可调直流稳压电源设计分析报告.docx

1、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）C HINA UMVLRSn Y OF PL1ROLEL V1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912V, -9-12V。2.输出电流为1A。 二：设计原理直流稳压电源是一种将220

2、V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

3、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1.11.2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35V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。1.2L 一 1(2)整流二极管：Urm 、2U2=、2 10=14V, Iom = lL=0.5A。2IN4001的反向击穿电压Urm50V,额定工作电流Id=1

4、A,所以选用IN4001.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,I L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 =2U2 1.1 f2 10 1.1=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,

5、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 LM7909LM7809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 912v，-12-9v，所以在LM7809LM7909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+ R32 Uo。当 u 输出最大值 12V 时，R3!=0, &2 = R3，所以 Uo=1+1/3U。,Ri + R31所以R3=1/3 R1。我们最

6、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1EUB42J110e5图4可调直流稳压电源电路图T!4口J.FrriFItsCJ倆f I伽U2LM79Q4CT9V和最大值12V。QPAMP 3T V1R；7I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-12vK?a侧最大值-9v oHnH： 型辿述；更図 k平：rT *餉二 *1.I2-TI驅S 113 Rt09聊褫-XS

7、C2I2-TL42W -L2J3UV (1如TL I卡I牺 4JBI5 恤 0伽l.Ms JBs 。加kSt 8Jwv皿删 SE0e &iJiSgj=:槪 嵋：牆5脚m：怛_1趣晌為態；5忸難：5啊鞘佛那脚：融0J 卩嘲館昭：0Tiam 匸砸網： 御：爾 in mi赠Q煦-xJS Q 歸T2-T3fl11 gn1V正京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:SIS； aOmsrv割度：5何T 轴WCffiJ： 0佰怎加E.-A AflxJiH c ifwd时间 ii适e 43L7aimV乩 QlflR 31-751 ffWD.OOCIfi (.IMV0H.i?Bi

8、SBMK：卩呷F聃如枷0斓：BEA E Ert木平-1 V单:丸正蛍自动无外臓D1D21B4B42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

9、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。