正負(fù)15伏直流穩(wěn)壓電源

1、1 總體方案1.1 穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)方案1）根據(jù)穩(wěn)壓電源的輸出電壓Uo、最大輸出電流Iomax，確定穩(wěn)壓器的型號(hào)及電路形式。2）根據(jù)穩(wěn)壓器的輸入電壓，確定電源變壓器副邊電壓的有效值；根據(jù)穩(wěn)壓電源的最大輸出電流I0max，確定流過電源變壓器副邊的電流和電源變壓器副邊的功率；根據(jù)，查出變壓器的效率，從而確定電源變壓器原邊的功率。然后根據(jù)所確定的參數(shù)，選擇電源變壓器。3）確定整流二極管的正向平均電流、整流二極管的最大反向電壓和濾波電容的電容值和耐壓值。根據(jù)所確定的參數(shù)，選擇整流二極管和濾波電容1.2 原理框圖穩(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(gè)部分組成。如圖1所示。 + + + +

2、+ u1 電 源 u2 整 流 u3 濾 波 u1 穩(wěn) 壓 Uo - - 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 設(shè)計(jì)原理分析2.1 電源變壓器2.1.1 電源變壓器圖電路設(shè)計(jì) 圖變壓器電路 圖變壓器波形圖 電源變壓器的作用是將來自電網(wǎng)的220V交流電壓u1變換為整流電路所需要的交流電壓u2。電源變壓器的效率為：其中：P2 是變壓器副邊功率，P1 是變壓器原邊功率。因此，當(dāng)算出了副邊功率P2后，就可以根據(jù)上表算出原邊功率P1。 電源變壓器參數(shù)計(jì)算集成穩(wěn)壓器的輸入電壓雖然受到最大輸入電壓的限

3、制，但為了使穩(wěn)壓器工作在最佳狀態(tài)及獲得理想的穩(wěn)壓指標(biāo)，該輸入電壓也有最小值的要求。輸入電壓UI的確定，應(yīng)考慮如下因素：穩(wěn)壓器輸出電壓Uo；穩(wěn)壓器輸入和輸出之間的最小壓差(UiUo)min；穩(wěn)壓器輸入電壓的紋波電壓URIP，取Uo、(UiUo)min之和的15%；電網(wǎng)電壓的波動(dòng)引起的輸入電壓的變化，取UO、(UIUO)min、URIP之和的15%。對(duì)于集成三端穩(wěn)壓器，具有較好的穩(wěn)壓輸出特性。輸出為15V的集成穩(wěn)壓器，其最小輸出電壓為： (2.1.1) 取 =23V; (2.1.2) 由 (2.1.3)得 =/1.120.9V (2.1.4)取=22v ,此時(shí)在輸入電壓840V之間,符合穩(wěn)壓器條件

4、。變壓器副邊電流 > (2.1.5)取,由，得變壓器副邊輸出功率= (2.1.6)根據(jù)表1 小型變壓器的效率 副邊功率 效率0.60.70.80.85得，變壓器原邊輸入功率 () 電源變壓器器件選擇選用P1=4W3.67W的變壓器2.2 整流電路2.2.1 整流電路圖設(shè)計(jì)圖2.2.1單相橋式整流電路 圖2.2.2單相橋式整流電路波形圖 整流參數(shù)計(jì)算a直流電壓Uo （） b直流電源Io （） c波動(dòng)系數(shù) （） 整流參數(shù)器件選擇D1-D4選用IN4001型號(hào)二極管2.3 濾波電路 濾波電路圖設(shè)計(jì) 圖 濾波電路 濾波電路參數(shù)的計(jì)算a. 耐壓電流 （）b放電時(shí)間常數(shù)范圍 （）c輸入輸出關(guān)系 （）

5、 d波動(dòng)系數(shù) （） 濾波電路器件選擇電容放電的時(shí)間常數(shù) =RLC 愈大，放電過程愈慢，則輸出電壓愈高，同時(shí)脈動(dòng)成分也愈少，即濾波效果愈好。故應(yīng)該選擇一個(gè)。2.4 穩(wěn)壓電路 穩(wěn)壓電路圖設(shè)計(jì) 圖2.4.1 正、負(fù)雙穩(wěn)壓輸出電路集成穩(wěn)壓器的類型很多，在小功率穩(wěn)壓電源中，普遍使用的是三端穩(wěn)壓器。按輸出電壓類型可分為固定式和可調(diào)式，此外又可分為正電壓輸出或負(fù)電壓輸出兩種類型。（1）固定電壓輸出穩(wěn)壓器常見的有CW78（LM78）系列三端固定式正電壓輸出集成穩(wěn)壓器；CW79（LM79）系列三端固定式負(fù)電壓輸出集成穩(wěn)壓器。三端是指穩(wěn)壓電路只有輸入、輸出和接地三個(gè)接地端子。型號(hào)中最后兩位數(shù)字表示輸出電壓的穩(wěn)定值

6、，有5V、6V、9V、15V、18V和24V。穩(wěn)壓器使用時(shí)，要求輸入電壓UI與輸出電壓Uo的電壓差UI - Uo 2V。穩(wěn)壓器的靜態(tài)電流Io = 8mA。當(dāng)Uo = 5 18V時(shí)，UI的最大值UImax= 35V；當(dāng)Uo=18 24V時(shí)，UI的最大值UImax = 40V。（2）可調(diào)式三端集成穩(wěn)壓器可調(diào)式三端集成穩(wěn)壓器是指輸出電壓可以連續(xù)調(diào)節(jié)的穩(wěn)壓器，有輸出正電壓的CW317系列（LM317）三端穩(wěn)壓器；有輸出負(fù)電壓的CW337系列（LM337）三端穩(wěn)壓器。在可調(diào)式三端集成穩(wěn)壓器中，穩(wěn)壓器的三個(gè)端是指輸入端、輸出端和調(diào)節(jié)端。穩(wěn)壓器輸出電壓的可調(diào)范圍為Uo=1.237V，最大輸出電流Iomax

7、=1.5A。輸入電壓與輸出電壓差的允許范圍為：UI -Uo = 3 40V。三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器的引腳及其應(yīng)用電路可見參考書。根據(jù)設(shè)計(jì)要求：（1）有+15V和-15V兩路輸出，誤差不超過±0.5V。（2）輸出電流在080mA范圍內(nèi)變化時(shí)，均可正常穩(wěn)壓（3）在保證正常穩(wěn)壓的前提下，盡量減小功耗。(4) 具有過流保護(hù)功能 穩(wěn)壓電路參數(shù)計(jì)算+15V和-15V兩路輸出，誤差不超過±0.5V；輸出電流在080mA范圍內(nèi) 集成三端穩(wěn)壓選擇集成穩(wěn)壓器選用+15V輸出的LM7815和-15V輸出的LM7915固定電壓輸出的集成三端穩(wěn)壓器，二者的輸出電壓誤差為±0.5V，輸出最大電

8、流為100mA；在工作環(huán)境溫內(nèi)和功耗范圍內(nèi)有過溫和過流保護(hù)。1. LM7815 引腳圖、參數(shù)及典型應(yīng)用電路（a）LM7815引腳圖 （b） LM7815典型應(yīng)用電路圖 LM7815 引腳圖及典型應(yīng)用電路表1 LM7815參數(shù)2. LM7915 引腳圖、參數(shù)及典型應(yīng)用電路 LM7915引腳圖 LM7915典型應(yīng)用電路圖 LM7915 引腳圖及典型應(yīng)用電路表2 LM7915參數(shù)第三章 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)電路圖圖 直流穩(wěn)壓電源總原理圖3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)設(shè)備及器件（1）multisim模擬仿真電子實(shí)驗(yàn)軟件（2）變壓器 輸入交流電，幅度220V，頻率50Hz（3）整流堆 輸入電壓范圍0V25V（4）

9、電容 470uF電容兩個(gè)，0.1F電容2個(gè)，0.33F電容兩個(gè),300歐姆電阻兩個(gè)（5）三端集成穩(wěn)壓器 LM7815，LM7915各一塊（6）雙通道示波器（7）連接導(dǎo)線若干3.3 仿真圖 ±15v直流穩(wěn)壓電源仿真圖課程設(shè)計(jì)心得體會(huì)為期一周的課程設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束了，雖然期間有很多波折和失敗，但最終還是圓滿的完成了課程設(shè)計(jì)要求，這一期間，我收獲良多。我們組分到的題目是設(shè)計(jì)正負(fù)15V輸出的直流穩(wěn)壓電源，老師為我們的題目進(jìn)行詳細(xì)的要求。剛接到這個(gè)題目我心中一陣竊喜，直流穩(wěn)壓電源最后一節(jié)課我們粗略講過，對(duì)各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的記憶還很清晰，而且上課老師告訴我們兩個(gè)很好用、現(xiàn)在用的很多也實(shí)用的集成穩(wěn)壓器LM7

10、815和LM7915。這更是大大降低器件選擇，參數(shù)計(jì)算和電路搭接的難度。首先我把課本上關(guān)于直流穩(wěn)壓源那一張的內(nèi)容仔細(xì)瀏覽了一遍，理出了設(shè)計(jì)直流穩(wěn)壓電源四個(gè)主要部分的功能，器件參數(shù)要求和電路搭接。然后上網(wǎng)大致搜索了一下直流穩(wěn)壓源的設(shè)計(jì)電路經(jīng)過自己的努力和網(wǎng)上查找最終我畫出了初步的電路圖，開始在電腦上搭接電路，真正的考驗(yàn)開始了。我以為這個(gè)是個(gè)很簡(jiǎn)單的電路，各個(gè)部分結(jié)構(gòu)都很清晰，而且我非常自信的認(rèn)為我的電路很正確?？勺罱K的結(jié)果在mlutisim上仿了好幾次都是錯(cuò)的，最后通過請(qǐng)教了我們模電老師一點(diǎn)一點(diǎn)地解決了問題原因在于我把變壓器和整流橋給弄錯(cuò)了。經(jīng)過修正和調(diào)試終于將電路完整的、正確的準(zhǔn)確無誤的在示波器上將近似正負(fù)15伏電壓的波形輸出。通過這次課程設(shè)計(jì)懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力，我體會(huì)最深刻的三點(diǎn)是：第一、要敢于去動(dòng)手操作和實(shí)踐，從失敗中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，然后應(yīng)用到下次的實(shí)踐當(dāng)中，不斷地失敗不斷地重新開始，直至成功。第二、不能盲目自信，很多事不能想當(dāng)然，遇事都要進(jìn)過謹(jǐn)慎周密的考慮后再行動(dòng)，如果只是憑自己的感覺就行動(dòng)結(jié)果往往會(huì)帶來不好的結(jié)果。第三、真正體會(huì)到自己的學(xué)識(shí)的少，以后應(yīng)該好好的學(xué)習(xí)，尤其是關(guān)于