《电源技术》大作业__±5V简易直流稳压电源的设计

《电源技术》大作业

题目：±5V简易直流稳压电源的设计学习中心：天津武清奥鹏学习中心

层次：高起专

专业：电力系统自动化技术

卡号： 201303606164

学生：赵立岩

完成日期： 2014 年 8 月 29 日

内容摘要

根据课设规定，设计并制作有一定输出电压调节范围和功能的数控直流稳压电源。可用于输出直流电压调节范围5~15V，纹波小于10mV输出电流为止500m A.稳压系数小于0.2。直流电源内阻小于0.5Ω。输出直流电压能步进调节，步进值为1V。由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进增的减。

该简易直流稳压电源主要包括三大部分：

1.数控部分，即通过数字电路调节控制稳压电源、

2.D/A变换器

3.可调稳压电源。

具体工作原理为：通过数字控制部分控制可逆二进制计数器，再由二进制计数器的输出输入到D/A变换器，经D/A变换器转换成相应的电压，此电压经过放大到合适的电压值后，去控制稳压电源的输出，使稳压电源的输出电压以1V的步进值增或减。

目录

内容摘要 ...........................................................................................................................I 引言 .. (1)

一、简易直流稳压电源相关参数 (2)

二、简易直流稳压电源工作原理 (2)

三、简易直流稳压电源电路设计 (2)

3.1．整流、滤波电路 (2)

3.2．可调稳压电路 (4)

3.3．D/A转换器电路 (4)

3.4．数字控制电路 (5)

3.5．辅助电源电路 (6)

四、简易直流稳压电源的相关调试 (6)

4.1．辅助电源的安装调试 (6)

4.2．单脉冲及计数器调试 (7)

4.3．D/A变换器电路调试 (7)

4.4．可调稳压电源部分调试 (7)

参考文献 (8)

引言

在电子电路和电气设备中，通常都需要电压稳定的直流电源供电，直流电源。当今社会人们极大的享受着电子设备带来的便利，但是任何电子设备都有一个共同的电路--电源电路。大到超级计算机、小到袖珍计算器，所有的电子设备都必须在电源电路的支持下才能正常工作。当然这些电源电路的样式、复杂程度千差万别。超级计算机的电源电路本身就是一套复杂的电源系统。通过这套电源系统，超级计算机各部分都能够得到持续稳定、符合各种复杂规范的电源供应。袖珍计算器则是简单多的电池电源电路。

由于电子技术的特性，电子设备对电源电路的要求就是能够提供持续稳定、满足负载要求的电能，而且通常情况下都要求提供稳定的直流电能。提供这种稳定的直流电能的电源就是直流稳压电源。直流稳压电源在电源技术中占有十分重要的地位。

稳压电源的分类方法繁多，按输出电源的类型分有直流稳压电源和交流稳压电源；按稳压电路与负载的连接方式分有串联稳压电源和并联稳压电源；按调整管的工作状态分有线性稳压电源和开关稳压电源；按电路类型分有简单稳压电源和反馈型稳压电源，等等。如此繁多的分类方式往往让初学者摸不着头脑，不知道从哪里入手。其实应该说这些看似繁多的分类方法之间有着一定的层次关系，只要理清了这个层次自然可以分清楚电源的种类了。

既然我们谈的是稳压电源的分类，那么首先就应该清楚电源的输出是什么，是输出直流电还是输出交流电。这样第一个层次就出来了，首先应该根据电源的输出类型来分类。接下来的分类就要麻烦一些，是按稳压电路与负载的连接方式分类还是按调整管的工作状态分类呢？其实了解一下我们身边的电子设备会发现实际应用中稳压电源有两个区别很大的种类，一种是各种比较简单的电子设备中广泛使用的线性稳压电源，比如收音机、小型音响等；一种是各种复杂电子设备中广泛使用的开关稳压电源，比如大屏幕彩电、微型计算机等。这样看来第二个层次的分类我们可以根据调整管的工作状态来分类。接下来的第三个层次的分类就是根据稳压电路与负载的连接方式来分类。再往下面细分由于各种不同的电路特性相差太大，就不好一概而论，应该根据每一个具体类别的特性进行分类区分了。当然这里所谈的分类只是根据直流稳压电源的特点给出一个大致的分类思路

一、简易直流稳压电源相关参数

设计并制作有一定输出电压调节范围和功能的数控直流稳压电源。基本要求如下：输出直流电压调节范围-5V-5V输出电流为止500m A.稳压系数小于0.2。直流电源内阻小于0.5Ω。输出直流电压能步进调节，步进值为1V。由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进增的减。

二、简易直流稳压电源工作原理

根据设计任务要求，数控直流稳压电源的工作原理框图如图1所示。主要包括三大部分：数字控制部分、D/A变换器及可调稳压电源。数字控制部分用+、-按键控制一可逆二进制计数器，二进制计数器的输出输入到D/A变换器，经D/A 变换器转换成相应的电压，此电压经过放大到合适的电压值后，去控制稳压电源的输出，使稳压电源的输出电压以1V的步进值增或减。

图1简易数控直流稳压电源框图

三、简易直流稳压电源电路设计

3.1．整流、滤波电路

首先确定整流电路结构为桥式电路；滤波选用电容滤波。电路如图2所示。理论上来说，整流电路中的电容越大越好，可以减小电路中的脉动。但并不是电容越大电流就越大，要是需要大电流的话，可以在稳压电路的基础上加扩流电路

电路的输出电压U

I 应满足下

式：

U≥U

omax

+（U

I

-U

O

）min+△U

I

式中，U

omax 为稳压电源输出最大值；（U

I

-U

O

）min为集成稳压器输入输出最小电

压差；U

RIP 为滤波器输出电压的纹波电压值（一般取U

O

、（U

I

-U

O

）min之和的确良10%）；

△U

I 为电网波动引起的输入电压的变化（一般取U

O

、（U

I

-U

O

）min、U

RIP

之和的10%）。