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《模電課程設計直流穩(wěn)壓電源》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、緒論在各種電子電路中，總離不開電源電路，而由于電路結構和元件特性，就需要用到直流電源供電，就像我們下個學期即將學到的單片機，其需要5V的直流電源。如若采用干電池為其供電，則有供電功率低，持續(xù)供電能力差，成本高等缺點。而交流電在產(chǎn)生、電能輸送等方面具有獨特的優(yōu)點，發(fā)電站、各市電網(wǎng)中的電能傳輸都是以交流電的形式進行輸送，如果我們對市電提供的電壓進行降壓整流等，把交流電轉換成直流電，以獲得我們所需要的電壓。電力系統(tǒng)供電電壓的波動，或者負載阻抗和功率的變化，都會引起整流器輸出電壓隨之改變。在電子電路和自動控制裝置中，通常都需要電壓穩(wěn)定的直流電源供
2、電，使整流器輸出電壓盡可能少受流電進行濾波，穩(wěn)壓，以獲得我們所需要的供電電源。電源波動或負載變化影響而保持穩(wěn)定，這就需要我們對整流后的電源進行穩(wěn)壓設計。14第一章設計要求與指標1.1設計要求：（1）設計一個能輸出正負12V的直流穩(wěn)壓電源；（2）擬定測試方案和設計步驟；（3）根據(jù)設計要求和技術指標設計好電路，選好元件及參數(shù)；（4）繪出原理圖和印制板圖；（5）在萬能板上連接電路。（6）測量直流穩(wěn)壓電源的內阻；（7）測量直流穩(wěn)壓電源的穩(wěn)壓系數(shù)、紋波電壓；（8）撰寫設計性報告。1.2技術指標：（1）電源輸出電壓為正負12V；（2）輸入電壓220V
3、（3）最大輸出電流為Iom=500mA；（4）紋波電壓小于等于5mA；（5）穩(wěn)壓系數(shù)Sr小于等于5％.14第二章理論分析2.1整體理論分析設計電路框圖如圖1所示:圖2-1電路框圖在電子電路中，通常都需要電壓穩(wěn)定的直流電源供電。圖2-1是直流穩(wěn)壓電源設計的基本思路和整體流程。因為我們要得到的直流電源的是12V等的穩(wěn)定直流電壓，而我們平常的生活用電220V的交流電，所以我們必須變壓，變壓后交流變成直流。但此時的直流電壓波動很大，脈動的直流電壓還含有較大的波紋，所以我們要對其進行濾波，得到波動較小的直流電。為了保證得到基本恒定的直流電和電源基本
4、不受電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定對電源輸出的影響，應加穩(wěn)壓電路。2.2單元電路分析2.2.1，變壓器電源變壓器:源變壓器的作用是將220V的交流電壓,變換成整流濾波電路所需要的交流電壓。因為我們需要的是第電壓,所以必須要一個變壓器將電網(wǎng)的市電降低至我們所需要的.2.2.2整流電路整流電路是把交流電壓轉變?yōu)橹绷髅}動的電壓。常見的小功率整流電路，有單相半波、全波、橋式整流等。這里采用常用的橋式整流。如圖2-214圖2-2整流電路四只整流二極管D1-D4接成電橋的形式，故有電橋的之稱u1>0時。D1,D3導通D2,D4截止電流通路:由+經(jīng)D1?RL?D3?-
5、；u1<0時D2,D4導通D1,D3截止電流通路:由-經(jīng)D2?RL?D4?+。整流橋的輸入U1,和輸出U0的波形如下圖2-3U1U0圖2-3整流前和整流后的波形輸出是脈動的直流電壓。負載電壓U0的平均值:2.2.3濾波電路濾波電路下圖：用于濾去整流輸出電壓中的紋波，一般用電抗元件組成。因此濾波又分電容率波和電感濾波。這里采用電容濾波。電路如下圖2-4所示：圖2-4濾波電路濾波前和濾波后的電壓波形如下圖所示虛線為未加濾波電容的電電壓波形。14圖2-5整流和整流后的波形RL接入（且RLC較大）時，電容通過RC放電，在整流電路電壓小于電容電壓時
6、，二極管截止，整流電路不為電容充電，uo會逐漸下降。通常認為：濾波電容越大越好。這是因為整流特性與時間常數(shù)R.C的值有關，他的數(shù)值越大，電容放電越慢，濾波效果越好。濾波電容應取C1≥（3～5）T/2R。輸出波形隨負載電阻RL或C的變化而改變,Uo和也隨之改變。電容濾波電路適用于輸出電壓較高，負載電流較小且負載變動不大的場合。2.2.4穩(wěn)壓電路(1)穩(wěn)壓二極管：穩(wěn)壓電路可以利用穩(wěn)壓二極管的反向擊穿特性。由于反向特性陡直，較大的電流變化，只會引起較小的電壓變化(2)集成穩(wěn)壓芯片隨著半導體工藝的發(fā)展,現(xiàn)在已生產(chǎn)并廣泛應用的單片集成穩(wěn)壓電源，具有
7、體積小,可靠性高,使用靈活,價格低廉等優(yōu)點。最簡單的集成穩(wěn)壓電源只有輸入，輸出和公共引出端,故稱之為三端集成穩(wěn)壓器。常用的有L7800系列L7900系列三端集成穩(wěn)壓器。在L78xx系列中1腳接輸入，2腳接地，3腳接輸出。L79xx系列中1腳接地，2腳接輸入，3腳接輸出。如要在同一電路中同時輸出正負電壓可采用如下圖2-7接法14圖2-7同時接正負穩(wěn)壓芯片的電路W78XXCIUI+_UO132+_CIW79XX13COCO2UO2.2.5其他電路（1）電路在工作的時候有時會出現(xiàn)一些故障，所以需要設置指示電路來顯示電路的工作是否正常。電源的設計
8、則需要指示電壓是否正常輸出，如若帶負載工作時負載不能正常工作，我們級能夠根據(jù)指示電路來判斷是否是電源供電正常。電源的工作指示可以使用發(fā)光二級管。這是最常用的指示方法。（2）為了方便為負載供電，
