可调直流稳压电源设计分析报告.docx
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可调直流稳压电源设计分析报告
可调直流稳压电源设计报告
作者:
日期:
（华东）
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模拟电子技术课程设计
可调直流稳压电源
设计报告
摘要:
通过直流稳压电源将交流电变换成所需要的稳定的直流电压。
单向交流电源
经电源变压器降压后，再经过整流滤波可获得低电压小功率的直流电源。
由于交
流电有小幅度的变化，所以必须将整流滤波后的电压稳定后再提供给负载，使负
载上直流电源电压受影响程度最小。
所以直流稳压电源包括变压、整流、滤波、稳压四部分。
一：
设计任务与要求
1.输出可调电压9〜12V,-9〜-12V。
2.输出电流为1A。
二：
设计原理
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的装置。
稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个部分组成，如图1所示。
图1稳压电源的组成框图及整流与稳压过程
其中，
电源变压器：
是降压变压器，它的作用是将220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压。
U2/5=n，n为变压比。
整流电路：
利用单向导电元件将50Hz的交流电变成脉动的直流电。
滤波电路：
滤掉整流电路输出的电压中的交流成分。
滤波电路除掉较大的波纹成分，输出波纹较小的直流电压。
常用的整流滤波电路有全波整流滤波、半波整流滤波、桥式整流滤波。
本次我们采用了单相桥式整流滤波。
（4）稳压电路：
稳压管稳压电路其工作原理是利用稳压管两端的电压稍有变化会引起其电流有较大变化这一特点，通过调节与稳压管串联的限流电阻上的压降来达到稳定输出电压的目的。
三：
单元电路设计
（1）电源变压器：
u2lu,=n，其中w=220V,而u2=L。
LM7809的输出
1.1~1.2
电压为9v，LM7909的为-9v，又因为三端稳压管输入输出间存在下降电压，为保证输出电压的稳定，一般取3~5V的电压差，所以对于整流电路来说匕=9+3=12乂
所以U2=10V，所以n=22。
1.2
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（2）整流二极管：
Urm>'、2U2=、210=14V,Iom=lL=0.5A。
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IN4001的反向击穿电压Urm>50V,额定工作电流Id=1A,所以选用IN4001.
⑶滤波电容:
有.皿心铸—f，所以―晋根据设计要求，L=1A,rl二U0又因为电容越大滤波效果越好，所以取UO=9V,
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则Rl。
所以取滤波电容容值为5.6mF。
考虑电网电压波动10%,则电容器承受的最高电压为
UCM=」2U21.1f』2101.1=15.67。
变压、整流及滤波电路如图2所示。
图2变压、整流、滤波电路
（4）稳压电路：
由于输入电压ui发生波动、负载和温度发生变化，滤波电路
本次设计米用二端可调稳压器
输出的直流电压会随着变化。
因此，为了维持输出电压稳定不变，则加一级稳压电路。
稳压电路的作用是当外界因素（电网电压、负载、环境温度）发生变化时,使输出直流电压不受影响，维持稳定的输出。
稳压电路一般采用集成稳压器和一些外围器件组成。
采用集成稳压器的稳压电路具有性能稳定、结构简单等优点。
LM7809和LM7909
LM7809的特点：
最大输出电流1.5A,输出电压9V。
LM7909的特点：
最大输出电流1.5A，输出电压-9V。
由于本次设计的要求是输出可调电压9~12v，-12~-9v，所以在LM7809
LM7909的输出后接定值电阻和电位器来扩大输出电压，通过调节电位器来改变
Uo=1+R32Uo'。
当u°输出最大值12V时，R3!
=0,&2=R3，所以Uo=1+1/3U。
Ri+R31
所以R3=1/3R1。
我们最初取R=500「,R3=166「，由于仿真结果存在稍微的偏
图3稳压电路
差，最后选择R3为190〔|。
稳压电路如图3所示。
4所示。
四：
整体电路图及安装与调试
按照变压、整流、滤波、稳压的设计，设计整体电路如图
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图4可调直流稳压电源电路图
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9V和最大值12V。
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在Multisim软件对所绘电路图进行仿真，仿真结果如下。
正端输出电压波形：
最小值
负端输出电压波形：
最小值-12v
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最大值-9vo
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各分电路的输出波形如下:
变压电路输出波形：
T2JT1
整流电路输出波形:
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滤波电路输出波形:
五：
设计总结
这次设计工作收获颇多，对可调直流稳压电源有了更深刻的了解，掌握了选择变压器、整流二极管、滤波电容和集成稳压器来设计直流稳压电源，并了解了仿真和调试的部分知识。
在电路图的设计过程当中，各个部分器件及其参数的选择都需要认真思考选择，并需要熟练掌握选用器件的管脚分配等。
元器件参数的选择也经历了由不合适到合适的过程。
同时因为需要在multisim软件中绘制电路图并进行仿真，所以需要对该软件非常熟悉以节省时间。
硬件的制作按照流程来操作难度并不是很大，在安装电路这一方面花费的时间并不多。
之后在调试过程中也遇到了种种困难，但也都被一一克服。
在设计过程中，错误时而出现，而我们也正是从这系错误当中获得了真理；我们不断改错，贝U不断领悟，不断获取。
这次设计的顺利完成，也与队员之间既紧密合作又分工明确的任务明细有很大的关系，团队合作在其中起了十分重要的作用，培养了我们的团队意识。
本次设计也培养了我们运用互联网查找资料和综合应用知识来解决实际问题的能力，让我们意识到灵活运用所学知识的重要性，启发我们在以后的学习中一定要踏实肯干，学通、学精。
在今后的生活中，一定要善于发现问题并善于发现问题背后的价值。
遇到问题不能退缩，一定要耐心地寻找问题根源所在并一一进行解决。
以严谨的态度对待学术问题，对待科学研究；以积极的态度对待生活中的各种问题，最后解决。
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