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1、目录:一、设计目的.二、设计任务和要求.三、电路原理分析与方案设计四、仿真过程及结果五、心得体会.六、参考文献资料.七、实物图一、目的稳压管稳压电路输出电流较小，输出电压不可调，不能满足很多场合下的应用。串联型稳 压电路以稳压管稳压电路为基础，利用晶体管的电流放大作用，增大负载电流；在电路中引 用深度电压负反馈使输出电压稳定；并且，通过改变反馈网络参数使输出电压可调。二、设计任务与要求要求：设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的串联型直流稳压电源。指标：1、输出电压6V、9V两档，同时具备正负极性输出；2、输出电流：额定电流为150mA，最大电流为500mA；3、在最大输出电流的时候纹波电压
2、峰值Vop-pW5mv；任务：1、了解带有放大环节串联型稳压电路的电路图；2、识图放大环节串联型稳压电路的电路图；3、仿真电路并选取元件；4、安装调试带有放大环节串联型稳压电路；5、用仪器表对电路调试和测量相关；6、撰写设计报告、调试；三，电路原理分析与方案设计1、方案比较与确定基本思路：先对输入的220V交流电压进行降压，然后就用单相桥式二极管对电压进行 整流。整流后利用电容的充放电效应，对其进行滤波，使输出电压平滑。之后再通过稳压电 路的功能使输出直流电压基本不受电网波动和负载电阻变化的影响，从而获得足够高的稳定 性。方案1： 220V交流电压经过基本部分降压整流后，将经过稳压部分对其进行
3、稳压，稳 压部分如下图，利用稳压管和三极管组成的稳压单元电路，同过D1电压作为三极管Q1的 基准电压，电路引入电压负反馈，使电网电压波动不会对Q1的基极电位产生很大的影响， 则有U BE U B U E可知，U BE变化将导致发射极电流的变化，从而稳定R两端电压，达 到稳压的效果。图I方黑一噫M部公电路方案二：经过整流后，脉动电流通过滤波电路，其中滤波电路我采用RC型滤波电路， 先用电容值较大的电解电容对其进行低频滤波，靠近输出端处使用较低电容值的陶瓷电容进 行高频滤波，使滤波后电压能够变得比较平滑和波动小。滤波后接上下图的稳压电路，如图 为具有放大环节的串联型稳压电路，其中包括了比较放大电路
4、，基准电压电路，以及采样电 路。当采样睇啊路的输出端电压变化时，通过运算放大器的比较放大后，抑制输出电压的变 化，从而使输出电压得到稳定。阳2 方案二稳$部分单兀电路通过对以上两个方案的比较，发现方案一得输出电压不可调，输出电流较小，而第二个 方案的输出电压可调，且输出电流能够满足课程设计要求，另外稳压效果较好，所以选择方 案二。2、电路框图电路框架如图所示，先通过变压器对输入的交流电压进行变压，其后再通过整流和滤 波，然后接上由比较放大、基准电路和采样电路组成的稳压电路，为了进一步得到更加 稳定的电压，再加上基本滤波部分，这样就成为一个能正负输出的稳压电源。3、电路设计与元器件选择（1）、变
5、压器的选择本次设计要求为输出电压6V、9V两档，同时具备正负极性输出。输出电压较低， 而一般的调整管的饱和压降在2-3V左右，而U CE U Im ax U O min，当U Im ax 9V为 输出最大电压，U O min为最小的输入电压，为了使调整管工作在放大区，输入电压 最小不能小于12V。而由功率公式PUI，克制，变压器的功率应该为0.5AX9V4.5W， 所以变压器的功率不能低于4.5W，并且串联稳压电源工作时效率不高，所以变压器要 选择相对较大功率的变压器。结合电路需求和市场实际，我选用了 220V-30V，额定功率10W的变压器。(2) 、滤波电路设计根据参考资料，我们知道电容的
6、取值应当有一个范围，因为变压器而最大输出电流为 500mA,器的次级电压为15V，输出电压为9V，此时负载应为18欧，则根据滤波电 容的计算公式：求得滤波电容取值范围，在电路频率为50Hz时，T为20ms，则电容的 取值范围就为1667-2750uf，结合实际，我们采用的标准值为2200uf的铝电解电容。同 时，由于电路中存在寄生电感和电阻的原因，我们使用10uf的陶瓷电容来进行高频滤波。稳压电路的设计调整管采样电B1比较放大 1- T基准电压串联型稳压电路的基本组成部分及其作用：调整管:电路的核心,UCE随UI和负载产生变化稳定Uo.基准电压：是对UO的参考电压.采样电阻：对Uo的采样，与基
7、准电压共同决定Uo.比较放大：将UOde采样电压与基准电压比较后放大，决定电路的稳压性能由于输出电流为500mA，为了防止电流过大烧坏调整管，以及经过计算知道调整管的 最大关押将应该大于13V，最小功率应该达到6.5W。所以我们选用了中功率三极管TIP41， 最大功率为60W，最大电流为6A，能够满足调整管的条件。则负极端就使用相对应的TIP42。 而基准电路由5.1V的IN4733A稳压管和1000欧的保护电阻组成。由于要求输出6V和 9V两档，则采样电路应该采用可调的会比较准，但由于实际原因，我们的实际采样电路由Xi 十原 一 Ki r T - J Zf| + A ,三个电阻构成，由计算公
8、式：得出，取U Z为 5.1V，则算得 R1270 欧，R2510 欧，R31000 欧。(3) 电路总图元件清单元件类 型型号主要参数数量变压器双 15V30W1个集成运算放大器UA7412个稳压管1N47345.6V2个整流桥1A整流桥1071个三极管TIP41、TIP42中功率各1个电解电 容2.2mf2个电阻1kQ、270、510、 184个、2个、2个、2个电源线1条开关单刀双掷小号2个四、仿真过程及结果却万用表五、心得体会总结作品优点：设计较为简单，元件较少。缺点：由于输出电流可以较大，所以缺少了一个保护电路，这样就能避免在大电流通过 时，减少电路的故障机率。改进方案：在稳压电路出
9、加入保护电路，采样电路处可用可调电阻，使得输出电压更加 符合要求。体会：通过这次课程设计，提升了自己的实际操作能力，也让自己对专业知识有了更进 一步的了解。第一次焊接，焊接得不是很好，同时，选择负载电阻时，没有注意电阻的功率， 这些都是没有动手操作时不会知道的，我相信我以后能做的更好。六、参考资料童诗白、华成英，模拟电子技术基础七、 .、2 、2，g Q4)uCUQkX5.E5 OOOOVQOQQ IVMUW + A3 viMMV ,，一 uuuvyvwvw, rQOOQOOQQW &0VQU|w)QOQ |qvqu|ov J- IMW IV MWH SUM IV.W9 A / 4 叫)5，, ，uou *-X K vvWVVWWWWWWW * WWUUUOQQUOUQUUUUU- V ， V k K VVOUU. 3VUVWV JgVUVU。， 、 W：U*VU9丫火，4S “
