直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告(模電)

1、直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 學(xué)會(huì)選擇變壓器、整流二極管、濾波電容及集成穩(wěn)壓器來(lái)設(shè)計(jì)直流穩(wěn)壓電源2. 掌握直流穩(wěn)壓電源的調(diào)試及主要技術(shù)指標(biāo)的測(cè)量方法二、實(shí)驗(yàn)任務(wù)利用7812、7912設(shè)計(jì)一個(gè)輸出士 12V、1A的直流穩(wěn)壓電源；三、實(shí)驗(yàn)要求1）畫(huà)出系統(tǒng)電路圖，并畫(huà)出變壓器輸出、濾波電路輸出及穩(wěn)壓輸出的電壓波形；2）輸入工頻220V交流電的情況下，確定變壓器變比；3） 在滿載情況下選擇濾波電容的大小（取5倍工頻半周期）；4）求濾波電路的輸出電壓；5）說(shuō)明三端穩(wěn)壓器輸入、輸出端電容的作用及選取的容值。四、實(shí)驗(yàn)原理1直流電源的基本組成變壓器：將220V的電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)化成所需要的交流電壓。整

2、流電路：利用二極管的單向?qū)щ娦?，將正?fù)交替的交流電壓變換成單一方向的 直流脈動(dòng)電壓。濾波電路：將脈動(dòng)電壓中的文波成分濾掉，使輸出為比較平滑的直流電壓。穩(wěn)壓電路：使輸出的電壓保持穩(wěn)定。4.2變壓模塊變壓器：將220V的電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)化成所需要的交流電壓。4.2整流橋模塊整流電路的任務(wù)是將交流電變換為直流電。 完成這一任務(wù)主要是靠二極管的單向 導(dǎo)電作用，因此二極管是構(gòu)成整流電路的關(guān)鍵元件。 管D1D4接成電橋的形式， 故有橋式整流電路之稱。由上面的電路圖，可以得出輸出電壓平均值：Uo（AV） ：'0.9U2 ，由此可以得U2 -15V即可即變壓器副邊電壓的有效值為15V計(jì)算匝數(shù)比為220/15

3、=152.器件選擇的一般原則選擇整流器流過(guò)二極管的的平均電流：|d=1/2 Il在此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中Il的大小大約為1A反向電壓的最大值：Urm= 2 U2選擇二極管時(shí)為了安全起見(jiàn)，選擇二極管的最大整流電路 Idf應(yīng)大于流過(guò)二極 管的平均電流Id即0.5A，二極管的反向峰值電壓 Urm應(yīng)大于電路中實(shí)際承受 最大反向電壓的一倍。實(shí)驗(yàn)中我們采用的是1B4B42封裝好的單相橋式電路。4.2濾波模塊3.3濾波電路交流電經(jīng)整流電路后可變?yōu)槊}動(dòng)直流電，但其中含有較大的交流分量，為使設(shè)備上用純凈的交流電，還必須用濾波電路濾除脈動(dòng)電壓中的交流成分。常見(jiàn)的濾波電路有：電容濾波電路、電感濾波電路、電感電容濾波電路以及二

4、型濾波電路。在此電路中，由于電容濾波電路電路較為簡(jiǎn)單、且能得到較好的效果，故選用此電路。濾波電容一般選幾十至幾千微法的電解電容，由于RC =(35)T，故選4200UF/25V的電解電容。2圖3-4濾波電路圖3-5濾波后的電壓輸出直流電壓UL與U2的關(guān)系：Ul= (1.1 1.2)U2變壓器副邊電流有效值：|2二(1.52) I L4、穩(wěn)壓電路A 根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，選用三端固定式輸出集成穩(wěn)壓器MC78012CT和LM79012CTB為防止自激震蕩，在輸入端接一個(gè) 0.10.33uF的電容C1C.為消除高頻噪聲和改善輸出地瞬態(tài)特性輸出端要接一個(gè)1uF以上的電容C2五、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1. 變壓器的選擇根據(jù)實(shí)

5、驗(yàn)要求，輸出土 12V.1A的直流穩(wěn)壓電源，負(fù)載電阻：Rl > 12Q變壓器副邊電壓：變壓器的副邊電壓為有效值為15V變壓器的變壓比：ni： “2=220/15=15變壓器的副邊電壓圖像實(shí)驗(yàn)過(guò)程中通過(guò)確定通過(guò)穩(wěn)壓管的電壓控制在15 17V之間，來(lái)調(diào)節(jié)變壓器的副邊電壓，確定匝數(shù)比為15:1電路圖：仿真波形：2、整流模塊3. 整流二極管的選擇 流過(guò)負(fù)載的電流：IL< 1A流過(guò)二極管的電流：Id=1/2I l=0.5A二極管所能承受的極間反向電壓：Urm= 2 U2*2= 2 *15*2=42.4V所以選擇二極管時(shí)I d>=0.5A, Urm>=42.4V設(shè)計(jì)過(guò)程中我們選用的

6、是1B4B422. 濾波電容的選擇時(shí)間常數(shù)：T =RG=5*T/2=0.05s取 RL=12Q，則C0=4.2mF電容所能承受的最大電壓：Urm= . 2 U2*2= 2 *15*1.1=23.3V（考慮到電網(wǎng)電壓波動(dòng)10%仿真電路：仿真結(jié)果：4. 其他防自激震蕩電容：0=330nF消高頻噪聲電容：C2=1uF5、穩(wěn)壓電路由于LM7812輸出的最大電流為1.5A要求輸出的最大電流為1A在輸出電阻的兩端并聯(lián)為1A的整流二極管1N4001六、實(shí)驗(yàn)電路圖：根據(jù)原件的選擇，連接電路圖：如下所示七、實(shí)驗(yàn)總結(jié)本次實(shí)驗(yàn)，我們充分理解并掌握了直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)的過(guò)程方法，特別是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中我們相互幫助學(xué)習(xí)，提高了自我學(xué)習(xí)的能力，也提高的團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能 力，在試驗(yàn)中，我們自己學(xué)會(huì)去解決問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，相信對(duì)以后的學(xué)習(xí)會(huì)有很 大幫助。另外，通過(guò)本實(shí)驗(yàn)，我們學(xué)會(huì)了直流電壓源的設(shè)計(jì)方法，也對(duì)Multis