直流稳压电源设计通信2班 赵川

1、 报告评分批改老师 电子电路课程设计报告 直流稳压电源设计 专 业 通信工程 班 级 通信1002班 学生姓名 赵川 指导教师 刘鹏 提交日期 2012年 1月 4 日 电话号码 目 录第一部分 系统设计1.1 设计题目及要求 31.2 总体设计方案 3 设计思路 3 设计方案 4第二部分 单元电路设计 2.1稳压电路 7 稳压电路功能说明 稳压电路元件的选取与计算 2.2 整流滤波电路 8整流滤波电路功能说明整流滤波电路元件的选取与计算 第三部分 整机电路 3.1 整机电路图 10 3.2 元件清单 10 第四部分 课程设计总结（心得体会 ） 11第五部分 参考文献 12第六部分 课程设计答

2、辩记录 13系统设计1.1 设计题目及要求 1学习小功率直流稳压电源的设计与调试方法。 2掌握小功率直流稳压电源有关参数的测试方法。 3根据直流稳压电源的技术指标要求，按照教材中介绍的方法，设计出 满足技术指标要求的稳压电源。根据设计与计算的结果，写出设计报告。 4制定出实验方案，选择实验用的仪器设备，1.2 总体设计方案 设计思路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1所示。 + 电 源 + 整 流 + 滤 波 + 稳 压 + u1 u2 u3 uI U0 _ 变压器 _ 电 路 _ 电 路 _ 电 路 _（a）稳压电源的组成框图 u1 u2 u3 uI

3、U0 0 t 0 t 0 t 0 t 0 t （b）整流与稳压过程图 稳压电源的组成框图及整流与稳压过程 设计方案稳压电源的设计，是根据稳压电源的输出电压Uo、输出电流Io、输出纹波电压Uop-p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用元器件的性能参数，从而合理的选择这些器件。 稳压电源的设计可以分为以下三个步骤：1） 根据稳压电源的输出电压Uo、最大输出电流Iomax，确定稳压器的型号及电路形式。2） 根据稳压器的输入电压，确定电源变压器副边电压u2的有效值U2；根据稳压电源的最大输出电流I0max，确定流过电源变压器副边的电流I2和电源变压器副边的功率P2

4、；根据P2，从表1查出变压器的效率，从而确定电源变压器原边的功率P1。然后根据所确定的参数，选择电源变压器。3） 确定整流二极管的正向平均电流ID、整流二极管的最大反向电压和滤波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。设计举例：设计一个直流稳压电源，性能指标要求为： 纹波电压的有效值 稳压系数 设计步骤：1） 选择集成稳压器，确定电路形式集成稳压器选用CW317，其输出电压范围为：，最大输出电流为1.5A。所确定的稳压电源电路如图2所示。 D6 3 CW317 2 保险丝D1 D4 1 C R1 D5 u1 D2 D3 C1 Co Uo 220V u2 C2 RW 图

5、2 输出电压可调的稳压电源图2中，取C1 = 0.01F，C2 =10F，C0 = 1F，R1 = 200，RW = 2k，二极管用IN4001在图2电路中，和组成输出电压调节电路，输出电压 ，取，流过的电流为。取，则由，可用2k的精密电位器取得。 2） 选择电源变压器由于CW317的输入电压与输出电压差的最小值，输入电压与输出电压差的最大值，故CW317的输入电压范围为： 即 ， 取 变压器副边电流： ，取，因此，变压器副边输出功率： 由于变压器的效率，所以变压器原边输入功率，为留有余地，选用功率为的变压器。3） 选用整流二极管和滤波电容由于：，。IN4001的反向击穿电压，额定工作电流，故

6、整流二极管选用IN4001。根据 ，和公式可求得： 所以，滤波电容： 电容的耐压要大于，故滤波电容C取容量为，耐压为的电解电容。电路设计2.1 稳压电路2.1.1 稳压电路功能说明由于输入电压u1发生波动、负载和温度发生变化时，滤波电路输出的直流电压UI会随着变化。因此，为了维持输出电压UI稳定不变，还需加一级稳压电路。稳压电路的作用是当外界因素（电网电压、负载、环境温度）发生变化时，能使输出直流电压不受影响，而维持稳定的输出。 稳压电路元件的选取与计算集成稳压器的类型很多，在小功率稳压电源中，普遍使用的是三端稳压器。按输出电压类型可分为固定式和可调式，此外又可分为正电压输出或负电压输出两种类

7、型。（1） 固定电压输出稳压器常见的有CW78（LM78）系列三端固定式正电压输出集成稳压器；CW79（LM79）系列三端固定式负电压输出集成稳压器。三端是指稳压电路只有输入、输出和接地三个接地端子。型号中最后两位数字表示输出电压的稳定值，有5V、6V、9V、15V、18V和24V。稳压器使用时，要求输入电压UI与输出电压Uo的电压差UI - Uo 2V。稳压器的静态电流Io = 8mA。当Uo = 5 18V时，UI的最大值UImax= 35V；当Uo=18 24V时，UI的最大值UImax = 40V。它们的引脚功能及组成的典型稳压电路见附录图A所示。 （2）可调式三端集成稳压器可调式三端

8、集成稳压器是指输出电压可以连续调节的稳压器，有输出正电压的CW317系列（LM317）三端稳压器；有输出负电压的CW337系列（LM337）三端稳压器。在可调式三端集成稳压器中，稳压器的三个端是指输入端、输出端和调节端。稳压器输出电压的可调范围为Uo=1.2 37V，最大输出电流Iomax =1.5A。输入电压与输出电压差的允许范围为：UI -Uo = 3 40V。三端可调式集成稳压器的引脚及其应用电路见附录图B。2.2 整流和滤波电路电路整流滤波电路功能说明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u2变换成脉动的直流电压u3。滤波电路一般由电容组成，其作用是把

9、脉动直流电压u3中的大部分纹波加以滤除，以得到较平滑的直流电压UI。整流滤波电路元件选取与计算UI与交流电压u2的有效值U2的关系为： 在整流电路中，每只二极管所承受的最大反向电压为： 流过每只二极管的平均电流为： 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：其中：T = 20ms是50Hz交流电压的周期。整机电路3.1 整机电路图 D6 3 CW317 2 保险丝D1 D4 1 C R1 D5 u1 D2 D3 C1 Co Uo 220V u2 C2 RW 图3 输出电压可调的稳压电源电路图3.2 元件清单元件符号元件名称元件符号元件名称D1IN4001

10、型二极管C10.1F电容器D2IN4001型二极管C210F电容器D3IN4001型二极管C01F电容器D4IN4001型二极管R1200电阻D5IN4001型二极管RW2k可调电阻D6IN4001型二极管CW317可调集成稳压器C4700F电容器课程设计总结在这两周的课程设计中，我们通过老师细致的讲解和自己课间查资料，了解了直流稳压电路的基本构成部分，即变压部分、整流电路、滤波电路和稳压电路，以及直流稳压电源的制作。以前制作亚超声波开关的时候，电路图和PC板都已有样本，只需将器件插入焊接即可。而这次的电源制作，只给了我们元器件和电路图，需要我们自己设计排版，这样使我们能够主动自觉的去独立思考，主动学习相关的知识，能够很好的达到实习的效果，再动手的过程中也动了脑。在这次实习过程中也出现了一些问题，比如电源做好了后指示灯却不亮，就需我们仔细考虑电路图，仔细检查元件连接是否正确，还有是否元件有损坏。通过这次学习，我们收获了很多，不仅是知识上，还有动手能