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多功能集成直流稳压电源的设计报告 一、设计要求 2 二、设计的作用、目的 2 三、设计的具体实现 3 四、心得体会及建议 17 五、附录 18 六、参考文献 19 多功能集成直流稳压电源的设计报告 一、设计要求 设计一个直流稳压电源，具体要求如下： 设计一个能输出3V—10V连续可调的直流稳压电源。 输出电流为2A。 输出纹波电压小于5mV。 具有过流保护电压，输出电流大于2A时，保护启动。 合理的设计硬件电路，说明工作原理及设计过程，画出相关的电路原理图。 选择常用的电器元件（说明电器元件选择的过程和依据） 按时提交课程设计报告，完成相应答辩。 二、设计的作用、目的 通过集成直流稳压电源的设计、安装和调试，要求学会： 进一步加深理解整流电路的工作原理及滤波电路的作用。 掌握直流稳压电源的设计方法，合理选择整流二极管、滤波电容及集成稳压器。 掌握直流稳压电路的调试及主要技术指标的测试方法. 三、设计的具体实现 系统的概述 实验原理 小功率稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个部分组成，如图1所示。 + 电源 + 整流 + 滤波 + 稳压 + uI U0 u1 u2 u3 _ 变压器 _ 电路 _ 电路 _ 电路 _ 稳压电源的组成框图 u0 u1 u2 u3 uI （b）整流与稳压过程 图1稳压电源的组成框图及整流与稳压过程 1．电源变压器 电源变压器的作用是将来自电网的220V交流电压u1变换为整流电路所需要的交流电压u2。电源变压器的效率为： 其中：是变压器副边的功率，是变压器原边的功率。一般小型变压器的效率如表1所示： 副边功率 效率 0.6 0.7 0.8 0.85 表1 小型变压器的效率 因此，当算出了副边功率后，就可以根据上表算出原边功率 2．整流和滤波电路 在稳压电源中一般用四个二极管组成桥式整流电路，整流电路的作用是将交流电压u2变换成脉动的直流电压u3。滤波电路一般由电容组成，其作用是把脉动直流电压u3中的大部分纹波加以滤除，以得到较平滑的直流电压UI。UI与交流电压u2的有效值U2的关系为： 在整流电路中，每只二极管所承受的最大反向电压为： 流过每只二极管的平均电流为： 其中：R为整流滤波电路的负载电阻，它为电容C提供放电通路，放电时间常数RC应满足： 其中：T = 20ms是50Hz交流电压的周期。 3．稳压电路 由于输入电压U1发生波动、负载和温度发生变化时，滤波电路输出的直流电压UI会随着变化。因此，为了维持输出电压UI稳定不变，还需加一级稳压电路。稳压电路的作用是当外界因素（电网电压、负载、环境温度）发生变化时，能使输出直流电压不受影响，而维持稳定的输出。稳压电路一般采用集成稳压器和一些外围元件所组成。采用集成稳压器设计的稳压电源具有性能稳定、结构简单等优点。 集成稳压器的类型很多，在小功率稳压电源中，普遍使用的是三端稳压器。按输出电压类型可分为固定式和可调式，此外又可分为正电压输出或负电压输出两种类型。 固定电压输出稳压器 常见的有CW78（LM78）系列三端固定式正电压输出集成稳压器；CW79（LM79）系列三端固定式负电压输出集成稳压器。三端是指稳压电路只有输入、输出和接地三个接地端子。型号中最后两位数字表示输出电压的稳定值，有5V、6V、9V、15V、18V和24V。稳压器使用时，要求输入电压UI与输出电压Uo的电压差UI - Uo ≥2V。稳压器的静态电流Io = 8mA。当Uo = 5 ~ 18V时，UI的最大值UImax= 35V；当Uo=18 ~ 24V时，UI的最大值UImax = 40V。。 （2）可调式三端集成稳压器 可调式三端集成稳压器是指输出电压可以连续调节的稳压器，有输出正电压的CW317系列（LM317）三端稳压器；有输出负电压的CW337系列（LM337/LM117）三端稳压器。在可调式三端集成稳压器中，稳压器的三个端是指输入端、输出端和调节端。稳压器输出电压的可调范围为Uo=1.2 ~ 3