交流變換為直流的穩(wěn)定電源(共15頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上設(shè)計并制作交流變換為直流的穩(wěn)定電源1、設(shè)計思路 交流變換為直流的穩(wěn)定電源的整體思路直流集成穩(wěn)壓電源設(shè)計思路：電網(wǎng)供電電壓交流220V（有效值）50Hz，要獲得低壓直流輸出，首先必須采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，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，即將交流成分濾掉，保留其直流成分；（4）濾波后的直流電壓，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。穩(wěn)壓電源由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路四個部分組成，如圖1所示 + 電

2、源 + 整 流 + 濾 波 + 穩(wěn) 壓 + - 變壓器 - 電 路 - 電 路 - 電 路 - （a）穩(wěn)壓電源的組成框圖 （b）整流與穩(wěn)壓過程圖1穩(wěn)壓電源的組成框圖及整流與穩(wěn)壓過程2、方案設(shè)計2.1、部分電路電路設(shè)計A、整流電路：選擇單相橋式整流電路：單項橋式整流器件較全波整流時多一倍，整流電壓脈動與全波整流相同，每個器件所承受的反向電壓為電源電壓峰值，變壓器利用率較全波整流電路高。下圖所示為原理電路電路及波形圖： 圖2.1（a） 單相橋式整流電路及波形B、濾波電路：電容濾波電路:電容濾波電路工作原理是整流電壓高于電容電壓時電容充電，整流電壓低于電容電壓時電容放電，在充放電過程中，是輸出電壓基

3、本穩(wěn)定。但是電容濾波電路的輸出電壓在負載變化時波動較大，它的負載能力比較差，只是用于負載較輕且變化不大的場合。下圖為電容濾波電路的原理電路及波形圖： 圖2.1（b） 電容濾波電路及其波形 2.2、單元電路設(shè)計與參數(shù)計算A、 選擇集成三端穩(wěn)壓器可采用LM317三端集成穩(wěn)壓芯片設(shè)計直流穩(wěn)壓源，因為它的使用非常簡單，僅需兩個外接電阻來設(shè)置輸出電壓。此外它的線性調(diào)整率和負載調(diào)整率也比標準的固定穩(wěn)壓器好。LM117/LM317 內(nèi)置有過載保護、安全區(qū)保護等多種保護電路。通常 LM117/LM317 不需要外接電容，除非輸入濾波電容到 LM117/LM317 輸入端的連線超過 6 英寸（約 15 厘米）。

4、使用輸出電容能改變瞬態(tài)響應(yīng)。調(diào)整端使用濾波電容能得到比標準三端穩(wěn)壓器高的多的紋波抑制比。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U=Ui-Uo：340V能滿足設(shè)計要求,故選用LM317組成穩(wěn)壓電路。但在實際應(yīng)用中，由于LM317芯片會發(fā)熱，所以要加散熱片。經(jīng)查詢，一般價20cm2的鋁散熱片既能達到散熱效果。 B、主要參數(shù)的選擇與計算 (公式1）（公式2）（公式3）（公式4）選二極管 （公式5）電流平均值： （公式6）承受最高反壓： （公式7）選二極管應(yīng)滿足：IF³ (2-3)ID （公式8）可選：2CZ55C(IF=1A，URM=

5、100V)或1A、100V 整流橋，此電路中選擇2A、100V整流橋，滿足要求。選濾波電容（公式9） （公式10）可選：1000mF，耐壓50V的電解電容根據(jù)輸出直流電壓U0=15(V)的要求，由式(7-8)穩(wěn)定電壓（公式11）由輸出電壓VO = 15（v）及最小負載電阻RL = 3K的要求,負載電流最大值（公式12） 由式(7-8)計算 mA查半導(dǎo)體器件手冊，選擇穩(wěn)壓管2CW20，其穩(wěn)定電壓UZ = (13.517) (V)，穩(wěn)定電流mA， mA。3、單元電路設(shè)計 1.交流轉(zhuǎn)直流穩(wěn)壓電源電路圖： 圖3.1 交流轉(zhuǎn)直流穩(wěn)壓電源電路圖 2.穩(wěn)流源電路圖： 圖3.2 穩(wěn)流源電路圖用LM317制作這一電路簡單易行，在性能上又能達到設(shè)計要求指標，是最合理和最理想的方案。 3.DC-AC-DC轉(zhuǎn)換升壓電路： 圖3.3 DC-AC-DC轉(zhuǎn)換升壓電路4. 整體電路圖:圖3.4 整體電路圖4、小結(jié) 在這次的課程設(shè)計中，常會遇到一些問題，經(jīng)過查閱資料,請教指導(dǎo)尤老師，都一一解決，在此過程中我學(xué)會了許多新知識，鍛煉了我的整體思維和全局把握能力。對穩(wěn)定電源的認識，有了進一步的加深。同時，此次課程設(shè)計也讓我發(fā)現(xiàn)了自身存在的一些知識漏洞和解決實際工程問題能力的缺乏。在以后的學(xué)習(xí)中，要注重鍛煉這方面的能力，做一個合格的工程技術(shù)人員。 >8(rPs tuvwxy*>8z+