定的测量误差，同时，在测量最后的输出结果时，测量结果也有一定的误差，所以，最后的 测试值与理论指标之间有一定的差异。误差分析入表 示 理论值（ V） +5 +12 +3+18 12 测试值（ V） 差值（ V） 100 理论值误差值 表 表 得最大误差不超过 误差范围之内，所以测试值符 合理论值，所以设计达到要求。 7 6 整体电路图、元件及器件明细 体电路图 电路如图 示 5 7 6 k 9 2 3 6 k K e y = 75907 k 3 3 7 3 1 7 e y = S p a c e y = S p a c 2 m 2 m u u 2 5 31243 0 V p k 5 0 H z 0 _ R F 28111213 4 0 0 7 4 0 0 7正输出端14负输出端15正输入端负输入端0 , 件及器件明细 元件及器件明细如表 示 元件 器件明细 变压器 20V/20w 1 个 二极管 1 个 个 8 个 散热片 2 个 电解电容 2200 个 电解电容 10 个 电解电容 1 个 开关 2 个 电位器（ 2236 ） 1 个（或用电阻与电位器并联而得） 电阻（ 553， 1600， 260， 590， 1700） 各 1 个（或用其它电阻串并联而得） 表 成果的评价、本设计的特点和存在的问题并改进意义 果的评价 在电路的设计和制作中，使我无形中加深了对模拟电子技术基础的理解和运用能力，对课本及以前学过的知识有了一个更好的总结。在电路的实物连接中出现了一些问题，需要不断的解决，所以这一周下来，我对问题的排查能力有了很大的提高；再次，通过此次课程设计，我对设计所用到的集成块有了更加深刻地了解，这对我们以后的工作和学习的帮助都很有用处。 在这次的电源设计中，所测试的结果达到设计要求的结果。因此，这次设计是成功的一次。 9 设计的特点 本设计的特点是采用 可调特点，用两个开关控制输出电压的选择及用一个电位器调节输出电压的大小，用最少的元器件完成了多电压输出，这是本设计的特点。 在的问题和改进的意义 当输出的电压较高时，纹波比较大，影响了电源的质量。使得一些用电器不能达到理想的工作状态，比如功放，使用时可能杂音较大。因此，当一些用电器需要低纹波的电源时，此电源就不太适用。当要使用时，就需要改进电源。 参考文 献 1康华光模拟电子技术基础武汉：高等教育出版社， 2舒庆莹，凌玲模拟电子技术基础实验武汉：武汉理