串联型直流稳压电源输出内阻的分析

串联型直流稳压电源输出内阻的分析

:..名目:.一、、、电路原理分析与方案设计四、电压仿真过程及结果五、电压调试过程与结果六、、、实物图:..一、目的稳压管稳压电路输出电流较小,输出电压不行调,不能满意许多场合下的应用。

串联型稳压电路以稳压管稳压电路为基础,利用晶体管的电流放大作用,增大负载电流;在电路中引用深度电压负反馈使输出电压稳定;并且,通过转变反馈网络参数使输出电压可调。

二、设计任务与要求要求:设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的串联型直流稳压电源。

指标:1、输出电压6、9两档,同时具备正负极性输出;2、输出电流:额定电流为150,最大电流为500;3、在最大输出电流的时候纹波电压峰值▲-≤5;任务:1、了解带有放大环节串联型稳压电路的电路图;2、识图放大环节串联型稳压电路的电路图;3、仿真电路并选取元件;4、安装调试带有放大环节串联型稳压电路;5、用仪器表对电路调试和测量相关;6、撰写设计报告、调试;三,电路原理分析与方案设计采纳变压器、二极管、集成运放,电阻、稳压管、三极管等元件器件。

220的沟通电经变压器变压后变成电压值较小的沟通,再经桥式整流电路和滤波电路形成直流,稳压部分采纳串联型稳压电路。

比例运算电路的输入电压为稳定电压,且比例系数可调,所以其输出电压也以调整;同时,为了扩大输出大电流,集成运放输出端加晶体管,并保持射极输出形式,就构成了具有放大环节的串联型稳压电路。

1、方案比较方案一:用晶体管和集成运放组成的基本串联型直流稳压电源:..方案二:用晶体管和集成运放组成的具有爱护环节的串联型直流稳压电源方案三:用晶体管和集成运放组成的有用串联型直流稳压电压可行性分析:上面三种方案中,方案一最简洁,但功能也最少,没有爱护电路和比较放大电路,因而不够有用,故抛弃方案一。

方案三功能最强大,但是由于试验室条件和经济成本的限制,:..我们也抛弃方案三,由于它牺牲了成原来换取便利。

所以从简洁、合理、牢靠、经济从简洁而且便于购买的前提动身,我们选择方案二未我们最终的设计方案。

2、电路框图单元电路设计及参数计算、元器件选择沟通电经过电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路转换成稳定的直流电,其方框图及各电路的输出波形如图所示,下面就个部分的作用加以介绍。

电源变压器直流电的输入为220的电网电压,一般状况下,所需直流电压的数值和电网电压的有效值相差较大,因而需要通过电源变压器降压后,再对电流电压处理。

变压器副边电压有效值打算后面电路的需要。

依据阅历,稳压电路的输入电压一般选取=2~3。

所以选择1530的变压器。

整流电路为了将正弦波电压转换为单一方向的脉动电压,还需要通过整流电路。

查阅资料可知单相整流电路有半波整流电路、单相桥式整流电路全波整流电路。

单相桥式整流电路:..和半波整流电路相比,在相同的变压器副边电压下,对二极管的参数要求一样,并且还具有输出电压高,变压器利用率高、脉动系数小等优点。

所以在电路中采纳单相桥式整流电路,如图所示:爱护电路在集成稳压器电路内部含有各种爱护电路,使集成稳压器在消失不正常状况时不至于损坏。

由于串联型稳压电路的调整管是其核心器件,它流过的电路近似等于负载电流,且电网电压波动或输出电压调整时管压降将产生相应的变化,所以这些爱护电路都与调整管紧密相关。

过流爱护电路能够在稳压管输出电流超过额定值时,限制调整管放射极电流在某一数值或使之快速削减,从而爱护调整管不会因电流过大而烧坏。

主要参数:输出电压平均值:负载电阻上电压的平均值12222:负载电阻上电路的平均值=≈2整流输出电压的脉动系数:整流输出电压的基波峰值与输出电压平均值之比,因而越大,脉动越大。

二极管的选择::..考虑到电网电压波动范围为10%,整流二极管的极限参数最高反向工作电压和最大整流平均电流应满意:≈滤波电路整流后的输出电压虽然是单一方向的,但是含有较大的沟通成分,会影响电路的正常工作。

一般在整流后,还需要利用滤波电路将脉动的直流电压变为平滑的直流电压。

所以需通过低通滤波电路,使输出电压平滑。

抱负状况下,应将沟通重量全部滤掉,使输出电压仅为直流电压。

在实际电路中,应选择滤波电容的容量满意=3~52的条件,为了获得更好的滤波效果,电容容量应选得更大些。

查阅资料可知滤波电路有电容滤波、电感滤波电路和复式滤波电路三种,其中复式滤波电路的效果最好,所以在电路中采纳∏型的复式滤波电路,如图所示:越大,越大,放电将越大,曲线越平滑,脉动越小。

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1稳压电路沟通电压通过整流、滤波后虽然变为沟通重量较小的直流电压,但是当电网电压波动或负载变化时,其平均值也随之变化。

稳压电路的功能是使输出直流电压基本不受电网波动和负载电阻变化的影响,从而获得足够高的稳定性。

由于经济成本、元件购买及仿真软件的限制,稳压电路只实行一个具有放大环节的基本串联型稳压电路加一个载流型过流爱护电路。

:..稳压原理:若由于某种缘由使增大,则↑→↑→↑→↓123123输出电压的调整范围:≤02323故≤6,取=,1000Ω100Ω,820Ω123串联型稳压电路的基本组成部分及其作用:调整管:是电路的核心,随和负载产生变化以稳定。

基准电压:是的参考电压。

采样电阻:对的采样,与基准电压共同打算。

比较放大:将的采样电压与基准电压比较后放大,打算电路的稳压性能。

串联型稳压电源中调整管的选择:要想使调整管起到调整作用,必需使之工作在放大状态,因此其管压降应大于饱和管压降;调整管极限参数的确定,必需考虑到输出电压由于电网电压波动而产生的变化,1以及输出输出电压的调整和负载电流的变化所产的影响。

依据极限参数、、选择调整管:=≈1=-=限流电阻的选择:保证稳压管既稳压又不损坏。

电网电压最低且负载电流最大时,稳压管的电流最小。

:..=电网电压最低且负载电流最小时,稳压管的电流最大。

=3、电路总图4、元件清单:元件类型元件序号型号主要参数数量变压器1双15301个集成运算放1、23242个大器稳压管2、、2、3、41、42中功率各2个4电解电容1、2、3、220025、各2个5100025电阻1、2、3、1Ω14、1Ω2个、2个、24、5、6、14、820Ω个、4个9、12、13、14、20Ω142电位器7、8、10、单联一般电位器、1Ω、100Ω各2个113296精密电位器电源线1条开关1、2单刀双掷小号2个四、电压仿真过程及结果:..1、稳压电源的技术指标分为两种:一种是特性指标,包括允许输入电压、输出电压、输出电流及输出电压调整范围等;另一种是质量指标,用来衡量输出直流电压的稳定程度、包括稳压系数或电压调整率、输出电阻或电流调整率、纹波电压纹波系数及温度系数。

1稳压系数:在负载电流、环境温度不变的状况下,输出电压的相对变化引起输0出电压的相对变化,即电压调整率:输入电压相对变化为10%时的输出电压相对变化量,稳压系数和电压调整率均说明输入电压变化对输出电压的影响,因此也只需测试其中之一即可。

2输出电阻及电流调整率输出电阻与放大器的输出电阻相同,其值为当输入电压不变时,输出电压变化量与输出电流变化量之比的肯定值。

电流调整率:输入电流从0变到最大值时所产生的输出电压相对变化值。

输出电阻和电流调整率均说明负载电流变化对输出电压的影响,因此也只需测试其中之一即可。

3纹波电压:叠加在输出电压上的沟通重量。

用示波器测试其峰峰值一般为毫伏量级。

也可用沟通毫伏表测量其有效值,但因纹波不是正弦波,所以有肯定的误差。

2、仿真内容完成下表。

+-+--▲-3、仿真结果图1+6档稳压输出电阻仿真结果:..图2+9档输出电阻仿真结果图3-6档稳压输出电阻仿真结果:..图4-9档输出电阻仿真结果五、电压调试过程与结果理论值输出是9和6,但实际输出是有点误差,但是可以通过调整滑动变阻器来达到精确     的9和6,之后就可以直接用双掷开关来选择所要用的输出电压了。

:..六、心得体会本次课程设计令我受益匪浅,在试验的过程中令我明白到书本学问的重要性,要对书本的学问有比较深刻的了解才能对电路进行设计。

当对书本学问有肯定的了解后,就会考验到自己的动手力量,只有经过实践才能把学问理解得更透彻,而且假如要进行设计的话就要对一些元件有肯定的了解,这样才能连续地进行下去,在做这个课程设计的过程中令不断地对元件有了更加深刻的了解。

在连接的过程中更考验到自己的焊接力量,虽然开头焊得不太好,但是随着时间的进行也变得越来越好。

在做课程设计的时候也遇到了之前没有预料到的事,应为是根据仿真的时候的电路图的做的,所以尽管仿真时的数据是正确的,但是做出来的还是有很大的区分,最终只能不断地进行测试,试图找出缘由,但是在不断的试验中,虽然有一点改善,但还与要求的相差比较大,甚至最终还致使调整管被烧掉了,还好最终找出缘由,对爱护电路进行了修改,把三极管由低功耗的换成了中功率的,而且爱护电路的电阻也进行了调整,最终做出了要求的输出。

在这过程中,令我印象深刻,令我深刻地体会到实践的重要性,由于不通过实践是无法检验出究竟是正确还是错误的。

只有通过实践才能更加地深化地去了