線性穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)

1、模擬電子技術(shù)課程研究性學(xué)習(xí)報(bào)告 組長(zhǎng)：吳玉鳳組員：雷 清呂夢(mèng)莎112130781121307011213072線性穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)線性穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)專(zhuān)題研討掌握集成穩(wěn)壓電源的實(shí)驗(yàn)方法掌握用變壓器、整流二極管、濾波電容和集成穩(wěn)壓器來(lái)設(shè)計(jì)線性直流穩(wěn)壓電源的方法掌握直流穩(wěn)壓電源的主要性能參數(shù)及測(cè)試方法進(jìn)一步培養(yǎng)工藝素質(zhì)并提高基本技能目的:基本電路框圖設(shè)計(jì) Ui Uo 整流電路 電電源源變變壓壓器器 220V 50Hz 濾濾波波電電路路 穩(wěn)穩(wěn)壓壓電電路路 變變壓壓器器輸輸出出波波形形 整整流流電電路路輸輸出出波波形形 濾濾波波電電路路輸輸出出波波形形 穩(wěn)穩(wěn)壓壓電電路路輸輸出出波波形形 直直流流穩(wěn)穩(wěn)壓壓電電源

2、源電電路路的的原原理理框框圖圖和和波波形形變變換換 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1、設(shè)計(jì)并制作一個(gè)線性穩(wěn)壓電源，主要技術(shù)指標(biāo)：輸出電壓：Uo=-12V+12V最大輸出電流： =1A輸出電壓變化量： 5mV穩(wěn)壓系數(shù)： 0.0032、設(shè)計(jì)電路結(jié)構(gòu)，選擇電路元件，計(jì)算確定元件參數(shù)。4.1 變壓器 變壓器由鐵芯（或磁芯）和線圈組成，線圈有兩個(gè)或兩個(gè)以上的繞組，其中接電源的繞組叫初級(jí)線圈，其余的繞組叫次級(jí)線圈。變壓器的基本原理是電磁感應(yīng)原理，當(dāng)初級(jí)線圈中通有交流電流時(shí)，鐵芯（或磁芯）中便產(chǎn)生交流磁通，使次級(jí)線圈中感應(yīng)出電壓（或電流），從而將市電電壓轉(zhuǎn)化為電路所需的低電壓。為防止線路電流過(guò)大，在變壓器次級(jí)輸出應(yīng)加上保險(xiǎn)

3、絲。 理想變壓器滿足I /I =U /U =N /N =1/n。4.1.1 變壓器的選擇：4.1.1 變壓器的選擇： 確定變壓器副邊電流 ： 又副邊電流 =（1.52） 則 選擇變壓器的功率 變壓器的輸出功率：=22.5W = 副邊功率 效率 0.60.70.80.852PVA10VA3010VA8030VA20080表1 小型變壓器的效率4.2 整流電路 整流電路的作用是將變換后的交流電壓轉(zhuǎn)換為單方向的脈沖電壓。由于這種電壓存在著很大的脈動(dòng)部分，因此，一般還不能直接用來(lái)給負(fù)載供電，否則，紋波會(huì)嚴(yán)重影響到負(fù)載的性能指標(biāo)。4.2.1 橋式整流電路工作原理圖2 單相橋式整流電路4.2.1 橋式整流

4、電路工作原理圖3 橋式整流電壓變化4.2.2 參數(shù)計(jì)算輸出平均電壓為流過(guò)負(fù)載的平均電流為流過(guò)二極管的平均電流為二極管所承受的最大反向電壓4.2.3 整流電路中二極管的選擇 4.3 濾波電路 交流電經(jīng)過(guò)整流后得到的是脈動(dòng)直流，這樣的直流電源由于所含交流紋波很大，不能直接用作電子電路的電源。濾波電路可以大大降低這種交流紋波成份，讓整流后的電壓波形變得比較平滑。圖4 濾波電路4.3.1 電容濾波電路工作原理圖5 電容濾波電路圖4.3.1 電容濾波電路工作原理圖5 電容濾波電路圖4.3.2 參數(shù)計(jì)算當(dāng) = 時(shí)， = ；當(dāng) 為有限值時(shí),0.9 。為獲得良好濾波效果，一般取： C(35) (T 為輸入交流

5、電壓的周期)，此時(shí)近似認(rèn)為 = 1.2 。LR0U22ULR2U0U22U2T0U2U4.3.3 濾波電路中濾波電容的選擇4.4 穩(wěn)壓電路 經(jīng)過(guò)濾波后輸出的直流電壓仍然存在較大紋波，穩(wěn)壓電路的作用是當(dāng)輸入交流電壓波動(dòng)、負(fù)載和溫度變化時(shí)，維持輸出直流電壓的穩(wěn)定。 4.4.1 方案一 4.4.1 方案一 晶體管基極的最大電流為（ ） 因此，最大負(fù)載電流為： 這也就大大提高了負(fù)載電流的調(diào)節(jié)范圍。 輸出電壓為： = - maxZIminZI )(1 (minmaxZZIIOUZUBEU- maxLI4.4.2 方案二 Uo C2 Ui ( (a a) )輸輸出出正正電電壓壓電電路路 ( (b b) )輸輸出出負(fù)負(fù)電電壓壓電電路路 W78XX 1 3 2 + _ C1