电源制作报告.doc

电源制作 摘要： 本电源的设计主要由稳压电源，稳流电源，DC—DC转换和变频模块构成。其中稳压电源主要通过变压、整流、滤波、稳压构成，为了能够达到输出电压可调且输出电流要大于1.5A的目的，我们采用了两个LM317并联。稳流电源则利用了TL431提供的2.5V的基准电压加在电位器两端，从而实现了输出电流可调。对于升压部分则利用了TL494芯片及高频变压器。最后的变频模块则通过NE555产生的方波来实现。显示模块主要通过AD转换输出到液晶显示屏上来实现。 关键词： 稳压电源 稳流电源 DC—DC转换 变频 12864液晶显示屏 一、题目分析 1.1．基本要求 （1）稳压电源： 在输入电压220V、50Hz、电压变化范围＋15%～－20%条件下：　　1．输出电压可调范围为+9V～+12V　　2．最大输出电流为1.5A　　3．电压调整率≤0.2%（输入电压变化范围176~253V条件下，空载到满载）　　4．负载调整率≤1%（最低输入电压下，满载）　　5．纹波电压（峰-峰值）≤5mV（最低输入电压下，满载）　　6．效率≥40%（输出电压9V、输入电压220V下，满载）　　7．具有过流及短路保护功能 （2）稳流电源 : 在输入电压固定为＋12V的条件下：　　1．输出电流：4～20mA可调　　2．负载调整率≤1%（输入电压＋12V、负载电阻由200Ω～300Ω变化时，输出电流为20mA时的相对变化率）（3）DC-DC变换器: 在输入电压为+9V～+12V条件下： 　1．输出电压为+100V，输出电流为10mA　　2．电压调整率≤1%（输入电压变化范围+9V～+12V）　　3．负载调整率≤1%（输入电压+12V下，空载到满载）　　4．纹波电压（峰-峰值）≤100mV （输入电压+9V下，满载） （4）对输出电压进行变频设计: 使输出电压频率在（25hz～75hz之间变化）；并能显示频率变化。 1.2．发挥部分（1）扩充功能　　1．排除短路故障后，自动恢复为正常状态　　2．过热保护　　3．防止开、关机时产生的“过冲”（2）提高稳压电源的技术指标　　1．提高电压调整率和负载调整率　　2．扩大输出电压调节范围和提高最大输出电流值（3）改善DC-DC变换器　　1．提高效率（在100V、100mA下）　　2．提高输出电压（4）用数字显示输出电压和输出电流 二、整体方案论证： 电压电流显示 直 流 稳 压 电 源 2.1电路的整体构成： 本电源的整体框图如下： +12V 恒流源 9~12V 220V DC—DC变换 50Hz 12V 输出电压变频 频率显示 2.2各部分模块的方案选择及论证 2.2.1稳压电源： 方案一：采用单级开关电源，由220V交流电整流后，经开关电源稳压输出。但此方案所产生的直流电纹波较大在以后的几级电路中很难加以抑制。 方案二：经过整流滤波后，紧接着在其后加以DC—DC 变换器，采用PWM技术，并利用恒压差控制来实现稳压电源的设计，框图如下： 整流滤波 线性稳压电路 DC-DC 变换 9~12V 反馈 但此方案电路复杂，技术要求较高，且外部易对电路产生影响。 方案三：在整流滤波后，并联两个LM317，既能够达到输出电压稳定可调的目的，又能够达到扩流的目的（因为一个LM317允许的最大电流为1.5A）。且电路简单易控制。 方案选择：基于以上论证我们采用方案三。具体电路如下： 其中C1，C2为滤波电容，两个LM317采用并联方式，能够实现最大电流输出为1.5A，输出电压9~12V可调。 2.2.2稳流电源： 方案一：利用LM317集成基准电压源，其3端与1端之间固定压降为1.25V，流经固定电阻后产生恒稳电流。原理图如下所示： 因为Is=Us+UbeRs+RP1=1.25+0.7Rs+RP1 ，于是有： IL=Is+Ib≈Is 方案二：此方案使用芯片TL431，它能够提供精密基准电压2.5V，如下图所示： 方案选择：方案一由于精度相对于方案二来说达不到题目指标，故我们选择方案二。具体实现如下： 其中TL431的2.5V基准电压加在R4,R2的两端，通过改变R4的阻值就可实现4~20mA可调，RL为负载电阻，阻值为200Ω~300Ω，R2=50Ω，R4=1KΩ。 2.2.3、DC—DC变换电路 方案一：采用NE555直流倍压电路。其基本电路如下：其中3输出端产生约为3KHz的方波，振荡频率取决于R1、R2、C2的数值，输出脉冲通过C4VD1C5VD2组成的二倍压整流电路在其输出端产生二倍电源电压的直流电压。要想获得更大的电压只需在输出端加更多级的倍压电路即可。 方案二：采用电路较简单的单端反激型开关电源，控制电路