直流穩(wěn)定電源技術(shù)報告

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1、江西理工大學(xué)自動化專業(yè)（2013級）卓越計劃電子工程模塊項目驅(qū)動技術(shù)報告直流穩(wěn)定電源技術(shù)報告班級:自動化131姓名:吳亞敏學(xué)號:2420132905測試時間:2014.12.8成績:一、設(shè)計目標(biāo)與技術(shù)要求1.1.設(shè)計目標(biāo):設(shè)計出一個電壓可變電源。1.2.技術(shù)要求：在AC14V的變壓器輸入14V的交流電壓下，通過調(diào)節(jié)電位器來得到不同大小的電壓，設(shè)計出的電壓范圍為3~15V。(測試過程中用的是輸出電壓為9V的變壓器)二、設(shè)計方法（電路、元器件選擇與參數(shù)計算）設(shè)計過程參照的一些參數(shù)：（制作電源的主要設(shè)計規(guī)格）輸出電壓3~15V，用電位器調(diào)節(jié)輸出電流500mA

2、（在輸出電壓15V時）2.1實驗原理圖江西理工大學(xué)自動化專業(yè)（2013級）卓越計劃電子工程模塊項目驅(qū)動技術(shù)報告2.2元器件的選擇(1)電阻：1個2.2kΩ的，1個2kΩ的(2)電容：2個10uF的，1個1000uF的(3)二極管：4個整流二極管，1個齊納二極管(4)三極管：3個NPN型的硅管(5)電位器：1個量程為10kΩ的可調(diào)電阻2.3參數(shù)的計算對于射極跟隨器部分的晶體管Tr1，由于流過500mA的負(fù)載電流及交流整流后的電壓為19V，所以選擇具有Ic>500mA，Vcbo=Vceo>19V最大額定值的晶體管。在這里，選擇低頻功率放大晶體管2SD14O

3、6(東芝)。這與聲頻放大器中所用的晶體管相詞，其特性表示在表4.2中。還有，輸出電壓是15V、500mA的集電極電流流動時的Trl的集電極-發(fā)射極間電壓為4V(=19V-15V)，可以算出發(fā)生2W(=500mA*4V)的熱損耗。在實際電路中，圖10.5④點的電壓為脈動電壓(峰值為19V)，所以Trl的熱損耗為1.5W左右。因此，在Tr，上有必要安裝1.5W的散熱器。在該電路中，Tr1用的散熱器是MC24L20(ryosan)(與照片10.2同樣大小的散熱器，不管那種都可以)。但是，在電源輸出電壓下降時，Tr1的集電極一發(fā)射間電壓變大，所以即使取出相同的

4、輸出電流，Trl的熱損耗也變大。在輸出電壓設(shè)定在3V時，為了抑制Tr1的熱損耗在1.5W以下，輸出電流必須限制在100mA以下。換言之，如果安裝散熱量為7W的散熱器，即使輸出電壓為3V，電路也能取出50OmA的電流。對于驅(qū)動輸出晶體管Tr1的Tr2，由流過最大8.3mA的集電極電流(=500mA/60，即最大負(fù)載電流被Tr1的hFE的最小值來除)及集電極上加上與Trl相同的電壓，選擇Ic>8.3mA，Vcbo=Vceo>19V的最大額定值的晶體管。這里選擇同樣的2SC2458。在輸出電壓為3V(最低值)時，能流過最大的集電極電流(由于Rl的電壓降為最大

5、)。此時，Tr3的集電極電位為4.2V(=3V+（Tr1與Tr2的Vbe))，所以R1的壓降為14.8V(=19V-4.2V)。Tr3的集電極電流(即Rl上流動的電流)為6.7mA(=14.8V/2.2kΩ)。還有，在輸出電壓為15V時，Tr3的集電極電位為16.2V(=15V+(Trl與Tr2的Vbe))。因此，對于Tr3，要選擇Ic>6.7mA，Vcbo=Vceo>16.2V的最大額定值的晶體管。這里選擇與Tr:一樣的2SC2458。江西理工大學(xué)自動化專業(yè)（2013級）卓越計劃電子工程模塊項目驅(qū)動技術(shù)報告三、設(shè)計結(jié)果3.1Proteus仿真圖：仿真

6、結(jié)果：江西理工大學(xué)自動化專業(yè)（2013級）卓越計劃電子工程模塊項目驅(qū)動技術(shù)報告3.2實物圖江西理工大學(xué)自動化專業(yè)（2013級）卓越計劃電子工程模塊項目驅(qū)動技術(shù)報告四、測試原理與步驟調(diào)節(jié)滑動變阻器VR4的阻值，改變比例電路的比值，從而改變輸出電壓的值。由上面所設(shè)計的原理可以知道V0=(R1+R2)X(Vz+Vbe)/R2，改變滑動變阻器的阻值，可以得到最大輸出電壓和最小輸出電壓。對于輸出性能的測試，主要是測輸出阻抗。因為一個直流穩(wěn)壓管的主要功能是穩(wěn)壓，為了不受小負(fù)載的影響，則必須使其本身的輸出阻抗小，如此才能對于小負(fù)載，消耗在電源板上的電壓控制在一個小范

7、圍內(nèi)。五、設(shè)計結(jié)論（1）穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路輸出電流較小，輸出電壓不可調(diào)，在很多場合不能滿足應(yīng)用。串聯(lián)型穩(wěn)壓電路以穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路為基礎(chǔ)，利用晶體管的電流放大作用，增大負(fù)載電流；在電路中引入深度電壓負(fù)反饋輸出電壓穩(wěn)定；并且，通過改變反饋網(wǎng)絡(luò)參數(shù)使輸出電壓可調(diào)。（2）要使調(diào)整管起到調(diào)整作用，必須使之工作在放大狀態(tài)。（3）基本調(diào)整管穩(wěn)壓電路的輸出電壓不可調(diào)，并且輸出電壓降因Uce的變化而變化，穩(wěn)定性較差，為了使輸出電壓可調(diào)，同時也為了加深電壓負(fù)反饋以提高輸出電壓的穩(wěn)定性，通常在基本穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的基礎(chǔ)上引入放大環(huán)節(jié)。（4）在串聯(lián)型穩(wěn)壓電路中，調(diào)整管是核心元件，它的

8、安全工作是電路正常工作的保證，所以在選擇調(diào)整管的時候需要注意它的參數(shù)。（5）串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的輸