电子设计实验报告充电器

电子设计实验报告充电器 Final approval draft on November 22, 2020

实验报告实验课程名称直流稳压电源及充电器

专业班级电信1403班

学生学号 40

学生姓名凌志云

实验指导教师黄光明

实验课程名称：电子设计1

一、实验项目名称：ADS06-2型直流稳压电源及充电器设计

一般晶体管电路都需要直流电源，而且是稳定的电源，才能正常工作，如收音机，电视机等。不管是用分立元件组成电路，还是用集成电路，其中都少不了放大信号的晶体管。为了保证晶体管能够保证放大信

号，必须采用稳定的直流电源供电，稳定的直流电压可由干电池或蓄电池获得，但他们储蓄电量的能力有限，不能供应电器长时间工作。

稳定的直流电源可由交流电经过降压，然后经过稳压获得，这就是常见的稳压电源，他能供电器长时间工作。本课题主要设计一个连续可调稳压电路以及用这个电路对5号和7号电池进行充电，以实现其多功能

化。

二、实验目的和要求：

实验目的：

1.学会直流稳压电源及充电器的设计方法和性能指标测试方法。

2.培养实践技能以及分析和解决实际问题的能力。

实验要求：

1.制作一个连续可调直流稳压电源及充电器，主要技术指标要求

（1）输出电压：交流220V，直流3V，6V

（2）最大输出电流：500mA

（3）电池充电器：左通道（E1,E2）充电电流50～60MA(普通充电)；右通道（E3,E4）充电电流110～130mA（快速充电）

2.稳压电源和充电器可同时使用，但两者电流之和不能超过500mA

三、实验内容和原理：

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，供给负载RL。

2.直流稳压电源原理

直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出6V、9V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，见

图。

其中：

（1）电源变压器：电源变压器的作用是将220v 的交流电压变换为9v 的交变电压，以 提供整流滤波电路所需电压。整流电路由四个整流二极管按桥式整流方法连接对输 入交流电压进行整流。 （2）整流电路：利用单向导电元件，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。

1）整流电路常采用二极管单相全波整流电路，电路如图2所示。在u2的正半周内，二极管D1、D2导通，D3、D4截止；u2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。电路的输出波形如图所示。

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

22U (U 2是变压器副边电压有效

值)。

2）滤波电路把经过桥式整流电路得到的直流电压的纹波滤去，但其输出电流电压不太稳定，内阻和纹波较大。C1、C2为滤波电容。如图所示 3）在设计中，由于滤波电路输出电压和电流不是太稳定，常利用电容器两端的电压不能突变和流过电感器的电流不能突变的特点将电容器和负载

电容并联或电容器与负载电阻串联，以达到使输出波形基本平滑的目的。选择电容滤波电路后，直流输出电压：U o1=～U 2，直流输出电流： （I 2是变压器副边电流的有效值。），稳压电路可以采用复合管稳压电路。其组成框图如图所示

直流稳压电源方框图

12

1o f I I =()

2~5.12

1I I o =

具有放大环节的串联型晶体管稳压电路是由调整元件比较放大，基准电压和取样电路等几部分组成稳压电路原理图如图所示

VT1、VT2是复合管作为电压调整管，LED2为发光二极管同时又有稳压管

的作用，提供基准电压，R3是它的限流电阻，它们在一起组成稳压电

路。电阻R4/R5和R6组成分压器，其作用是把输出电压的变化量取出一

部分，加到由VT3组成的放大器的输入端，所以叫做取样电路。VT3是比

较放大管，R1是它的集电极负载电阻，也是VT2的基极偏置电阻，它将

基极的取样电压与发射极的基准电压进行比较并将其差值进行放大。从

VT3集电极输出的信号直接加到复合管VT1和VT2的基极。VT3输出电流

控制电压调整管c、e极间等效电阻的大小。C1、C2、C3是滤波电容。

C2、VT1、VT2、R1又组成有源电子滤波电路。

稳压电路的过程是这样的：当输出电压U0上升时，电路将发生如下变

化：取样电路从输出电压中取样，使VT3基极电位Ub3上升，因稳压管

LED2的作用使VT3发射极电位Ue3不变，则VT3发射结正反偏置电压

Ube3上升，使VT3基极电流Ib3增加，VT3集电极电流Ic3增加，流过

R1的电流I增大，R1上压降增大使复合管基极电位Ub1下降，使VT1

发射结正向偏置电压Ube1下降，VT1基极电流Ib1下降，使VT1的c、

e间等效电阻R增加，VT1的c、e极间电压Uce1增加，从而输出电压

U0下降，达到稳压的目的。同理，当输出电压U0下降时，有下述变化

过程

U0↓→ Ub3↓→Ube3↓→Ib3↓→Ic3↓→Ub1 ↑→Ube1 ↑→ Ib1

↑→R↑→Uce1↓→U0↑

同样，当电网电压变化使输出电压U0变化时，稳压电路也有上述过程

U0↑→Ub3 ↑→ Uc3↓→Ub1↓→U0↓

调节电路中S1的大小可以改变输出电压U0的大小

S1↑→Ub3 ↑→ Uc3↓→Ub1↓→U0↓

当放大器的放大倍数越大时，输出电压的稳定度就越高。

3．直流稳压电源充电器部分

从桥式整流电路输出的直流经过电阻R7后，在VT4集电极产生压降，

对电池进行普充。快充部分原理与普充电路原理相同，但由于R9阻值

比R7阻值小，而桥式整流电路输出电压一定，因此在快充电路产生的

电流大。充电器原理图如图所示

4.直流稳压电源及充电器设计总电路图如图所示