直流穩(wěn)壓電源的設計96597

1、參考設計方案直流穩(wěn)壓電源的設計設計任務及要求1.設計并制作一個連續(xù)可調(diào)直流穩(wěn)壓電源，主要技術指標要求： 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總體設計思路1.肓流穩(wěn)壓電源設計思路（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，通過整流電路變成單向直流電，但其幅度變化大（即脈動大）。（3）脈動大的直流電壓須經(jīng)過濾波電路變成平滑，脈動小的直流電，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導通，d3、d4截止；u2的負半周內(nèi)，d3、d4導通，di、d2截止。.正負半周內(nèi)部都有電流流 過的負載電阻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，每個二極管都只在半個周期內(nèi)導電，所以流過每個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2（6是變壓 器副邊電壓有效值）。在設計中，常利用電容器兩端的電壓不能突變和流過電感器的電流不能突變的特點，將電容器 和負載電容并聯(lián)或

4、電容器與負載電阻串聯(lián)，以達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。總體原理電路見圖4。圖4穩(wěn)壓電路原理圖3.設計方法簡介（1）根據(jù)設計所要求的性能指標，選擇集成三端穩(wěn)壓器。因為要求輸出電壓可調(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)部含有過流、過熱保 護

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。其電壓調(diào)報率和電流調(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表達式為:= 1.25 1 +rpw頁丿式屮，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)生一個恒定電流通過輸出電壓調(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輸出負載電流:1.5a輸入與輸出工作壓差a u=ui-u0： 340v能滿足設計要求,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 可設計要求厶 u°w15mv , s、w