模电课设稳压源.docx

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模电课设稳压源

课程设计任务书

学生姓名：

专业班级：

指导教师：

工作单位：

题目:

直流稳定电源的设计

初始条件：

要求完成的主要任务:

设计并制作交流变换为直流的稳定电源。

基本要求：

（1）稳压电源在输入电压220V、50Hz、电压变化范围＋15%～－20%条件下：

　　a．输出电压可调范围为+9V～+12V

　　b．最大输出电流为1.5A

　　c．电压调整率≤0.2%（输入电压220V变化范围＋15%～－20%下，空载到满载）

　　d．负载调整率≤1%（最低输入电压下，满载）

　　e．纹波电压（峰-峰值）≤5mV（最低输入电压下，满载）

　　f．效率≥40%（输出电压9V、输入电压220V下，满载）

　　g．具有过流及短路保护功能

（2）稳流电源在输入电压固定为＋12V的条件下：

　　a．输出电流：

4～20mA可调

　　b．负载调整率≤1%（输入电压＋12V、负载电阻由200Ω～300Ω变化时，输出电流为20mA时的相对变化率）

（3）DC-DC变换器在输入电压为+9V～+12V条件下：

　　a．输出电压为+100V，输出电流为10mA

　　b．电压调整率≤1%（输入电压变化范围+9V～+12V）

　　c．负载调整率≤1%（输入电压+12V下，空载到满载）

　　d．纹波电压（峰-峰值）≤100mV（输入电压+9V下，满载）

指导教师签名：

年月日

系主任（或责任教师）签名：

年月日

内容摘要

可调输出的集成稳压器是在固定输出集成稳压器的基础上发展而来，应用广泛。

本设计用LW317三端稳压器设计直流稳压、LW317三端稳压芯片电路和反馈式逆变电路设计稳流电源和DC-DC变换器。

利用相关知识计算出各电路中各个器件的参数，正确有效焊接设计的电路，使电路性能达到设计要求中的电压调调整范围、电流调节范围，纹波电压等指标。

关键词：

LM317三端稳压芯片稳压电路

LM317三端稳压芯片稳流电路

反馈式逆变电路DC-DC变换器。

目录

课程设计任务书---------------------------------------------------------------------------------------------------------1

摘要----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------3

1电路的设计--------------------------------------------------------------------------5

1.1直流稳压电源电路设计-------------------------------------------------------------------------------------5-

1.1.1晶体管串联式直流稳压电路----------------------------------------------------------------------------5-

1.1.2采用三端集成稳压器电路--------------------------------------------------------------------------------5-

1.1.3用单片机制作的可调直流稳压电源---------------------------------------------------------------------6-

1.2最终采用的直流稳压电源电路设计方案------------------------------------------------------------------7

1.3直流稳压源组成------------------------------------------------------------------------------------------------------8

1.3.1

波形变化-------------------------------------------------------------------------------------------------------8

1.3.2整流滤波电路-------------------------------------------------------------------------------------------------9

1.3.3直流稳压源-------------------------------------------------------------------------------------------------11

1.3.4直流稳压部分总电路------------------------------------------------------------------------------------12-

1.4直流稳流-------------------------------------------------------------------------14

1.4.1高精度恒压恒流直流稳压电源电路---------------------------------------------14

1.4.2LM311.7构成的可调稳流源电路-----------------------------------------------14

1.5最终采用的直流稳流电源电路设计方案-----------------------------------------------15

1.5.1Boost升压斩波电路---------------------------------------------------------16

-1.5.2开关电容DC-DC变换-------------------------------------------------------------------------------------16

1.5.3PWMDC/DC变换器----------------------------------------------------------------------------------------16

1.5.4DC-AC-DC转换升压电路------------------------------------------------------17

1.6最终决定的DC-DC转换电路设计方案------------------------------------------------17

1.7电路图与主要工作原理-------------------------------------------------------------18

1.7.1稳压模块工作原理-----------------------------------------------------------19

1.7.2稳流模块工作原理-----------------------------------------------------------20

1.7.3DC-DC转换器模块工作原理---------------------------------------------------20

1.8主要参数的选择与计算-------------------------------------------------------------21

2电路仿真---------------------------------------------------------------------------22

2.1稳压模块的仿真---------------------------------------------------------------22

2.2稳流模块的仿真---------------------------------------------------------------23

2.3DC-DC转换器模块的仿真--------------------------------------------------------23

4数据整理及最终分析------------------------------------------------------------------24

4.1稳压模块的数据结果记录---------------------------------------------------------24

4.2整体分析-----------------------------------------------------------------------24

5设计心得体会------------------------------------------------------------------------25

6主要参考文献------------------------------------------------------------------------26

附录1-元件清单-----------------------------------------------------------------------27

附录2-完整电路放大图----------------------------------------------------------------28

1电路的设计

1.1直流稳压电源电路设计

1.1.1晶体管串联式直流稳压电路

该电路中，输出电压U0经取样电路取样后得到取样电压，取样电压与基准电压进行比较得到误差电压，该误差电压对调整管的工作状态进行调整，从而使输出电压发生变化，该变化与由于供电电压UI发生变化引起的输出电压的变化正好相反，从而保证输出电压UO为恒定值（稳压值）。

因输出电压要求从0V起实现连续可调，因此要在基准电压处设计辅助电源，用于控制输出电压能够从0V开始调节。

其电路结构：

图1.1.1串联直流稳压电路原理框图

单纯的串联式直流稳压电源电路很简单，但增加辅助电源后，电路比较复杂，由于都采用分立元件，电路的可靠性难以保证。

1.1.2采用三端集成稳压器电路

该电路采用输出电压可调且内部有过载保护的三端集成稳压器，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0V起连续可调，因要求电路具有很强的带负载能力，需设计一软启动电路以适应所带负载的启动性能。

该电路所用器件较少，成本低且组装方便、可靠性高。

原理框图如图1.1.2所示：

图1.1.2三端集成稳压器电路原理框图

1.1.3用单片机制作的可调直流稳压电源

由于目前接触单片机的知识有限只简单叙述其特点。

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。

该电源稳定性好、精度高，并且能够输出±24V范围内的可调直流电压，且其性能优于传统的可调直