直流稳压电源课程设计报告

直流稳压电源课程设计报告

一、设计任务及要求

1．设计任务

设计一直流稳压电源，满足：

（1）当输入电压在220V交流时，输出直流电压为6－９V；

（2）输出纹波电压不于5mv，稳压系数<=0.01；

（3）具有短路保护功能；

（4）最大输出电流为：Imax=0.8A

2．要求通过设计学会；

（1）如何选择变压器、整流二极管、滤波电容及调整三极管或集成稳压块；（2）合理选择电路结构，并完成全电路元器件参数设计、绘制电路图；（3）短路保护实现方法

（4）掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测试方法

（5）撰写设计报告。

3．设计注意：

（1）电源变压器、整流二极管、滤波电容、调整三极管或集成稳压块等元件只做选择性设计；

（2）完成全电路元器件参数设计、绘制出整体电路图；

（3）撰写设计报告要符合下列格式并按时上交，逾期将延与下届。

二、书写要求

三、上交时间要求

上交书面及电子稿发至邮箱：

撰写设计报告格式：（仅供参考，不要全部抄龚）

见附录一

集成直流稳压电源的设计与制作

姓名

1 绪言

随着半导体工艺的发展，稳压电路也制成了集成器件。由于集成稳压器具有体积小，外接线路简单、使用方便、工作可靠和通用性等优点，因此在各种电子设备中应用十分普遍，基本上取代了由分立元件构成的稳压电路。集成稳压器的种类很多，应根据设备对直流电源的要求来进行选择。对于大多数电子仪器、设备和电子电路来说，通常是选用串联线性集成稳压器。而在这种类型的器件中，又以三端式稳压器应用最为广泛。

2 设计要求

1.初始条件：

（1）集成稳压器选用LM317与LM337或其他芯片，性能参数和引脚排列请查阅集成稳压器手册。

（2）电源变压器为双15Ｖ／25Ｗ。

（3）其参考电路之一如图1所示

图1 ±1.25V-±15V连续可调直流稳压器参考电路原理图

2.主要性能指标：（1）输出电压Vo：±1.25 - ±12V连续可调。

（2）最大输出电流Iomax=800mA

（3）纹波电压ΔVop-p≤5mV

（4）稳压系数Sv≥3X10-3

3.设计要求：（1）依据已知设计条件确定电路形式。

（2）计算电源变压器的效率和功率。

（3）选择整流二极管及计算滤波电容

（4）安装调试与测量电路性能，画出实际电路原理图。

（5）按规定的格式，写出课程设计报告。

3 总体设计思路

在本次课程设计中我准备采用串联型稳压电路，集成稳压器选用LM317与LM337，电源变压器选用双15Ｖ／25Ｗ。

由于输入电压u1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。

集成稳压器的类型很多，在小功率稳压电源中，普遍使用的是三端稳压器。按输出电压类型可分为固定式和可调式，此外又可分为正电压输出或负电压输出两种类型。

本课程设计中采用三端可调稳压器LM317与LM337。

图2 LM337外观图

3.1 LM317与LM337集成稳压器的特性简介

三端可调稳压器的输出电压可调，稳压精度高，输出波纹小。其一般的输出电压为1.25~35V或-1.25~-35V。比较典型的产品有LM317和LM337等。

其中LM317的输出电压范围是 1.2V 至 37V，LM337 的输出电压范围是 -1.2V 至 -37V，负载电流最大为 1.5A。它的使用非常简单，仅需两个外接电阻来设置输出电压。此外它的线性调整率和负载调整率也比标准的固定稳压器好。LM317/LM337 内置有过载保护、安全区保护等多种保护电路。

特性简介

可调整输出电压低到 1.2V。

保证 1.5A 输出电流。

典型线性调整率 0.01%。

典型负载调整率 0.1%。

80dB 纹波抑制比。

输出短路保护。

过流、过热保护。

调整管安全工作区保护。

标准三端晶体管封装。

电压范围

输入输出最小压差降为0.2V

LM317/LM337 1.25V 至 37V 连续可调。

LM317与LM337集成稳压器的特性满足设计要求的输出电压Vo：±1.25 - ±12V连续可调。

封装形式

TO-220 塑料封装，TO-3 铝壳封装，TO-202 塑料封装，TO-39 金属封装

图3 TO-220 塑料封装图

图4 TO-3铝壳封装图

图5 TO-39金属封装图

一般应用电路

图6是三端可调输出集成稳压器的一般应用电路。电路中的R1、R2组成可调输出的电阻网络。为了能使电路中的偏置电流和调整管的漏电流被吸收，所以设定R1为120~240欧姆。通过R1泻放的电流为5~10mA。输入电容器

C1用于抑制纹波电压，输出电容器C2用于消震，缓冲冲击性负载，保证电路工作稳定。

由于加外接保护电路C2的存在，容易发生电容器发电而损坏稳压器。若有外接保护二极管D2，电容器C2放电时，D1导通钳位，使稳压器得到保护。D1是为了防止调节端旁路电容器C3放电时而损坏稳压器的保护二极管。旁路电容器C3也是为了抑制波纹电压而设置的。当C3为10uF时，能提高纹波抑制比15dB。

LM317

图6 LM317应用电路图

LM337