12V直流稳压电源的设计
12V直流稳压电源设计

12V直流稳压电源设计一、设计要求:1.输出电压:12V(直流)2.输出电流:可调整范围为0-2A3.稳压精度:小于2%4.输入电压范围:220VAC5.效率:大于80%二、设计思路:为了满足上述设计要求,可以采用变压器、整流滤波、稳压电路等组成的基本电源设计结构。
1.变压器:根据输入电压要求为220VAC,通过变压器降压为12VAC,变压器的绕组比例为220/12=18.3:12.整流滤波:将变压器输出的12VAC信号通过桥式整流电路进行整流,然后经过滤波电路,将波形平滑为直流信号。
3.稳压电路:为了实现稳压功能,可以选择使用LM7805稳压芯片。
4.输出电流调节:在稳压电路之后,可以连接电流限制电路,以便根据需要调整输出电流。
5.效率提高:为了提高效率,可以使用MOS管进行电流调节,并配备恰当的负载驱动电路。
三、具体设计步骤:1.计算变压器比例:根据输入电压为220VAC,输出电压为12VAC,通过变压器降压的比例为220/12=18.3:1、因此,可以选择变压器的绕组比例为18.3:12.整流电路设计:将变压器输出的12VAC信号通过桥式整流电路进行整流。
桥式整流电路一般采用四个二极管组成,可以将交流信号转换为单向的脉动直流信号。
整流后的电压峰值为12VAC*1.414=16.97V。
3.滤波电路设计:通过添加电容器,将整流后的脉动直流信号进行平滑处理,得到更接近直流信号。
根据输出电流的需求,选择合适的电容器容值,一般可以选择1000uF的电容器。
4.稳压电路设计:连接稳压芯片LM7805,将整流滤波后的信号稳定在12V。
为了提高稳压精度,可以在输入端添加滤波电容器和稳压电容器。
5.电流限制电路设计:根据需要调整输出电流,可以选择合适的限流电阻。
6.提高效率:通过使用MOS管进行电流调节,并配备恰当的负载驱动电路,可以提高效率。
四、安全考虑:1.输入电压:在设计电路时,应确保输入电路采用适当的隔离方式,以确保操作的安全性。
12V直流稳压电源的设计要点

内容摘要本设计是关于土12V简易直流稳压电源的设计,论题方向是以单相桥式整流及三端集成稳压器为主,设计一台具有实用价值的小容量简易直流稳压电源。
要求:输入电压AC220V输出电压土12V、输出电流1A、容量24W输入端须设上电指示灯、输出端须具备短路和过流保护功能。
按照所学知识和相关指导书及补充的写作要求,综述了目前常用直流稳压电源的分类、各自适用范围及优缺点,完整详细地设计了土12V简易直流稳压电源电路,并对各组成部分的功能及工作原理进行了分析。
关键词:直流稳压电源;集成稳压器;小容量;设计;分析内容摘要目录 (I)1直流稳压电源的分类..............关键词:直流稳压电源;集成稳压器;小容量;设计;分析 (I)2设计规范及任务 (3)2.1 设计规范 (3)2.2 设计任务 (3)2.3 要求掌握 (3)3各电路组成的工作原理及设计的采用 (4)3.1 指示电路 (4)3.2 变压电路 (4)3.3 整流电路 (4)3.4 滤波电路 (5)3.5.1 结构与符号 (7)3.5.2 线性三端集成稳压器的分类及型号 (7)3.5.3 三端集成稳压器的工作原理 (7)3.5.4 三端集成稳压器的基本应用电路 (10)4基本原理 (12)4.1 电路的基本组成 (12)4.2 组成部件的功能 (12)5各电路组成的元件选择与参数确定 (13)5.1 指示电路 (13)5.2 变压电路 (13)5.3 整流电路 (13)5.4 滤波电路 (14)5.5 稳压电路 (14)5.6 稳压电源的保护电路 (14)6电路图及电路的工作原理 (15)6.1 ± 12V简易直流稳压电源电路图 (15)6.2 ±2V简易直流稳压电源电路的工作原理 (15)7主要元器件清单 (16)参考文献 (17)引言人类的经济活动已经进入工业经济时代,并正在转入高新技术产业迅猛发展的时期,电源是位于市电与负载之间,向负载提供优质电能的供电设备,是工业的基础,而稳压电源技术是一种应用功率半导体器件,综合电力变换技术、现代电子技术、等多学科技术。
直流开关稳压电源设计

直流开关稳压电源设计一、设计背景及意义随着电子技术的飞速发展,各类电子设备对电源的需求日益增长。
直流开关稳压电源以其高效、稳定、体积小、重量轻等优点,在通信、计算机、家用电器等领域得到了广泛应用。
设计一款性能优越、可靠性高的直流开关稳压电源,对于提高电子设备的整体性能具有重要意义。
二、设计目标1. 输出电压范围:12V±1V;2. 输出电流:2A;3. 转换效率:≥85%;4. 工作温度范围:25℃~+85℃;5. 具有过压、过流、短路保护功能;6. 体积小,便于安装。
三、设计方案1. 电路拓扑选择本设计采用开关电源的主流拓扑——反激式变换器。
反激式变换器具有电路简单、体积小、效率高等优点,适用于中小功率电源设计。
2. 主控芯片选型选用ST公司的STM32F103系列微控制器作为主控芯片,该芯片具有高性能、低功耗、丰富的外设资源等特点,能够满足开关电源的设计需求。
3. 功率开关管选型功率开关管是开关电源的核心元件,本设计选用N沟道MOSFET作为功率开关管。
根据设计指标,选用IRF530N型号MOSFET,其导通电阻低,可降低开关损耗,提高转换效率。
4. 输出整流滤波电路设计输出整流滤波电路采用肖特基二极管和LC滤波电路。
肖特基二极管具有正向压降低、开关速度快的特点,适用于开关电源整流。
LC滤波电路能有效抑制输出电压纹波,提高输出电压稳定性。
5. 保护电路设计为实现过压、过流、短路保护功能,设计如下保护电路:(1)过压保护:在输出端设置一个电压比较器,当输出电压超过设定值时,触发保护动作,切断功率开关管的驱动信号。
(2)过流保护:在功率开关管源极串联一个取样电阻,实时监测电流值。
当电流超过设定值时,触发保护动作,切断功率开关管的驱动信号。
(3)短路保护:在输出端设置一个电流比较器,当输出电流超过设定值时,触发保护动作,切断功率开关管的驱动信号。
四、实验验证与优化1. 搭建实验平台,对设计的直流开关稳压电源进行测试,观察输出电压、电流、效率等参数是否符合设计要求。
±12V简易直流稳压电源设计

±12V简易直流稳压电源设计直流稳压电源是一种常见的电路设计,在各种电子设备中广泛应用。
在这篇文章中,我将介绍如何设计一个基于±12V直流稳压电源。
设计一个±12V直流稳压电源需要考虑以下几个方面:输入电压范围、输出电压稳定性、负载能力和保护功能等。
下面是一个简单的电路设计流程。
1.确定输入电压范围首先,我们需要确定电源的输入电压范围。
一般而言,直流稳压电源的输入电压范围为AC100-240V,输出电压范围是DC±12V。
输入电压范围可以根据实际需求进行调整。
2.选择变压器在选择变压器时,我们需要根据输入电压范围选择合适的型号。
变压器的主要功能是将输入交流电压转换为适当的低压交流电压。
在这种情况下,我们可以选择一个适当的变压器来得到所需的低压交流电压。
3.整流电路接下来,我们需要设计整流电路以将交流电压转换为直流电压。
常见的整流电路包括整流桥和滤波电容。
整流桥可以将交流电压的负半周转换为正半周,从而得到一个脉动的直流电压。
滤波电容可以去除脉动,使得输出电压更加稳定。
4.电压调整电路为了得到所需的输出电压,我们需要设计一个电压调整电路。
这个电路通常使用稳压器,如集成稳压IC或离散元件,来稳定输出电压。
稳压器可以根据负载的需求动态调整输出电压,从而确保输出电压的稳定性。
5.输出电流保护电路为保护负载和电源电路,我们需要设计一个输出电流保护电路。
这个电路可以监测输出电流并在超过设定值时断开输出。
一种常见的保护电路是使用电流传感器和比较器来实现。
当输出电流超过设定值时,比较器将触发保护装置,使输出电路停止工作。
在设计完电路之后,我们需要进行仿真和实际测试来验证电路的性能。
我们可以使用电子设计自动化工具,如Multisim、PSPICE等来进行仿真,并使用示波器、多用表等工具来验证电路的性能。
在设计一个电源时,我们还需要考虑其他一些因素,如温度稳定性、输出电压漂移、电源效率等。
直流稳压电源设计方案.d

直流稳压电源设计方案2篇【直流稳压电源设计方案(一)】随着电子设备的广泛应用,直流稳压电源的需求在不断增加。
直流稳压电源能够将交流电转换为稳定的直流电,并根据需要提供不同电压和电流的输出。
本篇将介绍直流稳压电源的设计方案以及其应用。
直流稳压电源的设计方案首先需要确定电源输出的电压和电流。
根据实际需求,我们选择了输出电压为12V,电流为3A的直流稳压电源。
为了确保输出电压的稳定性,我们选择采用稳压模块进行电压调节。
稳压模块是一种能够实现电压稳定输出的电子元件。
常见的稳压模块有线性稳压模块和开关稳压模块。
线性稳压模块成本低、实现简单,但效率较低;开关稳压模块效率高,但成本相对较高。
根据需求和经济性,我们选择了线性稳压模块。
接下来,我们需要选取适当的稳压模块以及其他所需的电子元件。
首先,选择一款符合要求的线性稳压模块。
通过对市面上的产品进行比较和测试,我们选择了一款额定输入电压为24V的线性稳压模块,该模块具有良好的稳定性和可靠性。
其次,我们还需要选择输入电压为24V的电源适配器,用于提供输入电源。
适配器的选取需要考虑电源输出电压的稳定性和适配器的质量可靠性。
我们选择了一款质量可靠、输入电压稳定的适配器。
除了稳压模块和电源适配器外,我们还需要选择其他电子元件,如滤波电容、电位器等。
这些元件的选择需要根据实际需求和设计要求来确定。
设计好电路原理图后,我们还需要进行模拟仿真和实际测试,以验证电路的稳定性和性能。
在模拟仿真中,我们可以通过电路仿真软件进行电路分析,并对电路进行优化。
在实际测试中,我们可以通过连接实际元件并进行电路调试来验证电路的性能。
最后,我们需要对电路进行封装和外壳设计,以保护电路和电子元件。
电路封装的设计需要考虑元件布局的合理性和电路的散热性能。
外壳设计则需要考虑美观性和产品的使用便捷性。
【直流稳压电源设计方案(二)】直流稳压电源广泛应用于各类电子设备和实验设备中,其设计方案多样化。
本篇将继续介绍直流稳压电源的设计方案以及其应用。
可调直流稳压电源的设计实验报告

可调直流稳压电源的设计实验报告一、实验目的本次实验的目的是设计并制作一个可调直流稳压电源,能够输出稳定的直流电压,并且电压值在一定范围内可调节,以满足不同电子设备和电路的供电需求。
二、实验原理可调直流稳压电源通常由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成。
电源变压器的作用是将市电交流电压(通常为 220V)变换为适合后续电路处理的较低交流电压。
整流电路将交流电压转换为单向脉动直流电压。
常见的整流电路有半波整流、全波整流和桥式整流等。
滤波电路用于滤除整流输出电压中的交流成分,使输出电压变得平滑。
常用的滤波电路有电容滤波、电感滤波和π型滤波等。
稳压电路的作用是在输入电压、负载电流和环境温度等因素发生变化时,保持输出直流电压的稳定。
常见的稳压电路有串联型稳压电路、三端集成稳压器等。
本实验采用串联型稳压电路,其基本原理是利用调整管的电压调整作用,使输出电压保持稳定。
通过改变调整管的基极电压,可以调节输出电压的大小。
三、实验设备与材料1、电源变压器:220V/15V2、整流二极管:IN4007×43、滤波电容:2200μF/25V×24、集成稳压器:LM3175、电位器:10kΩ6、电阻:240Ω、390Ω7、面包板、导线若干8、万用表、示波器四、实验电路设计1、电源变压器将 220V 市电降压为 15V 交流电压。
2、采用桥式整流电路将 15V 交流电压整流为脉动直流电压。
3、用2200μF 电容进行滤波,得到较为平滑的直流电压。
4、以 LM317 为核心构建串联型稳压电路,通过调节电位器改变LM317 的输出电压。
电路原理图如下:此处插入原理图五、实验步骤1、按照电路原理图,在面包板上搭建电路。
在搭建电路时,注意元件的引脚顺序和正负极性,确保连接正确无误。
2、检查电路连接无误后,接通电源。
使用万用表测量滤波电容两端的电压,确认是否在预期范围内。
3、调节电位器,用万用表测量 LM317 输出端的电压,观察电压是否能够在一定范围内连续可调。
PCB课程实验——⑷12V直流稳压电源

实验四:12V直流稳压电源的PCB设计
请按要求设计一个12V直流稳压电源的原理图及PCB图,要求:①画出直流稳压电源的电路原理图;②原理图要自动标识元器件,进行电气规则检查,生成网络表、元件采购报表;③生成相应的PCB文件并进行元器件的布局以及铜箔连线的自动布线,地线和电源线的宽度为30mil(最宽50mil,最小20mil),对所有的焊盘补泪滴,最后进行DRC检查。
12V直流稳压电源的原理图如图1所示。
图1 12V直流稳压电源的原理图
实验报告要包含题目、实验目的、实验仪器、实验内容、实验要求、实验结果和小结这几部分内容,具体如下:
实验四:直流稳压电源的PCB设计
1) 实验目的:
①使学生熟练掌握从原理图的绘制,到PCB制作中各环节的应用设计技巧;
②通过综合的设计练习,培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力。
2)实验仪器设备:计算机
3) 实验内容:
①设计一个直流稳压电源电路,并绘制该电路的原理图;
②规划电路板,制作相应的PCB文件。
4) 实验要求:
①画出直流稳压电源的电路原理图;
②原理图要自动标识元器件,进行电气规则检查,生成网络表、元件采购报表;
③生成相应的PCB文件并进行元器件的布局以及铜箔连线的自动布线,地线和电源线的宽度为30mil(最宽50mil,最小20mil),对所有的焊盘补泪滴,最后进行DRC检查。
④完成实验报告,内容包括:实验题目、实验目的、实验仪器设备、实验内容、实验要求、直流稳压电源的电路原理图、生成的
网络表、元件采购报表、相应的PCB文件和DRC检查截图、实验的总结和结论。
5)实验结果
实验结果如附件中图1到图。
所示。
6)小结。
0~12V可调直流稳压电源设计

0~12V可调直流稳压电源电路图适合电子爱好者制作的从0V起调的稳压电源的电路如图所示。
0~12V可调直流稳压电源电路电路工作原理:由电阻R4、R5组成的采样电路将输出电压Vo的一部分送入运算放大器IC1的反相端,它与由稳压管VZ3、电阻R2和电位器RP组成的基准电压(晶体管V1、稳压管VZ1、电阻R0、R1组成的恒流源为稳压管VZ3提供稳定的电流)相比较,将比较结果送至输出端,从而控制晶体管V3的导通电压。
如果电位偏低,使Vo减小,采样电路亦使晶体管V3的c-e结电压减小,从而使Vo升高,反之亦然。
如此起到了稳定输出电压的作用。
晶体管V4和电阻R7组成过电流保护电路。
当输出电流超过额定电流(本电源为1A)时,V4导通,使晶体管V2和V3截止,输出端无电压输出,防止了电源损坏。
当输出电压小于6V,电流较大且输入电压又很高时,晶体管V3极间压差较大,会引起V3调整管功耗过大,为此本电源特别设置了电压自动转换电路,它由运算放大器IC2与电阻R8、稳压管VZ4及继电器K等组成。
稳压管VZ4与电阻R8组成IC2运算放大器的基准电压,当输出电压低于6V时,IC2输出低电平,继电器K不吸合,触点K1-1、K1-2分别接至变压器8V绕组和6V绕组稳压管;当输出电压高于6V时,IC2输出高电平,K1吸合,K1-1、K1-2分别接至变压器16V绕组和12V稳压管上。
由上可知,在输出电压低时,输人电压也低;输出电压高时,输人电压也高,从而减小V3的功耗。
电阻R9和电容C4组成继电器节能电路,可减小C2的功耗。
元器件选择:电路中变压器T选用二次带中心抽头的16V、功率为20OW的变压器。
运算放大器选用LM324单源四运算放大器。
稳压管VZ1选用4V左右的,VZ2选甲8V,VZ3a和VZ3b分别选用6V和12V的,要求稳压值准确,VZ4选用5.5~5.8V的稳压管。
晶体管V1要求β大于150,V3选用大功率NPN晶体管,型号不限,制作中要加足够的散热片。
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内容摘要本设计是关于±12V简易直流稳压电源的设计,论题方向是以单相桥式整流及三端集成稳压器为主,设计一台具有实用价值的小容量简易直流稳压电源。
要求:输入电压AC220V、输出电压±12V、输出电流1A、容量24W、输入端须设上电指示灯、输出端须具备短路和过流保护功能。
按照所学知识和相关指导书及补充的写作要求,综述了目前常用直流稳压电源的分类、各自适用范围及优缺点,完整详细地设计了±12V简易直流稳压电源电路,并对各组成部分的功能及工作原理进行了分析。
关键词:直流稳压电源;集成稳压器;小容量;设计;分析目录内容摘要 (I)关键词:直流稳压电源;集成稳压器;小容量;设计;分析 (I)引言 (1)1 直流稳压电源的分类 (2)2 设计规范及任务 (3)2.1 设计规范 (3)2.2 设计任务 (3)2.3 要求掌握 (3)3 各电路组成的工作原理及设计的采用 (4)3.1 指示电路 (4)3.2 变压电路 (4)3.3 整流电路 (4)3.4 滤波电路 (5)3.5.1 结构与符号 (7)3.5.2 线性三端集成稳压器的分类及型号 (7)3.5.3 三端集成稳压器的工作原理 (7)3.5.4 三端集成稳压器的基本应用电路 (10)4 基本原理 (12)4.1 电路的基本组成 (12)4.2 组成部件的功能 (12)5 各电路组成的元件选择与参数确定 (13)5.1 指示电路 (13)5.2 变压电路 (13)5.3 整流电路 (13)5.4 滤波电路 (14)5.5 稳压电路 (14)5.6 稳压电源的保护电路 (14)6 电路图及电路的工作原理 (15)6.1 ±12V简易直流稳压电源电路图 (15)6.2 ±12V简易直流稳压电源电路的工作原理 (15)7 主要元器件清单 (16)参考文献 (17)引言人类的经济活动已经进入工业经济时代,并正在转入高新技术产业迅猛发展的时期,电源是位于市电与负载之间,向负载提供优质电能的供电设备,是工业的基础,而稳压电源技术是一种应用功率半导体器件,综合电力变换技术、现代电子技术、等多学科技术。
随着科学技术的发展,目前稳压电源技术已逐步发展成为一门多学科互相渗透的综合性技术学科;它为现代通讯、电子仪器、计算机、工业自动化、电力工程、国防及某些高新技术提供高质量、高功率、高可靠性起着关键的作用。
小功率稳压电源的组成主要是由电源变压器、整流、滤波和稳压电路四部分组成。
电源变压器是将交流电网220V的电压变为所需要的电压值,然后通过整流电路将交流电压变成脉动的直流电压。
由于此脉动的直流电压还含有较大的纹波,必须通过滤波电路加以滤除,从而得到平滑的直流电压。
但这样的电压还随电网电压波动(一般有±10%左右的波动)、负载和温度的变化而变化。
因而在整流、滤波电路之后,还需接稳压电路。
稳压电路的作用是当电网电压波动、负载和温度变化时,维持输出直流电压的稳定。
将串联稳压电源和保护电路集成在一起的集成稳压器。
现在的集成稳压器只有三个端口:输入端、输出端和公共端,称为三端集成稳压器。
本次设计的±12V稳压电源是采用三端集成电路为主要稳压器件,他具有结构简单、体积小重量轻、电源输出不间断、功率高、造价低、电源能工作在特殊的环境中、高稳定度(节约电能、降低材料消耗以及提高生产效率)之优点,随着电子设备的越来越普及,将越来越广泛。
并为现代生产和生活带来深远的影响。
1 直流稳压电源的分类当今,电子产品已普及到工作与生活的各个方面,其性能价格比愈来愈高,功能愈来愈强,供电的电源电路在整机电路中是相当重要的。
它的性能直接影响整个电子产品的精度、稳定性和可靠性。
电压稳定的方式,由传统的线性稳压发展到今天的非线性稳压,电源电路也由简单变得复杂,电源技术正从过去附属于其他电子设备的状态,逐渐演变成一个独立学科分支。
目前生产的直流稳压电源种类很多,主要分类方法是按调整元件的工作状态分类,其次还可以从其它不同角度来分类:(1) 按稳定方式分,有参数型稳压电源和反馈调整型稳压电源。
参数型稳压电源电路简单,主要是利用电子元件的非线性实现稳压,例如一只电阻和一只稳压二极管即成参数稳压器。
按调整元件的工作状态分,有线性稳压电源和开关稳压电源。
反馈调整型稳压电源具有负反馈闭环,是闭环自动调整系统,它的优点是技术成熟,性能优良、稳定,设计与制造简单;缺点是体积大,效率低。
(2) 非线性电源主要是指开关电源,开关电源的分类方法多种多样。
按激励方式分,有自激式和它激式(3) 按调制方式分,有保持开头工作频率不变,控制导通脉冲宽度的,称为脉宽调制型(PWM);也有保持开头导通时间不变,改变工作频率的称为频率调制型(PFM);还有宽度和频率均改变的,称为混合型。
(4)按开关电流工作方式分,有频率调制型分晶体管型和可控制硅型。
2 设计规范及任务2.1 设计规范设计一个±12V简易直流稳压电源,满足:1.当输入电压在220V交流时,输出直流电压为±12V。
2.输出电流为1A,容量为24W。
3.输入端须设上电指示灯,输出端须具备短路和过流保护功能。
2.2 设计任务1. 绘制出所设计的直流稳压电源的系统框图,并分析各组成部分的功能及工作原理。
2. 设计出每个功能方框图的具体电路图,并根据所提供的技术参数的要求,计算出电路中所用元件的参数值,最后按工程实际确定元件参数的标称值。
具体参数要求:变压器的额定电压、额定电流、额定容量、电压比;整流元件的型号;电阻的阻值和功率;电容的容值和耐压以及类型;稳压块型号等。
2.3 要求掌握通过此集成直流稳压电源的设计,要求掌握:1. 选择变压器、整流二极管、滤波电容及三端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 各电路组成的工作原理及设计的采用3.1 指示电路指示电路为上电输入电源的有电指示,当稳压电源连接到市电AC220V后,有1红色电源指示灯亮。
此稳压电源为简易直流稳压电源,所以要求体积比较小。
如选用指示灯来指示会使得体积增大,所以一般均采用红色发光二极管来指示,这样体积小成本低。
3.2 变压电路通常直流稳压电源使用电源变压器来改变输入到后级电路的电压。
电源变压器由初级绕组、次级绕组和铁芯组成。
初级绕组用来输入电源交流电压,次级绕组输出所需要的交流电压。
通俗的说,电源变压器是一种电→磁→电转换器件。
即初级的交流电转化成铁芯的闭合交变磁场,磁场的磁力线切割次级线圈产生交变电动势。
次级接上负载时,电路闭合,次级电路有交变电流通过。
变压器的电路图符号见图1Tr图1 变压器的电路图符号3.3 整流电路整流电路的主要作用是由整流电路、直流中间电路和逆变电路三部分以及有关的辅助电路组成。
在电流型变频器中整流电路的作用相当于一个直流电流源,而在电压型变频器中整流电路的作用则相当于一个直流电压源。
经过变压器变压后的仍然是交流电,需要转换为直流电才能提供给后级电路,这个转换电路就是整流电路。
在直流稳压电源中利用二极管的单项导电特性,将方向变化的交流电整流为直流电。
整流电路的种类如下:1. 半波整流电路半波整流电路只利用电源的正半周,电源的利用效率非常低,所以半波整流电路仅在高电压、小电流等少数情况下使用,一般电源电路中很少使用。
2. 全波整流电路全波整流电路每个整流二极管上流过的电流只是负载电流的一半,比半波整流小一倍。
由于全波整流电路需要特制的变压器,制作起来比较麻烦,所以在实际运用中很少使用。
3. 桥式整流电路桥式整流电路使用普通的变压器,每个整流二极管上流过的电流是负载电流的一半,与全波整流相同。
桥式整流比全波整流多用了两个整流二极管,由于四个整流二极管连接成电桥形式,所以称这种整流电路为桥式整流电路。
通常情况下桥式整流电路见图2桥式整流电路图桥式整流电路简化电路图桥式整流电路电压、电流波形图图2 桥式整流电路图为了克服半波整流和全波整流的缺点,在本设计中整流电路采用最常用的桥式整流电路。
3.4 滤波电路滤波电路利用电抗性元件对交、直流阻抗的不同,实现滤波。
电容器C对直流开路,对交流阴抗小,所以C应该并联在负载两端。
电感L对直流阻抗小,对交流阻抗大,因此L应与负载串联。
经过渺小滤波电路后,既可保留直流分量,又可滤掉一部分交流分量,改变了交直流成分的比例,减小了电路的脉动系数,改善了直流电压的质量。
滤波电路的种类如下:1. 电容滤波电路电容滤波电路是利用电容的充放电原理达到滤波的作用。
在脉动直流波形的上升段,电容充电,由于充电时间常数很小,所以充电速度很快;在脉动直流波形的下降段,电容放电,由于放电时间常数很大,所以放电速度很慢。
在电容还没有完全放电时再次开始进行充电。
这样通过电容的反复充放电实现了滤波作用。
桥式整流电路电容滤波电路电压、电流波形见图3当L R =∞时:022U U =当L R 为有限值时:2020.92U U U <<通常取021.2U U = RC 越大0U 越大为获得良好滤波效果,一般取:(3~5)/2L R C T ≥(T 为输入交流电压的周期)图 3 桥式整流电路电容滤波电路电压、电流波形图2. 电感滤波电路电感滤波电路是利用储能元件电感器L 的电磁感应使电流不能突变的性质,把电感L 与整流电路的负载串联,也可以起到滤波的作用。
3. 复式滤波电路当单独使用电容或电感进行滤波,效果仍不理想时,可采用复式滤波电路。
复式滤波电路常用的有三种类型,(17页)它们的电路组成原则是,把对交流阻抗大的元件(如电感、电阻)与负载串联,以降落较大的纹波电压,而把对交流阻抗小的元件(如 电容)与负载并联,以旁路较大的纹波电流。
其滤波原理与电容、电感波类似。
本设计为简易直流稳压电源,综上所述,采用结构简单、价格低廉的电容滤波电路。
3.5 稳压电路由于输入电压u 1发生波动、负载和温度发生变化时,滤波电路输出的直流电压U I 会随着变化。
因此,为了维持输出电压U I 稳定不变,还需加一级稳压电路。
稳压电路的作用是当外界因素(电网电压、负载、环境温度)发生变化时,能使输出直流电压不受影响,而维持稳定的输出。
稳压电路一般采用集成稳压器和一些外围元件所组成。
采用集成稳压器设计的稳压电源具有性能稳定、结构简单等优点。
3.5.1 结构与符号将串联稳压电源和保护电路集成在一个器件上,这个器件就是集成稳压器。
早期的集成稳压器外引线较多,现在的集成稳压器只有三个:输入端、输出端和公共端,称为三端集成稳压器。
它的电路符号见图4,外形如图5所示。
图4 电路符号图 5 三端集成稳压器外形3.5.2 线性三端集成稳压器的分类及型号1. 三端固定正输出集成稳压器,国标型号为CW78--/CW78M--/CW78L--2. 三端固定负输出集成稳压器,国标型号为CW79--/CW79M--/CW79L—3. 三端可调正输出集成稳压器,国标型号为CW117--/CW117M--/CW117L--CW217--/CW217M--/CW217L—CW317--/CW317M--/CW317L--4. 三端可调负输出集成稳压器,国标型号为CW137--/CW137M--/CW137L—CW237--/CW237M--CW237L—CW337--/CW337M--/CW337L—5. 三端低压差集成稳压器6. 大电流三端集成稳压器三端集成稳压器型号中数字含义:1---为军品级;2---为工业品级;3---为民品级。