串联型直流稳压电源设计学术参考Word格式.docx

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班号：

学号：

指导教师;

时间：

年月日~年月日

指导教师评语：

成绩：

串联型直流稳压电源设计报告

一、设计题目

串联型直流稳压电源

二、设计任务：

设计并制作用晶体管、集成运算放大器电阻、电阻器、电容组成的串联型直流稳压电源。

指标：

1、输入电压：

2、输出电压：

3-6V、6-9V、9-12V三档直流电压；

3、输出电流：

最大电流为1A；

4、保护电路：

过流保护、短路保护。

三、理电路和程序设计：

一电路原理方框图：

二原理说明：

（1）单相桥式整流电路可以将单相交流电变换为直流电；

（2）整流后的电压脉动较大，需要滤波后变为交流分量较小的直流电压用来供电；

（3）滤波后的输出电压容易随电网电压和负载的变化波动不利于设备的稳定运行；

（4）将输出电压经过稳压电路后输出电压不会随电网和负载的变化而变化从而提高设备的稳定性和可靠性，保障设备的正常使用；

（5）关于输出电压在不同档位之间的变换，可以将稳压电源的电压设置为标准电压再对其进行变换，电压在档位间的调节可以通过调节电位器来进行调节，从而实现对输出电压的调节。

四：

方案选择

一：

变压、滤波电路

方案一和方案二的变压电路和滤波电路相同，二者的差别主要体现在稳压电路部分。

图1变压和滤波电路

二：

稳压电路

方案一：

此方案以稳压管D1的电压作为三极管Q1的基准电压，电路引入电压负反馈，当电网电压波动引起R2两端电压的变化增大（减小）时，晶体管发射极电位将随着升高（降低），而稳压管端的电压基本不变，故基极电位不变，所以由

可知

将减小（升高）导致基极电流和发射极电流的减小（增大），使得R两端的电压降低（升高），从而达到稳压的效果。

负电源部分与正电源相对称，原理一样。

图2方案一稳压部分电路

方案二：

该方案稳压电路部分如图2所示，稳压部分由调整管（Q1、Q2组成的复合管），比较电路（集成运放U2A），基准电压电路（稳压管D1BZV55-B3V0），采样电路组成（采样电路由R2、R3、R4、R5组成）。

当采样电路的输出端电压升高（降低）时采样电路将这一变化送到A的反相输入端，然后与同相输入端的电位进行比较放大，运放的输出电压，即调整管的基极电位降低（升高）；

由于电路采用射极输出形式，所以输出电压必然降低（升高），从而使输出电压得到稳定。

图3方案二稳压部分单元电路

对以上两个方案进行比较，可以发发现第一个方案为线性稳压电源，具备基本的稳压效果，但是只是基本的调整管电路，输出电压不可调，而且输出电流不大，而第二个方案使用了集成运放和调整管作为稳压电路，输出电压可以通过开关J1在3-6V、6-9V、9-12V之间调节，功率也较高，可以输出较大的电流。

稳定效果也比第一个方案要好，所以选择第二个方案作为本次课程设计的方案。

三：

电路框图和电路图

整体电路的框架如下图所示，先有变压器对其进行变压，变压后再对其进行整流，整流后是高低频的滤波电路，最后是由采样电路、比较放大电路和基准电路三个小的单元电路组成的稳压电路，稳压后为了进一步得到更加稳定的电压，在稳压电路后再对其进行，最后得到滤波稳压电源。

图4电路框图

图5串联直流稳压总电路图

五电路设计及元器件选择；

（1）、变压器的设计和选择

本次课程设计的要求是输出为3V-6V、6V-9V、9V-12V的稳压电源，输出电压较低，而一般的调整管的饱和管压降在2-3伏左右，由

，

为饱和管压降，而

=12V为输出最大电压，

=3V为最小的输入电压，以饱和管压降

=3V计算，为了使调整管工作在放大区，输入电压最小不能小于15V，为保险起见，可以选择220V-15V的变压器，再由P=UI可知，变压器的功率应该为1A×

15V=15w，所以变压器的功率绝对不能低于15w，由于串联稳压电源工作时产生的热量较大，效率不高，所以变压器功率需要选择相对大些的变压器。

结合市场上常见的变压器的型号，可以选择常见的变压范围为220V-15V，额定功率20W，额定电流2A的变压器。