《路多输出线性直流稳压电源设计大学论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《路多输出线性直流稳压电源设计大学论文（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、多路输出线性直流稳压电源设计设计总说明随着电子技术迅速发展，对电子设备的电源要求越来越高。几乎所有电子设备中都需要稳定的直流电源。稳压电源具有体积小、重量轻、使用方便和工作可靠等优点，所以被广泛的作为各种晶体管仪器、仪表,教学、自动控制系统与设备的直流电源。目前国产直流稳压电源按集成稳压器种类主要可以分成线性稳压电源和开关稳压电源两大类。 该线性直流稳压电源输入为220V交流电，输出为5V和+12V三路直流。电路主要由四部分构成，即电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路。本文介绍了电源的分类、特点和发展现状，详细分析了变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路四部分的方案选择及元器件的计算，给出了
2、硬件设计电路原理图和PCB图，最后完成了电源调试，实现了基本功能。关键词：稳压电源，protel,调试Design of Multiple Output Linear DC Power Regulated SupplyDesign DescriptionWith the rapid development of electronic technology, power electronic devices have become increasingly demanding. Almost all electronic devices require a stable DC power sup
3、ply. Regulated power supply characterizes small volume, light weight, facilitative and reliable, so widely used as the DC power supply of various transistor devices, instruments, education and automatic control systems and equipment. Current domestic DC power supply can be divided into linear regula
4、ted power supply and switching power supply according to types of integrated voltage regulators. The linear DC power supply has one 220V AC input , three DC outputs( 5V and +12 V). Circuit mainly consists of four parts, namely, power transformer, rectifier circuits, filtering circuits, and regulator
5、 circuits. This article describes the classification, characteristics and development of power , and a detailed analysis of the program choice of the four parts circuits and the calculation of selected components are given.The hardware schematic circuit diagram and PCB diagram are presented ,and the
6、 basic functions are implemented through debugging,.Keywords：regulated power supply，protel，debug目录1.绪论11.1电源概述11.1.1电源分类11.1.2直流稳压电源的技术指标41.2直流稳压电源的发展现状52.方案论证62.1设计要求62.1.1 基本要求62.1.2 扩展要求62.2方案比较62.2.1 总体设计方案比较62.2.2 各模块方案选择和论证73.硬件电路设计123.1 Protel概述123.2硬件的基本组成133.3电路设计及元器件选择133.3.1变压器133.3.2整流二极
7、管143.3.3滤波电容143.3.4降压、整流、滤波电路143.3.5稳压电路163.3.6保护电路173.4 pcb印刷电路板设计194.电源调试214.1 实物图214.2 电源调试215.外壳设计246总结25致谢26参考文献27附录 元器件清单28第24页1.绪论1.1电源概述把其他形式的能转换成电能的装置叫做电源。发电机能把机械能转换成电能，干电池能把化学能转换成电能.发电机.电池本身并不带电,它的两极分别有正负电荷,由正负电荷产生电压(电流是电荷在电压的作用下定向移动而形成的),电荷导体里本来就有,要产生电流只需要加上电压即可,当电池两极接上导体时为了产生电流而把正负电荷释放出去
8、,当电荷散尽时,也就荷尽流(压)消了.干电池等叫做电源。通过变压器和整流器，把交流电变成直流电的装置叫做整流电源。能提供信号的电子设备叫做信号源。晶体三极管能把前面送来的信号加以放大，又把放大了的信号传送到后面的电路中去。晶体三极管对后面的电路来说，也可以看做是信号源。整流电源、信号源有时也叫做电源。1.1.1电源分类（一）交流稳压电源能够提供一个稳定电压和频率的电源称交流稳定电源。目前国内多数厂家所做的工作是交流电压稳定。（1） 参数调整（谐振）型这类稳压电源，稳压的基本原理是LC串联谐振,早期出现的磁饱和型稳压器就属于这一类.它的优点是结构简单,无众多的元器件,可靠性相当高稳压范围相当宽,
9、抗干扰和抗过载能力强.缺点是能耗大、噪声大、笨重且造价高。在磁饱和原理的基础上的发育进形成的参数稳压器和我国50年代已流行的“磁放大器调整型电子交流稳压器”（即614型）均属此类原理的交流稳压器。（2） 自耦（变比）调整型1、机械调压型，即以伺服电机带动炭刷在自耦变压器的的绕组滑动面上移动，改变Vo对Vi的比值，以实现输出电压的调整和稳定。该种稳压器可以从几百瓦到几千瓦。它的特点是结构简单，造价低，输出波形失真小；但由于炭刷滑动接点易产生电火花，造成电刷损坏以至烧毁而失效；且电压调整速度慢。2、改变抽头型，将自耦变压器做成多个固定抽头，通过继电器或可控硅（固态继电器）做为开关器10件，自动改变
10、抽头位置，从而实现输出电压的稳定。该种型稳压器优点是电路简单，稳压范围宽（130V-280V），效率高（95%），价格低。而缺点是稳压精度低（810%）工作寿命短，它适用于家庭给空调器供电。三相交流净化稳压电源是一种高性能新型电子工业式交流电源稳压设备，是目前国际上流行的性能比较优越的交流稳压电源品种之一，被广泛应用于高精尖电器设备和常规用电设备的供电稳压。美国已将净化电源应用于军事和航天等需要高可靠和高稳定交流电源的场合。它用补偿环节实现输出电压的稳定，易实现微机控制。它的优点是抗干扰性能好，稳压精度高（1%）、响应快（4060ms）、电路简单、工作可靠。缺点是：带计算机，程控交换机等非线性
11、负载时有低频振荡现象；输入侧电流失真度大，源功率因数较低；输出电压对输入电压有相移。对抗干扰功能要求较高的单位，在城市里应用为宜，计算机供电时，必须选用计算机总功率的2-3倍左右稳压器来使用。因具有稳压、抗干扰，响应速度快、价格适中等优点，所以应用广泛。（3）开关型交流稳压电源它应用于高频脉宽调制技术，与一般开关电源的区别是它的输出量必须是与输入侧同上频、同相的交流电压。它的输出电压波型有准方波、梯型波、正弦波等，市场上的不间断电源（UPS）抽掉其中的蓄电源和充电器，就是一台开关型交流稳压电源的稳压性好，控制功能强，易于实现智能化，是非常具有前途的交流稳压电源。但因其电路复杂，价格较高，所以推
12、广较慢。（二）直流稳压电源直流稳压电源按习惯可分为化学电源，线性稳压电源和开关型稳压电源。（1） 化学电源我们平常所用的干电池、铅酸蓄电池、镍镉、镍氢、锂离子电池均属于这一类，各有其优缺点。随着科学技术的发展，又产生了智能化电池；在充电电池材料方面，美国研制人员发现锰的一种碘化物，用它可以制造出便宜、小巧、放电时间长，多次充电后仍保持性能良好的环保型充电电池。（2） 线性稳压电源线性稳压电源有一个共同的特点就是它的功率器件调整管工作在线性区，靠调整管之间的电压降来稳定输出。由于调整管静态损耗大，需要安装一个很大的散热器给它散热。而且由于变压器工作在工频（50Hz)上,所以重量较大。该类电源优点
13、是稳定性高，纹波小，可靠性高，易做成多路，输出连续可调的成品。缺点是体积大、较笨重、效率相对较低。这类稳压电源又有很多种，从输出性质可分为稳压电源和稳流电源及集稳压、稳流于一身的稳压稳流（双稳）电源。从输出值来看可分定点输出电源、波段开关调整式和电位器连续可调式几种。从输出指示上可分指针指示型和数字显示式型等等。（3） 开关型直流稳压电源与线性稳压电源不同的一类稳电源就是开关型直流稳压电源，它的电路型式主要有单端反激式，单端正激式、半桥式、推挽式和全桥式。它和线性电源的根本区别在于它变压器不工作在工频而是工作在几十千赫兹到几兆赫兹。功能管不是工作在饱和及截止区即开关状态；开关电源因此而得名。开
14、关电源的优点是体积小，重量轻，稳定可靠；缺点相对于线性电源来说纹波较大（一般1%VO(P-P),好的可做到十几mV(P-P)或更小)。它的功率可自几瓦几千瓦均有产品。价位为3元十几万元/瓦，下面就一般习惯分类介绍几种开关电源： AC/DC电源该类电源也称一次电源，它自电网取得能量，经过高压整流滤波得到一个直流高压，供DC/DC变换器在输出端获得一个或几个稳定的直流电压，功率从几瓦几千瓦均有产品，用于不同场合。属此类产品的规格型号繁多，据用户需要而定通信电源中的一次电源（AC220输入，DC48V或24V输出)也属此类. DC/DC电源在通信系统中也称二次电源，它是由一次电源或直流电池组提供一个
15、直流输入电压，经DC/DC变换以后在输出端获一个或几个直流电压。 通信电源通信电源其实质上就是DC/DC变换器式电源，只是它一般以直流48V或24V供电，并用后备电池作DC供电的备份，将DC的供电电压变换成电路的工作电压，一般它又分中央供电、分层供电和单板供电三种，以后者可靠性最高。 电台电源电台电源输入AC220V/110V，输出DC13.8V,功率由所供电台功率而定,几安几百安均有产品.为防止AC电网断电影响电台工作,而需要有电池组作为备份,所以此类电源除输出一个13.8V直流电压外,还具有对电池充电自动转换功能。 模块电源随着科学技术飞速发展，对电源可靠性、容量/体积比要求越来越高，模块电源越来越显示其优越性，它工作频率高、体积小、可靠性高，便于安装和组合扩容，所以越来越被广泛采用。目前，目前国内虽有相应模块生产，但因生产工艺未能赶上国际水平，故障率较高。DC/DC模块电源目前虽然成本较高，但从产品的漫长的应用周期的整体成本来看，特别是因系统故障而导致的高昂的维修成本及商誉损失来看，选用该电源模块还是合算合算的，在此还值得一提的是罗氏变换器电路，它的突出优点是电路结构简单，效率高和输出电压、电流的纹波值接近于零。 特种电源高电压小
