连续可调直流稳压电源设计报告 1

衡阳师范学院

物理和电子信息科学系 《模拟电子技术》

课程设计报告

连续可调直流稳压电源

专 业 电子信息工程

班 级 电工1班

学生姓名

指导教师

提交日期 2014 年 1 月 2 日

目 录

第一部分 设计任务

1.1 设计题目及要求 (1)

1.2 备选方案设计和比较 (2)

1.2.1 方案一 (3)

1.2.2 方案二 (4)

1.2.3 各方案分析比较 ………………………………………………… 5 第二部分 设计方案 报告评分 批改老师

2.1 总体设计方案说明 (6)

2.2 模块结构和方框图 (7)

第三部分电路设计和器件选择

3.1 功能模块一（实际名） (8)

3.1.1 模块电路及参数计算 (9)

3.1.2 工作原理和功能说明 (10)

3.1.3 器件说明（含结构图、管脚图、功能表等） (11)

3.2 功能模块二（实际名） (12)

3.2.1 模块电路及参数计算 (13)

3.2.2 工作原理和功能说明 (14)

3.2.3 器件说明（含结构图、管脚图、功能表等） (15)

3.3 功能模块三（实际名 (16)

3.3.1 模块电路及参数计算 (17)

3.3.2 工作原理和功能说明 (18)

3.3.3 器件说明（含结构图、管脚图、功能表等） (19)

第四部分整机电路

4.1 整机电路图（非仿真图） (20)

4.2 元件清单 (21)

第五部分电路仿真

5.1 仿真软件简介 (22)

5.2 仿真电路图 (23)

5.3 仿真结果（附图） (24)

第六部分安装调试和性能测量

6.1 电路安装 (25)

（推荐附整机数码照片）

6.2 电路调试 (26)

6.2.1 调试步骤及测量数据 (27)

6.2.2 故障分析及处理 (28)

6.3 整机性能指标测量（附数据、波形等） (29)

课程设计总结 (30)

第一部分设计任务

1.1 设计题目及要求

1．设计制作一个学生实验用的“连续可调直流稳压电源”

2．主要技术指标和要求：

（1）输入电压在220V±10%时，输出电压从5－12V可调(且尽量向低端扩展)，输出电流大于0.5A；

（2）输出纹波电压小于5mV，稳压系数小于5×10-2，输出内阻小于0.2欧；

（3）主要调整元件由晶体管构成；

3．发挥部分：

（1）具有过流保护、过压保护功能：输出电流超过0.7A时电路自动过流保护，输入交流电压超过250V时电路自动过压保护；

1.2 备选方案设计和比较

直流稳压电源一般由直流电源变压器、整流滤波电路及稳压电路所组成，基本框图如下：

输入交流电电

源

变

压

器

整

流

电

路

滤

波

电

路

稳

压

电

路

取

样

部

分

1.2.1方案一

采用、二极管、电阻、稳压管、三极管等元器件。经桥式整流电路和滤波电路形成直流，稳压部分采用串联型稳压电路。D4是对Q3的一个导通电压，R22是对Q3的一个射级偏置电路，也是对Q3电压的稳定，是稳定静态工作点。Q1,Q2是调整管，因为变化范围大，所以需要复合管来调节。D8和R8是构成Q8的基准电压。Q8是放大作用，R10、RV2、R9构成对电路的取样部分。

1.2.2 方案二

采用变压器、二极管、电阻、稳压管、三极管等元器件。220V的市电经变压器变压后变成电压值较小的交流，再经桥式整流电路和滤波电路形成直流，稳压部分采用串联型稳压电路。在过压保护电路上增加了可调电阻，由单电阻限流

改成了可调分压式过压保护。在滤波电路之后增加了指示灯二极管D2。

方案二

1.2.3方案二将过压保护电路的单电阻限流改成了可调分压式过压保护，使稳压二极管选取更方便精确。最终我们选取了方案二。

第二部分设计方案

2.1 总体设计方案说明

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

降压电路：降压变压器将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的降压比由变压器的副

边电压确定。

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。

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。

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。

交流电压U1(220V,50Hz)经电源变压器降压后，得到符合电路需要的交流电压U2，经单向整流电路得到脉动电压U3，再用滤波器滤去其交流分量，就可得到比较平直的直流电压U4。

但这样的直流输出电压还会随交流电网电压波动或负载变动而变化。在对直流供电要求较高的场合，还需使用稳压电路，以保证

整个稳压电路是一个具有电压串联负反馈的闭环系统，其稳压过程为：当电网电压波动或负载变动引起输出直流电压发生变化时，取样电路取出输出电压的一部分送入比较放大器，并和基准电压进行比较，产生的误差信号经T2放

大后送至调整管T1的基极，使调整管改变其管压降，以补偿输出电压的变化，从而达到稳定输出电压的目的。

在T2的基极和地之间并联有电容C2，此电容的作用是为防止发生自激振荡影响电路工作的稳定性，一般可取330pF/35V。

在电源的输出端并联的电容C3是为提高输出电压的稳定度，特别对于瞬时大电流可以起到较好的抑制作用，可选470uF/25V铝电解电容。

通过前面的分析，得出如下图：