可調(diào)直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)報(bào)告

1、 模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì) 可調(diào)直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)報(bào)告 摘要： 通過直流穩(wěn)壓電源將交流電變換成所需要的穩(wěn)定的直流電壓。單向交流電源經(jīng)電源變壓器降壓后，再經(jīng)過整流濾波可獲得低電壓小功率的直流電源。由于交流電有小幅度的變化，所以必須將整流濾波后的電壓穩(wěn)定后再提供給負(fù)載，使負(fù)載上直流電源電壓受影響程度最小。所以直流穩(wěn)壓電源包括變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓四部分。一：設(shè)計(jì)任務(wù)與要求1.輸出可調(diào)電壓912V，-9-12V。2.輸出電流為1A。二：設(shè)計(jì)原理直流穩(wěn)壓電源是一種將220V工頻交流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)壓輸出的直流電的裝置。穩(wěn)壓電源由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路四個部分組成，如圖1所示。圖1穩(wěn)壓電源的組成框

2、圖及整流與穩(wěn)壓過程其中，電源變壓器：是降壓變壓器，它的作用是將220V的交流電壓變換成整流濾波電路所需要的交流電壓。，n為變壓比。整流電路：利用單向?qū)щ娫?0Hz的交流電變成脈動的直流電。濾波電路：濾掉整流電路輸出的電壓中的交流成分。濾波電路除掉較大的波紋成分，輸出波紋較小的直流電壓。常用的整流濾波電路有全波整流濾波、1 半波整流濾波、橋式整流濾波。本次我們采用了單相橋式整流濾波。（4）穩(wěn)壓電路：穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路其工作原理是利用穩(wěn)壓管兩端的電壓稍有變化會引起其電流有較大變化這一特點(diǎn)，通過調(diào)節(jié)與穩(wěn)壓管串聯(lián)的限流電阻上的壓降來達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。 三：單元電路設(shè)計(jì) （1）電源變壓器:，其中=

3、220V,而=。LM7809的輸出電壓為9v，LM7909的為-9v，又因?yàn)槿朔€(wěn)壓管輸入輸出間存在下降電壓，為保證輸出電壓的穩(wěn)定，一般取35V的電壓差，所以對于整流電路來說=9+3=12V，所以=，所以n=22。 （2）整流二極管：>=10=14V,=0.5A。IN4001的反向擊穿電壓>50V，額定工作電流=1A,所以選用IN4001. (3) 濾波電容:有 ，所以根據(jù)設(shè)計(jì)要求，又因?yàn)殡娙菰酱鬄V波效果越好，所以取,則。所以取濾波電容容值為5.6mF?？紤]電網(wǎng)電壓波動10%，則電容器承受的最高電壓為。變壓、整流及濾波電路如圖2所示。圖2 變壓、整流、濾波電路 (4)穩(wěn)壓電路:由于

4、輸入電壓ui發(fā)生波動、負(fù)載和溫度發(fā)生變化，濾波電路輸出的直流電壓會隨著變化。因此，為了維持輸出電壓穩(wěn)定不變，則加一級穩(wěn)壓電路。穩(wěn)壓電路的作用是當(dāng)外界因素（電網(wǎng)電壓、負(fù)載、環(huán)境溫度）發(fā)生變化時(shí)，使輸出直流電壓不受影響，維持穩(wěn)定的輸出。穩(wěn)壓電路一般采用集成穩(wěn)壓器和一些外圍器件組成。采用集成穩(wěn)壓器的穩(wěn)壓電路具有性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)采用三端可調(diào)穩(wěn)壓器LM7809和LM7909。LM7809的特點(diǎn)：最大輸出電流1.5A,輸出電壓9V。LM7909的特點(diǎn)：最大輸出電流1.5A，輸出電壓-9V。由于本次設(shè)計(jì)的要求是輸出可調(diào)電壓912v，-12-9v，所以在LM7809、LM7909的輸出后接定

5、值電阻和電位器來擴(kuò)大輸出電壓，通過調(diào)節(jié)電位器來改變輸出電壓值。根據(jù)公式，+=，所以=1+。當(dāng)輸出最大值12V時(shí)，=0，=，所以=1+1/3，所以=1/3。我們最初取=500，=166，由于仿真結(jié)果存在稍微的偏差，最后選擇為190。穩(wěn)壓電路如圖3所示。 圖3穩(wěn)壓電路四：整體電路圖及安裝與調(diào)試按照變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)整體電路如圖4所示。圖4可調(diào)直流穩(wěn)壓電源電路圖 在Multisim軟件對所繪電路圖進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果如下。正端輸出電壓波形：最小值9V和最大值12V。 負(fù)端輸出電壓波形：最小值-12v，最大值-9v。 各分電路的輸出波形如下：變壓電路輸出波形：整流電路輸出波形：濾波電路輸

6、出波形：五：設(shè)計(jì)總結(jié)這次設(shè)計(jì)工作收獲頗多，對可調(diào)直流穩(wěn)壓電源有了更深刻的了解，掌握了選擇變壓器、整流二極管、濾波電容和集成穩(wěn)壓器來設(shè)計(jì)直流穩(wěn)壓電源，并了解了仿真和調(diào)試的部分知識。在電路圖的設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，各個部分器件及其參數(shù)的選擇都需要認(rèn)真思考選擇，并需要熟練掌握選用器件的管腳分配等。元器件參數(shù)的選擇也經(jīng)歷了由不合適到合適的過程。同時(shí)因?yàn)樾枰趍ultisim軟件中繪制電路圖并進(jìn)行仿真，所以需要對該軟件非常熟悉以節(jié)省時(shí)間。硬件的制作按照流程來操作難度并不是很大，在安裝電路這一方面花費(fèi)的時(shí)間并不多。之后在調(diào)試過程中也遇到了種種困難，但也都被一一克服。在設(shè)計(jì)過程中，錯誤時(shí)而出現(xiàn)，而我們也正是從這系錯誤當(dāng)中獲得了真理；我們不斷改錯，則不斷領(lǐng)悟，不斷獲取。這次設(shè)計(jì)的順利完成，也與隊(duì)員之間既緊密合作又分工明確的任務(wù)明細(xì)有很大的關(guān)系，團(tuán)隊(duì)合作在其中起了十分重要的作用，培養(yǎng)了我們的團(tuán)隊(duì)意識。本次設(shè)計(jì)也培養(yǎng)了我們運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)查找資料和綜合應(yīng)用知識來解決實(shí)際問題的能力，讓我們意識到靈活運(yùn)用所學(xué)知識的重要性，啟發(fā)我們在以后的學(xué)習(xí)中一定要踏實(shí)肯干，學(xué)通、學(xué)精。在