参考资料--高稳定性直流稳压电源的设计与研究.docVIP

目 录 引 言 ６0.1课题发展动态 ６ 0.2课题背景 ６ 1直流稳压电源的组成、工作原理、性能指标 ６ 1.1直流稳压电源的组成、工作原理 ７ 1.1.1电源变压器 ７ 1.1.2整流电路 ７ 1.1.3滤波电路 ９ 1.1.4串联型直流稳压电路 １０ 1.2直流稳压电源的性能指标 １５ 1.2.1稳压电路的内阻 １５ 1.2.2稳压系数 １５ 1.2.3电流调整率 １６ 1.2.4最大纹波电压 １７ 1.2.5温度系数 １７ 1.2.6极限指标 １７ 2电脑模拟仿真与实验 １７ 2.1实验参数 １７ 2.2本实验在Multisim中仿真 １９ 3结束语 ２０ 4 ２１ 5 ２１ , 并含有大量的高次谐波或脉冲, 电子设备本身耗电忽大忽小,这都直接影响到用电设备的输入电压的稳定性。电子设备电源电压的不稳定,将会引起直流放大器的零点漂移;交流放大器的噪声增大;测量仪器的准确度降低等不利影响。因此,我们可以通过在电子设备的前端加入稳压电源保证设备恒定的输入电压。其中,直流稳压电源电路形式多样,有串联型、开关型、集成电路、稳压管直流稳压电源等。 1直流稳压电源的组成、工作原理、性能指标 由于各种电子设备要求直流稳压电源提供不同的幅值的直流电压，而市电提供的交流电压为220V，因此需要利用变压器先将市电的电压变换成所需要的交流电压，再将变换后的交流电压整流、滤波和稳压，最后获得所需要的直流电压。一般直流稳压电源的基本组成框图如图1所示。 图（1） 直流稳压电源的基本组成框图 1.1直流稳压电源的组成、工作原理 1.1.1电源变压器 电源变压器的作用是将电网的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压。变压器一、二次侧电压根据需要还有实际变压器的效率来定他的比值。其中变压器副边与原边的功率比是变压器的效率。 1.1.2整流电路 整流电路的作用是将交流降压电路输出的电压较低的交流电转换成单相脉动性直流电，这就是交流电的整流过程，小功率整流电路主要用整流二极管，由于二极管具有单向导电性，可以将交流电变换为单向脉动电压，常见的几种整流电路有单相半波整流、单相全波整流和单相桥式整流电路。 单相半波整流电路图及输出波形如图2所示： 图（2）单相半波整流电路图 图（3）单相半波整流电路波形图 单相全波和桥式整流电路图及输出波形如图4所示： 图（4） 单相全波整流电路 图（5） 桥式整流电路 图（6）全波及桥式整流电路波形图 1.1.3滤波电路 滤波电路尽可能减小脉动的直流电压中的交流成分，保留其直流成分，使输出电压纹波系数降低，波形变得比较平滑。滤波电路常用于滤去整流输出电压中的纹波，一般由电抗元件组成，如在负载电阻两端并联电容器C，或与负载串联电感器L，以及由电容，电感组成而成的各种复式滤波电路。滤波是信号处理中的一个重要概念。 电感滤波见图8：流过电感的电流变化时，电感线圈中产生的感生电动势将阻止电流的变化。当通过电感线圈的电流增大时，电感线圈产生的自感电动势与电流方向相反，阻止电流的增加，同时将一部分电能转化成磁场能存储于电感之中；当通过电感线圈的电流减小时，自感电动势与电流方向相同，阻止电流的减小，同时释放出存储的能量，以补偿电流的减小。因此经电感滤波后，不但负载电流及电压的脉动减小，波形变得平滑，而且整流二极管的导通角增大。在电感线圈不变的情况下，负载电阻愈小，输出电压的交流分量愈小。只有在RLωL时才能获得较好的滤波效果。电感愈大，滤波效果愈好。另外，由于滤波电感电动势的作用，可以使二极管的导通角接近π，减小了二极管的冲击电流，平滑了流过二极管的电流，从而延长了整流二极管的寿命。 电容滤波见图7：电容充完电后两端的电压变小时，电容对外放电阻止电压变化，电压反相增大电容充电阻止电压变化。电容愈大放电过程愈慢，输出直流电压愈高，脉动成分愈小，即滤波效果愈好。 常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。若滤波电路元件仅由无源元件（电阻、电容、电感）组成，则称为无源滤波电路。无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波(包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤波等)。若滤波电路不仅由无源元件，还由有源元件（双极型管、单极型管、集成运放）组成，则称为有源滤波电路。有源滤波的主要形式是有源RC滤波，也被称作电子滤波器。 图（7）电容滤波 图（8）电感滤波 图（9）LC滤波电路图 （10）滤波电路输入输出对比 　　无源滤波电路的结构简单，易于设计，但它的通带放大倍数及其截止频率都随负载而变化，因而不适用于信号处理要求高的场合。无源滤波电路通常