多路输出直流稳压电源
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辽宁工业大学
模拟电子技术基础课程设计(论文)题目:多路输出直流稳压电源
院(系):
专业班级
学号: 42
学生姓名:
指导教师:(签字)
起止时间: 2014.6.30-2014.7.11
课程设计(论文)任务及评语
院(系):电子与信息工程学院教研室:电子信息工程
注:成绩:平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算
摘要
在当今社会,几乎所有的电子设备都需要有稳衡的电压供给,才能使其处于良好的工作状态。家用电器中的电视机、音响、电脑尤其是这样。电网电压时高时低,电子设备本身耗供电造成不稳定因素。其中直流稳压电源有很多优异的特性,直流稳压电源的供电电源大都是交流电源,当交流供电的电压或负载变化时,稳压器的直流输出电压都会保持稳定。直流稳压电源随着电子设备向高精度、高稳定性和高可靠性方向发展,对电子设备的供电电源提出了高的要求,为获得可靠的直流稳压电源,一个经济可行的办法是把我国用的220V或380V的市电通过一定办法转换为我们所需的直流电,所以直流稳压电源对于我们的模电课程学习来说十分重要,一个稳定可靠的直流稳压电源是今后我们学习、设计其他电路的保证。
直流稳压电源是由隔离变压器、整流滤波电路、进口集成控制电路、功率管或模块调整电路所组成,具有体积小,重量轻,性能稳定可等优点,电压从零起连续可调,可串联或关联使用,直流输出纹波小,稳定度高,稳压稳流自动转换、限流式过短路保护和自动恢复功能,是大专院校、工业企业、科研单位及电子维修人员理想的直流稳压电源,因此制作出能稳定输出±15V,±12V、±5V,电流小于等于500ma的直流电源,意义非常重大。
本文介绍了一种采用集成稳压器制作多路输出直流稳压电源的方法,主要阐述了如何运用集成稳压器,电源变压器,整流管与滤波电容完成规定任务的设计方法,重点叙述了整体设计的工作原理,相关元件的选定思路,电路具体调试过程,最后达到课程设计的具体要求。
关键词:变压;整流;滤波;集成稳压
目录
第1章绪论 (1)
1.1多路输出直流稳压电源概况 (1)
1.2本文研究内容 (1)
第2章多路输出直流稳压电源各部分电路设计 (3)
2.1多路输出直流稳压电源总体设计方案 (3)
2.2具体电路设计 (4)
2.2.1电源变压整流电路设计 (4)
2.2.2过流保护电路设计 (5)
2.2.3滤波电路设计 (6)
2.2.4稳压电路设计 (6)
2.3元器件型号选择 (8)
2.4M ULTISIM仿真、数据分析 (9)
第3章课程设计总结 (12)
参考文献 (13)
元器件清单 (14)
第1章 绪论
1.1 多路输出直流稳压电源概况
很多电子设备,家用电器都需要直流电源供电,其中除了少量的低功耗、便携式的一起设备选用干电池供电外,绝大多数电子设备正常工作需要直流供电,而常用的电源——市电是220V 或380V 的交流电,因此需要把交流电变换成直流电。例如在我们学习的大多数集成运算放大器都需要加规定的直流偏置才能正常工作。所以直流稳压电源对于我们的模电课程学习来说十分重要,一个稳定可靠的直流稳压电源是今后我们学习、设计其他电路的保证。
但是不同的电路对于直流电压值有着不同的需求,常见的有±15V ,±12V 、±5V 等等不同的需求。为了达到巩固课程知识目的的同时,能够做到学以致用,制作一些对于今后有实际意义的电路,我们选择±15V ,±12V 、±5V 六组参数作为设计的电压输出参数值。此次所要设计的电源要求的输出功率较小,为了简化电路并提高电路的稳定性,因此选择集成稳压器的设计思路。
三端固定输出集成稳压器是一种串联调整式稳压器。它将全部电路集成在单块硅片上,整个集成稳压电路只有输入、输出和公共3个引出端,使用非常方便。因其内部有过热、过流保护电路,因此它的性能优良,可靠性高。又因这种稳压器 具有体积小、使用方便、价格低廉等优点,所以得到广泛应用。其代表产品有78xx 正电压输出系列、79xx 负电压输出系列。1
可调输出的集成稳压器是在固定输出集成稳压器的基础上发展起来的,这种集成稳压器,在集成芯片的内部,输入电流几乎全部流到输出端,流到公共端的电流非常小,因此可以用少量的外部元件方便的组成精密可调的稳压电路,应用更为灵活。
1.2 本文研究内容
1.设计并制作一台多路输出直流稳压电源。
2.输出直流电压V V o 5±=,V 12±,V 15±。
3.最大输出电流mA I LM 500=。
4.具有过流保护功能。
设计要求:
1 .分析设计要求,明确性能指标。必须仔细分析课题要求、性能、指标及应
用环境等,广开思路,构思出各种总体方案,绘制结构框图。
2 .确定合理的总体方案。对各种方案进行比较,以电路的先进性、结构的繁简、成本的高低及制作的难易等方面作综合比较,并考虑器件的来源,敲定可行方案。
3 .设计各单元电路。总体方案化整为零,分解成若干子系统或单元电路,逐个设计。
4.组成系统。在一定幅面的图纸上合理布局,通常是按信号的流向,采用左进右出的规律摆放各电路,并标出必要的说明。
第2章 多路输出直流稳压电源各部分电路设计
2.1 多路输出直流稳压电源总体设计方案
方案1:可以运用运放电路,只要有一个直流电压,不论大小,均可以运用同相放大电路,反相放大电路,加法电路,减法电路等将其变为我们想要的任意电压值。
方案2:运用康华光版《电子技术基础》(模拟部分),第十章中所讲的直流稳压电源章节知识,运用电源变压器、整流电路,滤波电路、稳压电路以及过流保护电路,即可输出我们想要的任意大小的直流稳压电压。
方案论证:方案一所限制范围过于局限,只能对所给的直流电源进行变换,另外,运放电路需要运用到大量的电阻,电阻在工作时间过长的时候,会发热,阻值会发生相应的变化,导致输出电压有较大的波动,所以误差会较大;但方案2运用的是220V 的交流市电,首先可用性强,另外,其中还运用到了78,及79系列的芯片,不仅经济,而且还能得到比较稳定的直流稳压电源。而后面所加的电流保护电路,也能有效的控制电路工作的正常的范围内。
综上所述,方案2为最佳方案。
本设计主要分为变压整流电路,滤波电路,稳压输出电路以及过流保护电路四部分。总体框图如下所示:
图2.1总体电路设计