串联直流稳压电源串联型连续可调直流稳压正电源电路.doc

模拟电子技术课程设计报告 设计课题： 串联型连续可调直流稳压电源 专业班级： 电气本1203班 学生姓名： 指导教师： 设计时间： 2014.6.30--2013.7.11 串联型连续可调直流稳压正电源电路 设计者： 指导教师 摘要 当今社会人们极大的享受着电子设备带来的便利，但是任何电子设备都有一个共同的电路--电源电路。大到超级计算机、小到袖珍计算器，所有的电子设备都必须在电源电路的支持下才能正常工作。当然这些电源电路的样式、复杂程度千差万别。超级计算机的电源电路本身就是一套复杂的电源系统。通过这套电源系统，超级计算机各部分都能够得到持续稳定、符合各种复杂规范的电源供应。袖珍计算器则是简单多的电池电源电路。不过你可不要小看了这个电池电源电路，比较新型的电路完全具备电池能量提醒、掉电保护等高级功能。可以说电源电路是一切电子设备的基础，没有电源电路就不会有如此种类繁多的电子设备，我们的生活也就不会这么丰富多彩了。 电源技术是一门实践性很强的工程技术，服务于各行各业。当今电源技术融合了电气、电子、系统集成、控制理论、材料等诸多学科领域。随着计算机和通讯技术发展而来的现代信息技术革命，给电力电子技术提供了广阔的发展前景，同时也给电源提出了更高的要求。随着数控电源在电子装置中的普遍使用，普通电源在工作时产生的误差，会影响整个系统的精确度。电源在使用时会造成很多不良后果，世界各国纷纷对电源产品提出了不同要求并制定了一系列的产品精度标准。只有满足产品标准，才能够进入市场。随着经济全球化的发展，满足国际标准的产品才能获得进出的通行证。 由于电子技术的特性，电子设备对电源电路的要求就是能够提供持续稳定、满足负载要求的电能，而且通常情况下都要求提供稳定的直流电能。提供这种稳定的直流电能的电源就是直流稳压电源。直流稳压电源在电源技术中占有十分重要的地位。 关键字：串联稳压，直流，可调电源 1、设计任务与要求 1.1稳压电源的技术指标及对稳压电源的要求 （1）稳定性好 当输入电压U（整流、滤波的输出电压）在规定范围内变动时，输出电压Uo 的变化应该一般要求很小。 由于输入电压变化而引起输出电压变化的程度，称为稳定度指标，常用稳压系数Sr来表示，Sr的大小，反映一个稳压电源克服输入电压变化的能力。在同样的输入电压变化条件下，Sr越小，输出电压的变化越小，电源的稳定度越高。通常情况下Sr约为10-2~10-4。 （2）.输出电阻小 负载变化时（从空载到满载），输出电压Uo，应基本保持不变。稳压电源这方面的性能可用输出电阻表征。 输出电阻（又叫等效内阻）用r表示，它等于输出电压变化量和负载电流变化量之比。 r反映负载变动时，输出电压维持恒定的能力，r越小，则电压变化时输出电压的变化也越小。性能优良的稳压电源，输出电阻可小到1欧，甚至0．01欧。 （3）.电压温度系数小 当环境温度变化时，会引起输出电压的漂移。良好的稳压电源，应在环境温度变化时，有效地抑制输出电压的漂移，保持输出电压稳定，输出电压的漂移用温度系数KT来表示。 （4）.输出电压纹波小 所谓纹波电压，是指输出电压中50Hz或100Hz的交流分量，通常用有效值或峰值表示。经过稳压作用，可以使整流滤波后的纹波电压大大降低，降低的倍数反比于稳压系数Sr。 1.2 串联型连续可调直流稳压正电源的设计要求 设计要求： 输出直流电压9V～12V可调； 输出电流Iom=300mA（有电流扩展功能）； 稳压系数Sr≤0.05； 具有过流、过压保护功能。 2、电路与原理分析与方案设计 2.1 电路设计 根据目前所学知识，主要有以下两种设计方法 晶体管串联式直流稳压电路 电路框图如图1所示的串联型稳压电路，稳压部分由取样电路、基准电路、比较放大和调整电路等部分组成。其中R4、R6和RP组成取样电路，R4、R6和Rp为取样电阻；R1和D2组成基准电压电路，放大器是比较放大电路，R2和Q3的作用是限流保护电路，Q1、Q2两个晶体管合起来组成调整管，起调整作用。 稳压过程如下：当输出电压Uo发生变化时，通过取样电路把Uo的变化量取样加到放大管V2的基极。而由R1和Vz组成的基准电路为V2的发射极提供基准电压Uz。由R2、晶体管和放大器组成的放大电路把取样电压和基准电压进行比较放大后，输出调整信号送到调整管的基极，控制调整管进行调整，以维持Uo基本不变。 图1 晶体管串联型稳压电路 采用三端集成稳压器 如图2所示，采用输出电压可调且内部有过载保护功能的三端集成稳压器（LM317），输出电压调整范围较宽，设计一电压补偿电路可实现输出电压从 1.5 V起连续可调，因要求电路具有很强的带负载能力，该电路所用