模电课程教学设计连续输出的直流稳压电源.docx
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模电课程教学设计连续输出的直流稳压电源
模拟电子技术课程设计
连续输出的直流稳压电源
班级
姓名
学号
完成日期
摘要：
随着集成技术的发展，稳压电路也迅速实现集成化。
目前，集成稳压器已经成为模拟集成电路的一个重要组成部分。
集成稳压器具有体积小、外接线路简单、可靠性高以及温度特性好等优点，而且使用灵活方便、通用性高、价格低廉，被广泛应用于仪器、仪表及其他各种电子设备中。
而在这种类型的器件中，又以三端式稳压器应用最为广泛，其芯片只引出三个端子，分别接输出端、输入端和公共端，基本上不需外接元件。
芯片内却集成了各种保护电路，使使用更加安全、可靠。
一·摘要――――――――――――――――――――――――――――――――－2
二·目录―――――――――――――――――――――――――――――――3
三·设计要求―――――――――――――――――――――――――――――――4
四·关键词――――――――――――――――――――――――――――――――4
五·正文―――――――――――――――――――――――――――――――――4
5.1设计原理——————――――――――――――――—————————4
5.2设计原理图―――――――――――――――――――—————————4
5.3设计步骤—————————————————————————————5
5.4电路图—————————————————————————————7
5.5电路仿真图————————————————————————————7
六·实验总结―――――――――――――――――――――――――――――――8
七．课程设计评分标准———————————————————————————9
八·附录――――—————————————————————————————9
九．参考文献——————————————————————————————9
三．设计要求
设计一个连续输出的直流稳压电源，要求：
1.输出电压：
V=6~10V
2.最大输出电流:
I=500（mA）
四．关键词：
集成稳压器直流稳压电源
五．正文
5.21设计原理
直流稳压电源主要由四部分组成：
电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路。
1．电源变压器：
电网提供的交流电一般为220V（或者380V），而各种电子设备所需要的直流电压的幅值却各不相同。
因此，常常需要将电网电压先经过电源变压器，然后变换以后的二次电压再去整流、滤波和稳压，最后得到所需要的直流电压幅值。
2．整流电路：
将变压器次级交流电压u2变成单向的直流电压u3，它包含直流成份和许多谐波分量。
3．滤波电路：
滤除脉动电压u3中的谐波分量，输出比较平滑的直流电压u4。
该电压往往随电网电压和负载电流的变化而变化。
4．稳压电路：
它能在电网电压和负载电流的变化时，保持输出直流电压的稳定。
它是直流稳压电源的重要组成部分，决定着直流电源的重要性能指标。
5.32设计原理图
5．3设计步骤
串联式直流稳压电源一般由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路所组成，各部分电路的形式与作用如下。
1.电源变压器
电源变压器的作用是将来自电网的220V交流电压u1变换为整流电路所需要的交流电压u2。
本次试验选择u2=15V。
2.桥式整流电路
桥式整流属于全波整流，它不是利用副边带有中心抽头的变压器,而是用四个二极管接成电桥形式，使在电压V2的正负半周均有电流流过负载，在负载形成单方向的全波脉动电压。
主要参数：
整流二极管选1N4001,其极限参数为
而
。
整流二极管VL1~VL4组成单相桥式整流电路，将交流电压U2变成脉动的直流电压。
再经滤波电容滤除波纹Ui.Ui与交流电压U2的关系为
Ui=（1.1~1.2）U2
每支整流二极管的最大反向电压Urm=
U2。
通过每支整流二极管的平均电流
。
式中R为整流滤波电路的负载电阻，为电容提供放电回路，RC放电时间常数应该满足RC
.式中T=20ms。
3.滤波电路
整流电路输出波形中含有较多的纹波成分，与所要求的波形相去甚远。
所以通常在整流电路后接滤波电路以滤去整流输出电压的纹波。
滤波电路常有电容滤波，电感滤波和RC滤波等。
本次试验选择电容滤波，其中
Uo=6~10V,Ui=15V,
ΔUi=ΔUop-pUi/UoSv
C=Ict/ΔUi=2200μF
4.三端集成稳压器及集成运放
W7806为固定输出的三端集成稳压器，为使输出可调，电路中接入运放A以及采样电阻R1、R2、R3，其中R2为电位器，集成运放接成电压跟随器形式，它的输出电压UA等于其输入电压即
UA=（R2’’+R3）Uo/（R1+R2+R3）
又Uo’+UA=Uo
则电路的输出电压为Uo=（1+（R2’’+R3）/（R1+R2’））Uo’
本次实验选择R1=620Ω、R2=100Ω、R3=300Ω
则UA=8.5V~9.87V
5.4电路框图
5.5电路仿真图
图一
图二
图一为输出电压为9.8V时的电路仿真及波形；
图二为输出电压为8.4V时的电路仿真及波形；
六．实验总结
1．在本次试验中，最终实验结果与理论值及仿真结果基本相同，即输出Uo=8.5~9.8V。
实验所产生的误差原因存在于以下几个方面，如电路的焊接不正确，所购买的电阻电容等元器件有一定误差等。
在调试电路时，输出电压不能在范围内可调，更换电位器后问题解决。
2.在这次模拟电子技术基础课程设计中，我在收获知识的同时，还收获了阅历收获了实践能力，在此过程中，我通过查找大量资料，请教老师，不仅培养了独立思考、设计的能力，在各种其它能力上也都有了提高。
此外我还学会了很多学习的方法以及相关软件的使用,我将所学知识运用到设计中，按照设计要求设计电路的参数，在按对应的参数选取元器件，通过查找资料了解元器件的主要特性与相关使用注意事项，在电路设计中选取最优元件来满足设计的要求。
七．评分标准
八．附录
元器件名称
型号
数量
电阻
620
300
各一个
滑动变阻器
100
1
电容
2200uF
1
电容
0.1uF
1
电容
0.33uF
1
集成稳压器
W7806
1
运算放大器
μA741
1
整流桥
1N4001
1
数字万用表
1
1
九．参考文献
1.康华光编《电子技术基础模拟部分》,北京高等教育出版社,2001年1月版
2.张宪编《电子电路制作指导》，北京化学工业出版社，2005年8月版
3.张友汉编《电子技术基础教学参考书》,北京高等教育出版社,2005年6月版
4.杨刚编《模拟电子技术基础实验》,北京电子工业出版社,2003年11月版
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