12V简易直流稳压电源的设计Word文档格式.docx

1、1时，流过电流1，在铁芯中就产生交变磁通1，这些磁通称为主磁通，在它作用下，两侧绕组分别感应电势1，2，感应电势公式为：E=4.44fNm 式中：E-感应电势有效值 f-频率 N-匝数 m-主磁通最大值 由于二次绕组与一次绕组匝数不同，感应电势E1和E2大小也不同，当略去内阻抗压降后，电压1和2大小也就不同。 当变压器二次侧空载时，一次侧仅流过主磁通的电流（0），这个电流称为激磁电流。当二次侧加负载流过负载电流2时，也在铁芯中产生磁通，力图改变主磁通，但一次电压不变时，主磁通是不变的，一次侧就要流过两部分电流，一部分为激磁电流0，一部分为用来平衡2，所以这部分电流随着2变化而变化。当电流乘以匝

2、数时，就是磁势。上述的平衡作用实质上是磁势平衡作用，变压器就是通过磁势平衡作用实现了一、二次侧的能量传递。122 整流电路整流电路的任务：把交流电压转变为脉动的直流电压。常见的小功率整流电路，有单相半波、全波、桥式和倍压整流等。为分析简单起见，把二极管当作理想元件处理，即二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。以单相桥式整流电路说明工作原理：v2 0时: vL= v2图（2）v2 0 时 D1,D3导通 D2,D4截止。电流通路:A D1 RL D3 Bv2 D2,D4导通，D1,D3截止。B D2 RL D4 A输出是脉动的直流电压！123 滤波电路通常用脉动系数来表示输出电压脉动的程度

3、S定义：整流输出电压的最低次谐波分量的峰值 VL1m与直流分量VL之比。图（4）滤波电路的结构特点: 电容与负载 RL 并联，或电感与负载RL串联。原理：利用储能元件电容两端的电压（或通过电感中的电流）不能突变的特性，滤掉整流电路输出电压中的交流成份，保留其直流成份，达到平滑输出电压波形的目的。几种滤波电路（a）电容滤波电路（b）电感电容滤波电路（倒L型）（c） 型滤波电路图（5）1. 电容滤波电路（1）滤波原理以单向桥式整流电容滤波为例进行分析，其电路如图所示。图（6）1. RL未接入时 （忽略整流电路内阻）v2正半周：D1、D3导通向C充电v2负半周：D2、D4导通向C充电 （恒定）图（7

4、）2. RL接入时的情况（设v2从0开始上升时接入） 开始v2vC时，二极管D1、D3导通，向电容C充电，同时也给RL提供电流，vC随v2上升而上升。图（8） 只有电压v2大于vC时，二极管导通，才有充电电流iD ，因此流过二极管的瞬时电流很大。 可见，采用电容滤波时，整流管的导通角。图（9）（2）电容滤波电路的特点 输出电压 VL平均值升高，且与时间常数 RLC 有关RLC 愈大 电容器放电愈慢 VL（平均值）愈大一般取（T:电源电压的周期）近似估算: VL 1.2V2 半波整流电容滤波: VL V2 怎样选电容：C（35）T/2RL ， 耐压（1.52）V2二极管的导电角 1.1*1.41

5、4*U2a=1.1*1.414.10=15.55V 根据C和U，可选用CD11型铝电解电容器，（3300uF，25V）。注：CD11型铝电解电容器主要用于滤波和脉动电路中，属小形化类型。CD11为圆柱形，立式一侧引线，D代表直径，H代表高。它 的工作温度范围是-40+85，损耗角正切0.10.5，漏电流（0.03CUR+20）uA，容量允许偏差，对于容量10uF为+100%-10%，10uF为+50%-10%。因为大容量电解电容有一定的绕制电感分布电感，易引起自激振荡，形成高频干扰，所以稳压器的输入、输出端常并入小容量电容用来抵消电感效应，抑制高频干扰。2.2.3 集成稳压器的选择由输出电压1

6、2V的设计要求，本方案的稳压电路采用两个三端固定稳压器W7812和W7912构成集成稳压器。W7800和W7900系列三端式集成稳压器的输出电压是固定的，在使用中不能进行调整。使用注意，为使调整管工作在放大区，应使 UI UO 2V，但考虑调整管功耗，也不宜过大。地端静态电流 IQ= 8 mA 。W7800系列三端式稳压器输出正极性电压，一般有5V、6V、9V、12V、15V、18V 、24V 七个档次，输出电流最大可达1.5A（加散热片）。若要求负极性输出电压，则可选用W79xx 系列稳压器。图2为 W78xx与w79xx系列的外形和接线图，有三个引出端：输入端（不稳定电压输入端） 标以 “

7、1”输出端（稳定电压输出端） 标以 “3”公共端 标以 “2” W7805的主要参数有：输出直流电压 U05V，最大输出电流 1.5A，电压调整率 10mV/V，输出电阻 R00.15，输入电压UI的范围1820V 。因为一般UI要比 U0大35V ，才能保证集成稳压器工作在线性区。2.2.4 电源变压器的设计变压器次级线圈电压的有效值U2在前面已经求出，变压器次级线圈电流有效值I2比IL 大， I2与IL的关系取决于电流脉冲波形的形状，波形愈尖， 有效值越大。I2 （1.13） I2 这里取 I2=1.5IL=1.5*2=3A 变压器副边的功率为：P2=P2b+P2a=2U2aI2=2*5*3=30VA 变压器副边与原边的功率比为：P2/P1= 式中为变压器的效率。一般小型变压器的效率如表1-1所示。表1-1 小型变压器的效率副边功率P2 10AV10 30VA30 80VA80 200VA效 率 0.6 0.7 0.80.85根据P2，由上表可以算出变压器的效率。所以本方案可选择副边功率3080VA，效率为0.8的电源变压器。3 总结通过本次设计，让我们更进一步的了解到直流稳压电源的工作原理以及它的要求和性能指标。也让我们认识到在此次设计电路中所存在的问题，而通过不断的努力去解决这些问题.在解决设计问题的同时自己也在其中有所收获。