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1、摘要摘 要当今社会人们极大的享受着电子设备带来的便利，但是任何电子设备都有共同的电路电源电路。大到超级计算机、小到袖珍计算器，所有的电子设备都必须在电源电路的支持下才能正常工作。电源电路是一切电子设备的基础。提供稳定的直流电能的电源就是直流稳压电源。直流稳压电源在电源技术中占有十分重要的地位。为此，本设计旨在利用所学课程，制作出满足技术要求的线性稳压电源电路，通过电路仿真和测试，利用所得数据分析线性稳压电源电路的构成原理。关键词： 线性稳压电路，整流滤波，稳压IAbstract AbstractNowdays people greatly enjoy the convenience of el
2、ectronic equipment, but any electronic devices have - power supply circuit common.The super computer, small pocket calculator, all electronic devices must be tosupport in the power circuit under normal operation.The power supply circuit is the basis of all electronic equipment. To provide a stable D
3、C power is the DC regulated power supply. DC regulated power supplyplays an important role in the power supply technology.Therefore, this design aims to use the school curriculum, making out to meet thetechnical requirements of the linear regulated power supply circuit, the circuit simulation and te
4、st, analysis of the principle of linear regulated power supply circuit using income data.Key words: linear voltage stabilizing circuit, the rectifi, voltage regulatorII目录目 录第一章 引言11.1 选题背景和意义11.2 选题发展趋势21.3 选题难点及学习方向21.3.1 电源技术存在问题21.3.2 设计学习方向3第二章 线性稳压电源电路的基础和理论42.1 线性稳压电源的基础知识42.1.1 线性稳压电源的组成42.1.
5、2 线性稳压电源的工作原理42.1.3 线性稳压电源的特点42.2 整流电路42.2.1 半波整流52.2.2 全波整流62.2.3 桥式整流72.2.4 半波，全波，桥式整流电路的对比72.3 稳压电路82.3.1 稳压电路的指标82.3.2 稳压管基本应用电路92.3.3 三端集成稳压102.4 线性稳压电源电路的设计102.4.1 元器件简介112.4.2 线性稳压电源的设计12第三章 线性稳压电源电路的仿真和数据分析123.1 仿真软件介绍123.2 全波整流电路仿真123.2.1 全波整流电路原理图143.2.2 全波整流电路仿真波形图153.2.3 全波整流电路数据分析163.3
6、桥式整流电路仿真173.3.1 桥式整流电路原理图173.3.2 桥式整流电路仿真波形图18IV目录3.3.3 桥式整流电路数据分析183.4 稳压管稳压电路仿真183.4.1 稳压管稳压电路原理图193.4.2 稳压管稳压电路仿真波形图203.4.3 稳压管稳压电路数据分析203.5 三端稳压及可变三端稳压仿真及数据213.6 实验电路实验数据分析22第四章 线性稳压电源电路的设计与制作224.1 线性稳压电源电路的设计22 4.1.1 线性稳压电源电路设计的基本知识224.1.2 线性稳压电源电路结构的选择224.1.3 线性稳压电源电路元件参数的选取234.1.4 实验仪器与器材234.
7、1.5 实验要求和目的244.2 线性稳压电源电路的制作254.2.1 软件介绍及使用254.2.2 PCB电路制作264.2.3 PCB电路板27结束语28参考文献29致谢30第一章 引言第一章 引言1.1 选题背景和意义当今，电子产品已普及到工作与生活的各个方面，其性能价格比越来愈高，功能越来越强，供电的电源电路在整机电路中是相当重要的。它的性能良好与否之间营养整个电子产品的精度、稳定性和可靠性。随着电子技术的飞速发展，电源技术也得到了很大的发展，它从过去的不太复杂的电子电路变为今日的具有较强功能的功能模块。电压稳定的方式，由传统的线性稳压发展到今天的非线性稳压，电源电路也由简单变复杂，电
8、源技术正从过去附属于其他电子设备的状态，逐渐演变成为一个独立学科分支。我们一般应用的串联调整稳压电源，是连续控制的线性稳压电源，这种传统串联稳压器，调整管总是工作与放大区，流过的电流是连续的，这种稳压的缺点是承受过载和短路的能力差，效率低，一般只有35%60%。由于调整管上损耗较大的功率，所以需要采用大功率调整管并装有体积较大的散热器。随着电子技术的高速发展，电子设备的应用越来越广泛，种类也越来越多，与人们生活，工作日益密切。任何电子设备都离不开可靠的电源，它们对电源的要求也越来越高。线性直流电源的应用非常广泛，小至家用电器的供电电源，大至大型发电厂，水电厂，超高压变电站，无人值守变电站作为控
9、制信号，保护，自动操作，事故照明，直流油泵等各种用电装置的直流供电电源。与此同时直流电源的好坏直接影响着电子设备或控制系统的工作性能。目前市场上各种直流电源的基本环节大致，都包括交流电源，交流变压器，整流电路，滤波稳压电路等。但由于调节性能差，过电压水平高，线路损耗大等原因给人们生活带来了诸多不便。体积小，重量轻，效率高是稳压电源的总体发展方向。掌握控制电路，驱动电路和保护电路的工作原理以及应用，了解稳压电源中击穿，整流滤波的防止和应用，有关变压器的加工工艺及绝缘处理。通过设计，安装，调试等环节，提高动手能力，分析和解决问题能力。通过设计测量范围宽，体积小，应用范围广泛，易于操作便于携带的直流
10、电源，克服现有电源在使用上存在的如结构复杂，成本过高，功率低等一系列问题。0电子科技大学学士学位论文1.2 选题发展趋势新型半导体器件的发展使开关电源技术进步的龙头。目前正在研究高性能的碳化硅半导体器件，一旦开发成功，对电源技术的影响将是革命性的。此外，平面变压器，压电变压器及新型电容器等元件的发展，也将对电源技术的发展起到重要作用。集成化是电源技术的一个重要的发展方向。通过控制电路的集成，驱动电路的集成以及保护电路的集成，最后达到整机的集成化生产。集成化和模块化减少了外部连线和焊接，提高了设备的可靠性，缩小了电源的体积，减轻了重量线性稳压电源的发展趋势更是向着模块化、数字化、绿色化的方向发展
11、。稳压电源技术因应用需求不断向前发展,新技术的出现又会使许多应用产品更新换代,还会开拓更多更新的应用领域。稳压电源、模块化、数字化、绿色化等的实现,将标志着这些技术的成熟,实现高效率用电和高品质用电相结合。这几年,随着通信行业的发展,以稳压电源技术为核心的通信用稳压电源,仅国内有20多亿人民币的市场需求,吸引了国内外一大批科技人员对其进行开发研究。稳压电源代替相控电源是大势所趋,因此,同样具有几十亿产值需求的电力操作电源系统的国内市场正在启动,并将很快发展起来。还有其它许多以稳压电源技术为核心的专用电源、工业电源正在等待着人们去开发。1.3 选题难点及学习方向1.3.1 电源技术存在问题随着半
12、导体技术和微电子技术的高速发展，集成度高、功能强大的大规模集成电路的不断出现，使得电子设备的体积在不断地缩小，重量在不断地减轻，所以从事这方面研究和生产的人们对稳压电源中的变压器还感到不是十分理想，他们正致力于研制出效率更高、体积更小、重量更轻的变压器或者通过别的途经取代变压器，使之能够满足电子仪器和设备微小型化的需要，这是从事稳压电源研制的科技人员目前正在克服的一个困难。工作在线性状态的线性稳压电源，具有稳压和滤波的双重作用，因而串联线性稳压电源不产生开关干扰，且波纹电压输出较小。29第一章 引言1.3.2 设计学习方向（1） 选择整流二极管，滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源。（2）
13、掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测试方法。（3） 掌握电路中主要电器元件三端稳压的作用及结构。电子科技大学学士学位论文第2章 线性稳压电源电路的基础和理论2.1 线性稳压电源的基础知识2.1.1 线性稳压电源的组成线性直流稳压电源一般由电源变压器，整流电路，滤波电路及稳压电路所组成。如图2-1所示结构：图2-1 线性直流稳压电源组成框图（1）交流电压变换部分将交流电网提供的交流电压变换到电子电路所需要的交流电压。同时还可起到直流电源与电网的隔离作用。（2）整流部分将变压器变换后的交流电压变为单向脉动电压（脉动直流）。（3）滤波部分对整流部分输出的脉动直流进行平滑处理，使之成为一个含纹波成
14、分很小的直流电压。（4）稳压部分将滤波输出的直流电压进行调节，一维持输出电压的基本稳定。由于滤波后输出直流电压受温度、负载、电网电压波动等因素的影响很大，所以要设置稳压电路。第二章 线性稳压电源电路的基础和理论2.1.2 线性稳压电源的工作原理线性直流稳压电源一般由电源变压器，整流电路，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。本设计主要采用直流稳压构成集成稳压电路，通过变压，整流，滤波，稳压过程将220V交流电，变为稳定的直流电，并稳定输出直流电压。2.1.3 线性稳压电源的特点
15、线性稳压直流电源的特点是：输出电压比输入电压低；反应速度快，输出纹波较小；工作产生的噪声低；效率较低(现在经常看的LDO就是为了解决效率问题而出现的)；发热量大（尤其是大功率电源），间接地给系统增加热噪声。2.2 整流电路2.2.1 半波整流变压器的次级绕组与负载相接，中间串联一个整流二极管，就是半波整流。利用二极管的单向导电性，只有半个周期内有电流流过负载，另半个周期被二极管所阻，没有电流。这种电路，变压器中有直流分量流过，降低了变压器的效率；整流电流的脉动成分太大，对滤波电路的要求高。只适用于小电流整流电路。图2-2 半波整流原理图电子科技大学学士学位论文半波电压电流值计算公式：半波整流电路的优点是结构简单，使用的元器件少。但缺点是输出的波形脉动大，直流成分比较低；变压器有半个周期不导电，利用率低；变压器电流含
