串联型可调直流稳压电源设计..doc

PAGE PAGE 1 摘要 电子技术在21世纪飞速发展，在我们身边几乎处处可以看到它们的身影，如家里的电视，冰箱等家用电器，办公用的电脑，手机等，可以肯定地说在当今的社会我们的生活离不开电子产品。而每一个电子产品都离不开电源。一个可靠稳定的直流电源是各系统和正常产品工作的基础。作为一个电子专业的大学生，能够制作一个可调的直流电压源是一项基本功。 本文系统地介绍了串联型连续可调直流稳压正电源的设计。 本课设的目的是如何把220V 50HZ的交流市电通过降压电路把电源幅值降下来；通过全波整流电路把小幅值的交流电转变成单向脉动的直流电压；通过滤波电路把整流电路输出直流电压里的交流成分滤除，由稳压电路稳定输出电压，最后由取样电路使输出电压可调。并且该电路具有电流过流保护功能和输出电流扩展功能。 经过设计、参数确定以及焊接电路板后，较为完美地完成了本次课设，最终的产品也达到了所有的要求。 关键字：整流、滤波、稳压、扩流、输出可调 第一章 设计内容及要求 基本要求 输出直流电压1.5~10V可调； 要求输出的电压为连续可调，其范围为1.5到10V。 （2 输出电流Iom=300mA(有电流扩展功能)； （3）稳压系数Sr=0.05； (4) 具有过流保护功能。 提高要求 1、要求对电路板合理布局，充分利用板子，元器件按照平行、垂直的规律摆放。焊接美 观，焊接连线要求连接直线和垂直连接。 2、要求做出的产品能够在实际中经久耐用。 第二章 系统设计方案选择 2.1 方案一采用集成稳压器搭建电路 电路图如下： 2.1.1 2.2方案二采用分立元件搭建电路 电路图如下： 2.2.1 比较方案一和方案二，方案二充分用到了所学的理论知识，并且结合了运放，晶体管等知识。可以更好的巩固理论，同时可以在实践中很好地锻炼自己的焊接，电路布局等能力，因而选择方案二作为本次课设的电路。 第三章 系统组成及工作原理 1.交流变压电路 变压电路主要由变压器组成，变压器如下所示： 3.1.1 变压器的作用是把交流市电的幅值升高或减少。一般有四个或五个接头。变压器两组线圈圈数分别为N1和N2，N1为初级，N2为次级.在初级线圈上加一交流电压，在次级线圈两端就会产生感应电动势.当N2N1时，其感应电动势要比初级所加的电压还要高，这种变压器称为升压变压器：当N2N1时，其感应电动势低于初级电压，这种变压器称为降变压器.初级次级电压和线圈圈数间具有下列关系：式中n称为电压比(圈数比).当n1时，则N1N2，V1V2，该变压器为降压变压器.反之则为升压变压器. 一般的直流电压源采用降压变压器。 初级线圈匝数N1、次级匝数N2和原副线圈电压U1、U2关系为N1/N2=U1/U2。当电源变压器的初级绕组通电后，线圈所产生的磁通在铁芯流动，因为铁芯本身也是导体，在垂直于磁力线的平面上就会感应电势，这个电势在铁芯的断面上形成闭合回路并产生电流，好像p一个旋涡所以称为“涡流”。这个“涡流”使变压器的损耗增加，并且使变压器的铁芯发热电源变压器的温升增加。 因而在变压器工作时会有损耗，由于本文设计的电压源是小功率电源，变压器损耗较少，因而可以忽略不计。 2 整流电路 一般的整流电路的作用是将交流电压变成单向的脉动电压。可由四个二极管搭成（2.2.1）或用集成的桥堆（2.2.2）。 3.3.1 3.2.2 其工作原理为： 当变压器副边线圈U2在正半周，A点电位高于B点，由二极管的单向导电性可知D1和D3导通，D2和D4截止。此时的电流通路为：A→D1→RL→D3→B.此时的输出波形为U2的上半周。当B点电位高于A电位是。D2和D4导通，D1和D3截止。此时的电流通路为：B→D2→RL→D4→A。此时的输出电压波形为U2波形的负半周的负值，即输出的电压负半周关于时间轴的对称波形。两对二极管周而复始地交替导通和截止，使负载RL上的电压始终是正电压。整流电路输出的波形为： Uo（ａｖ）≈０.９Ｕ２ Ｉｏ（ａｖ）≈０.９×Ｕ２／Ｒｌ 由于桥式整流电路的每只二极管只在半个周期导通，因而流过的平均电流仅为输出平均电流的一半，即 Id(av)≈0.45×U2/RL. 二极管截止时所承受的最大反向电压使变压器副边线圈电压的峰值，即 Urm=1.414×U2 3滤波电路 一般的滤波电路主要由电容（6.3.1）构成，电容容量一半大于470uf. 3.3