直流稳定电源技术报告.doc

江西理工大学自动化专业（2013级）卓越计划电子工程模块项目驱动技术报告直流稳定电源技术报告班级:自动化131 姓名:吴亚敏 学号:2420132905 测试时间:2014.12.8 成绩: 一、设计目标与技术要求1.1.设计目标:设计出一个电压可变电源。 1.2.技术要求：在AC14V的变压器输入14V的交流电压下，通过调节电位器来得到不同大小的电压，设计出的电压范围为315V。(测试过程中用的是输出电压为9V的变压器)二、设计方法（电路、元器件选择与参数计算） 设计过程参照的一些参数： （制作电源的主要设计规格）输出电压 315V，用电位器调节输出电流 500mA（在输出电压15V时） 2.1 实验原理图2.2 元器件的选择 (1) 电阻：1个2.2k的，1个2k的 (2) 电容：2个10uF的，1个1000uF的 (3) 二极管：4个整流二极管，1个齐纳二极管 (4) 三极管：3个NPN型的硅管 (5) 电位器：1个量程为10k的可调电阻2.3 参数的计算 对于射极跟随器部分的晶体管Tr1，由于流过500mA的负载电流及交流整流后的电压为19V，所以选择具有Ic500mA，Vcbo=Vceo19V最大额定值的晶体管。 在这里，选择低频功率放大晶体管2SD14O6(东芝)。这与声频放大器中所用的晶体管相词，其特性表示在表4.2中。 还有，输出电压是15V、500mA的集电极电流流动时的Trl的集电极-发射极间电压为4V(=19V-15V)，可以算出发生2W(=500mA*4V)的热损耗。在实际电路中，图10.5点的电压为脉动电压(峰值为19V)，所以Trl的热损耗为1.5W左右。 因此，在Tr，上有必要安装1.5W的散热器。在该电路中，Tr1用的散热器是MC24L20(ryosan)(与照片10.2同样大小的散热器，不管那种都可以)。 但是，在电源输出电压下降时，Tr1的集电极一发射间电压变大，所以即使取出相同的输出电流，Trl的热损耗也变大。 在输出电压设定在3V时，为了抑制Tr1的热损耗在1.5W以下，输出电流必须限制在100mA以下。换言之，如果安装散热量为7W的散热器，即使输出电压为3V，电路也能取出50OmA的电流。 对于驱动输出晶体管Tr1的Tr2，由流过最大8.3mA的集电极电流(=500mA/60，即最大负载电流被Tr1的hFE的最小值来除)及集电极上加上与 Trl相同的电压，选择Ic8.3mA，Vcbo=Vceo19V的最大额定值的晶体管。这里选择同样的2SC2458。 在输出电压为3V(最低值)时，能流过最大的集电极电流(由于Rl的电压降为最大)。此时，Tr3的集电极电位为4.2V(=3V+（Tr1与Tr2的Vbe)，所以R1的压降为14.8V(=19V-4.2V)。Tr3的集电极电流(即Rl上流动的电流)为6.7mA(=14.8V/2.2k)。 还有，在输出电压为15V时，Tr3的集电极电位为16.2V(=15V+(Trl与Tr2的Vbe)。 因此，对于Tr3，要选择Ic6.7mA，Vcbo=Vceo16.2V的最大额定值的晶体管。这里选择与Tr:一样的2SC2458。三、设计结果3.1 Proteus仿真图： 仿真结果：3.2 实物图四、测试原理与步骤调节滑动变阻器VR4的阻值，改变比例电路的比值，从而改变输出电压的值。由上面所设计的原理可以知道V0=(R1+R2)X(Vz+Vbe)/R2，改变滑动变阻器的阻值，可以得到最大输出电压和最小输出电压。对于输出性能的测试，主要是测输出阻抗。因为一个直流稳压管的主要功能是稳压， 为了不受小负载的影响，则必须使其本身的输出阻抗小，如此才能对于小负载，消耗在电源板上的电压控制在一个小范围内。五、设计结论（1）稳压管稳压电路输出电流较小，输出电压不可调，在很多场合不能满足应用。串联 型稳压电路以稳压管稳压电路为基础，利用晶体管的电流放大作用，增大负载电流；在电路中引入深度电压负反馈输出电压稳定；并且，通过改变反馈网络参数使输出电压可调。（2）要使调整管起到调整作用，必须使之工作在放大状态。（3）基本调整管稳压电路的输出电压不可调，并且输出电压降因Uce的变化而变化，稳定性较差，为了使输出电压可调，同时也为了加深电压负反馈以提高输出电压的稳定性，通常在基本稳压管稳压电路的基础上引入放大环节。（4）在串联型稳压电路中，调整管是核心元件，它的安全工作是电路正常工作的保证， 所以在选择调整管的时候需要注意它的参数。（5）串联型稳压电路的输出电压的稳定性取决于基准电压的稳