模拟电子 直流稳压 重量监控[教育知识]

1、模拟电子设计实验模拟电子设计实验 姓名：王新蕾 吴秋月 邹晓文 1教书育人 利用7805、7905设计一个输出5V、1A的直 流稳压电源。 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 5倍工频半周期）； 4）求滤波电路的输出电压； 5）说明三端稳压器输入、输出端电容的作 用及选取的容值。 2教书育人 交流电源整流电路 滤波电路稳压电路 变压器 负载 3教书育人 系统电路图系统电路图 4教书育人 参数确定参数确定 （1）变压器参数确定

2、集成稳压器7805两端的输入，输出电压应满足： UI U0+（UIU0）min+URIP+U1 =5+3+80.1+8.80.1=9.68 V U0稳压电源输出值 (UIUO)min 集成稳压器输入输出最小电压差， 35V URIP 滤波输出电压的纹波电压值（一般取U0 （UIU0）min之和的10） U1 电网波动引起的输入电压的变化（一般取U0 （UIU0）min，URIP之和的10 ）。 7805 UIUO 5教书育人 取UI=10V， 又UI与变压器副边电压U2的关系为： UI =（1.11.2）U2 取U2= UI /1.178.5 V 又副边电流I2与集成稳压器输入电流II的关系为

3、： I2=（1.52） II 取I2=1.5II 1.5I0=1.51.5=2.25 A I0为集成稳压器输出最大电流 取变压器=80，则 P= U2 I2=8.52.2580=24 W n= U1U2=2208.5=25.8 所以取容量为24W，变比为25.8的变压器 7805 II I2 6教书育人 （2）整流二极管参数确定 四个二极管轮流导通半个周期，所以 ID=0.5II=0.5 I0=0.51.5=0.75 A 其所承受的最大反向电压 选取二极管的最大反向电压应大于 2URM=13.22=26.4 V 所以选最高反向电压为50V，最大电流为1A的整流二 极管 VUURM2 .1310

4、15 . 822 0 0 2 ID I0 7教书育人 （3）滤波电容参数确定 等效电阻RL= UIII=101.5 由=RLC=50.5T 得 C=5T2RL=50.021.5（210） =7500F 所以滤波电容选取C=7500F，耐压值为50V的电解 电容器 VVC2 .135 . 82101 0 0 max UI II 8教书育人 (4)稳压器输入输出端电容参数确定 输入端电容CI是为了防止自激振荡， 电容值一 般取0.10.33F。 输出端电容C0是为了消除高频噪声和改善输出的 瞬态特性，即在负载电流变化时不致引起U0有较大 波动。电容值一般在1F以上。 7805 9教书育人 电路仿真

5、电路仿真 10教书育人 仿真输出波形仿真输出波形 （1）变压器副边电压输出波形 11教书育人 （2）滤波电路电压输出波形 12教书育人 （3）稳压输出的电压波形 13教书育人 重量监控电路（选做）重量监控电路（选做） 14教书育人 设计原理 利用电阻式压力传感器，电压比较器，蜂鸣 器等元件实现电路对重量的测量，监控， 报警功能。 15教书育人 系统电路框图系统电路框图 重量检测与设置电路重量提醒电路 电源电路 16教书育人 重量监控电路总电路图重量监控电路总电路图 重量监测和提醒电路 电源电路 17教书育人 电阻型压力传感器 是通过阻抗的变化来表 示压力的变化，同时将 压力信号转化为电信号 V

6、s，即Vs代表实际的重 量W。 重量检测与设置电路重量检测与设置电路 电路中采用的压力传感器其阻值随压力的 增加而增加。电阻R1主要起限流作用。 18教书育人 参考电源电路 的功能是产生一个 稳定电压VREF ，这 个电压代表重量的 参考值WREF。 因此可通过改变可调稳压器来改变VREF的值，从而 改变重量参考值WREF ，实现多级重量控制功能。由 于参考电源电路输出端接入比较器的输入，为了防 止出现输出电流导致参考电源不稳定的情况，电路 采用电阻和可调稳压器相结合的方式构成。 19教书育人 当VSVREF ，V1输出高电平； 当VSVREF，V1输出低电平。 由于VS ，V1分别代表W，W

7、REF，因此实际重 量与参考值的关系就可以确定。 门限电压VT=VREF=VZ VREF输入到运算放 大器的反向输入端， 而VS则输入到运算 放大器的同相端。 20教书育人 重量提醒电路重量提醒电路 R7为限制电阻，放置输入电流过大烧毁三极管。 三极管为共射极电路，当输入电压为高电平时， 三极管导通，可以将输入电流放大倍；当输入 电压为低电平时，三极管截止，无电流通过。 当Vs VREF，V1输出高电平，运算放大器的 输出电流通过由三极管构成的电流放大电路进 行放大，从而驱动蜂鸣器，发出提醒。 当Vs VREF，V1输出低电平，三极管处于截 止状态。 21教书育人 电源电路电源电路 电源电路直接从电网供电，通过变压器电路， 整流电路，滤波电路和稳压电路将电网中的220V 交流电转换成+12V直流电压。 整流电路采用二极管桥式整流电路，C 2，C3，C4 和C5完成滤波功能，稳压电路采用三端稳压集成 电路来实现。 22教书育人 电源输出波形电源输出波形 23教书育人 应用领域应用领域 交