串联型直流稳压电源实验报告

模电课程设计实验报告

学校：XX 专业：XXXX

课题：串联型直流稳压电源

指导老师： XXX

设计学生： XXXXXXX

XXX 学号：XXXX

XXX XXXX

2011/7/4

惠州学院

HUIZHOU UNIVERSITY

目录

一、课题--------------------------------------------------3

二、课题技术指标--------------------------------------------------3

三、设计要求--------------------------------------------------3

四、元件器件清单--------------------------------------------------3

五、设计方案--------------------------------------------------3

六、直流稳压电源的元器件--------------------------------------------------4

七、设计计算--------------------------------------------------6

八、焊接实图--------------------------------------------------8

九、心得体会--------------------------------------------------9

一、课题：串联型直流稳压电源

二、课题技术指标

1、输出电压：8~15V可调

2、输出电流：I O=1A

3、输入电压：交流220V +/- 10%

4、保护电流：I Om =1.2A

5、稳压系数：S r = 0.05%/V

6、输出电阻：R O < 0.5 Ω

7、交流分量（波纹电压）：<10mV

三、设计要求

1、分析电路组成及工作原理；

2、单元电路设计计算；

3、采用分立元件电路；

4、画出完整电路图；

5、调试方法；

6、小结与讨论。

四、元件器件清单

先对输入电压进行降压，然后用单相桥式二极管对其进行整流，整流后利用电容的充放电效应，用电解电容对其进行滤波，将脉动的直流电压变为更加平滑的直流电压，稳压部分的单元电路由稳压管和三极管组成（如图1），以稳压管D1电压作为三极管Q1的基准电压，电路引入电压负反馈，当电网电压波动引起R2两端电压的变化增大（减小）时，晶体管发射极电位将随着升高（降低），而稳压管端的电压基本不变，故基极电位不变，所以由可知将减小（升高）导致基极电流和发射极电流的减小（增大），使得R两端的电压降低（升高），从而达到稳压的效果。负电源部分与正电源相对称，原理一样。

直流稳压电源一般由电源变压器，整流滤波电路及稳压电路组成。变压器吧市电交流电压变所需要的低压交流电。整流器把交流电变为直流电。经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。本次设计主要采用串联型直流稳压电路，通过220V 、50HZ交流电压经电源变压器降压后，通过桥式整

流VD1—VD4整流成直流电再经过滤波电容平滑直流电，减少直流电纹波系数。最后，通过稳压器稳压，将输出电压稳定在10V～40V可调电压。

整体电路图如下：

六、直流稳压电源的元器件

1、变压器

电源变压器是利用电磁感应原理制成静止电气设备,它能将某一电压值的交流电变换成同频率所需要的电压值的交流电变压器的变压比。

如下图所示,当一个正弦交流电压U

1加在初级线圈两端时,导线中就有交变电流I

1

并产生交

变磁通ф1它沿着铁芯穿过初级线圈和次级线圈形成闭合的磁路。在次级线圈中感应出互感应势

U 2,同时ф1也能在初级线圈上感应出一个自感电势E

1

,E

1

的方向与所加电压U

1

的方向相反而幅度

相近,从而限止了I

1

的大小。

2、整流二极管

二极管，其结构是由一个PN结加上相应的电极引线和外壳构成，它有两个电极，由P型半导体引出电极叫正极（又叫阳极），由N型半导体引出电极叫负极（又叫阴极）二极管的电路符号如图

3、电容

电容，由两个金属极，中间夹有绝缘材料（介质）构成，电容的符号。如图

电容

一、电容的种类

电容的种类有很多，可以从原理上分为，无极性可变电容、有极性电容等，从材料上可以分为：CBB电容（聚乙烯），涤纶电容、瓷片电容、云母电容、独石电容、电解电容等。

二、电容器主要特性参数

1、标称电容量和允许偏差

标称电容量是标志在电容器上的电容量。

电容器实际电容量与标称电容量的偏差称误差，在允许的偏差范围称精度。

2、额定电压

在最低环境温度和额定环境温度下可连续加在电容器的电高直流电压有效值，一般直接标注在电容器外壳上，如果工作电压超过电容器的耐压，电容器击穿，造成不可修复的永久损坏。

3、绝缘电阻

直流电压加在电容上，并产生漏电电流，两者之比称为绝缘电阻。

4、损耗

电容在电场作用下，在单位时间内因发热所消耗的能量叫做损耗。

三、电容器的检测

电解电容的容量较一般固定电容量大得多，所以，测量时，应针对不同容量选用合造的量称。根据一般情况下，1～47间的电容，可用R ×1k 挡测，电解电容的正向漏电阻，此值略大于反向漏电阻。实际使用经验表明，电解电容的漏电阻一般应在几百 以上，否则，将不能正常工作。在测试中，若正向、反向均无充电的现象，即表针不动，则说明容量消失或内部断路；如果所测阻值很小或为零，说明电容漏电大或已击穿损坏，不能再使用。

七、设计计算

一、确定变压器次级电压

V U U U U v U V U U U U V

U i i i C E S C E S O i O 152

.118

2.12.118315'

min ===

===+==次次得：由有取由

考虑到最低电压为~220- 10% =198V ，此时次级应有 15V ，所以正常（~220V ）时有：

V U V U 176.1615*198

220

===

次次取 二、选择线路

1、调整管选择

最高输入电压发生在 ~220+10% =242V 此时变压器次级电压U 次 =18.7V V U U i 44.227.18*2.12.1'===’

‘次

极端情况，负载短路，且考虑峰值：V U CEO 7.3144.22*2== 取BV CEO =100V

最大电流：

I OM >=1.2A

最大管压降：V U U U O i CE 44.71544.22'

=-=-=