直流稳压电源的设计
成都理工大学工程技术学院
电气工程基础课程设计
设计题目:直流稳压电源的设计
院 系:自动化工程系
专 业:电气工程及其自动化
班 级:2010电气1班
学 号:
姓 名:
指导老师:雷永锋 孙莉莉
完成时间:2012年6月15日
目录
中英文摘要························································4
绪论········································································5
电路设计及参考设计··························································6
电路图及器件································································9
结论········································································10
参考文献····································································11
中英文摘要
当今社会人们极大的享受着电子设备带来的便利,但是任何电子设备都有一个共同的电路--电源电路。大到超级计算机、小到袖珍计算器,所有的电子设备都必须在电源电路的支持下才能正常工作。当然这些电源电路的样式、复杂程度千差万别。超级计算机的电源电路本身就是一套复杂的电源系统。通过这套电源系统,超级计算
机各部分都能够得到持续稳定、符合各种复杂规范的电源供应。袖珍计算器则是简单多的电池电源电路。不过你可不要小看了这个电池电源电路,比较新型的电路完全具备电池能量提醒、掉电保护等高级功能。可以说电源电路是一切电子设备的基础,没有电源电路就不会有如此种类繁多的电子设备。
由于电子技术的特性,电子设备对电源电路的要求就是能够提供持续稳定、满足负载要求的电能,而且通常情况下都要求提供稳定的直流电能。提供这种稳定的直流电能的电源就是直流稳压电源。直流稳压电源在电源技术中占有十分重要的地位。
翻译:
In today's society people's great enjoy the convenience of electronic equipment, but any electronic device had a common circuit, the power supply circuit. Big to super computer, small to pocket calculators, all of the electronic equipment must be in the support of the power circuit to work properly. Of course these power circuit style, complexity vary. Super computer power circuit itself is a complex of the power supply system. Through this power system, the calculating machine parts to be able to get a steady, comply with all kinds of complicated standard power supply. Pocket calculators is simple more battery power circuit. But you can do not look down upon the battery power supply circuit, more new type of circuit include all the battery energy remind, power lost protection, advanced function. Can say power circuit is the foundation of all electronic equipment, no power supply circuit will not have such a wide variety of electronic equipment.
Because of the characteristics of electronic technology, electronic equipment for power supply circuit requirement is able to provide continuous, stable, and meet the requirements of the load power, and it usually are required to provide stability of dc can. To provide this kind of stability of dc power is to direct current voltage-stabilized source.
稳压的基本原理是LC串联谐振,早期出现的磁饱和型稳压器就属于这一类.它的优点是结构简单,无众多的元器件,可靠性相当高稳压范围相当宽,抗干扰和抗过载能力强.缺点是能耗大、噪声大、笨重且造价高。
在磁饱和原理的基础上的发育进形成的参数稳压器和我国50年代已流行的“磁放大器调整型电子交流稳压器”(即614型)均属此类原理的交流稳压器。线性稳定电源有一个共同的特点就是它的功率器件调整管工作在线性区,靠调整管之间的电压降来稳定输出 。
由于调整管静态损耗大,需要安装一个很大的散热器给它散热。而且由于变压器工作在工频(50Hz)上,所以重量较大。
该类电源优点是稳定性高,纹波小,可靠性高,易做成多路,输出连续可调的成品。缺点是体积大、较笨重、效率相对较低。这类稳定电源又有很多种,从输出性质可分为稳压电源和稳流电源及集稳压、稳流于一身的稳压稳流(双稳)电源。从输出值来看可分定点输出电源、波段开关调整式和电位器连续可调式几种。从输出指示上可分指针指示型和数字显示式型等等。
绪论
电路设计及参考设计
一、设计题目
题目:直流稳压电源设计
二、设计任务:
设计并制作用晶体管、电阻器、电容组成的直流稳压电源。
指标:1、输入电压:
2、输出电压:3- 6V、6-9V、9-12V三档直流电压;
3、输出电流:最大电流为1A;
4、保护电路:过流保护、短路保护。
三、理电路和程序设计:
一 电路原理方框图:
图1.1
四、原理说明:
(1)选用集成稳压器构成的稳压电路,
选用可调三端稳压器LM317,其特性参数Vo=(1.2V~37V),Iomax=1.5A,最大输入、输出电压差(Vi-Vo)max=40V。符合本任务的基本要求 。
(2)选电源变压器
集成稳压电源的输出电压Vo即是此电路的输出电压。稳压器的最大允许电流ICM〈Iomax,输入电压根据公式
Vomax+(Vi-Vo)min≤Vi≤Vomin+(Vi-Vo)max可求出其范围为12V≤Vi≤43V。故副边电压取V2=12V,副边电流取I2=1A变压器的副边输出功率为P2≥V2 I2 =12W,由下表可得变压器的效率为0.7。则原边输入功率P1>P2/η=17W。为留有余地,选取功率为20W的变压器。
图1.2
(3)选整流二极管及波电容
整流二极管D选IN4001,其极限参数为VRM≥50V,IF=1A,满足要求。滤波电容C可由纹波电压△Vop-p和稳压系数来确定。由式
Vi=△Vop-pVi /VoSv得△Vi =2.2V,由式 C=Ict/△Vi=Iomaxt/△Vi得C=3636μF。电容C的耐压应大于17V,故取2只2200μF/25V的电容相并联。
(4)电阻RP1的取值
由式Vo=(1+Rp1/R1)1.25,取R1=240Ω,则RP1=336Ω时输出电压为3V,RP1=1.49Ω时输出电压为9V ,故取4.7KΩ精密线绕可调电位器。当RP1阻值调至最小端时输出电压为1.25V,当阻值大于1.5KΩ后输出电压不会继续增大,使用Multisim9仿真时为13V,但实际测试时为10V左右。
五、设备清单:
图1.3
电路图与器件
电路原理图
实际设计电路图
结论
通过这次电路设计,我从中了解了直流稳压电源和贯通了书上的知识,同时也了解到了自己对于理论和实际应用的统一和对于器件在实际中的使用还有很大的不足,不能在使用器件时选择合适的参数的器件,不能根据器件的编号知道器件的基本功能。在这方面需要很大
的提高。
在做的过程中也提升了我的动手能力,实践能力得到了一定的锻炼,加深了对模拟电路设计方面的兴趣。从开始的朦胧到后面得到的
结果。
通过这次稳压电源的设计,使我巩固和加深了在模拟电子技术课程中所学的理论知识,对整流电路,滤波电路,稳压电路等的认识更加深刻,并学会查阅相关手册和资料,提高了分析问题,解决问题的能力;
采用分模块的设计顺序可以优化设计流程,使之更符合逻辑性。但是需要注意的是,在其中每个环节必须认真进行,如果某模块电路没有设计好,或者存在错误,则总的电路必然会受到影响,所以在设计过程中我们要保持认真严谨的态度;
电气工程基第础课设计 直流稳压电源设计
参考文献
作者简介:郭亚平,(1989-),女,汉族,河北省唐山人,本科学历。成都理工大学工程技术学院自动化工程系2010电气工程及其自动化1班学生。学号:[1**********]2 11