串联型直流稳压电源方案.docVIP

题目：串联型直流稳压电源的设计 校名：福州大学至诚学院 专业：电气工程及其自动化 年级班级：09级（3）班 姓名学号：邹南国210992146 同组者：黄志伟210992112 指导老师：林雪健、卓琳妹、吴传武 目 录 一、设计指导要求 3 二、直流稳压电源的方框图 3 三、串联型直流稳压电源部分电路图 4 四、串联型直流稳压电源电路图及工作原理 4 五、电路设计 6 六、安装调试及测试数据处理 7 七、结论 9 八、设计总电路图 9 九、心得体会 10 十、参考文献 10 一、设计指导要求 1、直流输出电压Uo=15V，可调15+5V。 2、最大输出电流Iomax=200mA 3、稳压系数r=0.05以下（当电网波动+10%时） 4、输出电阻r=0.5 5、输出纹波电压=5mV 6、输出电流Io=300mA时启动过载保护 7、工作温度—20℃~~40℃ 二、直流稳压电源的方框图 三、串联型直流稳压电源部分电路图 四、串联型直流稳压电源电路图及工作原理 工作原理：单相桥式整流电路可以将单相交流电变换为直流电；整流后的电压脉动较大，需要滤波后变为交流分量较小的直流电压用来供 电；滤波后的输出电压容易随电网电压和负载的变化波动不利于设备的稳定运行；将输出电压经过稳压电路后输出电压不会随电网和负载的变化而变化，从而提高设备的稳定性和可靠性，保障设备的正常使用；关于输出电压在不同档位之间的变换，可以将稳压电源的电压设置为标准电压再对其进行变换，电压在档位间的调节可以通过电位器来进行调节，从而实现对输出电压的调节。 五、电路设计 1、选择电源变压器 （1）确定副边电压U2: 根据性能指标要求：Uomin=0V Uomax=15V 又 ∵ Ui-Uomax≥(Ui-Uo)min Ui-Uoin≤(Ui-Uo)max 其中：（Ui-Uoin）min=3V，(Ui-Uo)max=40V ∴ 18V≤Ui≤40V 此范围中可任选 ：Ui=20V=Uo1 根据 Uo1=(1.1～1.2)U2 可得变压的副边电压 （2）确定变压器副边电流:I2 ∵ Io1=Io 又副边电流I2=(1.5～2)IO1 取IO=IOmax=1A 则I2=1.5*1A=1.5A （3）选择变压器的功率 变压器的输出功率：PoI2U2=26.1W 2、选择整流电路中的二极管 ∵ 变压器的副边电压U2=17.39V ∴ 桥式整流电路中的二极管承受的最高反向电压为： 桥式整流电路中二极管承受的最高平均电流为： 查手册选整流二极管IN4007，其参数为：反向击穿电压UBR=50V24.6V 最大整流电流IF=1A0.5A 3、 滤波电路中滤波电容的选择 滤波电容的大小可用式 求得。 （1）求ΔUi: 根据稳压电路的的稳压系数的定义： 设计要求ΔUo≤5mV ，SV≤0.05 Uo=0V～15V Ui=20V 代入上式，则可求得ΔUi （2）滤波电容C 设定Io=Iomax=1A，t=0.01S 则可求得C。 电路中滤波电容承受的最高电压为，所以所选电容器的耐压应大于25V。 六、安装调试及测试数据处理 安装要求：用晶体管、集成运算放大器、电位器、电容组成串联型直流稳压电源。 调试中故障分析与排除：开始纹波系数为100mV左右，经分析是电容滤波作用不明显，后面通过并电容的方式，增大电容容量，将纹波系数将为31mV。 测试数据： 1、电压变化范围：10.1V~18.5V 2、空载，Uo=12V B C E T1 12.6V 20.0V 11.8V T2 13.2V 20.0V 12.6V T3 8.0V 13.2V 7.35V T4 0V 13.2V 0V 3、带载，Uo=12V，Io=200mA B C E T1 12.57V 18.1V 11.8V T2 13.2V 18.1V 12.57V T3 7.63V 13.2V 7.43V T4 0V 13.2V -0.62V 4、当I01=120mA 时 U01=12.02V；当I02=150mA 时 U02=12V。 r0=0.02/0.030=0.667Ω 5、稳态系数Sr的测量，当U2=18.7V，I0=200mA时， =18.7V =12.05V =21.2V =17V =11.99V =19V 求得=0.043 6、当U2=17V I0=200mA时，输出纹波电压为：Uo=73.0mV 7、带载，U2=17V，Vrp=12V，Io=300mA Uo=6.67V B C E T1