直流稳压电源课程设计

目录1、绪论——————————————————————-22、设计指标及要求-----------------------------------23、内容摘要-----------------------------------------34、关键词-------------------------------------------35、方案比较与论证----------------------------------4-56、电路设计原理、参数计算、器件选择----------------5-97、方案的优点和缺点---------------------------------98、注意事项-----------------------------------------99、课程设计的心得体会------------------------------9-1010、元器件清单及相关参数----------------------------1011、参考文献----------------------------------------11直流稳压电源的设计1、绪论在我们的学习工作中，电子电路的应用，通常都需要电压稳定的直流电源供电。

在电路运用日趋广泛的情况下，独立运用一个集成电路中的某一部分的元件运用逐渐减少，因此本设计的主要在于桥式整流电路、滤波电路、稳压电路的运用和选择上，再设计和运用的过程中有着一定的局限性。

本课程设计中为了能够使所用的元件参数有根有据，有相应的计算公式代入进行理想计算。

本课程实际的目的是给具体的设计制作调试提供一个参考，共同进行讨论。

所用方法并不是唯一的，一起讨论一起实践，以期赢得共同进步。

本次课程设计在设计和制作时以、《电子技术工艺与设计基础》、《电路分析》、《模拟电子技术基础》、《常用电子元件手册》等课程知识为基础。

2、设计指标及要求在输入交流电压220V，50Hz，电压变化范围±10%的条件下（1）、输入电压V L = 11V±1V连续可用（2）、最大输出直流电流I L(max)=200mA（3）、稳压系数Sv≤0.05（4）、电源电阻r o≤0.2Ω3、内容摘要在学习工作研究中，电子电路通常都要用电压稳压的直流电源供电，该稳压电源可连续调节，弥补了传统稳压电源的不足。

通常的小功率稳压电源的组成可以由电源变压器、整流、滤波和稳压电路等四部分组成。

在直流稳压电路中，常用集成三端稳压器作为稳压器件，其具有体积小、价格低、稳定性高等优点，但其输出电压实际值误差较大，因此本设计完善解决该问题。

In the study，works .In the electronic circuit，usually all want to use voltage stability of the dc power supply ,The regulated power supply can be continuous adjustment, make up for the deficiency of the traditional stabilized voltage supply. Usually the small power voltage stabilizer composed of the power transformers ,voltage circuit ,filter and four components. In dc voltage stabilizer , commonly used three end stabilizer as regulators integrated a ,it has small volume ,price low, stability ,and advanced advantage ,but it is the output voltage of the actual value error is bigger ,so this design perfect solution to the problem.4、关键词稳压电源，直流，滤波，稳压，串联式。

5、方案比较与论证在设计中，主要原理是：电源变压器将交流电220V的电压变为要求所需的电压值，然后通过整流电路将交流电压变成脉动的直流电压。

由于此脉动直流电压还含有较大的纹波，必须通过滤波电路滤除，得到平滑的直流电压。

但这样的电压还随交流电源电压波动（一般有±10%左右的波动）、负载和温度的变化而变化。

因而在整流、滤波电路之后，还需接稳压电路。

稳压电路的作用是当电网电压波动、负载和温度变化时，维持输出直流电压稳定。

如图所示图1-1稳压电源的构成图图1-2整流及稳压过程方案一：由分立元件构成串联式直流稳压电源。

稳压部分采用串联式稳压电路，其电路结构比较简单，成本较低，试验容易实现，可满足全部的设计要求，而且所需内容与我们所学基础知识可以紧密结合。

方案二：由三断集成稳压器构成直流稳压电源。

稳压部分采用三端集成稳压器，电路及其简单，采用集成块，先进，但造价香比方案一要高，与所学基础知识结合不紧密，其具有体积小、价格低、稳定性好、输出电压可调等优点，但它的输出电压实际值的误差较大。

方案三：用开关式直流稳压电源。

其优点是效率高。

其缺点是电路复杂与所学基础知识结合不紧密。

综合考虑所述，采用方案一。

6、电路设计及原理与参数计算及器件选择（1）、电路如下图所示分立元件构成的直流稳压电源（2）、确定变压器的次边电流I2及功率P2.设ν1=2V1sinωt(v)= 2·220sin2πft=2·220sin(2π·50t) (v) ν2 =2V2sin(2π·50t) (v)ν1为标称值时，V1=220v——V2——V Iν1波动率为+10%时, V1(max)=1.1V1——V2(max)=1.1V2——V I(max)=1.1V Iν1波动率为-10%时, V1(min)=0.9V1——V2(min)=0.9V2——V I(min)=0.9V IV L——V I——V2若使T1不进入饱和区，则必须满足V ce1>2 V cesV I(min)- V L(max)≥V ces即0.9V I -12≥2*1∴V I ≈ 16v不带负载时，V I =2V2 带负载时，V I =(1.1~1.3)V2此时取V I =1.2V2则V2= V I/1.2=16/1.2≈13.5vP= V2·I2 ,一般情况下，I2=1.2 I I(max) 而I I(max)=1.5I L故I2=1.2·1.5·200=360mAP2= V2·I2=13.5v·360mA≈5w综上所述，选定功率为15w，次级具有18v抽头的电源变压器。

（3）、确定整流滤波电路参数①、选定4只二极管根据导通时的平均功率及二极管承受反向电压时的最大电流选定二极管。

由I D≥(1/2)·I I(max)=(1/2)·1.5·200=150mAV Rm≥2V2(max)= 2·1.1 V2≈21v可选定4只二极管的型号为2DP4（I D=500mA, V Rm=600v ）②、选定C根据R L′·C≥（3~5）·(2/T)R i=V I/I I=16v/ I I(max)=16/(1.5·200mA)≈54ΩR L′= R i =54ΩT=1/f=1/50C≥(5/2)T/ R i=(5/2)(1/50)/54=925μf可选定C为1000μf /30v③、确定T1 ，T1′对T1,由V (BRCEO1)>V I(max)-V L(min)=1.1·16-0=17.6vI CM1>I L(max)=1.5·200=300mAP CM1≥V(BRCEO1)·I CM1=17.6·300mA=5.28w可选定大功率管为3DD01(V (BRCEO)=100v ,I CM=1A, P CM=15w) 对T1′,由V′(BRCEO1)=17.6vI′CM1= I CM/β=300/50=6mAP′CM≥17.6v·6mA=105.6mw可选定小功率管为3DG4E (V(BRCEO)=30v ,I CM=300mA, P CM=300mw)④、确定基准电压参数选定D Z,R Z.由V BE2+V Z=(R2′/(R1′+R2′))V L=n·V L (0.5<n<0.8)V L= ((R1′+R2′)/ R2′)( V BE2+V Z)=(R1+R W+R2)( V BE2+V Z)/ R2′取n= R2′/(R1′+R2′)=0.6则可得V Z= n·V L- V BE2=0.6·11-0.7=5.9v可选D Z为2CW7C (V Z=5v~6.5v, I z(min)=10mA, I z(max)=38mA) 由（V L(max)-V Z）/R Z<I Z(max)（V L(min)-V Z）/R Z>I Z(min)可得（V L(max) -V Z）/ I Z(max)< R Z<（V L(min)-V Z）/ I Z(min)即（12-5.9）/38mA =160Ω< R Z <（10-5.9）/10mA =410Ω可选R Z=250Ω⑤、确定R c2，T2选T2与T1′相同取I c2 = 1mAR c2 = (V I -（2V BE+V L））/ I c2 = 3.6kΩ⑥、确定取样电阻R W=1kΩ，由V L(max)=((R1+R W+R2)/R2)( V BE2+V Z)V L(min)=((R1+R W+R2)/R2+R W)( V BE2+V Z)即12=( (R1+R2+1)/R2)·（0.7+7）10=( (R1+R2+1)/（R2+1）)（0.7+7）从而解得R1=3 kΩ，R2=5 kΩ，故选定R1=3 kΩ，R2=5 kΩ，R W=1kΩ。

（4）、验证S V，r o, （S V<0.05 ，r o≤0.2Ω）S O=(△V L/V L)/( △V I/V I)／RL恒定=(1/n|A V2|)(VτV L)R O=|△V L/I L|／VI恒定≈(R C+r be1)/β1 n|A V2| (n= R1′/( R1′+R2′)A V2=β2R C2/{ R1′∥R2′+ r be1 +(1+β2)r2}7、方案的优缺点及实用价值优点：1、技术成熟2、电路简单3、稳压性能好4、完全可满足技术指标5、成本较低缺点：1、效率低（浪费能源，实际只能使用30%-40%左右。