課程設(shè)計(jì) 直流穩(wěn)壓電源 輸出9V,2A

1、直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源輸出輸出 9V、2A小組成員：徐士棟 王雪純 吳旭卿設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求利用利用 7809 設(shè)計(jì)一個(gè)輸出設(shè)計(jì)一個(gè)輸出 9V、2A（擴(kuò)大輸出電流）的直（擴(kuò)大輸出電流）的直流穩(wěn)壓電源；流穩(wěn)壓電源；要求：要求： 1）畫(huà)出系統(tǒng)電路圖，）畫(huà)出系統(tǒng)電路圖，并畫(huà)出變壓器輸出、濾波并畫(huà)出變壓器輸出、濾波電路輸出及穩(wěn)壓電路輸出及穩(wěn)壓輸出的電壓波形和變壓器輸出的電壓波形和變壓器副邊的電流波形；副邊的電流波形；2）輸入工頻）輸入工頻 220V 交流電交流電的情況下，確定變壓器變的情況下，確定變壓器變比；比；3）在滿載情況下選擇濾波）在滿載情況下選擇濾波電容的大?。ㄈ‰娙莸拇笮。ㄈ?5 倍工頻倍工

2、頻半周期）；半周期）；4）求濾波電路的輸出最大）求濾波電路的輸出最大電壓；電壓； 怎樣通過(guò)交流源得到直流電流源怎樣通過(guò)交流源得到直流電流源思路思路參數(shù)計(jì)算參數(shù)計(jì)算我組從問(wèn)題的輸出出發(fā)我組從問(wèn)題的輸出出發(fā) 穩(wěn)壓器比例選擇穩(wěn)壓器比例選擇為了保證輸出電壓為恒定為了保證輸出電壓為恒定的的9v，變壓器的輸入電壓，變壓器的輸入電壓差應(yīng)該在差應(yīng)該在3v到到5v之間之間所以輸入電壓在所以輸入電壓在12v到到14v之之間間 濾波電路濾波電路對(duì)對(duì)于濾波電路，于濾波電路， 負(fù)載電壓負(fù)載電壓UL最低應(yīng)為最低應(yīng)為0.9U2，即，即0.9U2=1214V,此時(shí)變壓器輸出此時(shí)變壓器輸出U2范圍則在范圍則在1315V，我們選

3、擇，我們選擇16V作為變壓器輸出電壓，作為變壓器輸出電壓，則變比則變比n=22016=14:1U2=16V,則濾波電路的最大輸出電壓則濾波電路的最大輸出電壓UL=16*0.9=14V 二極管的選擇二極管的選擇(1)二極管所承受的最高反壓二極管所承受的最高反壓 Urm=2U2= 216V=23V(2)流過(guò)二極管的電流的平均值流過(guò)二極管的電流的平均值 由于單相橋式整流電路中，二極由于單相橋式整流電路中，二極管管D1，D3和和D2，D4輪流導(dǎo)通半輪流導(dǎo)通半個(gè)周期，所以流過(guò)二極管的電流個(gè)周期，所以流過(guò)二極管的電流平均值平均值 d=12L=0.45U2RL(3)輸出為輸出為2A，則負(fù)載電流，則負(fù)載電流L

4、=2A，則則d=1A， 負(fù)載電阻負(fù)載電阻RL=0.4516V 1A=7歐姆歐姆選擇二極管的最大整流電流選擇二極管的最大整流電流df大大于于d，我們選擇，我們選擇df 為為1.5A；反相峰值工作電壓反相峰值工作電壓Urm大于最高大于最高反壓，選擇反壓，選擇Urm為為50V的二極管的二極管 3.3.濾波電路電容的選擇：濾波電路電容的選擇：為得到平滑的直流電壓，一般選有極性的大電解為得到平滑的直流電壓，一般選有極性的大電解電容電容t=RLC=（35）T2T取取5倍工頻半周期，倍工頻半周期，T=1 50HZ=0.02st=5 T 2=0.05sC=tRL=0.05 7=7mF選擇選擇7mF的濾波電容的

5、濾波電容考慮電網(wǎng)電壓波動(dòng)考慮電網(wǎng)電壓波動(dòng)10%，則電容器承受的最電壓，則電容器承受的最電壓為：為：Ucm=2U2*1.1=24.89V4.穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路C1=0.33uF C0=1uF5.擴(kuò)大輸出電流：外接功率管擴(kuò)大輸出電流：外接功率管T2為穩(wěn)壓器的輸出電流，為穩(wěn)壓器的輸出電流，c是功率管的集是功率管的集電極電流，電極電流，r是電阻是電阻R上的電流上的電流 21=r+b=Ube R+c x o=c+2X為功率管電流放大系數(shù)為為功率管電流放大系數(shù)為10Ube=-0.3V，o=2A穩(wěn)壓管為穩(wěn)壓管為W7809，2= 1A,則則c=1A此時(shí)此時(shí)R=1/3，取，取R=0.35歐姆歐姆o=2.5A，輸出

6、最大電流為，輸出最大電流為2.5A為了保證輸出電壓的穩(wěn)定，輸入輸出間的電壓差為了保證輸出電壓的穩(wěn)定，輸入輸出間的電壓差應(yīng)大于應(yīng)大于2V.但也不應(yīng)太大，取但也不應(yīng)太大，取35V，我組則為，我組則為設(shè)計(jì)的電路設(shè)計(jì)的電路三極管的耗散功率三極管的耗散功率要保證管子結(jié)溫不超過(guò)允許值要保證管子結(jié)溫不超過(guò)允許值,就必須將產(chǎn)生的熱散發(fā)出就必須將產(chǎn)生的熱散發(fā)出去去.晶體管在使用時(shí)，其實(shí)際功耗不允許超過(guò)晶體管在使用時(shí)，其實(shí)際功耗不允許超過(guò)PCM值，值，否則會(huì)造成晶體管因過(guò)載而損壞否則會(huì)造成晶體管因過(guò)載而損壞。我組通過(guò)計(jì)算已經(jīng)求出符合工作。我組通過(guò)計(jì)算已經(jīng)求出符合工作。經(jīng)過(guò)變壓器后的波形經(jīng)過(guò)變壓器后的波形 副邊電流

7、波形副邊電流波形 整流后波形整流后波形濾波后波形濾波后波形 穩(wěn)壓后波形穩(wěn)壓后波形輸出電流電壓輸出電流電壓電路改進(jìn)創(chuàng)新電路改進(jìn)創(chuàng)新利用一個(gè)個(gè)二級(jí)管串聯(lián)并在電阻兩端進(jìn)行過(guò)壓保利用一個(gè)個(gè)二級(jí)管串聯(lián)并在電阻兩端進(jìn)行過(guò)壓保護(hù)護(hù)誤差分析誤差分析負(fù)載電阻為負(fù)載電阻為4.5時(shí)，輸出電壓為時(shí)，輸出電壓為8.659V，電，電流值為流值為1.924A。為得到出。為得到出2A的電流，可將負(fù)載的電流，可將負(fù)載電阻改為電阻改為4.35，輸出電流為，輸出電流為2.013A。因?yàn)閷?shí)際穩(wěn)壓源的內(nèi)阻不可能做到零，所以因?yàn)閷?shí)際穩(wěn)壓源的內(nèi)阻不可能做到零，所以負(fù)載時(shí)輸出電壓比負(fù)載時(shí)輸出電壓比9V略小。根據(jù)所查資料知，略小。根據(jù)所查資料知，我們所用的我們所用的LM7809CT，其允許的輸出電壓變，其允許的輸出電壓變化范圍約為，即化范圍約為，即Uo=9