连续可调直流稳压电源设计方案书与制作

1、直流稳压电源的设计、设计任务及要求1设计并制作一个连续可调直流稳压电源，主要技术指标要求： 输出电压可调： U=+3V+9V 最大输出电流： I omax=800mA 输出电压变化量： UW 15mV 稳压系数：SW 0.003四、总体设计思路1 直流稳压电源设计思路(1) 电网供电电压交流 220V(有效值)50Hz，要获得低压直流输出，首先必须采用电源变压器将电 网电压降低获得所需要交流电压。( 2)降压后的交流电压，通过整流电路变成单向直流电，但其幅度变化大(即脉动大)。( 3)脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑，脉动小的直流电， 即将交流成份滤掉， 保留其直流成份。( 4)滤波后的

2、直流电压，再通过稳压电路稳压，便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出， 供给负载 RL。2直流稳压电源原理直流稳压电源是一种将 220V工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置，它需要变压、整流、 滤波、稳压四个环节才能完成。其中：(1) 电源变压器：是降压变压器，它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整 流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定。(2) 整流电路：禾U用单向导电元件，把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电( 3)滤波电路： 可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。( 4)稳压电路： 稳压电路的功能是使输出的直流电

3、压稳定， 不随交流电网电压和负载的变化而变化。 在设计中，常禾用电容器两端的电压不能突变和流过电感器的电流不能突变的特点，将电容器和负 载电容并联或电容器与负载电阻串联，以达到使输出波形基本平滑的目的。选择电容滤波电路后，直流 输出电压： Uo1=(1.1 1.2)U 2，直流输出电流：( I 2 是变压I - 12101-,小器副边电流的有效值。)稳压电路可选集成三端稳压器电路。1.5 2总体原理电路见图 4。5 / 42200UF/25V图4稳压电路原理图3.设计方法简介(1)根据设计所要求的性能指标，选择集成三端稳压器。因为要求输出电压可调，所以选择三端可调式集成稳压器。可调式集成稳压器

4、， 常见主要有CW317、CW337、LM317、LM337。 317系列稳压器输出连续可调的正电压，337系列稳压器输出连可调的负电压，可调范围为1.2V37V，最大输出电流为1.5A。稳压内部含有过流、过热保护电路，具有安全可靠， 性能优良、不易损坏、使用方便等优点。其电压调整率和电流调整率均优于固定式集成稳压构成的可调 电压稳压电源。LM317系列和1M337系列的引脚功能相同，管脚图和典型电路如图4和图5.OLM3172 EU11H31TR1adj % %RP1vdAC10uFluF图4管脚图图5典型电路输出电压表达式为式中，1.25是集成稳压块输出端与调整端之间的固有电阻Ri两端,将

5、产生一个恒定电流通过输出电压调节电位器RP1，电阻R常取值120门 240，RP1 一般使用精密电位器，与其并联的电容器C可进一步减小输出电压的纹波。图中加入了二极管D,用于防止输 出端短路时10F大电容放电倒灌入三端稳压器而被损坏。LM317其特性参数：输出电压可调范围：1.2V37V输出负载电流：1.5A输入与输出工作压差 U=U-U。： 340V能满足设计要求，故选用LM317组成稳压电路。（2 ）选择电源变压器1 ）确定副边电压 U2：根据性能指标要求：U0min=3V U omaX=9VUi-Uomax(Ui-U o) minU-U oin w (Ui-U o) max其中：(U-U

6、oin) min=3V, (Ui-Uo) maX=4QV 12V w UW 43V此范围中可任选：U=14V=Ui根据 Uoi=（1.1 1.2）U 2可得变压的副边电压：u =Uoi .12V2 1.15 2）确定变压器副边电流I 2I o1 = I o又副边电流 丨2=（1.52）I O1取I O=I Oma=800mA贝y I 2=1.5 * 0.8A=1.2A3）选择变压器的功率变压器的输出功率：Pol 2U2=14.4W（3）选择整流电路中的二极管变压器的副边电压 U=12V桥式整流电路中的二极管承受的最高反向电压为：v 2U 217V1 Q g桥式整流电路中二极管承受的最高平均电流

7、为：Q.4A2 2查手册选整流二极管 IN4QQ1，其参数为：反向击穿电压Ubr=5QV17V最大整流电流I f=1AQ.4A（4）滤波电路中滤波电容的选择滤波电容的大小可用式C二普 求得。1 ）求 U:根据稳压电路的的稳压系数的定义：设计要求 U0 15mV , SvW 0.003UoUiUo=+3V+9VUi=14V代入上式，则可求得 U2 ）滤波电容 C 设定I o=l omaX=0.8A，t=0.01S则可求得 C。电路中滤波电容承受的最高电压为2U2 ：-17V，所以所选电容器的耐压应大于17V。注意：|因为大容量电解电容有一定的绕制电感分布电感，易引起自激振荡，形成高频干扰，所以 稳压器的输入、输出端常并入瓷介质小容量电容用来抵消电感效应，抑制高频干扰。六、测试要求1 测试并记录电路中各环节的输出波形。2 测量稳压电源输出电压的调整范围及最大输出电流。3 .测量输出电阻民。4 测量稳压系数。用改变输入交流电压的方法，模拟U的变化，