直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)96597

1、參考設(shè)計(jì)方案直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1.設(shè)計(jì)并制作一個(gè)連續(xù)可調(diào)直流穩(wěn)壓電源，主要技術(shù)指標(biāo)要求： 輸出電壓可調(diào)：u。二+3v+9v 最大輸出電流：i啞二800ma 輸出電壓變化雖：u°w15itiv 穩(wěn)壓系數(shù)：sw0. 003總體設(shè)計(jì)思路1.肓流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)思路（1）電網(wǎng)供電電壓交流220v（有效值）50hz,耍獲得低壓直流輸出，首先必須釆用電源變壓器將電網(wǎng)電壓降低獲得所需要交流電壓。（2）降壓后的交流電壓，通過(guò)整流電路變成單向直流電，但其幅度變化大（即脈動(dòng)大）。（3）脈動(dòng)大的直流電壓須經(jīng)過(guò)濾波電路變成平滑，脈動(dòng)小的直流電，即將交流成份濾掉，保留 其肓流成份。（4）濾波后的直流

2、電壓，再通過(guò)穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓，便可得到基本不受外界影響的穩(wěn)定直流電壓輸 出,供給負(fù)載rl。2 肓流穩(wěn)壓電源原理直流穩(wěn)壓電源是一種將220v工頻交流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)壓輸出的直流電壓的裝置，它需要變壓、整流、 濾波、穩(wěn)壓四個(gè)環(huán)節(jié)才能完成，見圖1。圖1直流穩(wěn)壓電源方框圖其中：（1）電源變壓器：是降壓變壓器，它將電網(wǎng)220v交流電壓變換成符合需要的交流電壓，并送 給整流電路，變壓器的變比由變壓器的副邊電壓確定。（2）整流電路：利川單向?qū)щ娫?，?0血的正弦交流電變換成脈動(dòng)的直流電（3）濾波電路：可以將整流電路輸出電壓屮的交流成分人部分加以濾除，從而得到比較平滑的直流電壓。（4）穩(wěn)壓電路：穩(wěn)壓電路的功能是使輸岀

3、的直流電壓穩(wěn)定，不隨交流電網(wǎng)電壓和負(fù)載的變化而 變化。整流電路常采用二極管單相全波整流電路，電路如圖2所示。在u2的正半周內(nèi)，二極管d1、d2導(dǎo)通，d3、d4截止；u2的負(fù)半周內(nèi)，d3、d4導(dǎo)通，di、d2截止。.正負(fù)半周內(nèi)部都有電流流 過(guò)的負(fù)載電阻rl，幾方向是一致的。電路的輸岀波形如圖3所示。在橋式整流電路中，每個(gè)二極管都只在半個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)電，所以流過(guò)每個(gè)二極管的平均電流等于 輸出電流的平均值的一半，即/z=|/,10電路屮的每只二極管承受的最大反向電壓為j動(dòng)2（6是變壓 器副邊電壓有效值）。在設(shè)計(jì)中，常利用電容器兩端的電壓不能突變和流過(guò)電感器的電流不能突變的特點(diǎn)，將電容器 和負(fù)載電容并聯(lián)或

4、電容器與負(fù)載電阻串聯(lián)，以達(dá)到使輸出波形基木平滑的目的。選擇電容濾波電路 后，直流輸出電壓:uoi=（l.l12）u2，直流輸出電流:是變壓器副邊電流的有效值。）, （1.5 2）穩(wěn)壓電路可選集成三端穩(wěn)壓器電路?？傮w原理電路見圖4。圖4穩(wěn)壓電路原理圖3.設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)介（1）根據(jù)設(shè)計(jì)所要求的性能指標(biāo)，選擇集成三端穩(wěn)壓器。因?yàn)橐筝敵鲭妷嚎烧{(diào)，所以選擇三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器?？烧{(diào)式集成穩(wěn)壓器，常見主要有cw317、cw337、lm317、lm337。317系列穩(wěn)壓器輸出連續(xù)可調(diào)的正電壓,337系列穩(wěn)壓器輸出 連可調(diào)的負(fù)電壓，可調(diào)范圍為1.2v37v,最大輸出電流和為1.5a。穩(wěn)壓內(nèi)部含有過(guò)流、過(guò)熱保 護(hù)

5、電路，具有安全可靠，性能優(yōu)良、不易損壞、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。其電壓調(diào)報(bào)率和電流調(diào)整率均優(yōu) 于固定式集成穩(wěn)壓構(gòu)成的町調(diào)電壓穩(wěn)壓電源。lm317系列和1m337系列的引腳功能相同，管腳圖和 典型電路如圖4和圖5.圖4管腳圖uic片o1lm317rp1r1丄vdac丁 louflufuo圖5典型電路輸出電hv表達(dá)式為:= 1.25 1 +rpw頁(yè)丿式屮，1.25是集成穩(wěn)壓塊輸出端與調(diào)整端z間的固有參考電壓匕”，此電壓加于給定電阻&兩 端，將產(chǎn)生一個(gè)恒定電流通過(guò)輸出電壓調(diào)節(jié)電位器rp1 ,電阻&常取值120q 240q, rp1 一般使用 精密電位器，與其并聯(lián)的電容器cij進(jìn)一步減小輸出電

6、壓的紋波。圖中加入了二極管d,用于防止 輸出端短路時(shí)10w大電容放電倒灌入三端穩(wěn)壓器而被損壞。lm317其特性參數(shù)：輸出電壓可調(diào)范圍:1.2v37v輸出負(fù)載電流:1.5a輸入與輸出工作壓差a u=ui-u0： 340v能滿足設(shè)計(jì)要求,故選用lm317紐成穩(wěn)壓電路。（2）選擇電源變壓器1）確定副邊電壓6：根據(jù)性能指標(biāo)要求：luin二3vuomnx=9v又 ui-lu& (u廠ujminui-uoin (ui-uo)max其中：(ui-uoin) min=3v, (ui-uo)nax=40v12vwuw43v根據(jù)ui=（l. 112）u2可得變壓的副邊電壓：u =如"2卩21.1

7、52）確定變壓器副邊電流liol = io又副邊電流 12=（1. 52） ioi 取 io=iomax=8ooma則 12=1.5*0. 8a=1. 2a3）選擇變壓器的功率變壓器的輸出功率：po>12u2=14. 4w（3）選擇整流電路中的二極管變壓器的副邊電壓u2=12v橋式整流電路中的二極管承受的最高反向電壓為：屁2=171/橋式整流電路屮二極管承受的最高平均電流為：jl = = 04a2 2 '查手冊(cè)選整流二極管1n4001,其參數(shù)為：反向擊穿電壓ubk=50v>17v最大整流電流ip=1a>0. 4a（4）濾波電路屮濾波電容的選擇濾波電容的人小可用式c = m求得。i1）求根據(jù)穩(wěn)壓電路的的穩(wěn)壓系數(shù)的定義：匕c 可設(shè)計(jì)要求厶 u°w15mv , s、w