直流稳压电源的设计任务书

- 1 - 直流稳压电源的设计 任务书 本节的设计任务就是设计一直流稳压电源。其功能和技术指标如下： （ 1）输出电压 调，为： 5V， 12V， 1515 （ 2）输出电流大于 1A。 （ 3）稳压系数小于 5*10（ 4）输出内阻 直流稳压电源的组成 直流稳压电源包括变压器，整流，滤波，稳压电路，负载组成。其框图 下 电路图像。 图 2流稳压电源的方框图 李 双：直流稳压电源设计 - 2 - 图 2流稳压电源各个电路电路图 流电路：交流电压转变成单向脉冲直流电 波整流 原理： 利用二极管单向导电性，在变压器 正半周内，二极管正向偏置，处于导通状态，负载 得到半个周期的脉动直流电压和电流；而在 极管反向截止，电路输出电流 极管的单向导电作用将变压器的交流电压变换成为负载 的单项脉动电压，达到了整流的目的。电路图和波形如图 3示。 图 3 0 021= 0 2 s 2 桥式整流 桥式整流属于全波整流，用四个二极管接成电桥形式，使在电压 正负半周均有电流流过负载，在负载形成单方向的全波脉动电压 ，保证在变压器副边 - 3 - 电压 压和电流方向始终不变。 桥式整流电 路与半波整流电路相比，在相同的变压器副边电压下，对二极的参数要求是一样的，并且还具有输出电压高、变压器利用率高、脉动小等优点，因此在次设计中我选用桥式整流电路。电路图如图 3示。 图 3=波电路 经整流后的电压仍具有较大的 交流分量，必须通过滤波电路将交流分量滤掉。尽量保留其输出中的直流分量，才能获得比较平滑的直流分量。 滤波电路一般由储能元件 (电容 C、电感 L)构成，利用电容两端电压不能突变或流经电感的电流不能突变的特点，将电容与负载并联，或将电感与负载串联滤除输出信号中的脉动成分，从而得到比较平滑的直流电，就能起到滤波作用。 在输出小电流滤波电路中，经常使用电容滤波 ;在大电流滤波器中，经常使用电感滤波。 此滤波电路采用的是电容滤波电路，如图 3 工作原理：假设电路接通时恰恰在 时二极 管 D 开始导通，电源 充电。如果忽略二极管正向压降，电容电压 2按正弦规律上升至 后 双：直流稳压电源设计 - 4 - 弦规律下降，且 c，使二极管 电容 2大于 极管又导通，电容 这样循环下去容 输出电压脉动减小。 图 3相桥式整流电容滤波电路及稳态时的波形分析 2 压电路： 由于滤波后的直流电压 T 的影响）很难保证输出电流电压的稳定。所以必须在滤波电路和负载一直加上稳压电路，才能保证输出直流电压的进一步稳定。 由稳压二极管 所组成的稳压电路是一种最简单的直流稳压电源，如图所示。其输入电压 出电压 是稳压管的稳定电压 3 - 5 - 图 3稳压电路包括串联型稳压电路，集成稳压器。 因为要求输出电压可调，所 以选择可调式三端集成稳压器。 可调式集成稳压器分为正电压输出和负电压输出两个系列。如图 37800三端稳压源。犹豫课程设计要求， 本课程设计采用 78 79及 端稳压源进行稳压。 输出电压和最大输出电流决定于所选三端稳压器。途中电容 于抵消输入线较长时的电感效应，以防止电路产生自激振荡。其容量较小，一般小于 1F。电容 于消除输出电压中的高频噪声，可取小于 1 F 的电容，也可取几微法甚至几十微法的电容，以便输出较大的脉冲电流。 图 3基本应用图 李 双：直流稳压电源设计 - 6 - 流部分 流部分采用单相桥式整流电路，如图 4示。 - 7 - 图 4流部分参数设定 =5V 二极管承受的最大反向电压 2大整流平均电流 ,选取 4007 型锗二极管 ,其额定正向工作电流为 1A,向耐压为 1000V。 波部分 波部分采用电容滤波电路，如图 4示。 李 双：直流稳压电源设计 - 8 - 图 4波部分参数设定 输出电压电压平均值 Uo(5V， 取值满足 35） T/2的条件， o(V)=15/1=15， C=（ 35） T/2=20003000 F， 电容耐压值为 U 2选取容量为 3000 F，耐压为 25 压部分 压部分采用集成三端稳压器，如图 4示。 - 9 - 图 4采用 出为 5V 真图像 5 5V 仿真电路图 其输出数值： 李 双：直流稳压电源设计 - 10 - 图 5出为 12V 12V 仿真图像 图 512V 仿真电路图 其输出数值： 图 512出为 15V 15V 仿真图像 - 11 - 图 515其输出数值： 图 515出为 0V15V 真图像： 李 双：直流稳压电源设计 - 12 - 5015输出数值： 5015 - 13 - 5015通过 这次模拟电子技术基础课程设计，使我明白了很多。在此过程中，我查找了大量资料，以及专业的书籍，弄清楚了直流稳压电源的设计。我将所学知识运用到设计中，使这些知识不仅只停留在书本上，而是运用到实践中。按照设计要求设计电路的参数，再按对应的参数选取元器件，通过查找资料了解元器件的主要特性与相关使用注意事项。在电路设计中选取最优元件来满足设计的要求，使设计最合理化。由于对仿真软件的不熟悉，在仿真的过程中，出现了大量的错误 ，经过多次的研究与改善，最终使仿真成功了。 相信以后我会以更加积极地态度对待我的学习、对待我的生活。我会更加努力，努力的去弥补自己的缺点，发展自己的优点，去充实自己，只有在了解了自己的长处与短处之后，我们才会更加珍惜拥有的，更加努力的去完善它，增进它。认真对待每一个实验，珍惜每一分一秒，学到更多的知识和方法，锻炼自己的能力，这个是我在课程设计中学到的最重要的东西，也是以后都将受益匪浅的。 1童诗白主编模拟电子技术基础（第四版）北京：高教出版社 ,2006。 2张 宪 编电子电路制作指导，北京 化学工业出版社 ,2005年 8月版。 3杨刚 编模拟电子技术基础实验 ,北京 电子工业出版社 ,2003年 11月版。 4电子线路基础