线性可调稳压电源的设计

2010级通信工程通信工程《模拟电路》课程设计报告

设计题目线性稳压电源的设计

严琼 20100343048

姓名及

胡蓉 20100343009

学号

斯春玲 20100343034

学院工程技术学院

专业通信工程

班级2010级4班

指导教师胡新新

2012年5月30日

题目：线性稳压电源的设计

目录

一、设计要求： (4)

二、设计任务： (4)

三、实验原理： (4)

（一）、线性稳压电源的基本原理： (4)

1．电源变压器 (5)

2．整流电路 (5)

3．滤波电路 (5)

4．稳压电路 (5)

（二）、稳压电源的性能指标及测试方法 (5)

1、稳压系数及电压调整率 (5)

2、输出电阻（也称等效内阻或内阻） (6)

3、纹波电压 (6)

四、电路设计： (6)

（1）变压部分设计 (6)

变压器的主要参数有： (7)

变压部分参数设计： (7)

（2）整流、滤波电路 (7)

整流部分的设计： (8)

（3）稳压电路 (8)

电路参数计算如下： (8)

（1）确定稳压电路的最低输入直流电压Ui,min (9)

（2）确定电源变压器副边电压、电流及功率。 (9)

（3）选整流二极管及滤波电容。 (9)

（4）电阻以及变位器的选择。 (9)

（5）运算放大器选择 (9)

五、完整电路图： (9)

六、电路板的制作及电路焊接与调试： (10)

七、在调试及组装电路过程中出现的问题及解决方法： (10)

八、设计心得体会： (10)

九、元器件清单： (11)

十、参考文献： (11)

十一、鸣谢： (11)

十二、附录： (12)

1、元件清单 (12)

2、原理图和PCB图 (12)

3、作品照片........................................................................................... 错误!未定义书签。

通信工程专业《模拟电路》课程设计

线性稳压电源的设计

引言

稳压电源通常分为线性稳压电源和开关稳压电源。线性稳压电源是比较早使用的一类直流稳压电源。线性稳压直流电源的特点是：输出电压比输入电压低；反应速度快，输出纹波较小；工作产生的噪声低：效率较低，产生的热量大。本文将对现有线性稳压电路设计方法进行总体的综述，并分析稳压电源的组成及其功能做简要说明和设计。

一、设计要求：

（1）基本要求

①输出电压：Vo=4.5~12.0V；

②输出电流：Io≥1A；

③输出纹波：VP-P≤10mV；

④电压调整率：Ku≤5%；

⑤电流调整率：Ki≤3%。（输出为12V时）。

（2）发挥部分

①增加过流保护；

②增加电压显示功能；

③进一步提高指标精度，尽量提高效率。

二、设计任务：

（1）根据设计指标及要求选择电路形式，画出原理电路图；

（2）选择元器件型号及参数，并列出器件清单；

（3）利用protel99软件仿真，并在通用板上组装焊接电路；

（4）完成电路的测试与调整，使有关指标达到设计要求；

（5）写出设计总结报告。

三、实验原理：

（一）、线性稳压电源的基本原理：

线性稳压电源一般由电源变压器、整流、滤波电路及稳压电路组成，基本框图如下所示：

1．电源变压器

电源变压器T 的作用是将电网220V 的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压Ui 。变压器的副边与原边的功率比为P2/P1=η，式中η为变压器的效率。 2．整流电路

整流电路将交流电压Ui 变换成脉动的直流电压。 3．滤波电路

滤波电路通过电容将脉动直流电压的纹波减小或滤除。 4．稳压电路

稳压电路的作用就是稳定输出电压。 （二）、稳压电源的性能指标及测试方法

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；另一种是质量指标，用来衡量输出直流电压的稳定程度，包括稳压系数或电压调整率、输出电阻或电流调整率、温度系数及纹波电压等。 1、稳压系数及电压调整率

稳压系数：在负载电流、环境温度不变的情况下，输入电压的相对变化引起输出电压的相对变化，即

o o

i i U U S U U ∆=

∆

电压调整率：输入电压相对变化为正负10%时的输出电压相对变化量，即

o i U K U ∆=

∆

稳压系数S 和电压调整率K 均说明输入电压变化对输出电压的影响，因此只需测试其中之一即可。

2、输出电阻（也称等效内阻或内阻）

在额定电网电压下，由于负载电流变化ΔIL 引起输出电压变化ΔUo ，则输出电阻为

o

o L

U R I ∆=

∆

3、 纹波电压 （1）最大纹波电压

在额定输出电压和负载电流下，输出电压的纹波（包括噪声）的绝对值大小，通常以峰—峰值或有效值表示。 （2）纹波系数γ

在额定负载电流下，输出纹波电压的有效值Urms 与输出直流电压Uo 之比

rm s

o

U 100%U γ=

⨯

（3）纹波电压抑制比

纹波电压抑制比是指在规定的纹波频率（例如50Hz ）下，输入电压中的纹波

电压Ui~与输出电压中的纹波电压Uo~之比，即纹波电压抑制比=

~o ~

U U

四、电路设计：

总电路部分的设计方案：

（1）变压部分设计