连续可调直流稳压电源毕业设计报告Word文档下载推荐.docx

连续可调直流稳压电源毕业设计报告Word文档下载推荐.docx

《连续可调直流稳压电源毕业设计报告Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《连续可调直流稳压电源毕业设计报告Word文档下载推荐.docx（28页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

当今社会人们极大的享受着电子设备带来的便利，但是任何电子设备都有一个共同的电路—-电源电路。

大到超级计算机、小到袖珍计算器,所有的电子设备都必须在电源电路的支持下才能正常工作。

当然这些电源电路的样式、复杂程度千差万别。

超级计算机的电源电路本身就是一套复杂的电源系统。

通过这套电源系统，超级计算机各部分都能够得到持续稳定、符合各种复杂规范的电源供应。

袖珍计算器则是简单多的电池电源电路。

不过你可不要小看了这个电池电源电路，比较新型的电路完全具备电池能量提醒、掉电保护等高级功能。

可以说电源电路是一切电子设备的基础,没有电源电路就不会有如此种类繁多的电子设备，我们的生活也就不会这么丰富多彩了.

由于电子技术的特性,电子设备对电源电路的要求就是能够提供持续稳定、满足负载要求的电能，而且通常情况下都要求提供稳定的直流电能.提供这种稳定的直流电能的电源就是直流稳压电源。

直流稳压电源在电源技术中占有十分重要的地位。

摘要………………………………………………………………………………………1

Abstract…………………………………………………………………………………1

引言………………………………………………………………………………………1

一、设计任务与要求……………………………………………………………………3

1.1直流稳压电源的种类及选用………………………………………………………3

1。

2稳压电源的技术指标及对稳压电源的要求…………………………………………4

3串联型直流稳压电源的设计要求……………………………………………………5

二、电路原理分析与方案设计…………………………………………………………5

2.1电路设计………………………………………………………………………………5

2。

2方案论证与比较……………………………………………………………………7

三、单元电路分析与设计………………………………………………………………8

3。

1基本方案介绍…………………………………………………………………………8

2单元电路分析………………………………………………………………………8

3.2。

1降压电路…………………………………………………………………………9

3.2.2整流电路…………………………………………………………………………10

1半波整流电路…………………………………………………………………10

2.2。

2全路整流电路…………………………………………………………………12

2.3桥式整流电路…………………………………………………………………15

3.2.3滤波电路…………………………………………………………………………17

3.2.3。

1电容滤波电路…………………………………………………………………18

2电感滤波电路……………………………………………………………………21

3L型滤波电路…………………………………………………………………22

2.3。

4π型滤波电路…………………………………………………………………23

3.2.4稳压部分…………………………………………………………………………23

4。

1利用稳压二极管稳压…………………………………………………………23

2.4.2三端集成稳压器稳压……………………………………………………………23

3.3元件电路参数计算…………………………………………………………………28

四、总原理图及元器件清单……………………………………………………………30

五、安装与调试…………………………………………………………………………31

六、性能测试与分析………………………………………………………………………32

七、结论与心得……………………………………………………………………………33

八、参考文献………………………………………………………………………………35

一、设计任务与要求

1直流稳压电源的种类及选用

直流稳定电源按习惯可分为化学电源，线性稳定电源和开关型稳定电源，它们又分别具有各种不同类型:

化学电源

平常所用的干电池、铅酸蓄电池、镍镉、镍氢、锂离子电池均属于这一类，各有其优缺点.随着科学技术的发展,又产生了智能化电池;

在充电电池材料方面，美国研制员发现锰的一种碘化物，用它可以制造出便宜、小巧、放电时间,多次充电后仍保持性能良好的环保型充电电池。

线性稳压电源

线性稳定电源有一个共同的特点就是它的功率器件调整管工作在线性区，靠调整管之间的电压降来稳定输出。

由于调整管静态损耗大，需要安装一个很大的散热器给它散热.而且由于变压器工作在工频（50Hz）上，所以重量较大。

线性稳压电源又分为串联型稳压电源盒交流型稳压电源.

该类电源优点是稳定性高，纹波小，可靠性高，易做成多路，输出连续可调的成品。

缺点是体积大、较笨重、效率相对较低.这类稳定电源又有很多种,从输出性质可分为稳压电源和稳流电源及集稳压、稳流于一身的稳压稳流（双稳）电源。

从输出值来看可分定点输出电源、波段开关调整式和电位器连续可调式几种。

从输出指示上可分指针指示型和数字显示式型等等.

开关型直流稳压电源

与线性稳压电源不同的一类稳电源就是开关型直流稳压电源,它的电路型式主要有单端反激式,单端正激式、半桥式、推挽式和全桥式。

它和线性电源的根本区别在于它变压器不工作在工频而是工作在几十千赫兹到几兆赫兹。

功能管不是工作在饱和及截止区即开关状态；

开关电源因此而得名。

开关电源的优点是体积小，重量轻,稳定可靠；

缺点相对于线性电源来说纹波较大（一般≤1%VO（P—P），好的可做到十几mV（P—P）或更小）.它的功率可自几瓦－几千瓦均有产品。

1.2稳压电源的技术指标及对稳压电源的要求

（1）．稳定性好

　　当输入电压Usr（整流、滤波的输出电压）在规定范围内变动时，输出电压Usc的变化应该很小一般要求。

　　由于输入电压变化而引起输出电压变化的程度,称为稳定度指标,常用稳压系数S来表示：

S的大小，反映一个稳压电源克服输入电压变化的能力。

在同样的输入电压变化条件下，S越小，输出电压的变化越小,电源的稳定度越高。

通常S约为10—2～10—4。

（2）.输出电阻小

　　负载变化时（从空载到满载），输出电压Usc，应基本保持不变.稳压电源这方面的性能可用输出电阻表征。

　　输出电阻（又叫等效内阻）用rn表示,它等于输出电压变化量和负载电流变化量之比。

　　rn反映负载变动时，输出电压维持恒定的能力，rn越小,则Ifz变化时输出电压的变化也越小。

性能优良的稳压电源,输出电阻可小到1欧，甚至0．01欧.

（3）.电压温度系数小

　　当环境温度变化时,会引起输出电压的漂移。

良好的稳压电源，应在环境温度变化时，有效地抑制输出电压的漂移，保持输出电压稳定，输出电压的漂移用温度系数KT来表示。

（4）。

输出电压纹波小

所谓纹波电压,是指输出电压中50赫或100赫的交流分量，通常用有效值或峰值表示.经过稳压作用，可以使整流滤波后的纹波电压大大降低，降低的倍数反比于稳压系数S。

3串联型直流稳压电源的设计要求

设计指标：

（1）输出直流电压,1。

5—6V连续可调；

（2）额定电流100mA，最大电流300mA；

（3）交流电电源电压200V；

（4）放大管具有恒流源负载；

（5）有过流保护电路；

二、电路原理分析与方案设计

2.1电路设计

符合上述要求的电源电路的设计方法有很多种，比较简单的有3种：

（1）晶体管串联式直流稳压电路。

电路框图如图1所示的串联式直流稳压电路,由取样电路、基准电路、比较放大和调整电路等部分组成。

其中R1、R2和RP组成取样电路，R1、R2和RP称为取样电阻；

R3和V2组成基准电路，R3是VZ的限流电阻，VZ给V2发射极提供一个基准电压；

V2为比较放大管,作用是将稳压电路输出电压的变化量先放大，然后再送到调整管基极；

V1是调整管，起调整作用。

稳压过程如下：

当输出电压U0发生变化时，通过取样电路把U0的变化量取样加到放大管V2的基极.而由R3和Vz组成的基准电路为V2的发射极提供基准电压Uz。

由V2和R4组成的放大电路把取样电压和基准电压进行比较放大后，输出调整信号送到调整V1的基极，控制V1进行调整，以维持U0基本不变。

图1　串联型稳压电路

（2）采用三端集成稳压器电路。

如图2所示，他采用输出电压可调且内部有过载保护的三端集成稳压器（CW317），输出电压调整范围较宽,设计一电压补偿电路可实现输出电压从1。

5V起连续可调，因要求电路具有很强的带负载能力，该电路所用器件较少，成本低且组装方便、可靠性高。

图2　三端集成稳压器稳压电路

（3）用单片机制作的可调直流稳压电源.该电路采用可控硅作为第一级调压元件，用稳压电源芯片LM317，LM337作为第二级调压元件,通过AT89CS51单片机控制继电器改变电阻网络的阻值，从而改变调压元件的外围参数，并加上软启动电路,获得1.5～6V，0.1V步长，驱动能力可达1A，同时可以显示电源电压值和输出电流值的大小。

其硬件电路主要包括变压器、整流滤波电路、压差控制电路、稳压及输出电压控制电路、电压电流采样电路、掉电前重要数据存储电路、单片机、键盘显示等几部分,硬件部分原理图如图3所示。

正、负端压差控制电路的作用是减少LM317和LM337输入端和输出端的压差以降低LM317和LM337的功耗。

稳压电路由三端稳压芯片LM317（负压用LM337）及外围器件组成，输出电压控制电路采用继电器控制的电阻网络。

电阻网络的每个电阻都需要精密匹配，电阻的精密程度直接影响输出电压的精度。

电压电流采样电路由单片机控制实时对当前电压电流进行采样，以修正输出电压值。

掉电前重要数据存储电路用以保存当前设置的电压值，可以方便用户在重新上电后不用设置，而且也不会因为电压值