全保护多功能直流电源系统

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1、中南林业科技大学课程设计报告设计名称：全保护多功能直流电源设计姓名：曾佑峰学号：20114354专业班级：2011级电子信息工程二班院（系）：计算机与信息工程学院设计时间：2014年4月23日设计地点：中南林业科技大学指导教师评语：成绩：签名：年月日14全保护多功能直流电源系统目录一、主要内容二、基本原理三、电路原理图四、各参数计算五、总结14一、主要内容1、电源是电子设备的重要组成部分，直接影响着电子设备的工作质量，因此，越来越受到人们的重视。各国的电子设计人员不断地研究开发新型电源， 包括新的电路理论、新的器件和新的电路方案。直流稳压电源一般由电源变压

2、器，整流滤波电路及稳压电路所组成。变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电。整流器把交流电变为直流电。经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。本设计主要采用晶体稳压构成稳压电路，通过变压，整流，波，稳压过程将220V交流电，变为稳定的直流电，并实现电压可调范围5-12V。2、电源的输出指标：输出+12V，-12V，+5V固定电压的直流稳压电压源；输出输出电压从1.25V到12V可调的直流稳压正电压源；输出输出电压从-1.25V到-12V可调的直流稳压负电压源；输出电流从2mA到40mA可调的直流电流源；输出电压约为+16V，-16V的直流电压源输出电压为12

3、V的交流电压源二、直流稳压电源的基本原理1、系统框图141、各部分电路原理a、整流滤波电路把交流电能转换为直流电能的电路。大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成。滤波器接在主电路与负载之间，用于滤除脉动直流电压中的交流成分。变压器设置与否视具体情况而定。变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离（可减小电网与电路间的电干扰和故障影响）。整流电路按其组成器件可分为不控整流电路、半控整流电路和全控整流电路。后两种电路按其

4、控制方式又可分为相控整流电路和斩波整流电。相控整流电路由于采用电网换相方式，不需要专门的换相电路，因而电路简单、工作可靠，得到广泛应用。但相控整流电路在控制用α较大时，功率因数较低，网侧电流谐波含量较大。因而在大功率调速传动中，低速运行时，采用斩控整流电路可解决功率因数变坏的问题。整流电路是电力电子电路中最早出现的一种，它将交流电变为直流电，应用十分广泛，电路形式各种各样；按组成的器件可分为不可控、半控和全控三种，按电路结构可分为桥式电路和零式电路，按交流输入相数分为单相电路和多相电路，按变压器二次侧电流的方向是单相或双相，又分为单拍电路和双拍电路；实用电路是上述的组合结构。滤波

5、电路常用于滤去整流输出电压中的纹波，一般由电抗元件组成，如在负载电阻两端并联电容器C，或与负载串联电感器L，以及由电容，电感组成而成的各种复式滤波电路。由于电抗元件在电路中有储能作用，并联的电容器在电源供给的电压升高时，能把部分能量储存起来，而当电源电压降低时，就把能量释放出来，使负载电压比较平滑，即电容具有平波的作用；与负载串联的电感L,当电源供给的电流增加（由电源电压增加引起）时，它把能量储存起来，而当电流减小时，又把能量释放出来，使负载电流比较平滑，即电感L也有平波作用。滤波电路形式很多，为了掌握它的分析规律，把它分为电容输入式（电容器C接在最前面）和电感输入式（电感器L接

6、在最前面）。前一种滤波电路多用于小功率电源中，而后一种滤波电路多用于较大功率电源中（而且当电流很大时，仅用一电感器与负载串联）。整流电路将交流电压Ui变换成脉动的直流电压。再经滤波电路滤除较大的纹波成分，输出纹波较小的直流电压U1。常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。各滤波电容C满足RL-C＝（3~5）T/2，或中T为输入交流信号周期，RL为整流滤波电路的等效负载电阻。整流滤波电路14a、稳压电路如图是串联稳压电源电路图，其中T1是调整管，D1和R2组成基准电压，T2为比较放大器，R3～R5组成取样电路，R6是负载。其电路组成框图如图。假设由于某种原因引起输出电压U

7、O降低时，通过R3～R5的取样电路，引起T2基极电压（UT2）O成比例下降，由于T2发射极电压（UT2）E受稳压管D1的稳压值控制保持不变，所以T2发射结电压（UT2）BE将减小，于是T2基极电流（IT2）B减小，T2发射极电流（IT2）E跟随减小，T2管压降（UT2）CE增加，导致其发射极电压（UT2）C上升，即调整管T1基极电压（UT1）B将上升，T1管压降（UT1）CE减小，使输入电压UI更多的加到负载上，这样输出电压UO就上升。当输出电压升高时整个变化过程与上面完全相反。