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1、直流稳压电源说明书 一直流稳压电源的设计过程概述：1电路图设计（1）确定目标：设计整个系统是由那些模块组成，各个模块之间的信号传输， 并画出直流稳压电源方框图。（2）系统分析：根据系统功能，选择各模块所用电路形式。（3）参数选择：根据系统指标的要求，确定各模块电路中元件的参数。（4）总电路图：连接各模块电路。2电路安装、调试（1）自行设计电路板，并焊接电路。（2）在电路的输入端加一电压，测试输出端电压，以验证每个模块能否达到所 规定的指标。（3）将各模块电路连起来，整机调试，并测量该系统的各项指标。 二总体设计思路1直流稳压电源设计思路（1）电网供电电压交流220V（有效值）50Hz,要获得低
2、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，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，供给负载 RL。2直流稳压电源原理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压的装置，它 需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成，见图1。其中：（1）电源变压器：是降压变压器，它将电网220V交流电压变换成符合需要的 交流电压，并送给整流
3、电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定。（2）整流电路：利用单向导电元件，把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流 电（3）滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而 得到比较平滑的直流电压。（4）稳压电路：稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压 和负载的变化而变化。整流电路常采用二极管单相全波整流电路，电路如图2所示。在u2的正半周内, 二极管D1、D2导通，D3、D4截止；u2的负半周内，D3、D4导通，D1、D2 截止。正负半周内部都有电流流过的负载电阻RL，且方向是一致的。电路的输 出波形如图 3所示。在桥式整流电路中，每个二极管都只在半个周期内导
4、电，所以流过每个二极管的 平均电流等于输出电流的平均值的一半，即 。电路中的每只二极管所要承受的 最大向电压为0.5U2V（U2是变压器副边电压有效值）。在设计中，利用电容器两端的电压不能突变和流过电感器的电流不能突变的特 点，将电容器和负载电容并联或电容器与负载电阻串联，达到使输出波形基本平 滑的目的。选择电容滤波电路后，直流输出电压：Uo1=（1.11.2）U2，直流输 出电流：（I2 是变压器副边电流的有效值。），稳压电路选集成三端稳压器电路。总体原理电路见图 4。3设计方法简介（1 ）根据设计所要求的性能指标，选择集成三端稳压器。 因为要求输出电压可调，所以选择三端可调式集成稳压器。可
5、调式集成稳压器， 常见主要有 CW31 7、CW337、LM31 7、LM337 。 LM317 系列稳压器输出连续 可调的正电压，LM337系列稳压器输出连可调的负电压，可调范围为1.2V37V, 最大输出电流为1.5A。稳压内部含有过流、过热保护电路，具有安全可靠，性 能优良、不易损坏、使用方便等优点。其电压调整率和电流调整率均优于固定式 集成稳压构成的可调电压稳压电源丄M317系列和LM337系列的引脚功能相同， 管脚图和典型电路如图 4 和图 5.图4管 脚图图5典型电路输出电压表达式为: 式中， 1.25是集成稳压块输出端与调整端之间的固有参考电压 ，此电压加于给 定电阻 两端，将产
6、生一个恒定电流通过输出电压调节电位器 ，电阻 常取值 ， 与其并联的电容器C可进一步减小输出电压的纹波。图中加入了二极管D,用 于防止输出端短路时10pF大电容放电倒灌入三端稳压器而被损坏，加入了二极 管D,用于防止输入端短路时10yF大电容放电倒灌入三端稳压器而被损坏。LM31 7其特性参数：输出电压可调范围： 1.2V37V 输出负载电流： 1.5A输入与输出工作压差U=Ui-Uo： 340V能满足设计要求,故选用LM317组成稳压电路。（2）选择电源变压器1）确定副边电压U2: 根据性能指标要求： Uomin=3V Uomax=9V又 T Ui-Uomax（Ui-Uo）minUi-Uoi
7、nS（Ui-Uo）max其中：（Ui-Uoin） min=3V, （Ui-Uo）max=40V 12VUil2U2=14.4W（3）选择整流电路中的二极管变压器的副边电压U2=20V桥式整流电路中的二极管承受的最咼反向电压为： 桥式整流电路中二极管承受的最高平均电流为：查手册选整流二极管IN4007,其参数为：反向击穿电压UBR=1000V17V 最大整流电流IF=1A0.4A（4）滤波电路中滤波电容的选择滤波电容的大小可用式求得。1）求：根据稳压电路的的稳压系数的定义：设计要求UoSlSmV , SVS0.003Uo=+3V+9VUi=20V代入上式，则可求得2）滤波电容 C设定 Io=Io
8、max=0.8A, t=0.01S则可求得 C。电路中滤波电容承受的最咼电压为 ，所以所选电容器的耐压应大于 28.8V。 因为大容量电解电容有一定的绕制电感分布电感，易引起自激振荡，形成咼频干 扰，所以稳压器的输入、输出端常并入小容量电容用来抵消电感效应，抑制咼频 干扰。三、注意事项 1焊接时要对各个功能模块电路进行单个测试，需要时可设计一些临时电路用 于调试。2测试电路时，必须要保证焊接正确，才能打开电源，以防元器件烧坏。3. 注意LM317芯片的输入输出管脚和桥式整流电路中二极管的极性，不应反 接。4. 按照原理图焊接时必须要保证可靠接地。5. 由于 LM317 芯片内部还是线性稳压，因此功耗比较大。当输入输入电压差比 较大且输出电流也比较大时，注意317的功耗不要过大。四、参考资料：电子技术动手实践主编：催瑞雪 张增良北京航空大学出版社
