直流稳压电源实验报告终

1、学生姓名：王晟尧 学号： 专业班级： 通信152班实验类型：验证 综合 设计创新 实验日期：实验成绩：直流稳压电源设计一、设计任务设计一直流稳压电源并进行仿真。二、设计要求基本性能指标：(A1)输出直流电压+ 5V,负载电流200mA(B1) +3V +9V,连续可调；(B2) I oma=200mA (B3)稳压系数 S< 5X 10-3； (B4) Ub< 5mV扩展性能指标：扩展直流稳压电源的输出电流使10mAC I o< 1.5A。三、设计方案直流稳压电源设计框图和直流稳压电源基本电路分别如图1和图2所示：图1直流稳压电源框图图2直流稳压电源基本电路主要原理是：电源变

2、压器将交流电网220V的电压降压为所需的交流电压，然后通过整流电路将交流 电压变成单极性电压，再通过滤波电路加以滤除，得到平滑的直流电压。但这样的电压还随 电网电压波动(一般有土 10加右的波动)、负载和温度的变化而变化。因而在整流、滤波电 路之后，还需接稳压电路。稳压电路的作用是当电网电压波动、负载和温度变化时，维持输 出直流电压稳定。一般情况下，选用降压的电源变压器。整流电路主要有半波整流电路、桥式整流电路和全波整流电路，一般情况下多用桥式整 流电路，桥式整流输出脉动电压平均值为： 通过每只二极管的平均电流为： 每只二极管承受的最大反向电压为：滤波电路亦可分为电容滤波、电感滤波、n型滤波等

3、多种滤波电路，而在小功率电源电路设计中多用电容滤波电路。当在接上滤波电容后，UO会明显增大，其大小与时间常数 RC有关，通常情况下，RC= (35)T/2 (T为电网电压周期)稳压电路有二极管稳压电路、串联型稳压电路和集成稳压电路等，可根据具体要求选择 合适的电路形式（具体原理可查阅相关资料）。稳压电源的性能指标：最大输出电流I Oma：电源的输出电压UO应不随负载电流I OL而变化，随着负载R阻值的减 少，I OL增大，UO减小，当UO的值下降5%寸，此时流经负载的电流定义为I Omax （记下lomax后迅 速增大R,以减小稳压电源的功耗）。输出电压：指稳压电源的输出电压，也是稳压器的输出

4、电压。当输入电压为额定值时， 可直接用电压表测量。纹波电压：指叠加在输出电压 UO上的交流分量。可用示波器观测其峰-峰值或者有效 值。稳压系数：指在负载电流、环境温度不变的情况下，输入电压的相对变化引起输出电压 的相对变化，即输出电阻：稳压电路输入电压一定时，输出电压变化量UO与输出电流变化量 I o之比,即R。二（UI 为常数）也I。四、电路仿真与分析1. 电路图：滤波电容C可有纹波电压 Vopp和稳压系数Sv来确定。已知：Vo=9V,V仁12V s<5X 10-3， Ub< 5mV则由Sr空/型|；。常数可得稳压器的输入电压变化量 7VoppV1而Uo Ui -VoSv滤波电容

5、由c ='Iom述即可得到C=1500iF，则实际选取电容C为1500PF 注意：因为大容 Vi。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。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，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 3V9V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

6、 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。集成稳压块输出端与调整端之间 的固有参考电压加于给定电阻两端，将产生一个恒定电流通过输出电压调节电位器，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。查手册选整流二极管IN4001，其参数为：反向击穿电压 UBR=50V>17Vft大整流电流 IF=1A>0.4A。负载采用滑动变阻器方便观察。2. 测试参数：要求：(1 ) I Oma=200mA(2) 输出直流电压+ 5V,负载电流200mA(3) +3V +9V 连续可调：(4 )稳压系数Sv测试过程是：先调节自耦变压器是输入电压增加 10%, 即卩V1

7、=242V,测量这是对应的输出电 压Vol;再调节自耦变压器是输入电压减少 10%,即V1=198V,测量这是对应的输出电压 Vo2; 然后测出V仁220V是对应的输出电压Vo。最后稳压系数即为o iVo /Vo220Voi V02S. =xV, /V,242 -198Vo由仿真实验测量可知 Vo2=5.177V Vo=5.174V Vo1=5.173V最后有上式即可求出：Sr土/凹|；°常数=3.8 X 10-3<5x 10-3U O U I(5)纹波电压:输出电压3V输出电压6V输出电压9V波纹电压30.207 凶39.717N65.762N五、实验总结通过这次课程设计，使我更加扎实掌握了有