可调直流稳压电源课程设计.docx
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1、电子技术课程设计可调直流稳压电源专业班级: 姓名: 学号:一、设计目的二、设计任务及要求三、实验设备及元器件四、设计步骤1、电路图设计方法2、设计的电路图五、总体设计思路1、直流稳压电源设计思路直稳电原 -人流压源 理直流稳压电源整流电路滤波电路一一电容滤波电路稳压电路12101012(4)3、设计的电路原理图4、设计方法简介. 六、课程设计报告总结. 七、参考文献引言直流稳压电源一般由电源变压器,器整流电路,滤波电路及稳压电路所组成。变压器把交流电压变为所需要的低压交流电,整流器把交流电变为直流电,经滤波后,稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。木设计主要采用直流稳压构成集成稳压
2、电路,通过变压,整流,滤波,稳压过程将220V交流电,变为稳定的直流电,并实现电压可在 调。卜25V工关键词:直流,稳压,变压。1、学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,培养综掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤,合设计与调试能力。2、学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。3、培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。二、设计任务及要求1设计一个连续可调的直流稳压电源,主要技术指标要求:输、入(AC) : U=220V , f=50Hz ;输出直流电压U2 : IV25V ;输出电流:lo 12设计电路结构,选择电路元件,计算确定元件参数,画出实用原理电路图。自拟 、实验方法、步骤
3、及数据表格,提出测试所需仪器及元器件的规格、数量。在仿真 3软件multisim上画出电路图,仿真和调试,并测试其主要性能参数。、4、实验设备及兀器件1 .装有multisim电路仿真软件的PC;2 .原件清单;表1元件清单元件序列号元件主要参数数量备注1电源变压器220V/15V 50Hz12电解电容Ci1000UF/50V13电容C20. 33UF/50V14三端可调稳压器LM31715二极管DiIN400766电位器Rw5. 1k17电阻R,12018电解电容C310uF/50V19电容C4100uF/50V110电容Cs0. lUf11、电路图设计方法(1 )确定目标:设计整个系统是由
4、那些模块组成,各个模块之间的信号传输,并画出直流稳压电源方框 图。系统分析:根据系统功能,选择各模块所用电路形式。参数选择:根据系统指标的要求,确定各模块电路中元件的参数。总电路图:连接各模块电路。将各模块电路连起来,整机调试,并测量该系统的各项指标。采用三端集成稳压器电路,用输出电压可调且内部有过载保护的三端集成稳压器,输(2)(3)(4)(5)(6)出电压调整范围较宽,设计一个电压补偿电路可实现输出电压从0 V起连续可调,因要求电路具有很强的带负载能力,需设计一软启动电路以适应所带负载的启动性能。该电路所用器件较少,成本低且组装方便、可靠性高。2、设计的电路图220V图1可调的直流稳压电源
5、五、总体设计思路1、直流稳压电源设计思路(1) 电网供电电压交流220V (有效值)50Hz,要获得低压直流输出,首先必须采用电源变压 器将电网 电压降低获得所需要交流电压。(2) 降压后的交流电压,通过整流电路变成单向直流电,但其幅度变化大(即脉动大)(3 )脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑,脉动小的直流电,即将交流成份滤掉,保留其直流成 份。(4)滤波后的直流电压,再通过稳压电路稳压,便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出,供给电压表。2、直流稳压电源原理(1)直流稳压电源直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置,它需要变压、整流、滤波、稳压 四个环节
6、才能完成。A A/YY图2直流稳压电源的方框图其中:(1)电源变压器:是降压变压器,它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压,并送给整流电路,变压器的变比由变压器的副边电压确定。(2) 整流电 利用单向导电元件,把 50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电路:可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除,从而得到比较平(3) 滤波电路:滑的直流电压。(4) 稳压电 稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定,不随交流电网电压和负载的变路:化而变化。(2)整流电路3所示。(1)直流电路常采用二极管单相全波整流电路,电路如图Zu图3单相桥式整流电路(2 )工作原理设变压器副边电压U2-/2Uj
7、nt,U2为有效值。在U2的正半周内,二极管DI、D2导通,D3、D4截止;口的负半周内,D3、 D4 导R,且方向是一致的。如图4220 V50 Hz通,DI、D2截止。正负半周内部都有电流流过的负载电阻图4单相桥式整流电路简易画法及波形图在桥式整流电路中,每个二极管都只在半个周期内导电,所以流过每个二极管的平均电流等于输出电流的平均值的一半,即电路中的每只二极管承受的最大反向电压为器副边电压有效值。U2是变压(3)滤波电路 电容滤波电路采用滤波电路可滤除整流电路输出电压中的交流成分,波使电压波形变得平滑。常见的滤电路有电容滤波、电感滤波和复式滤波等。在整流电路的输出端,即负载电阻R两端并联
8、一个电容量较大的电解电容c,则构成了电容滤波电路,如图5所示电路,由于滤波电容与负载并联,也称为并联滤波电路。图5单相桥式整流电容滤波电路从图4可以看出,当U2为正半周时,电源U2通过导通的二极管VD1、VD3向负载Rl供电,并同时向电容C充电(将电能存储在电容里,如,输出电压U。= 口止;Uo达峰值后*减小,当 U。氏时,VD1、VD3提前截止,电容C通过Rl放电,输出电压缓慢下降(如12st3),由于放电时间常数较大,电容放电速度很慢,当LU下降不多时U2己开始下一个上升周期,当 U2 U。时,电源U2又通过导通的VD2、VD4向负载尺供电,同时再给电容C充电(如线所沆的选4),如此周而复
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