直流稳压电源的设计

模拟集成电路（实验报告）中文题目直流稳压电源的设计学院电子信息工程学院专业通信工程组长姓名学号指导教师直流稳压电源的设计中文摘要稳压电源的设计，是根据稳压电源的输出电压、输出电流、输出波纹电压U0I0等性能指标要求，正确地确定出变压器、集成稳压器、整流二极管和滤波电路中所0用元器件的性能参数，从而合理的选择这些器件。英文摘要REGULATEDPOWERSUPPLYDESIGNISBASEDONPOWERSUPPLYOUTPUTVOLTAGE,U0OUTPUTCURRENT,THEOUTPUTRIPPLEVOLTAGESUCHPERFORMANCEREQUIREMENTS,THERIGHTI00TODETERMINETHETRANSFORMER,INTEGRATEDVOLTAGEREGULATOR,RECTIFIERDIODESANDFILTERCOMPONENTSUSEDINCIRCUITPERFORMANCEPARAMETERS,THUSAREASONABLECHOICEOFTHESEDEVICES关键词直流稳压、整流桥、稳压管。正文一设计步骤1根据稳压电源的输出电压、最大输出电流，确定稳压器的型号及电路U0形式。2根据稳压器的输入电压,确定电源变压器副边电压的有效值；根据稳22压电源的最大输出电流，确定流过电源变压器副边的电流电源变压器2副边的功率；根据，从表1查处变压器的效率，从而确定电源变压器22原边的功率。然后根据所确定的参数，选择电源变压器。13确定整流二极管的正向平均电流、整流二极管的最大反向电压和滤波0电容的电容值和耐压值。根据所确定的参数，选择整流二极管和滤波电容。二方案确定方案一采用电源变压器、整流滤波电路和稳压电路。其中稳压电路是使用分立元件，通过取样、放大、比较和调整四个环节，晶体管选用3DD或3DG等型号。这个方案一般来说比较复杂，而且验证过程也比较麻烦且所用到的分立元件较多且误差较大，因此尽量不用这个方案。方案二采用电源变压器、整流滤波电路和稳压电路。其中稳压电路是使用集成电路L7812和L7912稳压器。该电路能输出固定的正负5V的直流电压，而且电路叫方案一相比结构简单，所用元件数目少，且容易调试。因此，本次设计我们采用次方案。三设计原理1电路原理直流稳压电源的工作流程如下稳压电源一般由变压器、整流器和稳压器三部分组成。变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电，整流电路变换成单项脉冲电压，由滤波电路滤去其中的交流分量，得到较平滑的直流电压，最后稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。小功率稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个部分组成，如图31图12电源变压器电源变压器T的作用是将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压UI。变压器副边与原边的功率比为121式中的为变压器的效率。表13整流滤波电路将变压器输出的符合电压要求的交流电压变换为所需数值的直流电。常用的整流电路主要有半波整流、全波整流及桥式整流等。相对于半波整流相，全波整流二极管交替导通，其输出电压波纹明显减小；而桥式整流电路是全波整流电路的一个变形，其输出电压的波形与全波整流电路的相同，但加在变压器的次级线圈上的电流变为了极性正负交替的脉冲电流，其性能更加优越。本设计中采用性能优越的桥式整流电路。直流电路的任务是将交流点变电变为直流电。完成这一任务主要是靠二极管的单向导电的作用。因此二极管是整流电路的关键元件。在稳压电源中一般用四个二极管组成桥式整流电路，整流电路的作用是将交流电压变换成脉动的直流电压。滤波电路一般由电容组成，其作用是把脉23动直流电压中的大部分波纹加以滤除，以得到较平滑的直流电压。与交311流电压的有效值的关系为222111122在整流电路中，每只二极管所承受的最大反向电压为322流过每只二极管的平均电流为420452其中R为整流滤波电路的负载电阻，它为电容C提供放电通路，放电时间常数RC应满足5352其中T20MS是50HZ交流电压的周期。滤波电路用于滤去输出电压中的文波，一般由电抗元件组成。由于电抗元件在电路中有储能的作用，并联的电容C在电源供给的电压升高时，能把部分能量存储起来，而当电压降低时，就能把能量释放出来，使负载电压比较平滑，即C具有平波的作用；与负载串联的电感L，当电源供给的电流增加时，它能把能量存储起来，而当电流减小时又能把能量释放出来，使负载电流比较平滑，即电感也具有平波作用。图24稳压电路固定式三端稳压器与电容C组成稳压电路。稳压器7812输出为12V，稳压器7912输出为12V，输入端接电容可以进一步滤除纹波，输出端接电容能改0善负载的瞬态影响，使电路稳定工作。、采用漏电流小的钽电容。其中稳0压器的相关参数如表2表2集成稳压器的输出电压与稳压电源的输出电压相同，稳压器的最大允许电流0，输入电压的范围为052所以副边输出功率15W222根据表2和式1，因为变压器的副边功率为15W，故它的07，可知变压器的功率P1为12150721为留有余地可选用功率为25W的电源变压器。（2）整流电路及滤波电容的选择1整流电路的选择由于,。222152121005但由于桥式整流所需二极管正偏时导通电阻不为0，使得电路内阻较大，从而使损耗也较大，故采用符合要求的整流桥KBP307。2滤波电容的选择根据12V，145V，和公式005，510200可求得00000514512005012所以，滤波电容8333电容的耐压要大于,故滤波电容C取容量为1000UF，222152121耐压为35V的电解电容。（3）稳压电路的选择根据L7812和L7912012，145，05，5102允许的最大输出电流。输入电压与输出电压差的允许范围为1535五元件清单表3六稳压电路性能指标测试1输出电压与最大输出电流的测试测试电路如图4所示。一般情况下，稳压器正常工作时，其输出电流要小于最大输出电流，取，可算出，工作时上消耗的功率为052412056故取额定功率为10W，阻值为的电位器。24测试时，先使，交流输入电压为220V，用数字电压表测量的电压值就24是测得他们分别为1203V和1213V；然后慢慢调小，知道的值下降5，此时流经的电流就是测得它们分别为1A和103A。记下后，要马上调大的值，以减小稳压器的功耗。在选取负载为的电阻，测量负载两端的电压为1213V和1219V。1不加负载时测量输出端的电压为1233V和1233V。图42稳压电源内阻的测量按图4所示连接电路，保持稳压电源的输入电压，在负载电流为为0220时和最大值时的，则0当等于0时，测得为1233V，为1233V；当，测得00为1142V，为1158V。所以0017，163纹波电压的测试用毫伏表测的稳压电源的纹波，对比技022，025术指标可知符合要求。七误差分析1误差分析（1）误差计算|121233|12275|121233|12275（2）误差原因综合分析可以知道在测试电路的过程中可能带来的误差因素有A元件本身存在误差；B焊接时，焊接点存在微小电阻；C万用表本身的准确度而造成的系统误差；2调试中注意事项测试结果是否正确，很大程度受测量正确与否和测量精度的影响。为了保证高度准确的效果，必须减小测量误差，提高测量精度。为此，需要注意以下几点A正确使用测量仪器的接地端凡是使用低端接机壳的电子仪器进行测量，仪器的接地端应和仪器的接地端接在一起，否侧仪器机壳引入的干扰不但会使仪器的工作状态发生改变，而且将使测量结果出现误差。若使用干电池的万用表进行测量，由于电表的俩个输入端是浮动工作的，所以允许直接