直流稳压电源的设计

作者：   发布日期：2016-03-08 22:18   信息来源：http://www.lp1995.com

    一、直流稳压电源设计目的

　　1．学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。
　　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．设计并制作一个连续可调直流稳压电源，主要技术指标要求：
　　① 输出电压可调：Uo=+3V～+9V
　　② 最大输出电流：Iomax=800mA
　　③ 输出电压变化量：ΔUo≤15mV　
　　④ 稳压系数：SV≤0.003
　　2．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。
　　3．自拟实验方法、步骤及数据表格，提出测试所需仪器及元器件的规格、数量，交指导教师审核。
　　4.批准后，进实验室进行组装、调试，并测试其主要性能参数。

　　三、设计步骤
　　
　　1．电路图设计
　　（1）确定目标：设计整个系统是由那些模块组成，各个模块之间的信号传输，并画出直流稳压电源方框图。
　　（2）系统分析：根据系统功能，选择各模块所用电路形式。
　　（3）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。
　　（4）总电路图：连接各模块电路。
　　2．电路安装、调试
　　（1）为提高学生的动手能力，学生自行设计印刷电路板，并焊接。
　　（2）在每个模块电路的输入端加一信号，测试输出端信号，以验证每个模块能否达到所规定的指标。
　　（3）重点测试稳压电路的稳压系数。
　　（4）将各模块电路连起来，整机调试，并测量该系统的各项指标。

　　四、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，供给负载RL。
　　2．直流稳压电源原理
　　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、稳压四个环节才能完成。
　　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）整流电路：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
　　（3）滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。
　　（4）稳压电路：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化而变化。
　　整流电路常采用二极管单相全波整流电路，电路如图2所示。在u2的正半周内，二极管D1、D2导通，D3、D4截止；u2的负半周内，D3、D4导通，D1、D2截止。正负半周内部都有电流流过的负载电阻RL，且方向是一致的。

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