直流稳压电源的设计

1、 n第一部分 n设计性能及指标n第二部分n实验内容及要求n第三部分n实验原理 n第四部分n实验测试数据 n第五部分n在调试过程中所遇到的问题 一：设计性能及指标一：设计性能及指标n1：电压可调范围2-15v；n2：过流保护2a；n3：纹波系数小于0.01:；n4：电压调整率小于0.01；n5：电流调整率小于0.01；n6：在1-2a下至少稳定工作10分钟 。二：实验内容及要求二：实验内容及要求n（1）按题目要求设计电路，画出电路图。n（2）组装、调试设计电路，拟定实验步骤，测试设计指标。若测试结果不满足设计指标，重新调整电路参数，使之达到设计指标要求。n（3）写出设计、安装、调试、测试指标全过

2、程的设计报告。n（4）总结完成该实验题目的体会。三：实验原理三：实验原理n1：稳压电源的组成原理 直流稳压电源由电源变压器、整流、滤波和稳压电路四部分组成，其组成框图如下：三：实验原理三：实验原理三：实验原理三：实验原理n电网供给的交流电压u1（220v，50hz）经电源变压器降压后，得到符合电路需要的交流电压u2，再用滤波器滤去其交流分量，就可得到比较平直的直流电压u3。但这样的直流输出电压，还是会随交流电网电压的波动或负载的变动而变化。在对直流供点要求比较高的场合，还需要使用稳压电路，保证输出直流电压更加稳定。三：实验原理三：实验原理 n串联型稳压电路原理图如下 三：实验原理三：实验原理n

3、取样环节： 由r1、r2和rp组成的分压电路。它将输出电压u0的变化取回一部分uf（称取样电压）送到比较放大器的基极。三：实验原理三：实验原理n基准环节： 由限流电阻r3和稳压管dz组成，为比较放大器t2的发射极提供一个稳定的基准电压uz 。三：实验原理三：实验原理n比较放大环节： 由t2、r4组成，r4为t2的集电极负载电阻。比较放大器对取样电压uf和基准电压uz的差值进行放大，去控制t1的基极。三：实验原理三：实验原理n调整环节： 由基极偏置电阻r4及调整管组成。实际它是一个射极输出器调整管t1起电压调节作用，其c，e极间的管压降uce1受比较放大器误差电压的控制，由于起电压调节作用的调整

4、管t1与负载是串联的，故称为串联型稳压电路。三：实验原理三：实验原理2：实验电路图如下：t1220:24d11n5408gd21n5408gd31n5408gd41n5408gc13.3mfc23.3mfr11.2kled1r212kv1220 vrms 50 hz 0 q2tip3055gq3tip41cq4bc182bpr40.2r61.2kq52sc1815c347fr747r81kkey=a0 %r9220c447fd61n4680gndr5510四：实验测试数据四：实验测试数据n1：纹波的测量数据 （1）r=11欧姆欧姆uo(v) 2.772.933.33.84.45.26.37.7

5、u（mv） 0.540.70.62 0.62 0.70.80.740.78i（a） 0.280.290.33 0.38 0.450.530.640.78uo(v) 8.59.410.1 11.2 12.213.314.414.6u（mv） 0.911.11.41.62.532i（a） 0.850.951.01 1.12 1.211.331.521.57r=6.6欧姆欧姆uo(v)2.753.13.644.294.756u（mv） 0.50.60.70.740.780.740.80.9i（a） 0.390.440.510.570.610.670.720.85uo(v)6.57.48.14910.

6、311.713.513.9u（mv） 0.8511.11.23.423.54.5i（a） 0.931.11.141.31.451.651.931.97在在r=11欧姆时的纹波图：欧姆时的纹波图：在在r=11欧欧姆时的纹姆时的纹波系数为：波系数为：n有表可知，其最大纹波电压为3毫伏，所以其最大纹波系数为r=0.003/15=0.02% 小于0.01，符合设计要求2：电压调整率的测量数据：电压调整率的测量数据n电压调整率sv：是指负载不变时，电网电压的相对变化量与由此引起的输出电压的相对变化量。r=12.3欧姆时欧姆时ui(v) 160170180190200uo(v) 11.0611.1511.

7、2111.2711.31ui(v) 210220230240250uo(v) 11.3511.3911.4111.4511.47 r=24欧姆欧姆ui(v)160170180190200uo(v)11.2411.2911.3211.3711.40ui(v)210220230240250uo(v)11.4311.4611.4911.5111.54其电压调整率为：其电压调整率为：nr=12.3欧姆时 sr= 7.13%nr=24欧姆时 sr=6.03%3：电流调整率的测量数据：电流调整率的测量数据：n电流调整率si：是指输入电压不变而负载变化时，负载电流io在规定的范围内变化而引起的输入电压的相对

8、变化量。n其数据如下：n空载时输出电压为15vv（o） 14.8314.7614.7514.71i(a) 0.690.820.850.95v（o）14.6914.6614.6514.61i(a) 0.991.111.151.25n电流调整率为 si=1.4% n4：其最大电流为1.97a。n5：输出电压范围为2.78-15v。五：在调试过程中所遇到的问题五：在调试过程中所遇到的问题 在刚开始焊接与调试过程中，为了保护电路，将限流电阻放大为1欧姆，这样电路中的电流相对较小，便于直流稳压电源的调试工作；但是在空载时直流稳压电源的输出为15v，但接负载时，输出电压会随负载的变化而变化，稳压效果不好。但把限流电阻变为0.2欧姆，其效果变化显著，稳压电源的输出相对稳定。 五：在调试过程中所遇到的问题五：在调试过程中所遇到的问题n在测试中发现，当接入的负载比较大时，直流稳压电源的输出相对稳定，但当负载为5欧姆左右时，输出电压会急剧下降，造成这一现象应该是负载太小，接近与导线，电路直接短路。五：在调试过程中所遇到的问题五：在调试过程中所遇到的问题n当输出电压最低时，大部分电压加在调整管两端，造成调整管发热，为了使调整管能够稳定的长时间工作，接一个15v的风扇，但在整流滤波后电压为28v，所以要接一个分压电阻，但流过电阻的电流较大，普通的金属膜电阻功率太小