模电课程设计(直流稳压电源)(正负9～12v).doc

模拟电子电路设计报告 直流稳压电源的设计学院： 专业： 班级： 姓名及学号: 指导教师： 目录1.设计目的及要求.2 1.1设计目的.2 1.2设计要求.22.主要设计方案.3 2.1整流电路.3 2.2滤波电路.4 2.3稳压电路.5 2.4总原理图63.单元电路参数计算及元件选择.7 3.1变压器副边电流波形73.2变压器变比(220V交流输入).7 3.3滤波电容大小（满载）8 3.4电路中固定电阻、可调电阻调节范围.94.设计小结及心得.115.参考文献.126.附录.131.设计目的及要求1.1设计目的 利用7809、7909设计一个输出+(912)V、1A的直流稳压电源；1.2设计要求 1）画出系统电路图，并画出变压器输出、滤波电路输出及稳压输出的电压波形；画出变压器副边电流的波形。 2）输入工频220V交流电的情况下，确定变压器变比； 3）在满载情况下选择滤波电容的大小（取五倍工频半周期）； 4）求滤波电路的最大输出电压； 5）求电路中固定电阻阻值和可调电阻的调节范围。2. 主要设计方案交流电源变压器整流电路滤波电路稳压电路负载 图2.0 直流稳压电源的组成2.1整流电路本设计所使用的整流电路为单相桥式整流电路： 图2.1 整流电路单元分析图由于单相桥式整流电路中，二极管分别轮流导通半个周期，所以流过二极管的电流平均值为 ID=0.5*IL=0.45*（U2/RL） 在U2的正半周时，二极管D1、D2导通，D2、D4截止而承受反向电压，反向电压的最大值为U2的峰值，即 在U2的负半周时，二极管D1、D2承受同样的反向电压。选择二极管时，主要依据上面两式。为了安全起见，选择二极管的最大整流电流IDF应大于流过二极管的平均电流ID，二极管的反向峰值电压URM应大于在电路中实际承受的最大反向电压的一倍。2.2滤波电路本设计使用的为单向桥式整流电容滤波电路。即在2.1整流电路的基础上接一滤波电容。 图2.2 滤波电路单元分析图放电=RLC越大,放电过程越慢，输出电压中脉动（纹波）成分越少，滤波效果越好。一般取： 放电（35）T/2，T为电源交流电压的周期。（注：当L很大，即IL很小时，尽管C较小, RLC仍很大,电容滤波的效果也很好，所以电容滤波适合输出电流较小的场合。）2.3稳压电路交流电经过整流滤波可得到平滑的直流电压。然而当电网电压波动和负载变化时输出电压将随之变化。稳压电路的作用就是在这两种情况下，将输出电压稳定在一个固定的数值上 。本设计使用的为集成稳压电路，使用的稳压器为： MC7809CT和LM7909CT 图2.3 两种稳压器MC7809CT：输出为正电压输出，输出电压稳定在+9V，最大输出电流为1.5A。LM7909CT：输出为负电压输出，输出电压稳定在-9V，最大输出电流为1.5A。2.4总原理图电路可以分为上下两部分：上部分利用MC7809CT和运放输出+(912)V；下部分利用LM7909CT和运放输出-(912)V。电路中除了用到稳压器外，还用到了基本运算放大电路和可调电阻（电位器）；可以将电压调节到所需要的电压范围。3.单元电路参数计算及元件选择3.1变压器副边电流波形测量时稳压电路可调电阻取50%状态。3.2变压器变比(220V交流输入)本设计要求设计输出(912)V，1A的直流稳压电源；对于79系列：为了保证输出电压的稳定，输出电压与输入电压电压差应大于2V一般取3-5V。本设计取电压差值3V；UIMUMAX+3V=12+3V=15V=ULUL为滤波电路输出电压；取UL=1.2*U2 U2=UL/1.2=12.5V电网电压220V变比：220V/12.5V=17.6 取20：1比较合适此时： UL=220/20V=11V3.3滤波电容大小（满载）此时：放电5T/2， 交流电工频：f=50HZ T=0.02s可知：放电=RLC5T/2=0.05s 滤波电路电阻： RL=UL/I=13.2 滤波电容：C0.0037F=3.7mF 本设计取滤波电容为4mF3.4电路中固定电阻、可调电阻调节范围7809和7909均为固定输出的三端集成稳压器，如果希望得到可调的输出电压，可以选用可调输出的集成稳压器，也可以将固定输出集成稳压器接成如下图所示电路。电路中接入了一个集成运放A以及采样电阻R1、R2、R3，其中R2为电位器。不难看出，集成运放接成电压跟随器形式，它的输出电压UA等于其输入电压，即 UA=（R2+R3）/(R1+R2+R3)*U0由图可得 U0+UA=U0即 U0+（R2+R3）/(R1+R2+R3)*U0=U0则电路的输出电压为 U0= U0/1（R2+R3）/(R1+R2+R3) =1+（R2+R3）/(R1+R2)U0由上述可知：只需移动电位器R2的滑动端，即可调节输出电压大小。本设计中，最大输出为12V，U0 =1.33U0所以取R3=0，固定电阻R1=9k，可调电阻R2=3k；4.设计小结及心得.通过本次设计，我们更进一步地了解到了直流稳压电源的工作原理以及它的要求和相关性能指标。在此次设计中，我们了解到了各自在模拟电子实践方面还存在的一些问题。通过不断的努力，通过查阅相关的书籍，我们解决了不少的问题，我们也收获了很多。在以后的学习中，要不断的将理论与实际相结合，在实践中脚踏实地，弥补自己的薄弱点。还有，本次设计中用到了很多的元件，各有各的特点，我们要留意这些元件，以便在以后的设计中使用。最后，衷心地感谢所有帮助我们解决问题克服困难的老师同学。5.参考文