模拟电子 直流稳压 重量监控

1、.,模拟电子设计实验,姓名：王新蕾 吴秋月 邹晓文,.,利用7805、7905设计一个输出5V、1A的直流稳压电源。 要求：1）画出系统电路图，并画出变压器输出、滤波电路输出及稳压输出的电压波形；画出变压器副边电流的波形。 2）输入工频220V交流电的情况下，确定变压器变比； 3）在满载情况下选择滤波电容的大小（取5倍工频半周期）； 4）求滤波电路的输出电压； 5）说明三端稳压器输入、输出端电容的作用及选取的容值。,.,设计思路,交流电源,整流电路,滤波电路,稳压电路,变压器,负载,.,系统电路图,.,参数确定,（1）变压器参数确定 集成稳压器7805两端的输入，输出电压应满足： UI U0+

2、（UIU0）min+URIP+U1 =5+3+80.1+8.80.1=9.68 V U0稳压电源输出值 (UIUO)min 集成稳压器输入输出最小电压差， 35V URIP 滤波输出电压的纹波电压值（一般取U0 （UIU0）min之和的10） U1 电网波动引起的输入电压的变化（一般取U0 （UIU0）min，URIP之和的10 ）。,7805,UI,UO,.,取UI=10V， 又UI与变压器副边电压U2的关系为： UI =（1.11.2）U2 取U2= UI /1.178.5 V 又副边电流I2与集成稳压器输入电流II的关系为： I2=（1.52） II 取I2=1.5II 1.5I0=1.

3、51.5=2.25 A I0为集成稳压器输出最大电流 取变压器=80，则 P= U2 I2=8.52.2580=24 W n= U1U2=2208.5=25.8 所以取容量为24W，变比为25.8的变压器,7805,II,I2,.,（2）整流二极管参数确定 四个二极管轮流导通半个周期，所以 ID=0.5II=0.5 I0=0.51.5=0.75 A 其所承受的最大反向电压 选取二极管的最大反向电压应大于 2URM=13.22=26.4 V 所以选最高反向电压为50V，最大电流为1A的整流二极管,ID,I0,.,（3）滤波电容参数确定 等效电阻RL= UIII=101.5 由=RLC=50.5T

4、 得 C=5T2RL=50.021.5（210）=7500F 所以滤波电容选取C=7500F，耐压值为50V的电解电容器,UI,II,.,(4)稳压器输入输出端电容参数确定 输入端电容CI是为了防止自激振荡， 电容值一般取0.10.33F。 输出端电容C0是为了消除高频噪声和改善输出的瞬态特性，即在负载电流变化时不致引起U0有较大波动。电容值一般在1F以上。,7805,.,电路仿真,.,仿真输出波形 （1）变压器副边电压输出波形,.,（2）滤波电路电压输出波形,.,（3）稳压输出的电压波形,.,重量监控电路（选做）,.,设计原理,利用电阻式压力传感器，电压比较器，蜂鸣器等元件实现电路对重量的测

5、量，监控，报警功能。,.,系统电路框图,重量检测与设置电路,重量提醒电路,电源电路,.,重量监控电路总电路图,重量监测和提醒电路,电源电路,.,电阻型压力传感器是通过阻抗的变化来表示压力的变化，同时将压力信号转化为电信号Vs，即Vs代表实际的重量W。,重量检测与设置电路,电路中采用的压力传感器其阻值随压力的增加而增加。电阻R1主要起限流作用。,.,参考电源电路的功能是产生一个稳定电压VREF ，这个电压代表重量的参考值WREF。,因此可通过改变可调稳压器来改变VREF的值，从而改变重量参考值WREF ，实现多级重量控制功能。由于参考电源电路输出端接入比较器的输入，为了防止出现输出电流导致参考电

6、源不稳定的情况，电路采用电阻和可调稳压器相结合的方式构成。,.,当VSVREF ，V1输出高电平； 当VSVREF，V1输出低电平。 由于VS ，V1分别代表W，WREF，因此实际重量与参考值的关系就可以确定。 门限电压VT=VREF=VZ,VREF输入到运算放大器的反向输入端，而VS则输入到运算放大器的同相端。,.,重量提醒电路,R7为限制电阻，放置输入电流过大烧毁三极管。三极管为共射极电路，当输入电压为高电平时，三极管导通，可以将输入电流放大倍；当输入电压为低电平时，三极管截止，无电流通过。,当Vs VREF，V1输出高电平，运算放大器的输出电流通过由三极管构成的电流放大电路进行放大，从而驱动蜂鸣器，发出提醒。 当Vs VREF，V1输出低电平，三极管处于截止状态。,.,电源电路 电源电路直接从电网供电，通过变压器电路，整流电路，滤波电路和稳压电路将电网中的220V交流电转换成+12V直流电压。 整流电路采用二极管桥式整流电路，C 2，C3，C4和C5完成滤波功能，稳压电路采用三端稳压集成电路来实现。,.,电