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1、武汉理工大学模拟电子技术基础课程设计学 号： 课 程 设 计题 目直流稳压电源学 院专 业班 级姓 名指导教师2011年1月16日课程设计任务书学生姓名： 专业班级： 指导教师： 工作单位： 题 目: 直流稳压电源 初始条件： 变压器,保险丝，整流桥，极性电容，电位器，电容，电阻，连接线，二极管，集成稳压器。要求完成的主要任务: 设计一个能输出+9V+12V的直流稳压电源，在输入电压220V、50Hz、电压变化范围15%20%条件下：a输出电压可调范围为+9V+12Vb最大输出电流为1.5A c电压调整率0.2%（输入电压220V变化范围15%20%下，空载到满载）d负载调整率1%（最低输入电
2、压下，满载）e纹波电压（峰-峰值）5mV（最低输入电压下，满载）f效率40%（输出电压9V、输入电压220V下，满载）g具有过流及短路保护功能时间安排：第18周理论讲解。第19周理论设计、实验室安装调试，地点：鉴主13楼通信工程综合实验室、鉴主15楼通信工程实验室（1）指导教师签名： 年 月 日系主任（或责任教师）签名： 年 月 日摘 要在各种电子电路中，总离不开电源电路，而由于电路结构和元件特性，就需要用到直流电源供电，就像我们下个学期即将学到的单片机，其需要5V的直流电源。如若采用干电池为其供电，则有供电功率低，持续供电能力差，成本高等缺点。而交流电在产生、电能输送等方面具有独特的优点，发
3、电站、各市电网中的电能传输都是以交流电的形式进行输送，如果我们对市电提供的电压进行降压整流等，把交流电转换成直流电，以获得我们所需要的电压。电力系统供电电压的波动，或者负载阻抗和功率的变化，都会引起整流器输出电压随之改变。在电子电路和自动控制装置中，通常都需要电压稳定的直流电源供电，使整流器输出电压尽可能少受流电进行滤波，稳压，以获得我们所需要的供电电源。电源波动或负载变化影响而保持稳定，这就需要我们对整流后的电源进行稳压设计。关键词： 直流电压源 滤波 整流AbstractIn various electronic circuits, always cannot leave the powe
4、r circuit, due to the circuit structure and component characteristics, it needs to use the dc power supply, as we next semester is coming, the need to learn the SCM 5-v dc power. If using dry for its power supply, have power is low, continuous supply ability is poor, cost higher shortcomings. While
5、ac power in production, transportation and other aspects have unique advantages, power station, various cities in the grid power transmission are based on the form of alternating current conveying of utility, if we provide voltage step-down rectifier, converting ac voltage to dc to get what we need
6、voltage. Power system voltage supply fluctuation, or load impedance and power change, can cause rectifier output voltage change accordingly. In electronic circuits and automatic control device, usually required voltage stability of dc power supply, make rectifier voltage output as little as possible
7、 by flow electricity for filter, voltage to get what we need power supplies. Power fluctuations or load change influence and maintain a stable, which requires us to rectifier voltage power after the design.Keywords: DC voltage source filtering rectifier目 录第一章 设计要求与指标61.1 总体设计要求.61.2技术指标6第二章 理论分析72.1
8、 整体理论分析82.2单元电路的设计和元器件的选择.9第三章 计算方法与过程103.1 计算方法103.2 各部分电路及电路间参数关系103.3 方案设计与选择123.4 计算过程.123.5 整体电路图.14第四章 测试方法和实验结果144.1 全波整流输入输出波形仿真144.2 整流和滤波波形仿真15 4.3 稳压波形仿真.15第五章 测试和数据分析16 5.1 数据分析.16 5.2 结果讨论.16 第六章 心得体会17 第七章 原器件清单19第八章 参考文献20附录 第一章 设计要求与指标1.1 设计要求：（1）设计一个能输+9V+12V的直流稳压电源；（2）拟定测试方案和设计步骤；（
9、3）根据设计要求和技术指标设计好电路，选好元件及参数；（4）绘出原理图和印制板图；（5）在万能板上连接电路。（6）测量直流稳压电源的内阻；（7）测量直流稳压电源的稳压系数、纹波电压；（8）撰写设计性报告。 1.2 技术指标： 在输入电压220V、50Hz、电压变化范围15%20%条件下：a输出电压可调范围为+9V+12Vb最大输出电流为1.5Ac电压调整率0.2%（输入电压220V变化范围15%20%下，空载到满载）d负载调整率1%（最低输入电压下，满载）0e纹波电压（峰-峰值）5mV（最低输入电压下，满载）f效率40%（输出电压9V、输入电压220V下，满载）g具有过流及短路保护功能第二章
10、理论分析2.1整体理论分析设计电路框图如图1所示:图2-1 电路框图在电子电路中，通常都需要电压稳定的直流电源供电。图2-1是直流稳压电源设计的基本思路和整体流程。因为我们要得到的直流电源的是12V等的稳定直流电压，而我们平常的生活用电220V的交流电，所以我们必须变压，变压后交流变成直流。但此时的直流电压波动很大，脉动的直流电压还含有较大的波纹，所以我们要对其进行滤波，得到波动较小的直流电。为了保证得到基本恒定的直流电和电源基本不受电网电压不稳定对电源输出的影响，应加稳压电路。2.2单元电路的设计和元器件的选择2.2.1 变压器电源变压器:源变压器的作用是将220V的交流电压,变换成整流滤波
11、电路所需要的交流电压。因为我们需要的是第电压,所以必须要一个变压器将电网的市电降低至我们所需要的.表1 小型变压器的效率 副边功率 效率0.60.70.80.85 2.2.2整流电路整流电路是把交流电压转变为直流脉动的电压。常见的小功率整流电路，有单相半波、全波、桥式整流等。这里采用常用的桥式整流。如图2-2 图2-2 整流电路四只整流二极管D1-D4接成电桥的形式，故有电桥的之称。u10 时，D1,D3导通D2,D4截止电流通路:由+经D1RLD3-；u10 时D2,D4导通D1,D3截止电流通路:由-经D2RLD4+。整流桥的输入U1,和输出U0的波形 如下图2-3 U1 U0 图2-3整
12、流前和整流后的波形输出是脉动的直流电压。负载电压 U0的平均值: 2.2.3 滤波电路 滤波电路下图：用于滤去整流输出电压中的纹波，一般用电抗元件组成。因此滤波又分电容率波和电感滤波。这里采用电容滤波。电路如下图2-4所示： 图2-4 滤波电路滤波前和滤波后的电压波形如下图所示虚线为未加滤波电容的电电压波形 。图2-5 整流和整流后的波形RL接入（且RLC较大）时，电容通过RC放电，在整流电路电压小于电容电压时，二极管截止，整流电路不为电容充电，uo会逐渐下降。通常认为：滤波电容越大越好。这是因为整流特性与时间常数R.C的值有关，他的数值越大，电容放电越慢，滤波效果越好。滤波电容应取C1（35）T/2R。输出波形随负载电阻 RL 或 C 的变化而改变, Uo 和也随之改变。电容滤波电路适用于输出电压较高，负载电流较小且负载变动不大的场
