---串联调整型稳压电源设计原理

----串联调整型稳压电源设计原理

1，设计方案简介

1.1 基本方案介绍

本设计电路分为降压电路、整流电路、滤波电路和调压稳压电路四大部分，稳压电路部分又由基准电压源、输出电压采样电路、电压比较放大电路、过流保护电路和输出电压调整电路组成。

1.1.1降压电路

本电路使用的降压电路是单相交流变压器，选用电压和功率依照后级电路的设计需求而定。

1.1.2整流电路

整流电路的主要作用是把经过变压器降压后的交流电通过整流变成单个方向的直流电。但是这种直流电的幅值变化很大。它主要是通过二极管的截止和导通来实现的。常见的整流电路主要有全波整流电路、桥式整流电路、倍压整流电路。我们选取单相桥式整流电路实现设计中的整流功能。

1.1.3滤波电路

采用电容滤波电路。由于电容在电路中也有储能的作用，并联的电容器在电源供给的电压升高时，能把部分能量存储起来，而当电源电压降低时，就把能量释放出来，使负载电压比较平滑。由于本电路后级是稳压电路，因此可以使用电容滤波电路进行简单滤波。

1.1.4稳压电路

串联型线性稳压电路的本质是一个具有深度负反馈的电压反馈型功率放大器，一般由基准电压源、输出电压采样电路、电压比较放大电路、过流保护电路和输出电压调整电路组成。

1.2总体设计方案

晶体管串联型直流稳压电源的典型电路方框图如图1.1所示。它由整流滤波电路、串联型稳压电路、辅助电源和保护电路等部分组成。

图1.1直流稳压电源电路原理方框图

2，设计条件及主要参数表

使用分立元件设计串联型稳压电源，主要参数要求为：

1，输出电压在6V—12V范围内可调；

2，输出额定电流 =500mA；

3，纹波电压S≤5mV；

4，具有过载电流保护功能

3，设计主要参数计算

3.1主要质量指标参数

稳压电源的技术指标分为两种：一种是特性指标，包括允许的输入电压、输出电压、输出电流及输出电压调节范围等；......

实验五串联型晶体管稳压电路

一、实验目的

1、熟悉Multisim软件的使用方法。

2、掌握单项桥式整流、电容滤波电路的特性。

3、掌握串联型晶体管稳压电路指标测试方法

二、虚拟实验仪器及器材

双踪示波器、信号发生器、交流毫伏表、数字万用表等仪器、晶体三极管

3DG6×2(9011×2)、DG12×1(9013×1)、晶体二极管IN4007×4、稳压管

IN4735×1

三、知识原理要点

直流稳压电源原理框图如图4－1 所示。

四、实验原理

图为串联型直流稳压电源。它除了变压、整流、滤波外，稳压器部分一般有四个环节：调整环节、基准电压、比较放大器和取样电路。当电网电压或负载

变动引起输出电压Vo变化时，取样电路将输出电压Vo的一部分馈送回比较放大器与基准电压进行比较，产生的误差电压经放大后去控制调整管的基极电流，自动地改变调整管的集一射极间电压，补偿Vo的变化，从而维持输出电压基本不变。

五、实验内容与步骤

1、整流滤波电路测试

按图连接实验电路。取可调工频电源电压为16V～，作为整流电路输入电压u2。

整流滤波电路

1) 取RL＝240Ω，不加滤波电容，测量直流输出电压UL 及纹波电压 L，并用

示波器观察u

2和u

L

波形，记入表5－1 。U2＝16V～

2) 取RL＝240Ω，C＝470μf ，重复内容1)的要求，记入表5－1。

3) 取RL＝120Ω，C＝470μf ，重复内容1)的要求，记入表5－1

2. 测量输出电压可调范围

更改电路如下所示

10

接入负载，并调节Rw1，使输出电压Uo ＝9V 。若不满足要求，可适当调整R4、R5之值。

3. 测量各级静态工作点

调节输出电压Uo ＝9V ，输出电流Io ＝100mA ， 测量各级静态工作点，记入表5－2。

表5-2 U 2＝14V U 0＝9V I 0＝100mA

4. 测量稳压系数S

取Io ＝100mA ，按表5－3改变整流电路输入电压U2（模拟电网电压波动），分别测出相应的稳压器输入电压Ui 及输出直流电压Uo ，记入下表。 表5－3

六、

1、 对所测结果进行全面分析，总结桥式整流、 电容滤波电路的特点。 桥式整流电路在未加滤波的情况下，输出电压为输入交流电压的正负两半波的直接相加，输出直流平均电压较低，且交流纹波很大。经电容滤波以后，直流输出电压升高，交流纹波电压减小，且电容越大（或负载电流较小）则交流纹波越小。

2、计算稳压电路的稳压系数S 和输出电阻Ro ，并进行分析。

根据表5－3稳压系数S=0.05（相对于输入电压变化率）。输出电阻Ro=2(Ω) 3、 分析讨论实验中出现的故障及其排除方法。

1本实验中仿真系统经常出错退出，可能是电路运算量太大造成的。本人具体的做法是分部仿真：将整流滤波与稳压部分分开仿真，在稳压部分VCC （直流电源）来替代整流滤波的输出。

2 本实验中R8=30(Ω)太大，应改为10(Ω)较妥。以保证正常工作时限流电路不影响稳压电路工作。

目 录 一、引

言...............................................................1 二、设计目

的............................................................2 三、设计任务和要

求......................................................3 四、设计步

骤............................................................4 五、总体设计思

路........................................................5 六、实验设备及原器

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