设计一个8v直流稳压电源.doc

南昌航空大学目录 一 前言二 实验设计目的三 设计任务和要求四 实验器材五 设计步骤六 电路设计及理论分析七 方案比较八 测量数据分析九 实验设计心得前言 在电子电路中，通常都需要电压稳定的直流电源供电。小功率稳压电源组成可以由下图表示，他是由电源变压器，整流，滤波和稳压电路等四部分组成。 电源变压器是将交流电网220v的电压变为所需要的电压值，然后通过整流电路将交流电压变为脉动的直流电压。由于此脉动的直流电压还含有较大的纹波，必须通过滤波电路加以滤除，从而得到平滑的直流电压。但这样的电压还随电网电压波动，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。 当负载要求功率较大，效率高时，常采用开关稳压电源。二实验设计目的 设计一个8v直流稳压电源三设计任务和要求 要求三人一组完成电源的设计，采用电路板焊接，设计出经220v最终到达稳定的8v直流稳定的电压。四实验器材 编号：XD-888D实验电路板 一块 104非极性电容 2个 334电容 1个 470f，耐压50v极性电容 1个 二极管 4个 变压器 1个 编号L7808芯片 1块 导线 若干 电烙铁 一个 数字万用表 一块220v电源五设计步骤 三人一组，电源由整流，滤波，稳压三部分组成，三人一起负责电路的设计，其中一人负责器材，资料的准备，一人负责详细理论基础，一人负责焊接。由理论基础分析电路所需器件，及相关资料，由分工进行，最后进行电路调试及相关数据的测量，最后由实验指导老师检测。六电路设计及理论分析 稳压电路由三部分组成分别为整流，滤波，稳压组成。1.整流电路的设计 整流利用二极管的单向导电性整流原理图见下图 对于8v直流稳压电源的整流点路采取上图的接法，能满足整流，即交流变直流的初步问题。2.滤波电路 滤波电路用于滤去整流输出电压中的波纹，一般由电抗元件组成，如在负载电阻两端并联电容c，或在整流电路输出端与负载间串联电感L，以及由电容，电感组合而成的各种复式滤波电路。常用的结构如图 由于电抗元件在电路中有储能作用，并联的电容器c在电源供给的电压升高时，能把部分能量储存起来，而电源电压降低时，就把电场能量释放出来，是负载的电压比较平滑，即电容c具有平波作用；与负载串联的电感L，当电源供给的电流增加（由电源电压增加引起）时，它把能量存储起来，而当电流减小时，又把磁场能量释放出来，使负载电流比较平滑，即电感L也有平波作用。上图为滤波电路图3.稳压电路 串联反馈式稳压电路 V1为整流滤波电路的输出电压，T为调整管，A为比较放大电路，Vref为基准电压，它由稳压管Dz与限流电阻R串联所构成的简单的稳压电路获得，R1,Rp,R2组成反馈网络，用来反映输出电压变化的取样环节。三端集成稳压器正常工作时，输入和输出电压差为23v。电路靠近引脚处接入电容C1C2，用来实现频率补偿，防止稳压器产生高频自激振荡和抑制电路引入的高频干扰，C3时点解电容，以减小稳压电源输出端由输入电源引入的低频干扰。D时保护二极管，当输入短路时，给输出电容C3一个放电通路，防止C3两端电压作用于调整管的be结，造成调整管be击穿而损坏。七.设计方案及其比较该电路实验方案:比较方案见下，比较方案电路分成3部分比较。1.整流电路常见的整流电路由三种分别是半波整流，桥式整流，全波整流。1）半波整流半波整流时是一种最简单的整流电路。它由电源变压器B 、整流二极管D 和负载电阻Rfz ,组成。其原理图见下半波整说是以牺牲一半交流为代价而换取整流效果的,电流利用率很低(计算表明,整流得出的半波电压在整个周期内的平均值,即负载上的直流电压Usc =0.45e2 )因此常用在高电压、小电流的场合,而在一般无线电装置中很少采用。所以对于实际条件不采用该电路 。2）全波整流 该整流电路能实现本设计这种电路中,每只整流二极管承受的最大反向电压,是变压器次级电压最大值的两倍,因此需用能承受较高电压的二极管，对此对元器件要求比较高。3）桥式整流桥式整流电路是使用最多的一种整流电路。这种电路,只要增加两只二极管口连接成桥式结构,便具有全波整流电路的优点,而同时在一定程度上克服了它的缺点。电路中构成e2、D2Rfz 、D4通电回路,同样在Rfz 上形成上正下负的另外半波的整流电压。 桥式电路中每只二极管承受的反向电压等于变压器次级电压的最大值,比全波整洗电路小一半，因此更方便，且对器件的要求不是很高，能够很好的 实现本设计。 所以滤波电路选为桥式整流电路。2）滤波电路A，C多用于小功率电源，而b电感式多用于较大功率电源中，本实验设计的是8v直流稳压电源，最大输出电流1A，属于小功率范畴，所欲滤波电路采用a，c，满足本实验的要求只需a，而且能更经济。3.稳压点路则采用三端集成稳压电路，简介而方便实验操作。 可以考虑去除D和c3，不影响测量结果，更节省材料。八.测量数据分析 经测量经过变压器后得到的交流电压V1=14.0v ，经过整流滤波电路得到的电压VL=17.30 ，最后经过稳压器得到的最终输出电压V0=8.05v。 理论分析，VL=(1.11.2)V2,推出理论VL=16.8 ，而实际测量的VL=17.30在误差范围内，理论稳压器的启动电压输入和输出端的压差为23v，本设计的VL-V0=8.95，可以考虑在稳压管和和滤波电容输出电压接一定值电阻，适当的分压，使得稳压管输入端电压稳定在11V12v之间，这样能更好的工作。但原设计不影响到8v直流稳压电源的参数和工作，考虑到材料有限，所以省去该电阻。该L7808芯片的精度在+-10%，所以输出应该在7.28.8之间，实验测得V0=8.05，在误差范围内，符合设计要求。九.实验设计心得1.通过本次课程设计，使学到的理论知识相互融会贯通，在认识上产生一个飞跃。2.初步掌握一般电子电路设计的方法，尤其是对直流稳压电源的设计方法和方案的选用得到了掌握和巩固,得到一些工程设计的初步训练，并为以后的毕业设计奠定良好的基础。3.培养了自己的自学能力，独立分析问题、解决问题的能力,通过和他人配合协作,增强了自己的团队意识,以及与老师的交流和探讨,更加巩固了自己的所学知