多功能集成直流稳压电源的设计501.pdf

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1、华北科技学院课程设计多功能集成直流稳压电源的设计报告一.设计要求�一�设计题目要求1�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�2�选择常用的电路元件�说明电器元件选择的过程和依据��3�提交课程设计报告一份4�提交原理电路图、仿真电路图、���电路��3图纸;5�完成相应的答辩。�二�其他要求1�必须独立完成设计课题2�合理选用元器件3�设计时要独立思考实用、经济并满足性能指标要求�4�按时完成设计任务并提交设计报告。二.设计的作用、目的�一�设计的作用集成直流稳压电源是电子测

2、量中不可缺少的设备之一。完成一个集成直流稳压电源的设计�可以达到对模拟电路知识较全面的运用和掌握。�二�设计的目的电子电路设计及制作课程设计是电子技术基础课程的实践性教学环节�通过该教学环节�要求达到以下目的�1�进一步掌握模拟电子技术的理论知识�培养工程设计能力和综合分析问题、解决问题的能力�2�基本掌握常用电子电路的一般设计方法�提高电子电路的设计和实验能力�3�熟悉并学会选用电子元器件�为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。4�进一步加深理解整流电路的工作原理及滤波电路的作用。5�掌握直流稳压电

3、路的设方法�合理的选择整流二极管、滤波电容及集成稳压器。6�掌握直流稳压电路的调试及主要技术指标的测试方法。1华北科技学院课程设计三、设计的具体实现�一�系统概述集成直流稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成�首先变压器输入为220V交流电压,输出为U2交流电压,然后经整流电路整成单项脉动电流,最后经滤波电容滤除纹波,实现输出直流电压。1、各部分电路的作用如下�1>电源变压器�变压器的作用是将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压U2。2>整流电路�主要将经变压器

4、降压后的交流电变成单向脉动直流电。3>滤波电路�滤除脉动直流中的交流成分�使输出电压接近理想的直流电压。4>稳压电路�自动稳定输出电压�使输出电压不受电压波动和负载大小的影响。2、总体设计方案的选择�方案一方案二方案三整流方半波整流全波整流桥式整流式性能输出电压平0.45U20.9U20.9U2均值整流管承受U22U2U2的反向电压URM2华北科技学院课程设计流过整流管0.45U2/RL0.45U2/RL0.45U2/RL的平均电流IF负载上的平0.45U2/RL0.9U2/RL0.9U2/RL均电流I

5、o特点电路简单�输出负载能力好�变压器负载能力较强�需用四电压的脉动性大有中心抽头只整流管半波整流电路具全波整流比半波整桥式整流电路输出电有结构简单的优流的效率高�它输出压脉动小�正负半周均点�但它输出电电压的脉动性小�但有电流流过�电源利用压的脉动性大�全波整流电路要求率高�输出的直流电压直流成分比较电源变压器有两个比较高�所以桥式整流低�而且这种电二次侧绕组�这样既电路中变压器的效率分析路交流电压只有增大了体积又增加较高�在同等功率容量半个周期可以利了重量�另外�二极条件下�体积可以小一用�输出功率

6、小�管所承受的最大反些�其总体性能优于半只适用于高电压向峰值电压是半波波整流电路和全波整小电流的场合整流的二倍流电路过上述三个方案的分析与比较�可以看出�桥式整流电路不仅保留了半波整流电路和全波整流电路的全部优点�而且克服了它们的缺点�所以决定选择方案三。3华北科技学院课程设计�二�单元电路的选择与设计1、电源变压器的选择与设计①�变压器的工作原理�变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件�当初级线圈中通有交流电流时�铁芯�或磁芯�中便产生交流磁通�使次级线圈中感应出电压�或电流�。②�变压器的参数�本次

7、设计采用参数为NLT_PQ_4_10的变压器。输入220V�50HZ交流电�输出为11V交流电2、整流电路的选择与设计①�整流电路的工作原理�整流电路由四个二极管组成�即加正向电压导通�且正向电阻为零�外加反向电压截止�且反向电流为零。整流滤波电路如图所示�整流滤波电路它由四个二极管构成电桥形式�两两构成一组�分别在正弦交流点正负半轴时刻导通。工作原理如图所示4华北科技学院课程设计整流电路和半波全波整流波形②�元器件的选择及参数的确定输出电压是单相脉动电压。通常用它的平均值与直流电压等效。桥式整流电路的

8、输出电压平均值为Uo≈2*0.45U2=0.9U2=9.9V直流电流为Io=Uo/RL=0.9U2/RL=9.9/RL在桥式整流电路中�整流二极管D1、D3和D2、D4是两两轮流导通的�因此�流过每个整流二极管的平均电流是电路输出电流平均值的一半ID=0.5Io桥式整流电路因其变压器只有一个副边绕组�在U2正半周时�D1、D3导通�D2、D4截止�此时D2、D4所承受的最大反向电压为U2的最大值�即UD=U2=12.73V同理�在U2负半周