半导体直流稳压电源的设计和测试.doc

长春工业大学半导体直流稳压电源的设计和测试题目： 半导体直流稳压电源的设计和测试专业: 电气工程及其自动化班级： 060306姓名： 指导教师：半导体直流稳压电源的设计和测试1、 设计要求和技术指标 1、技术指标 1）、电源输出电压为5V-12V连续可调或输出 12V的电压； 2）、输出电压为交流220V； 3）、最大输出电流问IL=500mA； 4）、稳压系数Sr=(3-5)T/2，则 C1=5T/2R2，式中T为市电交流电源的周期，T=20ms；RL为C1右边的等效电阻，应取最小值，由于Imax=500mA，因此RLmin=V1/Imax=33，所以C1=1515uf。 可见，C1容量较大，应选电解电容，受规格的限制，实际容量应选为1500uf，其耐压值可取25V。 C1的最后取值还需根据纹波电压的要求调整并确定。5、 整流二极管VD1-VD4 整流二极管的参数应满足最大整流电流If1.5Imax=0.75A，最大反向电压VR=43V. 特别应指出的是，电容滤波使电路被接通的一瞬间，整流管的实际电流远大于Imax，如果If较小，很可能在电路被接通时就已经损坏，因此，一般取If5Imax=2.5A，查手册可选定整流二极管VD1-VD4，最终选择桥堆2W06。 6、 负载电阻RL1，RL2： 由式I0(AV)=Uo/RL=0.9U2/RL 可得RL=0.9U2/Io RLmin=0.9U2/Iomax=27 受规格限制可选择R=307、 VD7，VD8的选择参数计算 根据课题技术指标要求，稳压源输出电压为+/-12V，输出电流最大为500mA，查找常用二极管的主要参数表，可选2CW60型二极管，它的Uz为11.5-12.5V，Iz为5mA，Izm为19mA，满足要求。7、 工作原理 1、整流电路单相桥式整流电路原理图见图2(a)，整流电路波形图见图2(b),设变压器副边电压，U2为其有效值。当U2为正半周时，电流由A点流出，经D1，RL，D3流入B点，因而负载电阻RL上的电压等于变压器副边电压，即U0=U2，D2和D4管承受的反向电压为-U2。当U2为负半周时，电流又B点流出，经D2，RL，D4流入A点，负责电阻RL上的电压等于-U2，即Uo=-U2，D1、D3承受的反向电压为U2。这样，由于D1、D3和D2、D4两对二极管交替导通，致使负载负载电阻RL上的U2的整个周期都有电流通过，而且方向不变，输出电压 2、 滤波电路 当变压器副边电压U2处于正半这些后并且数值大雨电容两端电压Uc时，二极管D1、D3导通，电流一路流经负载电阻RL，另一路电容C 充电，因为在理想情况下，变压器副边无损耗，二极管导通电压为零，所以电容两端电压Uc 和U2相等，当U2上升到峰值后开始下降，电容通过负载电阻RL放电，其电压Uc也开始下降，趋势与Uc基本相同，但是由于电容按指数规律放电，所以当U2下降到一定数值后，Uc的小将速度小于U2下降速度，使Uc大于U2从而导致D1、D3反向偏置而边为截止，此后，电容C继续通过RL放电，Uc按指数规律缓慢下降。 当U2负半周副值变化到恰好大于Uc时，D2、D4因加正向电压变为导通状态，U2再次U2，Uc 上升到U2的峰值后又开始下降，下降到一定数值时D2、D4变为截止，C对RL放电，Uc按指数规律下降；放电到一定数值时D1、D3变为导通，重复上述过程。8、 稳压电源的性能指标及测试方法。 1、稳压系数在负载电流、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。测量稳压系数，在负载电流为最大时，分别测得输入交流比220V增大和减小10%的输出Vo并将其中最大一个代入公式计算Sr。 2、稳压电源内阻： 输入电压不变时，输出电压变化量与输出电流变化量之比的绝对值。 测量内阻，在输入交流为220V，分别测得负载电阻为0及最大值的Vo。9、 部分元器件清单 1、固定式三端稳压器：W78M12*1 W79M12*1 2、整流桥堆：2W06*1 3、电容：1500uf*2 0.33uf*2 0.1uf*2 4、电阻：30*2 5、二极管：IN4001*2 6、稳压二极管：2CW60*210、 总结本次可设计采用W7812及W7912系列元件，实现了对电路输出正、负双向电压的要求，采用单相桥式整流电路，具有输出电压高、变压器利用率高，脉动小等优点。因此得到相当广泛的应用，他的主要缺点是所需二极管的数量多，由于实际上二极管的正向电阻不为零，必然使得整流电阻较大，当然损耗也较大，电路采用二极管，起保护作用，使电路的稳定性、安全性提高。 由于实际条件及时间的限制，部分元件的选择未做到优化，在书写实验报告的过程中，排版不够合理，逻辑性不好。在本次课程设计中，通过我们自己的学习与实践，在老师的指导下我们穴道了许多设计理论及相关知识，培养了我们的动手能力及创造能力，加强了同组队员间的协同合作精神，同时也认识到自身存在的缺点与不足，并体会到了创作及设计过程中的艰难。11、 参考资料1、 彭介华 电子技术课程设计指导 北京 高等教育出版社 19972、 郭永贞 电子技术实验与课程设计知道 南京 东南大学出版社 20043、 阮祁忠、林金表、