直流稳压电源的设计与制作

1、设计制作直流稳压电源专业： 学号：学生姓名： 指导教师： 摘要稳压电源的分类方法繁多，按输出电源的类型分有直流稳压电源和交流稳压电源；按稳压电路与负载的链接方式分有串联稳压电源和并联稳压电源；按调整管的工作状态分有线性稳压电源和开关稳压电源；按电路类型分有简单稳压电源和反馈型稳压电源，等等。如此繁多的分类方式往往让初学者摸不着头脑，不知道从哪里入手。其实应该说这些看似繁多的分类方法之间有着一定的层次关系，只要理清了这个层次自然可以分清楚电源的种类了。直流稳压电源的技术指标可以分为两大类：一类是特性指标，反映直流稳压电源的固有特性，如输入电压、输出电压、输出电流、输出电压调节范围；另一类是质量指

2、标，反映直流稳压电源的优劣，包括稳定度、等效内阻（输出电阻）、纹波电压及温度系数等。并联稳压电源有效率低、输出电压调节范围小和稳定度不高这三个缺点。而串联稳压电源正好可以避免这些缺点，所以现在广泛使用的一般都是串联稳压电源。目 录第一章 直流稳压电源的概述4第二章 原理图5第三章 设计要求5第四章 设计方案的选择和确定7第五章 PCB制版9第六章 性能测试与分析10第七章 心得体会10第一章 直流稳压电源的概述1. 晶体管串联型直流稳压电源电路主要元件包括：晶体三极管、限流电阻、稳压二极管、以及滤波电容。令限流电阻与稳压二极管串联，并在电源与地之间，便可在稳压二极管上得到稳定的电压，之后由NP

3、N型三极管射极输出、集极接电源输入，稳压二极管接基极、由于发射极与基极PN结间电压固定，因此电路的输出电压等于稳压二极管的电压与PN结电压之和。2.晶体管串联型直流稳压电源各组成部分简介2. 取样、稳压、放大部分：3. 图为取样、稳压、放大部分。滑动变阻器取4. 部分电压作取样电压，经调整管放大得电压5. 与基准电压比较6. 调整部分：7. 图为调整部分。调整环节是由工作在线性区8. 的功率管组成当放大电路放大倍数越高时，9. 电源稳定度越高。第二章 原理图第三章 设计举例1. 设计要求1. 输入220V10%；2. 输出电压615连续可调；3. 输出电流02A；4. 放大管具有恒流源负载；5

4、. 过流保护；6. ；7. 当时<0.01;2. 设计思路1. 总体方案：串联型稳压电路稳 压滤 波降 压整 流 2. 单元电路结构 降压用变压器（能够隔离高压） 整流、滤波用桥式整流电容滤波 稳压用串联型稳压电路3. 各部分参数的计算1）变压器部分电压波动2V，Uce=3VUimax=2+3+15=20VU2min=20/1.2=16.67VU2v=16.67+0.9=25.67VV2max=1.1*V2vPmax=V2max*IomaxV2n=(1820)v P=12vA2）整流部分Id=1/2*IoUrm=2U2max3）滤波电容C=5*1/2*0.02/R=1660uf耐压>

5、;28.5V 可取耐压35V, 2200uf4）稳压部分1.T1，T2的选用：极线参数：最大集电极电流Icm=600ma CE间的反向击穿电压Ubr>20.35V 集电结耗散功率Pcm=Ucemax*Icm=0.6*(20.35-6)=8.6w2.基准电压部分Uz最大反向电流Imax,R2的值Uz<Uomin (Uz取3v)Iz=I2+Ie3Izmin>Ie3 (13ma)I2>>Ie3 取Izmin=8maR2=Uomin-3/Izmin=375I2max=15-3/390=38.4maIzmax=38.4+3=41.4ma3.取样部分I3的取值，I3>&

6、gt;Ib3,I3<<Io,T1工作在放大状态取I3=10maR3+R4+R5=600R3+R4+R5/R5(Uz+0.7)=15R3+R4+R5/R5+R4(Uz+0.7)=6R3=220 R4=220 R5=1504.比较放大部分T3的参数，R1的值IR1=(UI-Ub2)/R1 Ub2=2*0.7+Uo所有元件参数：C1=3300uf C2=100uf C3=100uf C4=470ufR=2k R1=1K R2=1k R3=0.2 R4=1k R5=1k第四章 设计方案的选择和确定1. 变压器次级线圈的电压：（以220输入，输出500mA为准,整流部分二极管的压降为3V，三

7、极管的压降为3V,输出电压为15V）V3=2+3+15=20VV2=V3/1.2=16.67V次级线圈的电压：V2=V2/0.9=18.52. 整流部分二极管的选择：耐压u=20.35×30V电流Imax=0.5Imax=1A功率选材：54083指示部分 R8=2K LED4.滤波RC>(35)T/2=(35) ×0.01C>0.05/R=0.05/124200uF（其中R=6/0.5=12）耐压u=20.35×30V选材：3300uF/50V5.调整管T2,T3,T4,T,5T6的选择 BUceo=1.2u31×1.1=34V 由电路图各器

8、件的分流：Imax大于2A，取2.4A。 功率：(18.5×1.2×1.1-6)×2.4=44.2VA.Pc>44.2VA.40选材：8050T1选择BUceo35VImax2.4/=2.4/40=60mA 功率：Pc>(18.5×1.2×1.1-6) ×0.06=11.05VA 80选材：C2563T7选材：8550C2选材：10uF/50VR3=2KR9=1.5KR1=R6=R7=1/0.5W6.基准部分稳压管：稳压值3V。R5=3.6K7取样部分R2=(615)-3/Id=3751500R2+R4+R5=615/10

9、mA=6001.5KVb=3+0.7=U0/(R4+R5)R总/（R4+R5）×3.7=6V（R总/R5）×3.7=15V可得；R2=R4=2208.其他部分C3：330uf/50V第五章 PCB制版一、印刷电路板基本制作方法 1. 用AltiumDesigner绘制布线图，线粗为2mm左右，2将绘制好的图用纸打印出，将打印出的布线图复制到复铜墙铁壁板上：复制前应将铜面打磨，磨去氧化层，.用细砂布将印刷板复铜面擦至光亮为止。并用锉刀将复铜板四周边缘锉至平直整齐，而且尺寸尽量与设计图纸尺寸相符，并将布线图裁成与复铜板一样的尺寸，为了防止在复制过程中产生图纸移动，故要求用胶纸将

10、图纸左右两端与印刷板贴紧。3热转印。将覆盖有图纸的铜版放入滚筒式加热设备中转印，重复三四次即可。4将图纸撕去，铜版放入腐蚀液中腐蚀，等到没覆盖线路图的其他部位铜片腐蚀完后即可拿出，并清洗干净。 5.先用钻床将元件插孔钻好一般插孔直径为0.9-1MM左右，可采用直径为1MM的钻头较适中,如果钻孔太大将影响焊点质量,但对于少数元件脚较粗的插孔,例如电位器脚孔,则需用直径为1.2MM以上的钻头钻孔。第六章 性能测试与分析接入电源，旋转电位器按钮，观察电压表指针是否偏转：1.指针不偏转：（1）电压表断路；（2）变压器部分开路；（3）调整部分出问题；2.指针反向偏转：（1）电压表接反；（2）整流部分接错

11、；3.指针偏转范围不正确：（1）调整部分；（2）取样部分第七章 心得体会经过两周的工程训练，让我知道了直流稳压电源的设计与制作的各个步骤以及其中的细节，也让我掌握了不少在以后工作学习中需要的基本技能以及解决问题的思路和方法。在整个的设计和制作过程中，我们遇到了很多我们预想不到的问题，比喻元器件的封装图的画法，特别是调整管的封装图，比喻我的电路板的安排布局不合理导致各个器件不好焊接，特别是体积比较大变压器，我也感受到了自己软件方面知识的匮乏，但通过我们的尽心尽力地去完成和完善，最终还是顺利的完成了工程训练。尽管这个过程是艰难和困惑的，但又是充满了快乐和每一步成功后的喜悦。最终我们用我们的双手实现了我们努力奋斗的目标。在整个过程中，以两个人为一组的团队的协作精神和对新知识的获取能力是至关重要的，动手能力和对理论知识的实践应用能力更是整个系统软件功能实现的关键。在设计与制作的过程中，体会最深的就是不要过于轻信那些没有经过实践的事物，在应用这些的时候，一定要先经过自己的验证，不然很容易导致错误，从而给制作带来不必要的麻烦。 工程训练成绩评定表专业： 班级： 学号： 姓名： 项目名称直流稳压电源的设计与制作设计任务与要求1、要求学生了解直流稳压电源的工作原理，设计并绘出