模电课程设计串联型直流稳压电源

1、模电课程设计报告串联型直流稳压电源(课 题)电子科学系班级： 姓名： 学号： 指导老师: 2012.6.24目录一、 引言········································

2、;·········3二、 设计题目·······································

3、83;···················3三、 技术指标·····························&

4、#183;·····························3四、 设计要求···················

5、;········································3五、 方案选择及电路工作原理·······&#

6、183;·····································3六、 单元电路设计及计算··········&

7、#183;······································5七、 元器件的选择及元器件清单········

8、83;··································7八、 总电路图及仿真图，·············&#

9、183;····································8九、 安装、调试中遇到的问题，解决的方法及实验效果·········

10、··············9十、 电路性能指标测试结果及对成果的评价································10十

11、一、 收获与心得体会················································&#

12、183;·10十二、 参考文献··············································

13、3;·········11一、 引言：直流稳压电源一般由电源变压器，整流滤波电路及稳压电路所组成。变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电。整流器把交流电变为直流电。经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。本设计主要采用直流稳压构成集成稳压电路，通过变压，整流，滤波，稳压过程将220V交流电，变为稳定的直流电，并实现电压可在815V可调。二、设计题目： 设计一台串联型直流稳压电源三、技术指标： 1、输出电压：815V可调 2、输出电流：IO=1A 3、输入电压：交流220V +/-

14、10% 4、保护电流：IOm =1.2A 5、稳压系数：Sr = 0.05%/V 6、输出电阻：RO < 0.5 7、交流分量（波纹电压）：<10mV四、设计要求： 1、分析电路组成及工作原理； 2、单元电路设计计算； 3、采用分立元件电路； 4、画出完整电路图； 5、调试方法； 6、小结与讨论。五、方案选择及电路工作原理（一）方案选择：（1）硅稳压管并联式稳压电路。该电路结构简单，但电压固定，负载能力小。（2）串联型直流稳压电源。该电路的输出电源稳定性，负载能力和可调性能都较好。（3）三段集成稳压器。这种电路的实质是第（2）种电路的集成化和优化。（4）串联或并联型稳压电源。这种电

15、路的最大优点是效率高，可达75%90%。方案（2）是我们模电课学习的重点内容。所以我们选择方案（2）为设计对象。（二）电路工作原理：电子设备一般都需要直流电源供电。这些直流电除了少数直接利用干电池和直流发电机外，大多数是采用把交流电（市电）转变为直流电的直流稳压电源。电网供给的交流电压U1(220V,50Hz) 经电源变压器降压后，得到符合电路需要的交流电压U2，然后由整流电路变换成方向不变、大小随时间变化的脉动电压U3，再用滤波器滤去其交流分量，就可得到比较平直的直流电压UI。但这样的直流输出电压，还会随交流电网电压的波动或负载的变动而变化。在对直流供电要求较高的场合，还需要使用稳压电路，以

16、保证输出直流电压更加稳定。其原理框图如图（1）所示。图（1）直流稳压电源的方框图（1）变压部分通过变压器即可实现（2）整流部分一般采用桥式整流，可采用4个整流二极管接成桥式，也可采用二极管整流桥堆。图（2）单相桥式整流电路（3）滤波部分在输出电流不大的情况下一般采用电容滤波即可。图（3）电容滤波电路（4）稳压部分由串联型稳压电路构成，采用恒流源电路作为放大管的集电极负 并且采用了调整管过流保护电路，式稳压电路的性能得到提高。串联型稳压电路框图如下：+图（4）串联型稳压电路的方框图六、单元电路设计及计算：（一）确定变压器次级电压 考虑到最低电压为220- 10% =198V，此时次级应有 15V

17、，所以正常（220V）时有： （三）元器件参数选择1、调整管选择 最高输入电压发生在 220+10% =242V 此时变压器次级电压U次 =18.7V 极端情况，负载短路，且考虑峰值： 取BVCEO=100V最大电流：IOM >=1.2A最大管压降：最大集电极功耗： 2、选基准电压、稳压管 选DZ1=6V ，可选稳压管2CW IDZ=10mA 3、取样电路 一般取样电流为3050mA ，取 4、调整电路 IOM=1.5mA 取1=2=50 ：取 R2=2k 5、保护电路 当IOM =1.2A时保护， 取RO=0.6 , URO=1.2*0.6=0.72V七、元器件选择及元器件清单：(一)

18、元器件选择：1.二极管：整流用二极管就原理而言，从输入交流中得到输出的直流是整流。2.三极管：电流放大器件，但在实际使用中常常利用三极管的电流放大作用。3.电阻： 电阻的种类繁多，从构成的材料来分，有碳质电阻器、碳膜电阻器、金属膜电阻器、线绕电阻器等。从结构形式来分，有固定电阻器、可变电阻器和电位器三种。 4.电容：一种储能元件，在电路中用于调谐、滤波、耦合、整流、能量转换等。5.变压器：变压器的最基本型式，包括两组绕有导线之线圈，并且彼此以电感方式称合一起。（二）元器件清单名称大小数量变压器220V-15V1电容电解电容2200uF1个10uF1个陶瓷电容1041个1031个电阻4.7K2个

19、3301个1.5k2个可变电阻1k1个运放uA7411个稳压管5.1v1个八、总电路图及仿真图：（一）总电路图（二）仿真图九、安装、调试中遇到的问题，解决的方法及实验效果（一）安装：安装好后，首先检查电路的元件是否有装配错误，特别应检查晶体管、二极管、二极管及电解电容等元件的极性有无接反。再检查焊点有无漏焊、虚焊，特别应注意焊点之间或线路 间有无短接，防止通电后由于某一部分的短路导致原器件损坏。（二）调试（1）调Rw1，看输出电压是否随之变化，变化正常则说明电路工作正常，否则，先排除故障再调试。（2）将输出电压调在额定值4.5V，然后改变Rl数值，使输出电流达到80mA,这时输出电压应基本不降

20、低。当输出电流升高到100mA后，过流保护电路工作，是输出电压逐渐降低，起到限流保护作用。（3）将输入电压变化约5%或10%，这时输出电压应稳定在正常值。如稳定不良，则应检查取样电路，基准电路，输入电压及调整管，比较放大器等各级电压。比较放大器基极电位太高或太低将引起集电极电位太高或太低，这会造成稳定不良。原因可能是作基准电压用的二极管基准电压不对或取样电阻，微调电位器阻值不对或损坏。（三）故障分析：（1）Vo=0,这是由于调整管T1截止或Vi不正常造成的。首先查整流滤波电路输出电压，如其不正常，则先检查和排除整流滤波电路故障；如其为正常值，则说明调整管或电路其他部分有故障。可断开T1基极，观

21、察输出电压有无变化，如Vo升高接近Vi，则说明故障再比较放大级，检查T3是否损坏或断路，各点连接是否正确，找到故障并排除之。（2）Vo=V1左右时，说明调整管T1饱和，把T3集电极断开，如Vo降到0，表明调整级良好，故障出在比较放大级，检查比较放大部分，找到故障并排除之。如Vo仍不下降，表明故 障在调整管部分，并找到故障并排除。（四）实验效果： 实验效果跟理论计算和仿真有区别。尤其是第一次去实验室的时候，实验的结果很离谱，不过后来问了老师和找网上资料把问题化简了很多。最终结果还是有区别。不过我们已经算比较满意了。毕竟这是我们第一次做课程设计。我们相信下次会做的更好十、电路性能指标测试结果及对成

22、果的评价我们将所有的元器件安装完成后，必须仔细对照电路图检查线路是否正确，看有没有接错的地方。然后接通220V电源，按下主电路开关SW1，用万用表检测输出端有无电压输出，若无电压输出，则检测输出端以前的电路每点的电位，找到电位异常的点后，可断开电源，仔细分析原因，检测此部位的元器件是否存在有虚焊的情况，用万用表的蜂鸣档检测是否有短路或是开路。对电路整体进行分析排查，看是否有元器件因为某点的短路而烧坏的，逐级进行。反复调试，直到找到原因所在。调试完成后，测试主电路的输出范围，是否满足815V这个档位。观察电主路输出电压实际值为多少，一般做出来之后范围在1120V左右，在仔细分析产生误差的原因，可知由于取样电路的的阻值