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1、可调的直流稳压电源电路所在学院：信控学院专业班级：电子1301 组号：第九组 组员：王新健 吕冰 潘庆耀可调的直流稳压电源电路（11题）目录 摘要31.设计任务及要求42系统方案43理论分析与计算94电路设计115组合硬件电路的调试及改进116设计心得体会177.参考文献128.附件1：LM317详细资料139.附件2：系统总体电路连接图1410.附件3：仿真结果15摘要： 电源可分为交流电源和直流电源，它是任何电子设备都不可缺少的组成部分。交流电源一般为220V、50Hz电源，但许多家用电器设备的内部电路都要采用直流电源作为供电能源，如收音机、电视机、带微处理器控制的家电设备等都离不开这种电
2、源。直流电源又分为两类：一类是能直接供给直流电流或电压的，如电池、蓄电池、太阳能电池、硅光电池、生物电池等，本文不做具体介绍；另一类是将交流电变换成所需的稳定的直流电流或电压的，这类变换电路统称为直流稳压电源。现在所使用的大多数电子设备中，几乎都必须用到直流稳压电源来使其正常工作，而最常用的是能将交流电网电压转换为稳定直流电压的直流电源，可见直流稳压电源在电子设备中起着主要作用，为设备能够稳定工作提供保证。220V、50HZ的单向交流电源经电源变压器降压后，再经过整流滤波可获得低电压小功率直流电源。然而，由于电网电压可以有10%变化。为此必须将整流滤波后的直流电压由稳压电路稳定后再提供给负载，
3、使负载上直流电源电压受上述因素的影响程度达到最小。直流电源电压系统一般由四部分组成，它们分别是电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路。关键词：交流与直流、变压器、整流、滤波、稳压。 Abstract: the power can be divided into ac power and dc power supply, it is indispensable to any electronic equipment components. Ac power generally is 220 v, 50 hz power supply, but many household electrical
4、 appliances circuit inside the dc power supply are used as the power supply energy, such as radio, TV, with the microprocessor control of home appliance equipment is inseparable from the power supply. Dc power is divided into two kinds: one kind is can directly supply dc current or voltage, such as
5、batteries, battery, solar cells, silicon photocell, biological cells, etc., this paper does not make specific; Another kind is the alternating current into the stability of the dc current or voltage, this type of transform circuit are collectively referred to as dc regulated power supply. Now used i
6、n most electronic devices, dc regulated power supply must be used to make almost all its normal work, and the most common is to convert ac power grid voltage to a stable dc voltage of the dc power supply, dc regulated power supply is plays a main role in the electronic equipment, provide guarantee f
7、or equipment can stable work. 220 v, 50 hz ac power in one direction after power transformer step-down, again through rectifier filter can obtain small power low voltage dc power supply. However, due to the power grid voltage changes can have a plus or minus 10%. Therefore must be stable dc voltage
8、by the voltage regulator circuit after rectifying filtering and then provided to the load, the load on the dc power supply voltage level of the influence of these factors. Dc power supply voltage system generally consists of four parts, they are respectively the power transformer, rectifier circuit,
9、 filter circuit, voltage regulator circuit.Key words: ac and dc, transformer, rectifier, filter, voltage regulator.1 设计任务及要求1.1设计任务用LM137设计一个输出1A的恒压源,输出电压为-3-10V1.2设计要求1）画出系统电路图，并画出变压器输出、滤波电路输出及稳压输出的电压波形；画出变压器副边电流的波形。2）输入工频220V交流电的情况下，确定变压器变比；3）在满载情况下选择滤波电容的大小（取5倍工频半周期）；4）求滤波电路的输出最大电压；5）求电路中固定电阻阻值、可
10、调电阻调节范围。2 系统方案 采用三端集成稳压器电路，用输出电压调且内部有过载保护的三端集成稳压器，输出电压调整范围较宽，设计一电压补偿电路可实现输出电压从0V起连续可调，因要求电路具有很强的带负载能力，需设计一款启动电路以适应所带负载的启动性能。该电路所用器件较少，成本低且组装方便，可靠性高。2.1 设计思路 （1）电网供电电压交流220V(有效值)50Hz，要获得低压直流输出，首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。（2）降压后的交流电压，通过整流电路变成单向直流电，但其幅度变化大（即脉动大）。（3）脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑，脉动小的直流电，即将交流成份滤掉，
11、保留其直流成份。（4）滤波后的直流电压，再通过稳压电路稳压，便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出，供给电压表。如何提高精度和稳定性是系统设计的关键。设计思路如图 220V家庭 电源 整流 滤波 照明电路 变压器 电路 电路 LM137 稳压 负载 电路 电路2.2 方案论证与比较选择 直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电的装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。一般由电源变压器、整流滤波电路及稳压电路所组成，基本框图如下：2.2.1 电压变压模块电源变压器：是降压变压器，它的作用是将220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压Ui。变压器的变比
12、由变压器的副边确定，变压器副边与原边的功率比为P2/P1=n，式中n是变压器的效率。2.2.2 整流模块 整流电路即将交流电压Ui变换成脉动的直流电压。常用的整流滤波电路有半波整流、全波整流、桥式整流等。单相半波整流电路简单易行，所用二极管数量少。但是由于它只是利用了交流电压的半个周期，所以输出电压低，交流分量大，效率低。因此，这种电路仅适用于整流电流较小，对脉动要求不高的场合。全波桥式整流电路为了克服单相半波整流电路的特点，在使用电路中多采用单相全波整流电路，最常用的是单相桥式整流电路。如图（1）所示图（1） 全波桥式整流电路设变压器次级电压U2=U2msinwt=U2sinwt，其中U2m
13、为其幅值，U2为有效值。在电压U2的正半周期时，二极管D1、D3因受正向偏压而导通，D2、D4因承受反向电压而截止；在电压U2的负半周期时，二极管因受D2、D4正向偏压而导通，D1、D3因承受反向电压而截止。U2和UL的波形如图（2）所示，显然，输入电压是双极性，而输出电压是单极性，且是全波波形，输出电压与输入电压的幅值基本相等。由理论分析可得，输出全波单向脉冲电压的平均值即直流分量为图（2） 全波整流电路的波形UOL=2U2m/p=U20.9U2 全波整流电路中的二极管安全工作条件为：a）二极管的最大整流电流必须大于实际流过二极管平均电。由于4个二极管是两两轮流导通的，因此有IFIDO=0.
14、5ULO/RL =0.45U2/RLb）二极管的最大反向工作电压UR必须大于二极管实际所承受的最大反向峰值电压URM，即URURM =U2单相桥式整流电路与半波整流电路相比，在相同的变压器副边电压下，对二极管的参数要求是一样的，并且还具有输出电压高、变压器利用高、脉动小等优点，因此得到广泛的应用。它的主要缺点是所需二极管的数量比较多，由于实际上二极管的正向电阻不为零，必然使得整流电路内阻较大，当然损耗也就比较大。2.2.3 滤波模块 从信号角度分析的角度而言，任何一个信号都可以从频率角度划分成众多的频谱，而我们所需的实际信号的频谱只占其中的一小部分，其余部分即为干扰频谱，应当尽量去除。 在本系统中，重量信号的频谱主要集中在 40Hz 以内，所以我们要设计截止频率约 40Hz 的低通滤波器。滤波方式可分为硬件和软件滤波，硬件滤波效果好，软件滤波成本低，在这里采用单向桥式整流滤波电容滤波，减小了纹波和电路间的电磁干扰。 该电路工作原理：设U2= U2msi
