直流稳压电源的设计

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。
稳压电路
恒流源电路
（1确定稳压电路最大输入直流电压。确定稳压电路的最低输入整 流电压,
U i min ≈ [U o max + (U I − U o )min ] / 0.9
CW7812的输入电压与输出电压差的最小值，计算得 U i min ≥16.67V，这里取17v。 （2）确定变压器副边电压、电流及功率。
3
MDA2501
10 3 XSC1
Ext T rig + _ A + _ + B _
5
R2 10 50% Key=A
XMM1 1
0
图2变压器输出电压波形图 变压器输出电压波形图
图3 整流输出电压波形图
图4 滤波电路输出电压波形图
图5 稳压输出电压波形
图6 恒流源的验证
课程设计体会
在这次模拟电子技术基础课程设计中，在收获知识的同时，还收获了阅历， 在这次模拟电子技术基础课程设计中，在收获知识的同时，还收获了阅历，收 获了成熟，在此过程中，通过查找大量资料，请教老师，以及不懈的努力， 获了成熟，在此过程中，通过查找大量资料，请教老师，以及不懈的努力，不 仅培养了独立思考、设计的能力，在各种其它能力上也都有了提高。 仅培养了独立思考、设计的能力，在各种其它能力上也都有了提高。更重要的 在设计，还学会了很多学习的方法以及相关软件的使用,如 是，在设计，还学会了很多学习的方法以及相关软件的使用 如multisim。本设 。 计使用multisim10来设计电路原理图。而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。 来设计电路原理图。 计使用 来设计电路原理图 而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。 将所学知识运用到设计中，按照设计要求设计电路的参数， 将所学知识运用到设计中，按照设计要求设计电路的参数，再按对应的参数选 取元器件，通过查找资料了解元器件的主要特性与相关使用注意事项。 取元器件，通过查找资料了解元器件的主要特性与相关使用注意事项。在电路 设计中选取最优元件来满足设计的要求。要面对社会的挑战，只有不断的学习、 设计中选取最优元件来满足设计的要求。要面对社会的挑战，只有不断的学习、 实践，再学习、再实践。 实践，再学习、再实践。 相信以后我们会以更加积极地态度对待学习、对待生活。 相信以后我们会以更加积极地态度对待学习、对待生活。我们的激情永远不会 结束，相反，我们会更加努力，努力的去弥补我们自己的缺点， 结束，相反，我们会更加努力，努力的去弥补我们自己的缺点，发展自己的优 去充实自己，只有在了解了自己的长短之后，我们会更加珍惜拥有的， 点，去充实自己，只有在了解了自己的长短之后，我们会更加珍惜拥有的，更 加努力的去完善它，增进它。只有不断的测试自己，挑战自己， 加努力的去完善它，增进它。只有不断的测试自己，挑战自己，才能拥有更多 的成功和快乐！ 快乐至上，享受过程， 的成功和快乐！To us, happiness equals success! 快乐至上，享受过程，而 不是结果！认真对待每一个实验，珍惜每一分一秒，学到最多的知识和方法， 不是结果！认真对待每一个实验，珍惜每一分一秒，学到最多的知识和方法， 锻炼自己的能力，这个是我们在课程设计中学到的最重要的东西， 锻炼自己的能力，这个是我们在课程设计中学到的最重要的东西，也是以后都 将受益匪浅的！ 将受益匪浅的！
故取1.5mF/25V之电容。
C1 = 5T * I i min / 2U i min
电路图及波形图
XMM4
A + _
XSC2
Ext T rig + _ B + _
XMM3
7 V1
2
T2
4
D5
1
6 பைடு நூலகம்1 1.5mF
U1 MC7812ACT C2 330nF
9 C3 1uF R1 24
220 Vrms 50 Hz 8 0° XMM2
单元电路的设计
• • • • • 电源变压器 桥式整流电路 滤波电路 稳压电路 恒流源电路
电源变压器
电源变压器的作用是将来自 电网的220V交流电压u1变 换为整流电路所需要的交流 电压u2。
桥式整流电路
桥式整流属于全波整流，它不是利用副边带 有中心抽头的变压器,而是用四个二极管接成电 桥形式，使在电压V2的正负半周均有电流流过 负载，在负载形成单方向的全波脉动电压。
设计任务及要求
• 用7812设计一个输出0.5A的恒流源； • 要求： • 1）画出系统电路图，并画出变压器输出、滤波电 路输出及稳压输出的电压波形； • 2 2）输入工频220V交流电的情况下，确定变压器 220V 变比； • 3）在满载情况下选择滤波电容的大小（取5倍工 频半周期）； • 4）求滤波电路的输出最大电压； • 5）求电路中固定电阻阻值。
主要参数：
滤波电路
整流电路输出波形中含有较多的纹波成分，与所要 求的波形相去甚远。所以通常在整流电路后接滤波电 路以滤去整流输出电压的纹波。滤波电路常有电容滤 波，电感滤波和RC滤波等。 本设计中采用电容滤波电路
图10 电容滤波电路
图10分别是桥式整流电容滤波电路和它的部分波 形。这里假设t<0时，电容器C已经充电到交流电 压V2的最大值（如波形图所示）。 整流二极管VL1~VL4组成单相桥式整流电路，将 交流电压U2变成脉动的直流电压。再经滤波电容 滤除波纹Ui.Ui与交流电压U2的关系为 Ui=(1.1~1.2)U2 每支整流二极管的最大反向电压Urm=U2。 通过每支整流二极管的平均电流。 式中R为整流滤波电路的负载电阻，为电容提供 放电回路，RC放电时间常数应该满足RC.式中 T=20ms。 。
直流稳压电源课程设计报告
同组者：郭凯强 罗兴男 王辉 学号：09051310 09051318 09051322 演讲者：王辉
报告目录
• • • • • 1.绪言 绪言 2.设计任务及要求 设计任务及要求 3.总体设计思路 总体设计思路 4.单元电路的设计 单元电路的设计 5.电路图及波形图 电路图及波形图
总体设计思路
• 小功率稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳 压电路四个部分组成，如图1所示。
图1稳压电源的组成框图及整流与稳压过程
在本次课程设计中我们采用桥式整流、电容滤波电路， 集成稳压器选用CW7812，电源变压器选用16Ｖ／30Ｗ。 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UI会随着变化。因此，为了维持 输出电压UI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固定稳压器CW7812。CW7812 输出电压+12V，输出电流1A,最大输入电压35V
I
2
≥ I
i min
U 2 ≥ U i min /1.2,故取 I =1.1A， U 2 ≥17/1.2=14.2V，变压器副边 2 功率大于17W，变压器效率为0.7，则原边功率大于23.4W。以上 分析可知，可选副边电压16V、输出电流1.1A、功率30W之变压器。 （3）选择桥式整流器及滤波电容。反向峰值电压，故选用 MDA2501（最大工作电流25A，工作电压100V），滤波电容 =1.47mF，
参考文献
王增福 魏永明 编《新编线性稳 压电路》 北京 压电路》,北京 电子工业出版 社,2001年1月版 年 月版 刘润华 编《电子技术实验与课 程设计》 程设计》，山东 石油大学出 版社， 版社，2005年8月版 年 月版