串联型直流稳压电源设计报告

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2013级

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模拟电子技术课程设计 ※

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串联型直流稳压电源设计

姓 名 学 号 院、系、部 班 号 完成时间

摘 要

此系统采用分立元件组成串联型直流稳压电源。主要经过变压、整流、滤波、稳压、限流等各部分组成。其中变压部分由变压器实现得到二次侧电压;整流部分由单相桥式整流电路实现；滤波通过电容具有维持两端电压不变的特性而得到平滑的电压波形，故将一个大电容与负载并联；由于电网电压的波动整流电路的输出电压会随二次侧电压变化而变化，因此需要加入稳压电路得到更加稳定的直流电压。限流电路元件主要是串接在调整管发射极回路中的检测电阻和保护三极管构成。

关键词：直流 稳压 变压

目 录

第1章 设计任务与要求………………………………………………………………………………1 第2章 设计内容………………………………………………………………………………………1 2.1 电路原理………………………………………………………………………………………1 第3章 单元电路设计及主要元器件参数计算………………………………………………………2 3.1 输入电压的确定………………………………………………………………………………2 3.2 电源变压器……………………………………………………………………………………2 3.3 整流电路………………………………………………………………………………………2 3.4 滤波部分………………………………………………………………………………………3 第4章 仿真与调试……………………………………………………………………………………3 4.1 实验电路图……………………………………………………………………………………3 4.2 滤波电路仿真结果……………………………………………………………………………4 4.3 仿真结果输出…………………………………………………………………………………5 4.4 仿真结果分析…………………………………………………………………………………5 第5章 结论与心得……………………………………………………………………………………5 参考文献…………………………………………………………………………………………………6

第1章 设计任务与要求

（1）掌握运用分立元件设计串联型直流稳压电路；

（2）用选择变压器、整流二极管、滤波电容及三极管来设计直流稳压电源。 （3）输出电压Uod=5V,最大输出电流Imax?500mA （4）电网电压波动±10%，稳压系数Sr?0.05。 （5）内阻r0?0.1? （6）工作温度25~40?C

（7）有过流保护电路，当负载电流超过1.5IL时过流保护电路工作

第2章 设计内容

2.1 电路原理

直流稳压电源的工作流程如下：

图2-1流程图

图2-2流程图

结合上面两个图，我们得出直流稳压电源的工作原理：电路接入幅值为220V、频率为50Hz的交变电压u1，通过电源变压器，将220V的电压幅值调整为合适的电

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路工作压值u2。通过电源变压器输送过来的交流电，再通过桥式整流电路，得到单方向全波脉动的直流电压。由于单方向全波脉动的直流电压中含有交流成分，为了获得平滑的直流电压，在整流电路的后面加一个滤波电路，以滤去交流成分，电容C就起到这个作用；对于要求不高的电路，经过滤波后的直流电压可以直接应用，对于一些要求比较高的电路。我们在滤波电路的后面再接一个稳压电路，使输出的直流电压更加平滑。

第3章 单元电路设计及主要元器件参数计算

3.1 输入电压的确定

U2太低则稳压器性能将受影响，甚至不能正常工作；U2太高则稳压器功耗增大，会导致电源效率下降，使最大输出电流有所降低。所以U2的选择原则是：在满足稳压器正常工作的前提下，U2越小越好，但U2最低必须保证输入、输出的电压之差大于3~8V。由任务书技术指标要求可确定U2的值，取变压器输出的U2=11.9V。

3.2 电源变压器

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U2。变压器副边与原边的功率比为P2?P1??，式中η是变压器的效率。

根据设计的要求，最终要输出5V的直流电压。若从变压器输出的送给整流滤波电路的电压V2为11V，则电容滤波电路的负载电压VC与V2的关系为：

Vc?(1.1~1.2)V2

V2?Vc?1.2

考虑到电网电压±10%的波动故取 V2?Vc?1.2?11.9V

n?V1?V2?220?11.9?20于是可以用变比n为20的功率为8W变压器。

3.3 整流电路

通过单相桥式整流电路将变压后的交变电压整流为单相的直流电压设计要求中

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