电力电子课程设计.doc

电力电子技术课程设计 AC/DC 转换电路设计 学校：西安科技大学高新学院 院系：机电信息学院 专业：电气工程及其自动化 指导老师： 组长： 学号： 组员： 学号： 学号： 学号： 时间： 目 录 一、实验目的 二、设计要求与设计任务 三、实验原理 四、电路及参数设计 实验元件 六、参考文献 七、实验心得 AC/DC转换电路设计 一实验目的： 1．掌握功AC/DC转换的的原理； 2．选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器设计直流稳压电源； 3．掌握直流稳压电路的调试及主要技术指标的测试方法； 4．掌握电路的基本调试能力。 二 设计要求： 1：整流滤波方式（可选）： a 全波整流滤波电路 b 桥式整流滤波电路 c 倍压整流滤波电路 2. 输入电压： AC220V； 3. 输出电压： DC5V； 4. 输出纹波电压：小于等于5V； 设计任务： 1）根据设计指标选择电路形式，画出原理电路图； 2）选择元器件型号及参数，并列出材料清单； 3）利用软件仿真，并在通用板上组装焊接电路； 4）完成电路的测试与调整，使有关指标达到设计要求； 5）写出设计总结报告。 3实验原理 如图所示 AC/DC转换电路图 其中电源变压器T的作用是将220v交流电压变成整流滤波电路所需的交流电压 左边为220v的交流电压，经过如图所示的电路图后就可以得到5v的直流电压。 图 2 AC-Alternating current 是交流的意思 ，DC-Direct current 是直流的意思，AC/DC变换是将交流变换为直流，AC/DC转换器就是将交流电变为直流电的设备，其功率流向可以是双向的，功率流由电源流向负载的称为“整流”。 AC/DC变换按电路的接线方式可分为波电路、全波，半电路。按电源相数可分为，单项、三相、多相。按电路工作象限又可分为一象限、二象限、三象限、四象限。 如图可知，电路可分为四大部分：1.变压 2.整流 3.滤波 4.稳压 1变压器 通过原边与副边的绕组匝数的不同，u1/u2=n1/n2,可以将原边的电压降低。 变压部分设计 铁心变压器 空心变压器 铁氧体芯变压器 自耦变压器 图3 变压器的图形符号 变压器的主要参数有： ①变压比 变压器的变压比是初级电压与次级电压的比值。 ②额定功率 额定功率，是变压器在指定频率和电压下能连续工作而不超过规定温升的输出功率。 ③效率 效率是输出功率与输入功率之比，它反映了变压器的自身损耗。 ④空载电流 变压器在工作电压下次级空载时（次级电流为零），初级线圈流过的电流称为空载电流。空载电流大的变压器损耗大、效率低。 ⑤绝缘电阻和抗电强度 绝缘电阻，指变压器线圈之间、线圈与铁心之间及引线之间的电阻。抗电强度是在规定的时间内变压器可承受的电压，它是变压器特别是电源变压器安全工作的重要参数。 电源变压器Tr的作用是将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压Ui。变压器的副边与原边的功率比为，式中η为变压器的效率。 变压部分参数设计： 选择交流220V、50Hz的变压器，电压波动范围±10%。根据需要，我们选取了16W,(+8V,-8V)及8W，16V的变压器。一个线圈匝数比为220：16，另一个线圈匝数比为220：8，带中心抽头。电路中心抽头接地，一个正负8伏为7895和7905的输入。另一个为317的输入。 2.整流电路 2.1单相桥式整流电路的工作原理 单相桥式整流电路如图1.3.1(a)所示，图中Tr为电源变压器，它的作用是将交流电网电压vI变成整流电路要求的交流电压 ，RL是要求直流供电的负载电阻，四只整流二极管D1～D4接成电桥的形式，故有桥式整流电路之称。 单相桥式整流电路的工作原理可分析如下。为简单起见，二极管用理想模型来处理，即正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。 在v2的正半周，电流从变压器副边线圈的上端流出，只能经过二极管D1流向RL，再由二极管D3流回变压器，所以D1、D3正向导通，D2、D4反偏截止。在负载上