可调直流稳压电源设计报告

1、探 探 探 探 探 探 探2013 级模拟电子技术课程设计探 探 探 探 探 探 探可调直流稳压电源设计院、系、部班 号完成时间在电子线路的相关应用中，电源是必不可少的部分，电源系统质量好坏与性能的 可靠性直接决定着整个电子设备的质量。 直流稳压电源作为直流能量的提供者， 在各 个电子设备中有着极其重要的地位，它的性能良好与否直接影响到电子产品的精度、 稳定性和可靠性。随着电子技术的日益发展，电源技术也得到了很大的发展， 它从过 去一个不太复杂的电子线路发展到今天具有较强功能的模块。人们对电源的质量，功能和性能要求也随之变的越来越高。本实验报告介绍了输出电压可调的直流稳压电源的原理分析和设计过

2、程，通过对相关参数的计算来选择适当的元器件，设计出电路，经过仿真和焊电路板的实验结果 表明，直流稳压电源满足设计要求。关键词：变压器 整流电路 滤波电路 稳压电路目录第1章 设计任务与要求 3第2章方案与论证 32.1 稳压电源组成 32.2 整流电路 42.3 滤波电路 42.4 稳压电路 3第3章单元电路设计与参数计算 53.1 电源变压器 53.2 整流电路 53.3 选择集成三端稳压器 63.4 选择电源变压器 53.5 选用整流二极管滤波电容 73.6 滤波电容 73.7 R i、艮、F3的选择 6第4章实验结果 6第5章结论与心得 7参考文献 8第1章设计任务与要求采用LM7805

3、三端集成稳压器设计稳压电源，其性能指标如下:(1) 输入交流电压220V/50HZ,输出电压控制在610V。(2) 选择其他元件，并给出参数计算过程。第2章方案与论证直流集成稳压电源设计思路：1电网提供的交流电一般为 220V (或380V)，将电网电压经过电源变压器，然 后将变换以后的二次电压。2.二次电压经过整流将正负交替的交流电压成为单方向的脉动电压。3滤波将单向脉动电压中的脉动成分滤掉，使输出电压成为比较平滑的直流电 压。4滤波后的直流电压，再通过稳压电路稳压、集成运放及采样电阻，便可得到可 调的直流电压输出。2.1稳压电源组成稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路组成。稳

4、压电源组成如 图2-1所示。稳压电源整流与稳压过程如图2-2所示。图2-1 稳压电源图2.2整流电路(1)单相桥式整流电路在桥式整流电路中，每个二极管都只在半个周导电，所以流过每个二极管的电流 等于输入电流平均值的一半，即每个器件所承受的反向电压为电源电压峰值，变压器利用率较全波整流电路高。如图2-3所示图2-3单相桥式整流电路2.3 滤波电路电容滤波电路是利用电容的充放电作用， 使输出电压趋于平滑。当副边电压Uc处 于正半周期并且数值大于电容两端电压 Uc时，对电容C进行充电；当U2达到峰值后 开始下降是，电容C通过负载RL放电；当U2的负半周幅值变化到恰好大于Uc时， 再次对C进行充电。经

5、滤波后的输出电压不仅变得平滑，而且平均值也得到提高。2.4稳压电路稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压和负载的变化而变 化。在设计中，常利用电容器两端的电压不能突变和流过电感器的电流不能突变的特 点，将电容器和负载电容并联或电容器与负载电阻串联，以达到使输出波形基本平滑的目的。第3章单元电路设计与参数计算3.1电源变压器电源变压器是将交流220V的电压变为所需要的电压值，并送给整流电路，变压 器的变比由变压器的副边电压确定。3.2整流电路整流电路常采用二极管的单相全波整流电路。 在U2的正半周，二极管Di、D2导 通，Da、D4截止；在U2的负半周，二极管Da、D4导通，Di

6、、D2截止。正负半周部都有电流流过的负载，且方向是一致的。电路的输出波形如图3-1所示0 -图3-1电路及输出波形在桥式整流电路中，每个二极管都只在半个周期导电，所以流过每个二极管的平 均电流等于输出电流的平均值的一半，即：If 0.51 oi（3-1）电路中的每只二极管承受的最大反向电压为.2U2 （U2是变压器副边电压有效值）。在设计中，常利用电容器两端的电压不能突变和流过电感器的电流不能突变的 特点，将电容器和负载电容并联或电容器与负载电阻串联，以达到使输出波形基本平滑的目的。选择电容滤波电路后，直流输出电压为：Uoi (1.1 1.2)U2(3-2)直流输出电流为：12101二(3-3

7、)(1.5 2)（I2是变压器副边电流的有效值 ），稳压电路可选集成三端稳压器电路。 总体原理电路如图3-2所示。I+图3-2总体原理图3.3选择集成三端稳压器因为要求输出电压可调，所以选择三端可调式集成稳压器。我选用LM7805LM7805其特性参数：输出电压：5V;输出负载电流：1A；输入与输出工作压差U Ui-Uo ;能满足设计要求，故选用LM7805组成稳压电路如图3-3所示。图3-3LM7805组成稳压电路图3.4选择电源变压器电源变压器的作用是将220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压5。变压器副边与原边的功率比为 P2 R ，式中 是变压器的效率。一般小型变压器的效率

8、如表3-1所示：副边功率P210VA1030VA30 80VA80 200VA效率0.60.70.80.85表3-1小型变压器的效率因此，当算出了副边功率P2后，就可以根据上表算出原边功率 Pi3.5选用整流二极管滤波电容二极管的选择：Urm .2U2、22434V，lomax 1A。1N5408的反向击穿电压为1000V，额定工作工作电流Io 3A 1A，故整流二极管选用1N5401。3.6滤波电容滤波电容选择:U。12V，Ui15V和公式RC (3 5)T2可求得：R Uo/130(3-4)C1 1 1502(35)1000uF 1670uF(3-5)(35)R 100 30电容的耐压要大

9、于2U22 12 16.9V，故滤波电容C取容值为1000uF，电压为18V电解电容。3.7 R1、R2、R3 的选择 RR2、R3的选择LM7805俞出端与调整端之间有固定不变的基准电压 Uo为5V, 且十分稳定。R、R2、R3串联，R2为输出电压调节电阻。对电路分析和一些已知参数 r" R3Uo Uo 1 RR3可得：R2 R。得R22R3，& 3R3。因忌是调节电阻即调节忌就可改变输出电压，故&选2k?的电位器。第4章实验结果电路板焊制结果如图4-1、4-2所示。图4-1电路板正面图4-2电路板反面第5章结论与心得通过这次课程设计与制作，使我更加扎实掌握了有关迷

10、你电子技术方面的知识， 在设计过程中虽然遇到一些问题， 但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于 找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知， 通过亲自动手操作，是我们掌握的知识不再是纸上谈兵。过而能改，善莫大焉。在课程设计中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟， 不断收获。最终的检测调试环节，本身就是在实践“过而能改，善莫大焉”的知行观。 这次课程设计终于完成，在设计中遇到了很多问题，最终在老师的指导下，终于游逆 而解。在今后社会发展和学习实践过程中， 一定要不解努力，不能遇到问题就想到要 退缩，一点要不厌其烦的发现问题所在，然后一一决解，只有这样，才能成功的做成 想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成 功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及他人对你的认可！课程设计给我很多专业知识和专业技能上的提升，同时又是一门讲道课，一门辩思课，给了我很多道，给了我很多思，给了我莫大的空间。同时，设计让我感触很深。 使我对抽象的