直流稳压电源设计

模拟电子课程设计直流稳压电源:学院机电工程学院专业：应用电子技术类别：电子一级学生编号：.名称：2010.01.05内容一.导言.3二。设计目标.4三。设计任务和要求.44.设计步骤.4五、总体设计思路.5六、实验设备和原装置.9七、测试要求.9八、设计报告要求.9九.预防措施.10十、本电路的误差分析.10十一、经验.10十二。参考.11十三。结束语.11一、导言DC稳压电源一般由电力变压器、整流滤波电路和稳压电路组成。变压器将市电交流电压改变为所需的低压交流电压。整流器将交流电转换成直流电。滤波后，稳压器将不稳定的DC电压转换为稳定的DC电压输出。本设计主要采用DC稳压，形成一个集成稳压电路。通过变压、整流、滤波和稳压，将220伏交流电转换成稳定的直流电，电压可调节在6-13V。关键词：DC；稳定电压；转换摘要直流稳压电源一般由电力变压器、整流电路和稳压、稳压电路组成。变压器在市政电力交换中转换成电压所需的低压交流电。把机器换成直流电换成交流电。通过安皇后，将机器稳定的转换成稳定的直流电压输出到不稳定的直流电压增益。本设计中主要采用稳压压片构成稳压压电路，通过变压、整流、稳波运行一段距离的交流电，转变成稳定的直流电，并实现电压可在6-13伏可调关键词： LM 317；稳定的压力；更改为新闻二。设计目标1.学习基本理论在实践中综合应用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法和设计步骤，培养综合设计和调试能力。2.学习DC稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。3.培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。三。设计任务和要求1.设计制造了一种连续可调的DC稳压电源，主要技术指标要求：可调输出电压：Uo=6V 13V(2)最大输出电流：Iomax=1A输出电压变化：Uo15mV稳压系数：SV0.0032.设计电路结构，选择电路元件，计算确定元件参数，绘制实用的原理电路图。3.自制实验方法、程序和数据表格，提出测试所需仪器和部件的规格和数量，并提交给指导教师审核。4.批准后，进入实验室进行组装和调试，并测试其主要性能参数。四.设计步骤1.电路图设计(1)确定目标：设计整个系统由这些模块组成，各模块之间进行信号传输，并绘制DC稳压电源框图。(2)系统分析：根据系统功能，选择各模块使用的电路形式。(3)参数选择：根据系统指标要求，确定各模块电路中元件的参数。(4)总电路图：连接各模块电路。2.电路安装和调试(1)为了提高学生的实践能力，学生设计并焊接印刷电路板。(2)向每个模块电路的输入端添加一个信号，并测试输出信号，以验证每个模块是否能达到规定的指标。(3)重点测试稳压电路的稳压系数。(4)连接所有模块电路，调试整机，测量系统各项指标。五、总体设计思路1.DC稳压电源的设计思路(1)电网供电电压为220伏(有效值)50赫兹。为了获得低压DC输出，必须使用电力变压器来降低电网电压以获得所需的交流电压。(2)降压后的交流电压通过整流电路转换为单向DC，但幅度变化很大(即脉动大)。(3)大脉动的DC电压必须通过滤波电路变为小脉动的平滑DC，即滤除交流分量，保留其DC分量。(4)在滤波后的DC电压被稳压电路稳定后，可以获得基本不受外界影响的稳定的DC电压输出，并提供给负载R1。2.DC稳定电源原理DC稳压电源是一种将220伏工频交流电转换为稳定输出DC电压的装置。它需要四个环节来完成，即电压变换、整流、滤波和稳压，如图1所示。图1其中：(1)电力变压器：是一种降压变压器，将电网的220伏交流电压转换成符合要求的交流电压，并送至整流电路。变压器比率由变压器的次级侧电压决定。(2)整流电路：使用单向导电元件将50Hz正弦交流电转换成脉动直流电。(3)滤波电路：整流电路输出电压中的大部分交流分量可以被滤波以获得更平滑的DC电压。(4)稳压电路：稳压电路的作用是稳定输出DC电压，该电压不随交流电网电压和负载的变化而变化。整流电路通常采用二极管单相全波整流电路，如图2所示。在u2的正半周期，二极管D1和D2导通，D3和D4截止。在u2的负半周，D3和D4开启，D1和D2关闭。正半周和负半周都有负载电阻R1，电流通过负载电阻R1以相同的方向流动。图2在桥式整流电路中，每个二极管仅在半个周期内导电，因此流经每个二极管的平均电流等于输出电流平均值的一半。在设计中，电容器两端的电压和流经电感器的电流不会突然改变的特性经常被用来并联电容器和负载电容器或者串联电容器和负载电阻器，以达到基本上平滑输出波形的目的。选择电容滤波电路后，DC输出电压：uo1=(1.1 1.2) U2。稳压电路可以与三端稳压电路集成，如图3所示。图33.设计方法简介(1)根据设计要求的性能指标选择一体化三端稳压器。因为输出电压需要可调，所以选择了三端可调集成稳压器。可调集成稳压器，主要是CW317和CW337。317系列稳压器输出连续可调的正电压，337系列稳压器输出连续可调的负电压，可调范围为6V13V，最大输出电流为1.5A。稳压中含有过流和过热保护电路，具有安全可靠、性能优越、不易损坏、使用方便等优点。其电压调节率和电流调节率均优于固定积分稳压构成的可调稳压电源。电路系列的引脚功能相同。引脚图和典型电路如图4所示。图4图中增加了二极管D，以防止10F大电容b其中：(Ui-Uoin)最小值=3V，(Ui-Uo)最大值=40V 12VUi43V在此范围内可选：Ui=14V=Uo1根据UO2=(1.1 1.2)U2可变二次电压可用：2)确定变压器二次侧电流I2Io1=Io二次电流I2=(1.5 2)I01取IO=IOmax=800mA毫安I2=1.5 * 0.8a=1.2a3)选择变压器电源变压器输出功率：PoI2U2=14.4W瓦(3)选择整流电路中的二极管*变压器次级电压U2=12V桥式整流电路中二极管承受的最大反向电压是：桥式整流器电路中二极管承受的最高平均电流为：检查手册选择整流二极管IN4001，其参数为：反向击穿电压UBR=50V17V最大整流电流中频=1A0.4A(4)滤波电路中滤波电容的选择1)找到Ui:根据稳压电路稳压系数的定义：设计要求Uo15mV，SV0.003Uo=3V 9VUi=14V代入上述公式，可以得到Ui2)滤波电容器c设置Io=Iomax=0.8A，t=0.01S可以获得c。电路中滤波电容器承受的最高电压是，因此所选电容器的耐受电压应大于17V。注：由于大容量电解电容具有一定的绕线电感分布电感，容易引起自激振荡，形成高频干扰，因此稳压器的输入输出端经常与陶瓷中小容量电容结合，以抵消电感效应，抑制高频干扰。六.实验设备和部件1.万用表2。示波器3.交流毫伏表4。三端可调稳压器七.测试要求1.测试并记录电路中每个环节的输出波形。2.测量稳压电源输出电压和最大输出电流的调节范围。3.测量输出电阻Ro。4.测量稳压系数。通过改变输入交流电压，模拟Ui的变化，测量相应输出DC电压的变化，可以计算出稳压系数SV。(注：220伏交流电通过调压器改变10%。即Ui=44V)5.输出DC电压中交流纹波电压的大小可以用毫伏表测量，其波形可以用示波器观察和记录。6.分析测量结果，讨论并提出改进建议。八、设计报告要求1.设计目的。2.设计指标。3.总体设计框图，并说明各模块实现的功能。4.功能模块可以有多种方案，方案论证和比较要有详细的原理说明。5.一般电路图设计，附有原理说明。6.实施仪器和工具。7.分析测量结果，讨论并提出改进建议。8.摘要：遇到的问题和解决方案、经验、意见、建议等。九.预防措施1.每个功能模块电路应在焊接过程中单独测试，必要时可设计一些临时电路进行调试。2.测试电路时，必须在打开电源之前确保正确焊接，以防止元件烧坏。4.根据原理图焊接时必须保证可靠的接地。X.该电路的误差分析综合分析表明，电路测试过程中可能存在：个误差因素。(1)测量输出电流时触点间微小电阻引起的误差；(2)电流表内阻串联成回路误差；(3)测量纹波电压时示波器引起的误差；(4)示波器和万用表的精度引起的系统误差；该电路：可以通过以下方法改进(1)减小接触点的微小电阻；(2)根据电流表的内阻，可以修正测量结果；(3)测量纹波时，示波器采用手动同步；(4)使用更高精度的仪器进行检测；十一、经验通过这个设计实践。我学习了DC稳压电源的基本设计方法，对DC稳压电源的工作原理和