电源技术与实训.doc

《电源技术与实训》课程作业 ? 作业题目： ±12V直流稳压电源的设计 ? 班 级： 10自动化1班 ? 姓 名： 张梅香 ? 学 号： 1006160133 ? 组员姓名： 韩添宇 ? 组员学号： 1006160142 ? 时 间： 2012.9.4 ? 目录 一、电源的基本认识 （1）电源的功能 ? （2）电源组成原理 ? （3）电源的主要性能指标及其含义 ? （4）电源的类型 ? （5）电源的类型的优缺点比较 ? ? 三、输出正负直流稳压电源的电路原理 ? 四、输出正负直流稳压电源的技术指标 ? 五、元件清单 ? 一、电源的基本认识 在我国(1).电源的功能：电源是提供电能的装置。 因为它可以将其它形式的能转换成电能，所以我们把这种提供电能的装置叫做电源。 电源是向电子设备提供功率的装置，也称电源供应器，它提供设备中所有部件所需要的电能。电源功率的大小，电流和电压是否稳定，将直接影响设备的工作性能和使用寿命。 ? (2).电源的组成原理：采用小功率的稳压电源主要由以下4部分组成： a.变压环节：根据输出电压的需要，通过工频变压器，将电网电压有效值转化为所需要的交流电压有效值 b.整流环节：利用二极管或晶闸管的单向导电性，把交流电变成单向脉动的直流电。 c.滤波环节：将脉动直流电压的脉动成分滤掉，使输出电压成为比较平滑的直流电压。 d.稳压环节：在电网电压波动和负载电流变化时，保证输出的直流电压稳定。 ? (3).电源的主要技术指标及其含义：输出电压V0及最大输出电流I0max，且输出电压等于正负12V 对称输出，最大输出电流等于100mA。 ? (4).电源的类型：a.小功率直流稳压电源 b.开关电源(5).电源的类型的优缺点比较 a.小功率直流稳压电源由变压、整流、滤波和稳压4个环节组成。输出电压比输入电压低；反应速度快，输出纹波较小；工作产生的噪声低；效率较低(现在经常看的LDO就是为了解决效率问题而出现的)；发热量大（尤其是大功率电源），间接地给系统增加热噪声。传统的稳压电路主要是硅稳压二极管稳压电路和串联型稳压电路，其中串联型稳压电路因其输出电压可调，稳压效果好，而在黑白电视机的电源中，得到广泛应用，而且有集成化系列产品。 b．开关电源是一种新型的电源，它体积小，而效率高。如果加上高频脉冲变压器，并配以一定的电路。可得到电路所需的各种直流电源。为此开关电源在彩色电视机的电源和微机电源以及通信与航天设备中，均得到广泛的应用电容的容量和体积大为减少。开关稳压电源的工作频率目前基本上是工作在50kHz，是线性稳压电源的1000倍，这使整流后的滤波效率几乎也提高了1000倍。就是采用半波整流后加电容滤波，效率也提高了500倍。在相同的纹波输出电压下，采用开关稳压电源时，滤波电容的容量只是线性稳压电源中滤波电容的1/5001/1000。电路形式灵活多样。例如，有自激式和他激式，有调宽型和调频型，有单端式和双端式等等，设计者可以发挥各种类型电路的特长，设计出能满足不同应用场合的开关稳压电源。 　　开关稳压电源的缺点是存在较为严重的开关干扰。开关稳压电源中，功率调整开关晶体管V工作在开关状态，它产生的交流电压和电流通过电路中的其他元器件产生尖峰干扰和谐振干扰，这些干扰如果不采取一定的措施进行抑制、消除和屏蔽，就会严重地影响整机的正常工作。此外由于开关稳压电源振荡器没有工频变压器的隔离，这些干扰就会串入工频电网，使附近的其他电子仪器、设备和家用电器受到严重的干扰。 二、设计方案比较 方案一：硅稳压管稳压电路硅稳压二极管的稳压电路，经过桥式整流和电容滤波得到的脉动直流电，再经过限流电阻和稳压二极管组成的稳压电路接到负载电阻RL上，这样负载电阻RL便得到一个比较稳定的电压了。串联型稳压电路RL串联，所以称之为串联型稳压电路，V2是比较放大器，R1、RP和R2串联接在输出端，构成取样电路，由限流电阻RZ与稳压二极管VZ组成的稳压电路对比较放大器V2的发射极进行稳压。 方案三：固定输出的集成三端稳压电路可调输出的集成三端稳压电路三、输出正负直流稳压电源的电路原理 1.变压器输入220V、50HZ的交流电压，次级双路9V输出； 2.整流二极管IN4007； 3.滤波电容按每0.5A电流、1000uF容量选取，改善瞬间响应而加取数值可在100-470uF，的作用为消除三端稳压器可能发生的自激，应选无极性的金属膜或涤纶电容，一般取0.1uF。但当电路要求大电流输出时，取容量适当加大； 4.7812和7912的主要参数有：7812的输出直流电压U0=+12V，7912的输出直流电压U0=-12V，两者的输出电流L:0.1A，M：0.5V，电压调整率10MV/V。输出电阻R0