秋季專科生畢業(yè)大作業(yè)批次_.doc

1、 網(wǎng)絡(luò)高等教育專 科 生 畢 業(yè) 大 作 業(yè) 題 目：030V簡(jiǎn)易可調(diào)式直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)中心： 邢臺(tái)學(xué)習(xí)中心 層 次： 高中起點(diǎn)?？?專 業(yè):電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù) 年 級(jí)： 2010 年 秋 季 學(xué) 號(hào): 100004228020 學(xué) 生： 王建紅 指導(dǎo)教師： 趙緯經(jīng) 完成日期： 2012 年7月19 日 內(nèi)容摘要本文設(shè)計(jì)的是030V可調(diào)式直流穩(wěn)壓電源，其最大輸出電流為2A。其核心部分為采用A723穩(wěn)壓專用集成數(shù)字電路模塊.它主要由整流,濾波，穩(wěn)壓等幾部分所組成，通過電位器，實(shí)現(xiàn)輸出電壓在030V內(nèi)可調(diào)。該電路具有精度高，操作方便，成本低，性能可靠,實(shí)用性強(qiáng)，調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點(diǎn)，具有推廣價(jià)值。

2、關(guān)鍵詞：穩(wěn)壓電源；可調(diào)式;A723目 錄內(nèi)容摘要I引 言11設(shè)計(jì)指標(biāo)22方案設(shè)計(jì)22.1 設(shè)計(jì)思路22.2 穩(wěn)壓方案的選擇23系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)33.1 集成穩(wěn)壓器的選擇33。2 A723穩(wěn)壓基本電路分析33。3 集成穩(wěn)壓器的電路設(shè)計(jì)43。4 元器件的選型44系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)54.1 調(diào)整輸出的設(shè)計(jì)54.2 電路試調(diào)54。3 改進(jìn)措施54.4 電源6總結(jié)6參考文獻(xiàn)6引 言電源技術(shù)尤其是電子電源技術(shù)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)，服務(wù)于各行各業(yè)。電子穩(wěn)壓電源與傳統(tǒng)穩(wěn)壓電源電路相比,具有操作方便、電壓穩(wěn)定度高的特點(diǎn)。目前，電子式直流穩(wěn)壓電源是電子技術(shù)常用的設(shè)備之一，廣泛應(yīng)用于我們生活、工作、科研及各個(gè)領(lǐng)域.

3、本文將介紹一種030V可調(diào)式直流穩(wěn)壓電源，要求其輸出電壓范圍為0V30V連續(xù)可調(diào);輸出電流2A;輸出電壓用電表顯示。1 設(shè)計(jì)指標(biāo)030V可調(diào)式直流穩(wěn)壓電源的主要技術(shù)指標(biāo)：輸出電壓030V連續(xù)可調(diào) 輸出電流2A輸出電壓顯示,顯示精度5 穩(wěn)壓等效內(nèi)阻不大于0。05歐紋波電壓不大于0.5mV2 方案設(shè)計(jì)2。1 設(shè)計(jì)思路直流穩(wěn)壓電源一般由電源變壓器、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路組成故設(shè)計(jì)直流穩(wěn)壓電源要完成以下工作：（1）設(shè)計(jì)變壓電路：選用合適的電源變壓器將電網(wǎng)電壓降到所需要的交流電壓值。(2）設(shè)計(jì)整流濾波電路:降壓后的交流電壓，通過整流電路整流變成單向脈動(dòng)直流電壓。直流脈動(dòng)電壓經(jīng)過濾波電路變成平滑的、

4、脈動(dòng)小的直流電壓,即濾除交流成分，保留直流成分。濾波電路一般由電阻電容組成，其作用是把脈動(dòng)直流電壓中的大部分紋波加以濾除，以得到較平滑的直流電壓。(3）設(shè)計(jì)穩(wěn)壓電路：穩(wěn)壓電路的作用是在外界因素（電網(wǎng)電壓、負(fù)載、環(huán)境溫度）發(fā)生變化時(shí)，能夠輸出不受影響而維持穩(wěn)定的直流電壓。2.2 穩(wěn)壓方案的選擇穩(wěn)壓方案設(shè)計(jì)的主要難點(diǎn)在可調(diào)電壓部分，其要求是輸出電壓從0V開始一直到30V應(yīng)連續(xù)可調(diào).因此,以下對(duì)當(dāng)前流行的二種調(diào)壓方案進(jìn)行比較與選擇。（1)穩(wěn)壓方案1：使用晶體管串聯(lián)式直流穩(wěn)壓電路.交流電壓經(jīng)整流濾波后，得到平滑的直流電壓，并作為穩(wěn)壓電路的輸入電源。同時(shí)采用了比較放大電路，它的核心是取樣調(diào)整,輸出電壓的

5、穩(wěn)定是晶體管的壓降相應(yīng)改變，使輸出電壓保持穩(wěn)定。（2)穩(wěn)壓方案2:采用穩(wěn)壓專用集成電路。一般采用輸出電壓可調(diào)且內(nèi)部有過載保護(hù)的三端集成模塊，其輸出電壓調(diào)整范圍寬，一般穩(wěn)壓器的基準(zhǔn)電壓為1。27。2V,如要求電壓從0V起連續(xù)可調(diào)，則需要設(shè)計(jì)電壓補(bǔ)償電路才可實(shí)現(xiàn)。分析：方案一簡(jiǎn)易可用，但調(diào)壓范圍大時(shí)，穩(wěn)壓精度要差一些。方案二利用穩(wěn)壓專用集成電路模塊，具有精度高,操作方便，性能可靠，適用于要求較高的場(chǎng)合.故采用第二種設(shè)計(jì)方案。3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)3。1 集成穩(wěn)壓器的選擇 整體方案采用穩(wěn)壓專用集成電路模塊。經(jīng)過反復(fù)比較，確定選用A723穩(wěn)壓專用集成模塊。因?yàn)榧煞€(wěn)壓器A723性價(jià)比高，應(yīng)用十分靈活

6、。與A723功能相同且可直接代換的型號(hào)有W723，F(xiàn)G723,LM723,MC723，CA723C等.A723穩(wěn)壓模塊內(nèi)部由基準(zhǔn)電路、恒流電源、誤差放大器、調(diào)整器和保護(hù)電路等組成.3。2 A723穩(wěn)壓基本電路分析對(duì)A723穩(wěn)壓模塊的基本電路圖的分析如下:基準(zhǔn)電壓VREF 經(jīng)R1接人誤差放大器的同相端，輸出電壓經(jīng)過分壓電阻R2, R3接至反相輸人端，R1=R2 X R3 /（R2 + R3）時(shí)，A723的溫度漂移最小.R4是限流保護(hù)取樣電阻，一般R4= 0。65V/Io，其中Io為最大負(fù)載電流；C1是基準(zhǔn)電壓輸出濾波電容，它可以減小誤差放大器的輸入噪聲；C2為頻率補(bǔ)償電容，它可以濾除誤差放大器的

7、輸出噪聲,減小負(fù)載紋波，一般取100pF0。047F?；倦娐分休敵鲭妷阂话憧砂词絍out=7。2（1 + RZ / R3）估算，輸出電流為30mA。從對(duì)基本電路圖的分析可明確A723穩(wěn)壓模塊的二個(gè)輸出特點(diǎn):一是輸出電壓對(duì)地為正值，不能降到0V，二是輸出電流只有幾十毫安。因?yàn)楸疚奶岢龅闹饕夹g(shù)指標(biāo)與要求：一是輸出電壓在030V之間連續(xù)可調(diào)，二是輸出電流2A。因此必須對(duì)A723穩(wěn)壓模塊的基本電路圖進(jìn)行改進(jìn)才能滿足上述要求。改進(jìn)的思路是：首先降低A723穩(wěn)壓模塊基準(zhǔn)電壓，因?yàn)锳723穩(wěn)壓模塊基準(zhǔn)電壓輸出為對(duì)地+7。2V。因此可以引入一個(gè)對(duì)地為負(fù)值的電壓連接到A723穩(wěn)壓模塊基準(zhǔn)電壓V-引腳上。這樣

8、可使其輸出電壓從0開始起調(diào)。第二步改進(jìn)是在其輸出端接入大功率的擴(kuò)流管,使其輸出電流增大.3.3 集成穩(wěn)壓器的電路設(shè)計(jì)根據(jù)上面的思路,設(shè)計(jì)出的030V簡(jiǎn)易可調(diào)式直流穩(wěn)壓電源電路圖如圖2所示.圖2 030V可調(diào)式直流穩(wěn)壓電源電路圖下面對(duì)圖2進(jìn)行分析如下:變壓器B1可選用變比為220:33；這樣變壓器的次級(jí)電壓為33V，一般要求輸人濾波電容C3取4700F左右，這樣Vin端的電壓可以達(dá)到38V左右。為了克服A723穩(wěn)壓模塊內(nèi)部基準(zhǔn)正電壓,通過C1，C2，VD2，VD3，R1和穩(wěn)壓二極管VD5獲得一個(gè)-5。1V的輔助電源，從而使誤差放大器的同相端獲得地電平，輸出電壓即可從零伏起調(diào)。由三極管JT組成擴(kuò)流

9、型穩(wěn)壓器,負(fù)載電流可達(dá)2A。JT應(yīng)加裝厚3mm、長(zhǎng)250 mm的鋁散熱器,若需要更大的輸出電流，還可增大JT的功率或再增加一只功率管擴(kuò)流。由線性電位器R組成輸出電壓調(diào)節(jié)電路,其輸出電壓在030可調(diào)。電位器R的阻值與輸出電壓成線性變化。3.4 元器件的選型變壓器B1選用E型 功率80W 變比220 :33；穩(wěn)壓集成模塊選用A723；大功率晶體管JT選用3DD15 ICM=3A， U CBO=100V；整流二極管VD1選用2CZ11;整流二極管VD2、VD3選用2CP1；穩(wěn)壓壓二極管VD5選用2DW1 穩(wěn)壓電壓5.1V；線繞電位器R選用10K 0。25W；直流電壓表V選用0-50V。總結(jié)本文介紹的030V簡(jiǎn)易可調(diào)式直流穩(wěn)壓電源，很好地將理論和實(shí)踐結(jié)合起來(lái),它主要由整流，濾波,穩(wěn)壓等幾部分組成，通過電位器,實(shí)現(xiàn)輸出電壓在030V內(nèi)可調(diào)。該電路設(shè)計(jì)的難點(diǎn)在A723穩(wěn)壓模塊內(nèi)部有基準(zhǔn)正電壓，這樣輸出不能從零伏起調(diào)。為了克服這個(gè)問題,通過C1，C2，VD2，VD3,R1,VD5獲得一個(gè)-5.1V的輔助電源，從而使A723的V引腳為負(fù)電位（-5。1V），這樣輸出電壓即可從零伏起調(diào).該系統(tǒng)具有精度高,操作方便，成本低，性能可靠，實(shí)用性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。參考文獻(xiàn)1 楊幫文。新型實(shí)用電源電路集錦M。人民