直流稳压电源设计实验报告

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1、直流稳压电源设计实验报告姓名：张翔班级：信息26学号：2120502146同组者：毛天羽（信息26）刘伟鹏（信息26）摘晋1二、设计要求1三、原理分析与设计步骤1.直流稳压电路结构的选择12.交流变压器23.整流电路24.滤波电路25.集成稳压电路5.1集成稳压器件LM31735.2LM317典型接法46.参数计算与器件选择46.1电路参数计算46.2元器件清单5四、实验步骤与测试结果1.电路搭接与仪器调试62.性能参数测试2.1稳压系数的测量62.2输出电阻的测量62.3纹波电压的测量72.4测量结果分析7五、实验小结7一、摘要随着电子技术的快速发展，高性能的电子电

2、路对于电源供电质量的要求越来越高，如何设计出能满足高性能电路要求的高精度电源便成为一大课题。直流稳压源为电路提供直流电压和能量，其输出电压的品质直接决定的电源性能的好坏。木实验旨在利用交流变压器、整流环节、滤波环节和集成元件LM317稳压电路将220V交流电压转化为5V直流电压输岀，并且对衡量稳压电路性能的儿种主要参数进行了测试和分析。关键词：半波整流电容滤波稳压电路稳压系数纹波电压二、设计耍求如下表所示：输出电压5V、9V、12V、±5V、±9V、±12V,固定、可调均可输出电流最大600mA其他要求依据具体电路参数确定三、原理分析与设计步骤1.直流稳压电路结构选择

3、直流稳压电源的基木结构如图1.1所示，分为四个基木环节，即电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路。据此确定欲设计的电路结构如图1.2所示（具体阻容参数已经标出，在6.1参数计算中给出计算过程）。阁1.1图1.22.交流变压器将220V交流电压降低至一定幅度以使后级稳压电路正常工作。2.整流电路将交流电压转换成脉动直流电压，分为半波整流、全波整流和桥式整流。本实验采用二极管桥式整流电路，电路结构如图3.1所示。图3.1输出电压平均值输出电流平均值’川）二极管电流平均值二极管电流冇效值变压器副边电流有效值UDRM二极管最大反向电压整流原理如下:J。y/2U2sincot

4、d(eot)7T0.9U2=U、、/Rl=0.9(72/RlDOx0x£)—/xD()x21.57/D0/2=V21.57ZD0DRM加23.滤波电路木实验采用电容滤波电路，如图4.1所示。电容滤波电路充电时间常数r=rdC（＜/为二极管正向导通也附）很小而放电时问常数r=较大，充电快而放电慢，达到滤波效果。该电路有如下特点：1）输出电压平均值％与时间常数r=冇关。r越大，电容放电越慢，输出电压平均值越大。纯电阻负载时，一般取&C=（5〜10）r（T为交流电源电压周期）；非纯电阻负载吋，一•般取〜5；）

5、。2.集成稳压电路5.1集成稳压器件LM317LM317是一款

6、可调节三端稳压器，在输出电压范围为1.25V到25V时能够提供最大1.5A的电流,它只需要两个外部电阻来设置输出电压。管脚排列见阁5.1.Io3管脚1.调整端Adjust2.输出端Vout图5.1.1图5.1.23.输入端Vin5.2LM317典型接法LM317的典型接法如图5.1.2所示。工作时，LM317建立并保持输出端与调节端之问1.25V的标称参考电压（Vref）,该标称电压经过电阻R1转换成编程电流（Iprog）,经由R2流到大地。输出电压为：尺1其中^巾•为调整端电流，不大于100/M。调节电位器R2,便可以实现输出电压可调的目的。D为保护二极管，用以防止

7、C2向调整端放电；为输入旁路电容，用以减小稳压器对输入电源阻抗的敏感性；C2=10/zF作为调整端的旁路电容，用以提高纹波抑制比，防止输出电压增大吋纹波被同步放大。在保证一定的电源调整率时，^3.0V

8、々，输入电压越小越好，故取％=8.0V。2

9、.参数计算与器件选择6.1电路参数计算图6.11）稳压器件选择LM317,稳压输出5.0V;2）输出滤:波电容作用是使输出电压波形更平滑，减少负载对电源的影响。由于LM317稳压电路中已经采用调整端旁路电容（?3=10//厂抑制输出纹波，相当于输出滤波电容。3）稳压器前小滤波电容C2根据LM317技术手册，选取稳压器前端小滤波电容C2=0.1/zF。由于电解电容高频特性差，C3使用无极性小容量电容。4）滤波电容C1滤波负载不是纯电阻时，一般有RtC}=（3〜5）-。取=10f2时，计算得C,=（3^5）xlO3/zF,结合实际情况，取（^=2200