可调直流稳压电源课程设计

电子技术课程设计—可调直流稳压电源

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一、设计目的 (3)

二、设计任务及要求 (3)

三、实验设备及元器件 (3)

四、设计步骤 (4)

1、电路图设计方法 (4)

2、设计的电路图 (5)

五、总体设计思路 (5)

1、直流稳压电源设计思路 (5)

2、直流稳压电源原理 (6)

（1） ................................................................... 直流稳压电

源6

（2） ................................................................... 整流电路6

（3）滤波电路一一电容滤波电路 (7)

（4） ............................................................... 稳压电路9

3、设计的电路原理图 (10)

4、设计方法简介 (10)

六、课程设计报告总结 (12)

七、参考文献 (12)

引言

直流稳压电源一般由电源变压器，整流电路，滤波电路及稳压电路所组成。变压器把交流

电压变为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。本设计主要采用直流稳压构成集成稳压电路，通过变压，整流，滤波，稳压过程将220V交流电，变为稳定的直流电，并实现电压可在1-25V可调。

关键词：直流，稳压，变压。

、设计目的

1、学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤,

培养综合设计与调试能力。

2、学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。

3、培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。

、设计任务及要求

1、设计一个连续可调的直流稳压电源，主要技术指标要求：

①输入（AC） : U=220V，f=50HZ ；

②输出直流电压U 2: 1v--25v ；

③输出电流：I0乞1二；

2、设计电路结构，选择电路元件，计算确定元件参数，画出实用原理电路图。

3、自拟实验方法、步骤及数据表格，提出测试所需仪器及元器件的规格、数量。

4、在仿真软件multisim上画出电路图，仿真和调试，并测试其主要性能参数。

三、实验设备及兀器件

1.装有multisim电路仿真软件的PC;

2•原件清单；

四、设计步骤

1、电路图设计方法

（1）确定目标：设计整个系统是由那些模块组成，各个模块之间的信号传输，并画出直流稳压电源方框图。

（2）系统分析：根据系统功能，选择各模块所用电路形式。

（3）参数选择：根据系统指标的要求，确定各模块电路中元件的参数。

（4）总电路图：连接各模块电路。

（5）将各模块电路连起来，整机调试，并测量该系统的各项指标。

（6）采用三端集成稳压器电路，用输出电压可调且内部有过载保护的三端集成稳压器，输

出电压调整范围较宽，设计一个电压补偿电路可实现输出电压从O V起连续可调，因要求

电路具有很强的带负载能力，需设计一软启动电路以适应所带负载的启动性能。该电路所用

器件较少，成本低且组装方便、可靠性高。

2、设计的电路图

图1可调的直流稳压电源

五、总体设计思路

1、直流稳压电源设计思路

（1）电网供电电压交流220V（有效值）50Hz ,要获得低压直流输出，首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。

（2）降压后的交流电压，通过整流电路变成单向直流电，但其幅度变化大（即脉动大）

（3）脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑，脉动小的直流电，即将交流成份滤掉，保留其直流成份。

（4）滤波后的直流电压，再通过稳压电路稳压，便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出，供给电压表。

2、直流稳压电源原理

(1) 直流稳压电源

直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。

图2直流稳压电源的方框图

其中：

(1)电源变压器：是降压变压器，它将电网220V

交流电压变换成符合需要的交流电压, 并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定。

(2)整流电路：禾U用单向导电元件，把50Hz的正弦

交流电变换成脉动的直流电

(3)滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流

电压。

(4)稳压电路：稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压和负载的变化而变

化。

(2) 整流电路

(1)直流电路常采用

二极管单相全波整流电路，电路如图3所示。

Γ∖八

/Wλ

⅛ 2S i

ULT X□

I_一

rV⅛l LJ

图3单相桥式整流电路

(2)

工作原理

设变压器副边电压u 2^,2U 2 si ^ 't ,U 2为有效值。

在U ?的正半周内，二极管 D1、D2导通，D3、D4截止；U ?的负半周内，D3、D4导 通，D1、D2截止。正负半周内部都有电流流过的负载电阻

R L ，且方向是一致的。如图 4

C

π 2π 3ι

⅞ r

图4单相桥式整流电路简易画法及波形图

在桥式整流电路中，每个二极管都只在半个周期内导电， 所以流过每个二极管的平均电

流等于输出电流的平均值的一半， 即电路中的每只二极管承受的最大反向电压为 U 2是变压

器副边电压有效值。

(3) 滤波电路一一电容滤波电路

采用滤波电路可滤除整流电路输出电压中的交流成分， 使电压波形变得平滑。 常见的滤

波电路有电容滤波、电感滤波和复式滤波等。

在整流电路的输出端，即负载电阻

R L 两端并联一个电容量较大的电解电容

C ,则构成

了电容滤波电路，如图 5所示电路，由于滤波电容与负载并联，也称为并联滤波电路。

-22OV 50 HZ

。

π

2

π

"

5π