半导体直流稳压电源.doc

PAGE PAGE 10 通信08级 模拟电路课程设计 姓名： 胡寒冰 年级： 08级通信 学院： 工学院 学号;2084020321 课题 :半导体直流稳压电源的设计和测试 一、设计实验目的 通过集成直流稳压电源的设计、安装和调试，要求学会： (1)选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源； (2)掌握直流稳压电路的调试及主要技术指标的测试方法 二、设计要求和技术指标 1、技术指标： 要求： 输入电压为交流220V。 电源输出电压为+12V、-12V、+5V、-5V 最大输出电流为IL=500mA。 稳压系数Sr≤5%，纹波电压△Vop-p≤5mV。 设计要求 设计一个能输出+12V的直流稳压电源； 电源变压器只做理论设计 完成全电路理论设计、计算机辅助分析与仿真、绘制电路图； 在万能板上制作一台直流稳压电源； 测量直流稳压电源的稳压系数； 测量直流稳压电源的内阻； 拟定测试方案和设计步骤；。 三、实验仪器 自耦变压器一台，数字万用表，万能板，智能电工实验台，示波器，交流毫伏表 四、方案及论证 方案：由固定式三端稳压器（7812、7912）组成 由固定式三端稳压器（7812、7912）输出脚V0、输入脚Vi和接地脚GND组成，它的稳压值为+12V和-12V，它属于CW78**和CW79**系列的稳压器，输入端接电容可以进一步滤波，输出端接电容可以改善负载的瞬间影响，此电路比较稳定。 直流稳压电源也可由硅稳压二极管稳压电路来实现，下面仅做简单的论述，本次课程设计主要论述三端可调输出集成稳压器。 硅稳压管的伏安特性及符号如图1所示。 滤波电路：将脉动的直流电变成平滑的直流电。 稳压电路：抑制电网电压和整流电路负载的变化引起的输出电压变化，将平滑的直流电变成稳定的直流电。 1．硅稳压二极管的特性 (1) 稳压管工作在反向击穿状态。 (2) 当工作电流满足条件时，稳压管两端电压几乎不变。 2．稳压二极管的主要参数 (1) 稳定电压——稳压管在规定电流下的反向击穿电压。 (2) 稳定电流IZ——稳压管在稳定电压下的工作电流。 (3) 最大稳定电流IZmax——稳压管允许长期通过的最大反向电流。 (4) 动态电阻rZ——稳压管两端电压变化量与电流变化量的比值，即rZ????VZ/?IZ。此值越小，管子稳压性能越好。 HYPERLINK ..\\flash\\1\\1.3.6.swf  3．稳压管稳压电路的工作原理 (1) 电路图 图1硅稳压管的伏安特性及符号稳压管稳压电路如图2所示。V为稳压管，起电流调整作用；R为限流电阻，起电压调整作用。 图1硅稳压管的伏安特性及符号 (2) 电路的稳压过程： VO↓→IZ↓→IR↓→VR↓→VO↑ (3) 应用：小功率场合。 图2 硅稳压管的伏安特性及符号 电路优点是结构简单，使用元件少且容易选择，负载短路时不会烧坏稳压管。缺点是输出电压不能调节，负载电流变化范围小，带负载能力差。因此适用于小型电子设备。 4）电路图见下图，如图3所示： 图3硅稳压电路图 （1）稳压管稳压电路如上图所示。Dz为稳压管，起电流调整作用；R为限流电阻，起电压调整作用。 (2) 电路的稳压过程： VO↓→IZ↓→IR↓→VR↓→VO↑ 5）测量硅稳压管两端电压 得6.33v 用开短路法测得测量硅稳压管两端电流、电阻分别为： 59.8mA 106Ω 任务书要求输入220伏的交流电，输出为正负12V、5V的稳压直流电，则首先应该进行降压处理，然后要对降压后的交流电进行整流，再其次是对含有交流成分的脉动直流电进行滤波处理，最后对直流点进行最后的稳压处理。 （一）降压的过程，直接选用实物降压器进行降压，并且要根据电路中所需的合适电压适当选择降压器，具体情况根据实际需求而定。在此次我们选用的是12V变压器。 （二）然后是整流过程，自然而然选择了优点突出的桥式整流电路，它由4只二极管构成，连接方法此不做说明，在以后的原理图中将做详细的说明。 （三）对于滤波过程，我们用