稳压电源课程设计

稳压电源课程设计

学前要求

一课程学习方法

1.课程预习:掌握相关的模拟电路知识及了解相关的常识

2.认真听讲,认真记录

3.课程设计过程中独立设计电路,规范操作,正确使用仪器仪表,做好实验记录

4.认真完成实验报告(包含布线思路;稳压电源的实际性能;故障的排除过程)

二: 课程基本要求

1.不迟到,不早退,不旷课,不批假

2.课堂上不做与课程不相关的事情(手机关机或者调为震动)

3.做好笔记

4.值日(黑板,桌面,抽屉,地面)

5.注意事项

①人身安全

②养成良好的用电习惯断电操作

③整个电路检查无误方可接入电源

④正确使用仪器仪表

⑤实验过程中发现有异常现象,应立即观点电源,排除故障方可恢复实验

一：实训目的

1.通过本课程设计使学生进一步掌握直流稳压电源的工作及有关采参数的测试方法。

2.掌握串联型晶体管直流稳压电源的一般计算原则，以及初步学会电源故障分析和排除方

法。

3.使学生了解电路板设计的一般要求及熟练地判断有关元器件的性能好坏。

二：实训要求

每个学生根据给定的技术指标对串联型直流稳压电源的有关参数进行设计，计算，并在自制的印制电路板上安装，调试成功一台直流稳压，并且具有一定的实用性。

三：考核方法

1.装机 40%

2.答辩 30%

3.实验报告 20%

4.平时成绩 10%

四：时间安排

周一：理论知识的介绍

周二：设计出晶体管串联型直流稳压电源，并绘制出印刷线路图进行腐蚀，打孔。

周三：检测元器件，焊接，装配

周四：调试及故障排除，验收

周五：答辩，交实验报告

实验报告书写格式

一：

课题名称

二：

实验目的

三：

技术指标

四：

电路选择方案并说明工作原理

五：

电路的安装调试，画出整机原理图

六：

性能测试，根据测试数据算出SV R0并作出分析

七：

故障分析排出

八：

心得体会

第一章概述

一: 电压不稳定因素

所有用电设备对供电电压都有一定的要求，不管是交流供电还是直流供电，都要求供电电压稳定在一定的范围之内，才能保证设备正常工作，超过了要求范围，设备将不能正常工作，设置损坏设备，造成严重后果。

对于搞电子线路的工作者来说，在工作中是离不开直流稳压电压电源的。每种型号的直流稳压电源一般都是将供电电网的交流电压经变压器降压（或者升压），整流滤波后采取一定的稳压措施来获得一定的技术要求的直流电压。

稳压器输出的直流电压并不是绝对不变的，只是变化较小而已，产生输出电压不稳定的因素有：

1.电网电压的变化必然引起直流输出电压的变化。这是因为电网电压随时都在发生变

化，必然导致整流滤波后的直流电压（即稳压器的输入电压）变化，虽经稳压器稳压，只能进一步减小输出电压的波动，达不到恒定不变的目的。

2.随着电源负载的改变，必然引起输出直流电压得变化。这是因为不同的负载接入电源

后，输出电流将发生变化，从而导致直流输出电压的变化。

3.环境温度的变化将影响直流输出电压的变化。这是因为温度的变化将引起组成电路的

元器件有关参数的改变，从而引起直流输出电压的变化。

从上可知，稳压器输出直流电压随输入直流电压，输出电流和环境温度的变化而变化，它们的函数表达式为

U0=f（U I.I0.T）

二: 直流稳压电源的性能指标

1.特性指标

①最高输出电压U0

一般要求输出电压能连续可调，或具有一定的调节范围也有少数的定压输出电源，用途范围不广。

②最大输出电流I0

通常是指调整管所允许的通过最大电流

③保护特性

在串联型稳压电路中，由于调整管与负载想串联，当输出过载或短路时，通过调整管的电流和加在其上的电压以及相应的集电极功耗将迅速增加，并有可能超过其极限运行参数而导致调整管损坏，所以要对调整管加以保护，以防止其过流，过压和过热。

2.质量指标

①稳压系数

a.绝对稳压系数

设稳压器的输入电压U i变化量为ΔU i,而引起输出U0变化量为ΔU0,则ΔU i和ΔU0之间关系可以用K表示:

K=ΔU0/ΔU i 或ΔU0=K*ΔU i

K称为绝对稳压系数或输入调整因素,它表示输入电压变化ΔU i引起多大输出电压的变化,所以K数值越小越好,K越小,说明ΔU i引起的ΔU0输出电压越稳定.

但在评论和比较稳压电源质量好坏西给性能优劣时,K的大小不一定能完全说明问题.例如,在甲,乙两台稳压电源,输入电压都是12V,甲电源输出电压为6000V,乙电源输出电压为6V,它们输入电压U i的变化量ΔU i都为1.2V,甲电源输出电压引起了6V变化,而乙电源输出电压引

起了0.6V 变化,可以计算,甲电源的绝对稳压系数:K 甲=6V/1.2V=5, 而乙电源的绝对稳压系数K 乙=0.6V/1.2V ,那么,K 甲>K 乙,是否可以说:甲电源的稳定优劣于乙电源的稳定性呢?显然不能!甲电源输出电压6000V 仅变化6V ,相当于变化6/6000=0.1%,这说明甲电源的电压稳定性是很强的.而乙电源输出电压6V ,变化0.6V ,相当于变化0.6/6=10%,几乎谈不上稳定,这说明单从绝对稳压系数K 的大小不能说明电源的电压稳定性好坏.

b. 相对稳压系数

若从电压的相对变化量去考虑,假定输入电压U i 变化ΔU i ,则输入电压的相对变化量为ΔU i / U i . 而引起输出电压U 0 的变化量ΔU 0 ,则输出电压相对变化量为ΔU 0/ U 0.既考虑输入电压的相对变化量. ΔU i / U i 又考虑到输出电压的相对变化量ΔU 0/ U 0,则它们之间的关系为:

S=(ΔU 0/ U 0)/( ΔU i / U i )

S 则称为电源的相对稳压系数,或简称为稳压系数.

S 的大小可直接反映出电源质量的好坏,以上例来分析:甲电源的稳压系数:

S 甲=0.01

乙电源稳压系数

S 乙=1

S 甲<

S 的大小于电源的那些因素有关呢?

(1) 与电源的取样比N 有关.

取样比n 越大,S 就越小.这就是因为n 越大,加到比较放大器输入端的电压变化量越大,那么此电压变化量经比较放大器放大后送到调整管基极的电压也就越强,因此,调整管就越灵敏,输出电压就越稳定.

(2) 与比较放大器的放大倍数A U 有关. A U 越大,S 就越小.因为 A U 越大,尽管取样电

压相同,但作用到调整管的基极电压就大,那么调整管调整就越灵敏,输出电压

必然越稳定.

(3) 与稳压管的动态电阻r D 有关, r D 越小,S 就越小.这是因为r D 越小,基准电压就

越稳定, A U 也就越大.

② 内阻R 0

稳压电源的内阻也就是电源的输出电阻.其反映了当负载R L 发生变化时,引起输出电压V 0的变化程度.它定义为:在输入电压V i 不变得前提下.输出电压变化量与输出电流变化量之比,即:

R 0=0

0I v |Vi =0 显然R 0越小越好,因为R 0越小,当负载变化时,输出电压越稳定..

③ 温度系数a T

定义式：

KT 表示温度变化引起输出电压变化的程度。

④ 文波电压