电工电子技术课程设计报告要求.docVIP

电工电子技术 课 程 设 计 课 题： 班 级： 学 号：　 姓 名：　　　 指导老师：　　　 年 月 日 Vi Vi Vo 比较放大 调整部分 基准电压 设计要求： 1、输出电压：＋12V。 2、最大输出电流：。 3、电源内阻：。 4、稳压系数：。 5、纹波输出电压（峰－峰）≤5mV。 6、具有过流及短路保护功能，当负载电流为时保护功能工作。 初步确定电路： 根据题目设计要求，技术指标不算很高，电路结构不需太复杂，力求简洁明了，元器件参数采用通用，质量可靠的，为此初选电路如图所示： 图 1 串联反馈式稳压电源电路由变压器，整流器，滤波电路，稳压电路与负载组成，其中稳压电路又由调整部分，取样部分，比较放大部分，基准电压电路等四部分组成。 仿真图如下： 图 2 二．电路基本原理： 1．串联型直流稳压电源的组成： 1）变压器：初级与交流电流网连接，次级与整流器连接，用于改变交流电源的大小，使初级输出的交流电压符合设计要求。 2）整流器：具有单向导电性能的元器件，将交流电变成直流电，最常用的为硅二极管。 3）滤波器：将整流电路输出的脉动支流中的交流成分滤掉，通常由电感线圈，电容器和电阻中的一个元器件或几个元器件组成。 4）稳压器：在输出电压，输出电流和环境温度发生变化时，自动维持输出电压的稳定，同时，对纹波电压还有滤波作用。 2．串联型直流稳压电源的技术指标要求： 1）输出电压要符合额定值。 2）输出电压要稳定。造成输出电压不稳定的原因： 交流电压的供电电压不稳，整流器的输出电压也按比例变化； 由于整流器有一定的内阻，当负载电流发生一定的变化时，输出电压也就随之发生变化； 当整流器的环境温度发生变化时，元器件的特性也发生变化，也导致输出电压的变化； 在实际应用时常以电网电压变化-10%~10%时输出电压相对变化的百分数来表示。 3）电源内阻（Rs）要小。电源内阻表示在输出电压（Ui）不变的情况下，当负载电源变化时，引出输出电源变化量的大小。Rs越大，当负载电流较大时，在内阻上产生的压降也较大，因此输出电压就变小。 4）输出纹波电压要小。输出纹波电压是指电源输出端的交流电压分量。 5）要有过流保护等措施。 三．电路工作原理： 如图1所示，220V交流电经18V变压器产生两组18V的低压交流电，VD1，VD2，VD3，VD4和C1构成整流滤波电路，产生20V的支流电压，VT4，VD5，VD6和R2为恒流源负载，VT5和R0为过流保护电路，VT1和VT2为电压调整器，VT3，VD7，R3，RP1，R5和R4构成输出电压取样比较电路，RP1调整输出电压大小。 稳压过程。当输出电压因某种原因下降时，VT3的基极电压Ub也下降，VD7两端的电压恒定，因此VT3的电压Ube随之下降，VT3的工作点往截止区靠近，就造成VT3的集电极电压Uc上升，即VT2的基极电压上升，从而使调整管VT1的Uce电压下降，使输出电压上升。若输出电压U0因某种原因上升时，其过程恰好相反。这样输出电压因某种原因变化时，VT1和VT2构成的电压调整器就能够调整输出电压，使其保持恒定。 输出电压调整过程。RP1用于调整输出电压大小。当RP1滑动端向上滑时，VT3的基极电压Ub就上升，VD7两端的电压恒定，因此VT3的Ube电压随之上升，集电极电压Uc就下降，即VT2的基极电压下降，从而使调整管VT1的Uce电压上升，使输出电压变小。若当RP1滑动端向下时，输出电压则会变大。 过流保护过程。VT5和R0为过流保护电路，R0阻值比较小（大约为0.4）当输出电流I0变、较小时，在R0上产生的电压较小，不足以使VT5导通，因此其不起作用。当输出电流I0过大时，在R0上产生的电压增大，使VT5导通，VT5的集电极电压下降，即VT2的基极电压下降，电压调整管VT1的Uce电压增大，是输出电压下降，起到保护作用。 四．确定电路参数： （1）电源变压器T： Vi=VCE1+V0,为了保证调整管工作在放大区，一般取V CE1=3~8V。根据设计要求，当电网电压下降10%时，Vmin=0.9Vi，此时应保证在最大输出电压Vomax=12V时，调整管仍然能正常工作，应有 VCE1min=Vimin-Vomax=0.9Vi-12V5V, Vi18.8V, U2Vi/1.2=15V Imax=Ui（1+10%）=22V。所以U2=Ui/1.2=20/1.2=16.7V，U2max=（1+10%）U2=18.37