双路可调直流稳压电源.docx

1、双路可调直流稳压电源 陕西工业职业技术学院 信息工程学院 电信1103班 (直流可调式稳压电源）摘要本课程设计是关于双路可调直流稳压电源的设计，主要采用了三端集成稳压芯片LM317、LM337行稳压设计，通过变压器将220V市电降压后，经过整流桥(本设计使用四个二极管构成)整流，将变压后的交流电压整流为直流脉冲波电压输出，经过电容滤波，使输入的电压能够在三端稳压芯片的输入电压范围内。经过三端稳压器稳压后，在输出端进一步使用电容滤波方式进行滤波，完成稳压输出的要求。可以输出5V 12V 连续可调的直流电流。设计内容中，主要包括了变压模块、整流模块、滤波模块、稳压模块，而难于实现的是滤波与稳压，电

2、容滤波效果不是很理想，但是在理论值上，可以达到，经过调试，基本能达到要求。关键词： 可调 变压 整流 滤波 稳压 一、 设计原理框图：二、 设计电路图：三、 电路模块设计及元件参数选择1， 变压器模块由输出电压为5V 12V的性能指标要求得由公式可得输入电压Ui的范围为 Uomax+(Ui-Uo)minUiUomin+(Ui-Uo)max 12V+3VUi5V+40V 15VUi45V 副边电压U2Uimin/1.1=15/1.1V，取U2=15V，副边电流I2Iomax=1A，取I2=1.2A，则变压器副边输出功率P2I2U2=18 由变压器的效率为0.7，则原边输入功率P1P2/n=18W

3、，为留有余地，选功率为30 W的电源变压器。同时为了满足12V的最大输出电压，本设计采用24V输出电压的变压器。变压器前得输入波形变压后的波形图2， 整流模块 半波整流电路的输出电压相对较低，且脉动大。两管全波整流电路则需要变压器的副边绕组具有中心抽头，且两个整流二极管承受的最高反向电压相对较大，所以这两种电路应用较少。桥式整流电路的优点是输出电压高，电压脉动较小，整流二极管所承受的最高反向电压较低，同时因整流变压器在正负半周内部有电流供给负载，整流变压器得到了充分的利用，效率较高。因此本电路采用桥式整流电路。单相桥式整流电路是由四个整流二极管接成电桥的形式构成的，如图(a)所示。图 (b)所

4、示为单相桥式整流电路的一种简便画法。 无论电压u2是在正半周还是在负半周，负载电阻RL上都有相同方向的电流流过。因此在负载电阻RL得到的是单向脉动电压和电流，忽略二极管导通时的正向压降，则单相桥式整流电路的波形如图所示。参数计算：（1） 负载上电压平均值和电流平均值（2） 整流二极管的电流平均值和承受的最高反向电压。（3） 整流变压器副边电压有效值和电流有效值。整流二极管选1N4007，其极限参数为URM100V，而2U2=15.4V，则URM满足要求。IF=1A，而I0max=0.5A，则IF亦满足要求。3， 滤波模块滤波电路利用电容或电感在电路中的储能作用，当电源电压(或电流)增加时，电容

5、(或电感)把能量储存在电场(或磁场)个；当电源电压(或电流)减小时，又将储存的能量逐渐释放出来，从而减小了输以电压(或电流)中的脉动成分得到比较平滑的直流电压。实用滤波电路的形式很多，如电容滤波、电感滤波、复式滤波电路(包括倒L型、Rc型、LC型滤波)等。电容滤波电路滤波原理： 电容通过RC放电，在整流电路电压小于电容电压时，二 极管截止，整流电路不为电容充电，uo会逐渐下降。 只有整流电路输出电压大于uo时，才有充电电流iD 。因此整流电路的输出电流是脉冲波。电容滤波电路的特点：(1) 输出电压Uo与放电时间常数RLC有关。RLC 愈大 电容器放电愈慢 Uo(平均值)愈大近似估算:Uo=1.

6、2U2。RLC 越大 Uo越高 负载电流的平均值越大 ; 整流管导电时间越短 iD的峰值电流越大2) 流过二极管瞬时电流很大。故一般选管时，取结论：电容滤波电路适用于输出电压较高，负载电流较小且负载变动不大的场合。滤波电容C可由纹波电压V0p-p和稳压系数Sv来确定。已知V0=15V，Vi=18V,V0p-p=5mV,Sv=0.005,则Vi=V0p-p*Vi/(V0*Sv)=1.2V,则C=Ict/Vi=1500F。从而，我们可以选择一个值为2200Uf/50V的电容。4，稳压模块1. 集成稳压器的主要参数有：（1）最大输入电压Uimax，当整流滤波电路输出电压超过Uimax时，可能使稳压器

7、的输出电压不能稳定在额定值。（2）输出电压UO，三端集成稳压器分为固定正输出和固定负输出两类。（3）最大输出电流I0max，不同型号的三端集成稳压器Iomax为0.22A。稳压部分电路图：选可调式三端稳压器LM317，其特性参数V0=+1.2V+37V,I0max=1.5A,最小输入输出压降（Vi-V0）min=3V,最大输入输出压降（Vi-V0）max=40V,均满足性能要求其接法如下： 1，2脚之间为1.25V电压基准。为保证稳压器的输出性能，R1应小于240欧姆。改变Rp阻值即可调整稳压电压值。C6用来实现频率补偿， D3用于保护LM317。 组成的稳压电源电路如下图所示。取R1=240，由式V0=1.25*（1+RP1/R1）可得RP1min=336,RP1max=1.49k，故取RP1为2k的精密线绕可调电位器。四、 元件清单五、 实验步骤及预期结果：实验步骤：1、讨论设计方案，画出电路图：（1） 变压： （2） 整流：（3） 滤波：（4） 稳压：2、用Multisim软件进行仿真3、进行电路的搭接，完成实物预期结果： 输入电压AC220 V，输出电压DC5V 至DC12V 连续可调 最大输出电流1A，纹波 5mV 输出限流保护电路（保险丝），最大输出电流 1A