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1、1多端输出直流稳压电源的设计与制作多端输出直流稳压电源的设计与制作一设计任务与要求任务：学习小功率直流稳压电源的设计与调试方法。掌握小功率直流稳压电源有关参数的测试方法要求：设计制作一个多端输出直流稳压电源，可将 220V/50HZ 交流电转换为输出电压可在 3 到 10V, 最大输出电流 Iomax=0.7A，稳压系数。并且具有3103vS过流保护功能。二方案设计与论证设计要求的总体分析：根据稳压电源的输出电流 Io，输出电压 U0等性能。指标要求：确定出变压器，集成稳压器，整流二极管和滤波电路中所用元器件的性能参数从而合理的选择这些器件。稳压电源的设计可以分为以下三个步骤：1 根据稳压电源
2、的输出电压 U0,最大输出电流 Iomax 确定稳压器的型号及电路形式。2 根据稳压器的输入电压 U1,确定电源变压器副边电压 u2的有效值 U2。根据稳压电源的最大输出电流 Iomax，确定流过电源变压器的副边电流 I2 和电源变压器的功率 P2；根据 P2查出变压器的效率，确定电源变压器原边的功率 P1。根据确定的参数，选择电源变压器。3 确定整流二极管的最大反向电压 URM，整流二极管的正向平均电流 ID和滤波电容的电容值和耐压值。根据确定的参数选择整流二极管和滤波电容。三 单元电路设计与参数计算稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个部分组成，如图 1所示。+ 电 源 +
3、 整 流 + 滤 波 + 稳 压 +u1 u2 u3 uI U0_ 变压器 _ 电 路 _ 电 路 _ 电 路 _2图 1.系统框图11电源变压器的作用是将来自电网的 220V 交流电压 u1变换为整流电路所需要的交流电压 u2。电源变压器的效率为：12 PP2整流电路的作用是将交流电压 u2变换成脉动的直流电压 U3。3滤波电路的作用是把 U3中的纹波加以滤除得到较平滑的直流电压 UI。4 稳压电路的作用是外界因素发生变化时使输出电压不受影响维持稳定的输出。2.参数计算1设最大输出电流 Iomax 为 0.7A 纹波电压的有效值U05，取=240，则由1R，可求得取（3261680）为的精密
4、线绕电位器。)/1 (25. 11RRUwowRk22选择集成稳压器集成稳压器选用 W117，其输出电压范围为：，最大输出电流为VUo372 . 1maxoI1.5A。3选择电源变压器由于 W117 的输入电压与输出电压差的最小值，输入电压与输出电VUUoI3min压差的最大值 27V，故的输入电压范围为：maxminminmax)()(oIoIoIoUUUUUUU即 10V+3V3V+27VIU13V30VIUU2UImax/1.1=13/1.1=11.8故取 VU122副边电流 I2Iomax=0.7A 取 I2=1A，P2I2U2=12W 由于变压器的效率=0.7，故变压器原边功率 P1
5、P2/=17.1W，故选用功率为 20W 的变压器。选用整流二极管和滤波电容由于：，Iomax=0.7AVUURM17122223U3=Uomax(1+1/3)=13.3V 故取 U3=15V,则电解电容 C1 上的电压可选 35V,去耦电容C2 上的电压可选 35V,电容的耐压值要大于VU1712222IN4001 的反向击穿电压，额定工作电流，故整流二极管VURM50max01IAID选用 IN4001。根据，题目要求及所算出来的数据和公式常数常数oITII vUU UUS00可求得：Uo=0.00512/1030.001=2所以，滤波电容：C=IomaxT/2/UI=0.71/500.5
6、/2=3500F 故滤波电容 C 取容量为1。F4700四、总原理图及原器件清单.总原理图：图.总原理图.元件清单表.元件清单元件序号型号主要参数数量C10.01F1C210F14C1F1C4700F351R12401RW2k1T20W1ICCW3171DIN40014保险丝1A1五、安装与调试按图 3 所示安装集成稳压电路，然后从稳压器 的输入端加入直流电压，调节 RW，若 D6VUI12输出电压也跟着发生变化，说明稳压电路工作正常。 用万用表测量整流二极管的正、反向电阻，正 1 cw317 D5确判断出二极管的极性后，按图 4 所示先在 UI C Uo 的副边接上额定电流为 1A 的保险丝
7、，然后安装整 C1 Co流滤波电路。 安装时要注意，二极管和电解电容 C2 RW的极性不要接反。经检查无误后，才将电源变压器与整流滤波电路连接，通电后，用示波器或万用表 检查整流后输出电压 UI 的极性，若 UI 的极性为负，则说明整流电路没有接对，此时若接入稳压电路 图 3 稳压电路就会损坏集成稳压器。因此确定 UI 的极性为正后，断开电源，按图 2 所示 D1 D4将整流滤波电路与稳压电路连接起来。然后接通电源，调节 RW 的值，若输出 u1 D2 D3 C UI 5电压满足设计指标，说明稳压电源中各 220V u2 级电路都能正常工作，此时就可以进行各项指标的测试。图 4 整流滤波电路
8、六、性能测试与分析1稳压系数的测量按图 5 所示连接电路， 在时，测出稳压电源的输出电压 Uo。然后VU2201调节自耦变压器使输入电压，测出稳压电源对应的输出电压 Uo1 ；再调节VU2421自耦变压器使输入电压，测出稳压电源的输出电压 Uo2。则稳压系数为：VU1981ooooovUUUUUUUS21111982422202.Rw 为精密可调电位器。电容可以进一步消除纹波，电容 C1 与 Co 还能起到1C相位补偿作用，以防止电路产生自激振荡。电容 C2 与 Rw 并联组成滤波电路，电位器 Rw 两端的纹波电压通过电容 C2 旁路掉，以减小输出电压中的纹波。二极管 D5 的作用是防止输出端
9、与地短路时，因 电容 C2 上的电压太大而损坏稳压器2。 3输出电阻的测量按图 5 所示连接电路，保持稳压电源的输入电压，在不接负载 RL 时测VU2201出开路电压 Uo1，此时 Io1=0，然后接上负载 RL，测出输出电压 Uo2和输出电流 Io2，则输出电阻为：32212121ooooooo oIUU IIUUR自耦变压器 被测 Io I 电流表 220V 稳压 Uo V 电压表 RL电路 图 5 稳压电源性能指标的测试电路6七、结论与心得结论：通过本次实验设计制作出一个多路输出稳压电源，可将 220V/50HZ 交流电转换为输出电压可在 3 到 10V。心得：通过本次实验掌握到了直流稳压电源有关参数的测试方法并且学习到了直流稳压电源的设计与制作方法。八、参考文献1http:/， 未知，直流稳压电源的设计2彭介华， 电子技术课程指导， 高等教育出版社， 2005， 98100 3童诗白 华成英，模拟电子技术基础，高等教育出版社，2005， 510514
