设计_5V_1A可调直流线性稳压电源

1、设计5V 1A可调直流线性稳压电源设计题目设计5V 1A可调线性稳压电源姓名杜骏学号2009512445年级20092012年6月8日目录一、设计要求 ： - 3 -二、设计任务： 4三、实验原理： 4（一）、线性稳压电源的基本原理： 41电源变压器 - 4 -2整流电路 - 4 -3滤波电路 - 4 -4稳压电路 5（二）、稳压电源的性能指标及测试方法 51、稳压系数及电压调整率 52、输出电阻（也称等效内阻或内阻） - 5 -3、纹波电压 - 5 -四、电路设计： 6（1）变压部分设计 - 7 -变压器的主要参数有： - 7 -变压部分参数设计 ： 7（ 2）整流、滤波电路 7整流部分的设

2、计： - 8 -（ 3）稳压电路 8电路参数计算如下： 8（1）确定稳压电路的最低输入直流电压 Ui,min 8（2）确定电源变压器副边电压、电流及功率。 8（3）选整流二极管及滤波电容。 8（4）电阻以及变位器的选择。 8（5）运算放大器选择 8五、完整电路图： 8六、万能板的焊接与调试： 8七、在调试及组装电路过程中出现的问题及解决方法： 8八、设计心得体会： 9九、参考文献： - 11 -十、附录： 101、元件清单 102、 原理图 10引言稳压电源通常分为线性稳压电源和开关稳压电源。线性稳压电源是比较早使用的一类直流稳压电源。线性稳压直流电源的特点是：输出电压比输入电压低； 反应速度

3、快，输出纹波较小；工作产生的噪声低：效率较低，产生的热量大。本 文将对现有线性稳压电路设计方法进行总体的综述，并分析稳压电源的组成及其功能做简要说明和设计。一、设计要求：(1) 基本要求1输出电压：Vo=5V2输出电流：Io 1A;3 输出纹波：VP-PW 1OOuV;4电压调整率：Ku5%(最大输出电流时);5电流调整率：Ki 4案2mJ C.3 47QOVT* iN5O55 B3C7iur(17V02三个方案相比较，方案一比其他两个方案更加稳定简捷，而且成本低廉，故选方案一。方案一总电路部分的设计方案:过流电压显示保护DC输出(1) 变压部分设计T2IRON CORE XFORMER自耦变

4、压器铁心变压器AI(空C心变压器ORMER铁氧体芯变压器图1变压器的图形符号变压器的主要参数有: 变压比变压器的变压比是初级电压与次级电压的比值。 额定功率额定功率，是变压器在指定频率和电压下能连续工作而不超过规定温升的输 出功率。 效率效率是输出功率与输入功率之比，它反映了变压器的自身损耗。 空载电流变压器在工作电压下次级空载时(次级电流为零)，初级线圈流过的电流称 为空载电流。空载电流大的变压器损耗大、效率低。 绝缘电阻和抗电强度绝缘电阻，指变压器线圈之间、线圈与铁心之间及引线之间的电阻。抗电强度是在规定的时间内变压器可承受的电压， 它是变压器特别是电源变压器安全工 作的重要参数。电源变压

5、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旦的交流电压Ui。变压器的副边与原边的功率比为 P，式中n为变压器的效率。变压部分参数设计：选择交流220V、50Hz的变压器，电压波动范围土 10%根据需要，我们选取 了双15V带中心抽头的变压器。(2) 整流、滤波电路整流电路将交流电压 Ui变换成脉动的直流电压。它是靠二极管的单向导电 特性来实现的。滤波电路通过电容将脉动直流电压的纹波减小或滤除，输出直流电压UI o容性负载桥式整流电路如图2所示，它的四个臂是由四只二极管组成的。整流部分的设计：选取2A的整流桥堆图2容性负载桥式整流电路当变压器“ 1”端为正、“2”端为负时，二极

6、管VD1和VD2承受正向电压而 导通。此时，变压器“ 1”端通过VD1流经RL再经过VD2返回至“2”端。（3）稳压电路稳压电路的作用就是稳定输出电压。稳压器把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。它利用调节流过稳压管自身的电流大小（端电压基本不变）来满足负载电流的改变，并与限流电阻配 合将电流的变化转换成电压的变化，以适应电网电压的波动。在电网电压不变时， 负载电流的变化范围就是稳压管电流的调节范围。负载不变时，电网电压的波动，在波动至最低时必须保证稳压管工作在反向击穿状态，在波动至最高时，要保证管子的功耗不超过允许的最大管耗。散热片的选取：选取较大的散热片。器件选择：电路参数计算如下：（

7、1）确定稳压电路的最低输入直流电压 Ui,minUo,max + （Ui - Uo ）minUi,min 0.9我们选取30V。（2）确定电源变压器副边电压、电流及功率。输出电流w 1A,输出电压w 24V,由上分析，可选购副边电压为30V,功率为 30W的变压器。（3）选整流二极管及滤波电容。因电路形式为桥式整流电容滤波， 通过每个整流二极管的反峰电压和工作电 流求出滤波电容值。滤波电容选择 3300uf/35V 。整流二极管选择整流桥堆为 2A/100V。（4）电位器器的选择。根据电压的调节范围选择变位器为 10K。五 完整电路图：见附录六 万能版的电路焊接与调试：采用分别调试各个单元模块

8、的方法， 用示波器、万用表等仪器。 先用做出原 理图草图，在小组讨论验证原理图的正确性，并进行相应的修改。焊接过程根据原理图以此按模块焊接实际电路。七、在调试及组装电路过程中出现的问题及解决方法： 旋转电位器的两端接反了，导致调整电压时，顺时针旋转旋钮电压变小， 这与通常的习惯不符， 调整电位器两端的接线， 电压调整变成顺时针旋转电位器 时电压增大，恢复到正常状态。 当各个模块连接到一起时，发生短路现象，导致无电压输出，无显示。后 经检查电路发现错误并改正，电压表显示部分显示正常。 由于散热片太小导致有负载时调整管温升很大，换用更大的散热片，温升 降到允许的范围内。八、设计心得体会：通过线性稳压电源的设计、安装、和调试，学会了：1选择变压器、整流二极管、滤波电容及运算放大器设计直流稳压电源； 2掌握直流稳压电路的工作原理，调试及主要技术指标的测试方法； 3了解影响系统转换效率、散热及长期工作安全性和可靠性等诸因素；九、参考文献：1、模拟电子技术基础，高等教育出版社2、电子线路，高等教育出版社十、附录：1、元件清单元件参数数量兀件类型220V-30W1变压器2W102整流桥堆50V2000uF1电解电容35V3300uF1电解电容50V100u