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直流稳压电源课程设计(长安大学)

lt;一gt;课题名称与技术要求：

设计课题：串联型晶体管稳压电源

lt;1gt;输出直流电压Uo=12V,且连续可调，调节范围±2V;lt;2gt;最大输出电流Ilm≤200mA;

lt;3gt;稳压系数Srlt;10%;*lt;4gt;具有过流保护功能。lt;二gt;摘要：

直流稳压电源一般由直流电源变压器T、整流滤波电路及稳压电路所组成，基本框图如下。各部分的作用：

(1)电源变压器T的作用是将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压Ui。变压器副边与原边的功率比为P2/P1=η,式

中η是变压器的效率。

(2)整流滤波电路：整流电路将交流电压Ui变换成脉动的直流电压。再经滤波电路滤除较大的纹波成分，输出纹波较小的直流电压UO。常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。

(3)三端集成稳压器：常用的集成稳压器有固定式三端稳压器与可调式三端稳压器。常用可调式正压集成稳压器有CW317(LM317)系列，LM317作为输出电压可变的集成三端稳压块，是一种使用方便、应用广泛的集成稳压块。317系列稳压

块的型号很多：例如LM317HVH、W317L等。电子爱好者经常用317

稳压块制作输出电压可变的稳压电源。

稳压电源的输出电压可用下式计算，Vo=1.25(1+R2/R1)。仅仅从公式本身看，R1、R2的电阻值可以随意设定。然而作为稳压电源的输出电压计算公式，R1和R2的阻值是不能随意设定的。

317稳压块的输出电压变化范围是Vo=1.25V—37V(高输出电压的317稳压块如LM317HVA、LM317HVK等，其输出电压变化范围是Vo=1.25V—45V),所以R2/R1的比值范围只能是0—28.6。

lt;三gt;总体方案设计与论证及选择：

直流稳压电源是电子设备能量的提供者，对直流电源要求是：输出电压的幅值稳定，平滑，变换频率高，负载能力强，温度稳定性好。

直流稳压电源包括变压器，整流，滤波，稳压电路，负载组成。其框图如下：

(1)整流电路：交流电压转变成单向脉动直流电a、半波整流1U0=2???

01uOd??t?=2???

02u2sin??t?d??t?=2U2=0.45U2?

b、桥式整流

然而单相桥式整流电路与半波整流电路相比，在相同的变压器副边电压下，对二极管的参数要求式一样的，并且还具有输出电压高、变压器利用率高、脉动小等优点，

因此在次设计中我选用单相桥式整流电路。

在调整管部分，既可以采用单管调整也可以采用复合管调整，但在此

设计中要求额定电流Im≤200mA,因此在此设计中我选用单管做调整管。

(2)滤波电路：

经整流后的电压仍具有较大的交流分量，必须通过滤波电路将交流分量滤掉。尽量保留其输出中的直流分量，才能获得比较平滑的直流分量。

可以利用电容两端电压不能突变或流经电感的电流不能突变的特点，将电容与负载并联，或将电感与负载串联就能起来滤波作用。

(3)稳压电路：

由于滤波后的直流电压Ui受电网电压的波动和负载电流变化的影响 (T的影响)很难保证输出电流电压的稳定。所以必须在滤波电路和负载一直加上稳压电路，才能保证输出直流电压的进一步稳定。

lt;四gt;设计方案原理框图，总体电路图，接线图及说明：

交流电网220V的电压通过电源变压器将变为需要的电压值，然后通过整流电路将交流电压变成脉动的直流电压。由于此脉动的直流电压还含有较大的纹波，必须通过滤波电路加以滤波，从而得到平滑的直流电压。但这样的电压还是会随电网电压波动、负载和温度等的变化而变化。因而在整流、滤波电路之后，还须接稳压电路，保证输出的直流电压稳定。

如下图基本电路图所示，220V交流电经变压器产生低压交流电，D1、

D2、D3、

D4和C构成整流滤波电路，产生20V的直流电压，Rw调整输出电压大小

(1)稳压过程。输出电压因某种原因变化时，LM317构成的电压调

整器就能够调整输出电压，使其保持恒定。

(2)输出电压调整过程。Rw用于调整输出电压大小。当Rw滑动端向上滑时，基极电压Ub就上升，使输出电压变小。若当Rp滑动端向下滑时，输出电压则会变大。

(3)用317稳压块制作稳压电源时，稳压电源输出的有载电压和空载电压差别较大。7V;输出电流为0.1～0.5A;工作结温同样分为-55~+155℃,-25～+150℃,0～+125℃三类电压调整率的典型值为0.01%/V,负载调整率的典型值为0.1%,内部含有过流、过热和调整管安全工作区保护电路。

(4)总体电路图：总体电路图