直流稳压电源实验报告模拟电子技术

国家电工电子实验教学中心

模拟电子技术

实验报告

实验题目：集成直流稳压电源的设计

学院：电子信息工程学院

专业：通信工程

学生姓名：王斯宇

学号：

任课教师：佟毅老师

2013 年 6 月 2 日

目录

1、实验题目及要求 (1)

实验题目 (1)

设计要求 (1)

2 实验目的与知识背景 (1)

实验目的 (1)

知识点 (1)

3 实验过程 (6)

选取的实验电路及输入输出波形 (6)

每个电路的讨论和方案比较 (8)

分析研究实验数据 (11)

4 总结与体会 (12)

通过本次实验能力得到提高，解决问题印象深刻，创新点 (12)

对本课程的意见与建议 (13)

5 参考文献 (13)

1、实验题目及要求

实验题目：集成稳压电源的设计

设计要求

（1）设计一个双路直流稳压电源。

（2）输出电压Vo=±12V，+5V最大输出电流Iomax=1A

（3）输出纹波电压ΔVop-p≤5mV, 稳压系数Sv≤5×10-3。

2 实验目的与知识背景

实验目的

（1）掌握集成稳压电源的实验方法。

（2）掌握用变压器、整流二极管、滤波电容和集成稳压器来设计直流稳压电源。

（3）掌握直流稳压电源的主要性能参数及测试方法。

（4）进一步培养工艺素质和提高基本技能。

知识点

（1）实验设计思想

本实验基本设计思想是根据设计要求，从后向前依次设计电路。小功率稳压电源由电源变压器、整流、滤波和稳压电路四部分电路组成。变压器将220V电压转换为所需低电压，整流桥可将正负交流电转换为只有正向，而滤波电路通过利用电容充放电的功能使电压趋向于平滑。最后再由三端稳压器，使输出电压稳定为所需值。

设计过程根据要求选择三端稳压器。确定电源变压器副边电压V2的值根据稳压器的输入电压和桥式整流滤波电路的电压关系，设计、计算出变压器付边的电压值。滤波电容的选用可根据技术要求和电网变化情况，设计、计算其电容量和耐压值，然后查有关手册选定电容的标称值和耐压值以及电容型号。

桥式整流二极管的型号确定：

根据桥式整流和电网变化情况，计算或估算出二极管的最高反向电压VRM和最大工作电流Iomax，再查有关手册确定所选用的二极管型号。电源变压器的选择根据付边电压和输出电流选择变压器。

（2）直流稳压电源的基本原理

直流稳压电源一般由电源变压器T、整流滤波电路及稳压电路所组成。

基本框图如下。各部分作用：

直流稳压电源的原理框图和波形变换

（3）各单元电路原理：

①电源变压器T的作用是将220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压U i。变压器副边与原边的功率比为P2/P1=n，式中n是变压器的效率。

电源变压器的作用是将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需的低电压。由于输出有±12V，因此变压器择双输出，如下图。

②整流电路：整流电路将交流电压U i变换成脉动的直流电压。再经滤波电路滤除较大的波纹成分，输出波纹较小的直流电压U1。常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。

全桥的正向电流有、1A、、2A、、3A、5A、10A、20A等多种规格，耐压值（最高反向电压）25V、50V、100V、200V、300V、400V、500V、600V、800V、1000V等多种规格。长脚对应1。

整流电路参数：

输出电压平均值：

2

2

02

)

(0

9.

2

2

)

(

sin

2

2

1

U

U

wt

td

U

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π

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输出电流平均值：L

L

AV

AV R

U

R

U

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(0

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(0

9.0

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平均整流电流：L

L

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AV

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U

I

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(

45

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2

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最大反向电压：2

2U

U

RM

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整流二极管的选择（考虑电网10

±%波动）：⎪⎩

⎪

⎨

⎧

>

>

2

2

2

1.1

1.1

45

.0

U

U

R

U

I

R

L

F

③滤波电路：

各滤波电路C满足R L-C=(3~5)T/2，式中T为输入交流信号周期，R L为整流滤波电路的等效负载电阻。

滤波电路参数