直流稳压电源设计报告-2017年10月.docVIP

江苏技术师范学院 电气信息工程学院 课 程 题 目 专业班级 学生姓名 学生学号 指导教师 年 月 日 1．设计课题：串联型直流稳压电源 2．主要技术指标： 输出直流电压：Vo = 1.5V ~ 9V，连续可调； 输出直流电流：Io = 0 ~ 80mA; 当输出为额定值Vo = 4.5V时，输出最大功率：Po ≥ 0.36W； 交流电源电压：~220V±10%×220V； 放大管具有恒流源负载； 有过流保护电路，当Io ≥ 100mA时，保护电路工作； 内阻Ro 1Ω; 当输出为额定值Vo = 4.5V时，S〈 0.01； 3．实验仪器： 自耦变压器 一台 低频毫伏表 一台 示波器 一台 万用表 一块 滑线变阻器 一台 4．电路原理： 直流稳压电源是电子系统中不可缺少的设备之一。直流稳压电源一般由电源变压器、整流滤波器和稳压电路所组成。基本电路如下图所示。 串联型直流稳压电源的输出稳定性、负载能力和可调节性能都较好，因此选择此电路进行设计。 器件清单 器件名 规格 数量 三极管 3DD15 1 9012或9015 1 3DG6 3 电解电容 1000uF 1 100uF 1 10uF 1 电容 33nF 1 二极管 1N4001GP 7 电阻 20k 1 1.0k 1 39k 1 390 1 5.6 1 56 1 电位器 20k 1 47k 1 串联型稳压电源电路设计 功能框设计 变压部分通过变压器即可实现。 整流部分一般采用桥式整流，采用4个二极管接成桥式。 滤波部分在输出电流不大的情况下选用电容滤波。 稳压部分由串联型稳压电路构成，采用恒流源电路作为放大管的集电极负载，并采用了调整管过流保护电路，使稳压电路的性能得到提高。 单元电路设计 整流滤波电路设计 本设计采用桥式整流电容滤波电路如下图所示。 桥式整流滤波电路 （1）技术指标 ●整流滤波电路的输出电压Vo1 = 14V; ●输出负载电流Io1 ≥ 110mA; ●交流电网电压~220V，50Hz。 （2）选择整流管和变压器次级电压有效值V2 ①求变压器次级电压有效值 整流滤波电路有载时的直流输出电压Vo1 ≈ 1.2V2,由此式可求得变压器次级电压的有效值V2为 V2 = Vo1/1.2 ≈ 12V ② 流过每管的平均电流为 ID = Io1/2 ≥ 55mA ③每个整流二极管承受的最大反向电压为 Vrmax = 1.414×V2 = 16.5V ④根据IDM ID和Vrm Vrmax的要求，选择整流二极管型号为1N4007GP或1N4001GP。 （3）选择滤波电容C1 整流滤波电路的滤波电容C1 C1 ≥ (3~5) T / 2RL1 式中，T是交流电网电压的周期，RL1是整流滤波电路得负载电阻，T = 0.02s，RL1 = Vo1 / Io1 = 127Ω。所以C1可取1000uF。 （4）确定对电源变压器的要求 变压器次级电压有效值V2 = Vo1 / 1.2 ≈ 12V,次级电流有效值I2 =（1.1~3）IL，现取I2 = 1.5IL = 165mA 2.稳压电路设计 （1）稳压电路的工作原理 带有直流放大环节的串联型晶体管稳压电路如下图2所示。这种稳压电路的稳压性能较好。 下图2所示电路中，T1和T2为复合调整管；R1、Rw1和R2组成取样电路；T3是作比较放大用的放大管；T4、D5、D6、R3、R4构成的恒流源电路作为比较放大管的集电极负载，该恒流源能提供必要的工作电流，可以看成是放大管T3的数值较大的有源集电极负载电阻，它提高了T3的增益，从而获得了更好的稳压性能。二极管D5、D6通过R3导通后，其正向压降具有稳压作用，流过T4的集电极电流Ic