分立式串联稳压电源(毕业设计)

1、第1章串联反馈型稳压电源整体的介绍1.1制作串联反馈型稳压电源的目的要求一、基本目的在这次的工程训练中，使用纵型零配件构成串联反馈型直流稳压电源。 学生通过实际训练了解相关立式零配件的基本结构、工作原理、特性与参数，以及由它们构成的串联型直流稳压电源的工作原理、电路图设计与参数计算、零配件选择、计算机软件硬件仿真、pcb板设计、电路安装与调整二、基本要求1 .根据性能指标和解老虎钳状况设计稳压电源电子电路，计算解老虎钳参数确定选择解老虎钳。 (包括散热设计)2 .以本工程训练为例，学习protel99se的基本知识，并用其制作电源sch的电路图和pcb图学习proteus知识，模拟本电源电路，

2、确定sch和pcb图4 .掌握电路板制作的全过程，实现电源的制作5 .测量与电源相关的各项技术指标，完成系统调整。1.2基本知识介绍一、电源变压器知识1 .初级(primary winding ) :指电源变压器的电源输入端。2 .二次(secondary winding ) :指电源变压器的输出侧。3 .额定输入电压u :电源变压器的一次连接的电压，即电源变压器的工作电压。 在gs电压互感器的情况下，u=230v； 在bs电压互感器的情况下，u=240v。4 .空载电流i :在电源变压器的一次侧连接额定输入电压u，二次侧没有负载(即开路)的情况下，流过一次侧的电流。 i与电压互感器的设计有关

3、，即使是两个不同厂家生产的相同规格的电源变压器，其i也可能不同。5 .无负载电压u :电压互感器在一次侧接受额定输入电压u，在二次侧没有负载(即开路)时，二次侧两端的电压。 u与电压互感器的设计有关，即使是两个不同厂家生产的相同规格的电源变压器，u也可能不同。6 .负载电流i :在电压互感器的一次连接额定输入电压u，二次连接额定负载时，负载中流过的电流。7 .负载电压u :电压互感器的一次连接额定输入电压u，二次连接额定负载时，负载两端的电压。8 .恒定输出功率p :电压互感器额定输入电压u时的输出功率，表示电压互感器传输能量的大小。 一般来说，在相同的频率下，p越大，电压互感器的尺寸越大，p

4、相同，即使输出电压u不同，电压互感器的尺寸也相同，电压互感器的价格也应该几乎不变。从式p=u*i可知，输出功率p一定，输出电压u越高，输出电流i越低。 例如，输出功率p=10va的电压互感器是输出电压u=24v，输出电流i=p/u=10va/24v=0.416a； 如果u=12v，则输出电流i=0.833a。电源变压器：将电力网的交流电压变为整流电路所需要的交流电压，一般二次电压u2较小。电压互感器的副边和原边的电功率比p2/p1=，式中是电压互感器的效率。副边功率p/va1.010-303.0-8.0200米8.0效率0.60.70.80.85由于此次工程训练对电源变压器的要求主要是二次空载

5、电压的大小、额定电功率功率、电压互感器的额定容量，此次工程训练选择的是小型单相式电压互感器，4组输出线分别为7v、10v、17v、10v。 可根据具体的功率和计算要求进行选择。二、整流电路1 .半波整流电路由以上图可知，半波整流电路的利用率低，一般未被采用。2 .全波整流电路由于电压互感器副绕组布线复杂，实际中叶一般不采用。3 .桥式整流电路电路操作原理：使用在正半周期中接通二极管d1和d3、在负半周期中接通二极管d2、d4以及在正半周期中关断d2d4的操作原理来关断d1和d3。 另一方面，流经负载的电流方向一致，负载上形成了单向式的全波脉动电压。实现将交流电压变为直流电压。 主要参数为uo=

6、0.9*ui脉动系数：s=0.67选管原则：if1/2ur1.414u2，结构简单性能优越，大多数整流电路采用桥式整流电路，因此此次工程训练采用了桥式整流。二、电子滤波器其电子滤波器主要为电容器滤波器、rc- 型滤波器、lv-； 有型滤波器、l滤波器、lc滤波器，其中lc电子滤波器无论负载电流大还是小都具有良好的滤波器特性，因此lc滤波器对负载的适应性最强，整流管的起动电流小，特别适合电流变化大的情况，因此本电路采用lc电子滤波器lc电子滤波器lc滤波波形电路利用电感器两端的电流不急剧变化的特点，串联连接电感器和负载，达到平滑输出电流的目的。 从能量的观点来看，当从电源供给的电流增加时(由于电

7、源电压的增加)，电感器l在蓄积能量的电流变小时，还释放能量来使负载电流平滑化，因此电感器l具有平波作用，而且前面的电容器具有电容器的充放电作用当忽略电感器的电压降时，主要参数：lc电子滤波器的直流输出电压的输出直流电压与全波整流的输出电压相等，uo=0.9u2四、串联型稳定作用电路稳定作用电路：在电力网电压和负载电流变化时，能够保持输出直流电压的稳定性。 是直流稳压电源的重要组成部分，决定了直流电源的重要性能指标。稳定作用电路的主要指标：1 .稳定作用电路的主要指标稳定作用系数sr和稳定作用电路的输出电阻稳定作用系数sr :稳定作用系数反映了以负载一定为前提，输出电压的相对变化量uo/uo与稳

8、定作用电路输入电压的相对变化量ui/ui之比，即电力网的变动对输出电压的影响。 稳定作用电路的输入电压usc是经过整流滤波后的直流电压。2 .稳定作用电路的输出电阻输出电阻能够测定稳定作用电路受到负载电阻影响的程度，即，除了上述两个指标之外，所谓以其他指标：的电压调整率测定电力网电压(u2 )发生10%变化时的输出电压的相对变化量的电流调整率， 最大纹波电压反映存在于输出侧的hz或100hz交流成分，通常以有效值或峰值表示的温度系数是指，在电力网的电压和负载都不变化的情况下，由温度变化面引起的输出电压的漂移等。 直流稳定作用电路类型多，有硅稳定杆稳定作用电路、串联的稳定作用电路、集成稳定作用电

9、路、开关稳定作用电路，其中集成稳定作用电路与其他类型的稳定作用电路相比具有体积小、稳定性高、输出电阻小、温度性能好、使用方便、外围元件少等优点集成稳压器具有输出固定电压和可变输出电压的稳定作用块。1.3主要零配件介绍一、晶体管：(1)、9013 npn次低频放大器40 v-50 v0.5a0. 625 w 150 mhz hfe:1001000 (放大倍率分类为可选)(2)、9012 pnp 50v 500ma 600mw次低频管放大率30-90(3)、大功率晶体管2sc2563 npn共通参数：8.0a/120v二、常用整流二极管参数in5399耐压1000v 1.5a1n4007硅整流二极

10、管1000v，1a1n4735a 1w 6.2v稳压管1n4727a 1w 3v稳压管三、小费1、数码面板芯片： icl7107(31/2二进制位双积分型a/d转换器)主要参数：电源电压icl7107 v to gnd 6v温度范围0 to 70icl 7107电视接地-9v热阻抗pdip封装qja(/w) 50mqfp包8.0计程仪输入电压v to v-最大中国帆船温度150参考输入电压v to v-最高储存温度范围- 6.5定to 150时钟输入gnd to v7805芯片输出5v电压的具体参数参照ic集成电路查询网四、继电器电磁式继电器一般由铁元素心、线圈、电枢、接点导线等构成。 线圈两

11、端施加一定的电压后，线圈中流过一定的电流，产生电磁效应，电枢被电磁力吸引，抵抗复位弹簧的拉力，被吸引到铁元素心，使电枢的可动接点和固定接点(常开接点)吸附。 线圈断开时，电磁吸引力也消失，电枢在弹簧的反作用力下返回原来的位置，可动触点和原来的静触点(常闭触点)被释放。 通过这样吸附释放，实现了电气线路中的导通切断。 关于继电器的“常开、常闭”触点，继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点称为“常开触点”，接通状态的静触点称为“常闭触点”。第二章立式零配件串联反馈型稳压电源设计与计算2.1电路图原理电路图说明：电路整体大致分为两个部分：主体的电路部分，副电路部分(主要是对继电器的电力供给和对数字显

12、示部分的电力供给)通过所连接的继电器，电路输出在38v、815v能够实现的两个移位间连续变化的直流电压，如前所述， 电压互感器的二次线圈有2组与主电路连接的继电器选择部位jp1、jp2，由继电器选择，由主体电路电压互感器降压后的交流经由由1n5399的整流管构成的桥式整流而成为直流，波动大，由电容器c1进行滤波，开关sw1在主体电路之后q3构成一个恒流源、q1、q2，q4构成调整电路，r6、q5等是采样部电路，这些个的电路都实现输出稳定的直流电压，其中，移位切换时与采样部对应的电阻由继电器选择2.2电路整体结构的设计和各部分的参数计算直流稳压电源电路分为以下几个模块电压互感器(220v50hz

13、)整流滤波器稳定作用电路(种子文件反馈调整、采样电路)稳定直流一、整流电路1、整流输出电压平均值： (uo )0.2uod (wt )=0.9u 2负载上的平均电流： il=0.9u2/rl2 .脉动系数ss被定义为整流输出电压的基波峰值uo与平均值uo的比。因此，计算出s=2/30.67二、电子滤波器rlc越大容量放电越慢uo越大一般取得td=rlc(35)t/2 (t :的电源电压周期)概算： uo=1.2u2三、稳定作用输出电路部分相关参数的计算发现这个电路有稳定作用功能。对应的电路图看起来如下uq5b=(r1 r4)uo/(r1 r4 r8)因此，输出最小uo=(r1 r4 r8) u

14、q5b/(r4 r8)最高输出功率：uo=(r1 r4 r8) uq5b/r5第三章proteus和protel99se软件的介绍和使用3.1 proteus软件概述和使用一、proteus的介绍proteus isis是英吉利labcenter公司开发的电路分析和实物仿真软件。 在windows执行操作系统上运行，可以对各种模拟器件和ic集成电路进行仿真、分析，该软件的特点是单片微型计算机仿真与spice电路模拟相结合。 各种虚拟设备包括：模拟计程仪电路模拟、数字电路模拟、单片微型计算机及其外围电路系统模拟、rs232动态模拟、i2c调试器、spi调试器、牛鼻子板和具有lcd系统模拟功能的示

15、波器、逻辑分析仪、信号发生器等。 支持主流单片微型系统的仿真。 当前通讯端口的单片微型计算机类型为68000系列、8051系列、avr系列、pic12系列、pic16系列、pic18系列、z80系列、hc11系列以及各种外围芯片。 提供软件调试功能。 在硬件仿真系统中，具有全速、单步调试、程序断点等调试功能，即可对云同步观察各变量、暂存器等的现状，因此在该软件仿真系统中，也必须具有这些个的功能，此外，还可以使用keil c51 uvision2 具有强大的电路图绘制功能。 也就是说，这个软件是综合了单片微型计算机和spice分析的仿真软件，具有非常强的功能。 本章介绍proteussisisi

16、s软件的工作环境和一些基本操作。二、proteus在本例电路中的使用：1 .设置零配件和接线模仿实物3.2 protel99se软件概述和使用一、protel99se概要protel99se是业界第一个也是唯一一个完整的板级设计溶解热。 protel99se扩大了板级设计的传统界限，集成了fpga设计功能，使工程师能够集成系统设计中的fpga和pcb设计。 protel99se以强大的设计输入功能为特点，在fpga和板级设计中，将原理图输入和hdl硬件描述输入模式通讯端口到云同步基于vhdl的设计仿真、混合信号电路模拟、版结构前/后信号完全性分析通讯端口到云同步。 protel99se的版结构布线采用全规则驱动模式，pcb布线采用无网格的situstm拓扑分析逻辑自动布线功能，将全cam输出功能的编辑结合在云同步上。 根据altium最新发布的支持livedesign的dxp平台的化学基，protel99se在您的整个系统设计程序中提供了卓越的性能。 通讯端口跨国语言(对外汉语、英语、德意志语、法语、日语)与protel 9.8/protel 9.9/protel99se/protel dxp完全兼容，对于用protel 99se制作的ddb文件的输入通讯端口功能，支持pcb和fpga大头针的双向同步