直流稳压电源课程设计任务书

<电子技术课程设计>

直流稳压电源课程设计任务书

一：设计任务及要求：

1. 设计任务

设计一集成直流稳压电源，满足：

（1）当输入电压在220V交流时，输出直流电压为6V。

（2）输出纹波电压小于5mv，稳压系数<=0.01；

（3）具有短路保护功能。

(4) 最大输出电流为:Imax＝1.0A;

2.通过集成直流稳压电源的设计，要求学会：

（1）选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源。

（2）掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测试方法。

3．设计要求

（1）电源变压器、整流二极管、滤波电容等元件只做选择性设计；

（2）合理选择集成稳压器；

（3）完成全电路理论设计、绘制电路图；

（4）撰写设计报告。全文格式可参照下附一目录格式要求。

（5）希望：设计有新意，切忌完全照搬、抄袭、上下文不统一、文不对题等。

（6）文章请在某些方面12月13日前完成初稿，14日进行初审答辩。

附一：部分

目錄

一.设计任务及要求：

二.基本原理与分析

三.三端集成稳压器

四.稳压电源的技术指标及对稳压电源的要求

五.集成电路选用时应注意的问题

六.参数性能指标及测试方法

七.心得体会

八.参考文献

二、原理与分析

1．直流稳压电源的基本原理

直流稳压电源一般由电源变压器T、整流滤波电路及稳压电路所组成，基本框图如下。各部分的作用：

器T的作用是将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压Ui。变压器副边与原边的功率比为P2/ P1=η，式中η是变压器的效率。

（2）整流滤波电路：整流电路将交流电压Ui变换成脉动的直流电压。再经滤波电路滤除较大的纹波成分，输出纹波较小的直流电压U1。常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。

容C满足RL-C＝（3~5）T/2，或中T为输入交流信号周期，RL为整流滤波电路的等效负载电阻。

）三端集成稳压器：常用的集成稳压器有固定式三端稳压器与可调式三端稳压器。常用可调式正压集成稳压器有CW317（LM317）系列，它们的输出电压从1.25V－37伏可调，最简的电路外接元件只需一个固定电阻和一只电位器。其芯片内有过渡、过热和安全工作区保护，最大输出电流为1.5A。其典型电路如图2，其中电阻R1与电位器R2组成输出电压调节器，输出电压Uo的表达式为：Uo＝1.25（1＋R2/R1）

式中R1一般取120－240欧姆，输出端与调整端的压差为稳压器的基准电压（典型值为1.25V）。

稳压电流的性能指标及测试方法

稳压电源的技术指标分为两种：一种是特性指标，包括允许输入电压、输出电压、输出电流及输出电压调节范围等；另一种是质量指标，用来衡量输出直流电压的稳定程度，包括稳压系数（或电压调整率）、输出电阻（或电流调整率）、纹波电压（纹波系数）及温度系数。测试电路如图3。

图3 稳压电源性能指标测试电路

（1）纹波电压：叠加在输出电压上的交流电压分量。用示波器观测其峰峰值一般为毫伏量级。也可用交流毫伏表测量其有效值，但因纹波不是正弦波，所以有一定的误差。

（2）稳压系数：在负载电流、环境温度不变的情况下，输入电压的相对变化引起输出电压的相对变化，即：

（3）电压调整率：输入电压相对变化为±10%时的输出电压相对变化量，稳压系数和电压调整率均说明输入电压变化对输出电压的影响，因此只需测试其中之一即可。

（4）输出电阻及电流调整率

输出电阻与放大器的输出电阻相同，其值为当输入电压不变时，输出电压变化量与输出电流变化量之比的绝对值.电流调整率：输出电流从0变到最大值时所产生的输出电压相对变化值。输出电阻和电流调整率均说明负载电流变化对输出电压的影响，因此也只需测试其中之一即可。

附二：

直流稳压电源设计(未经整理仅供参考)

直流稳压电源设计

一. 设计任务与设计的基本要求：

(1).直流稳压电源的任务：

利用所学的知识设计并制作交流变换为直流的稳压电源．

(2)直流稳压电源的基本要求：

A．稳压电源在输入电压为220Ｖ．50HZ. 电压变化范围为+10%~-10%条件下：

a. 输出电压可调范围为：+9V~+12V;

b. 最大输出电流为:Imax＝1.5A;

c. 电压调整率≤0.2%(输入电压220V变化范围+10%~-10%下，满载)；

d. 负载调整率≤2%(最低输入电压下，空载到满载)；

e. 纹波电压(峰-峰值) ≤5mV(最低输入电压下，满载);

f. 效率≥40%(输出电压为+9V，输入电压为220V下，满载);

g. 具有过流保护及短路保护功能;

B. 稳流电源在输入电压固定为直流+12V的条件下；

a. 输出电流为：4~20mA可调；

b. 负载调整率≤2%(输入电压+12V，负载电阻由200Ω~300Ω变化时，输出电流为20mA时的相对变化率);

C. DC-DC变换器在输入电压为+9V~+12V条件下：

a. 输出电压为+100V，输出电流为10mA;

b. 电压调整率≤2%(输入电压变化范围+9V~+12V)；

c. 负载调整率≤2%(输入电压+12V下，空载到满载);

d. 纹波电压(峰-峰值) ≤100mA(输入电压+9V下，满载);

注：以下是本电路的发挥部分：

(1)扩充功能：

a. 排除短路故障后，自动恢复为正常状态；

b. 过热保护；

c. 防止开, 关机时产生的＂过冲＂；

(2)提高稳压电源的技术指标；

a. 提高稳压调整率和负载调整率；

b. 扩大输出电压调节范围和提高最大输出电流值．

(3)改善DC-DC变换器的性能；