模電課程設(shè)計(jì)報(bào)告---串聯(lián)直流穩(wěn)壓電源

1、<p><b>　　模電課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>　　——【串聯(lián)直流穩(wěn)壓電源】</p><p>　　專業(yè)：電子信息科學(xué)與技術(shù)</p><p>　　課題：串聯(lián)直流穩(wěn)壓電源</p><p>　　2012.07.03</p><p>　　課題：串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源</p>

2、<p><b>　　課題技術(shù)指標(biāo)</b></p><p>　　1、輸出電壓：8~15V可調(diào)</p><p>　　2、輸出電流：IO=1A</p><p>　　3、輸入電壓：交流220V +/- 10%</p><p>　　4、保護(hù)電流：IOm =1.2A</p><p>　　5、穩(wěn)

3、壓系數(shù)：Sr = 0.05%/V</p><p>　　6、輸出電阻：RO < 0.5 Ω</p><p>　　7、交流分量（波紋電壓）：<10mV</p><p><b>　　設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　1、分析電路組成及工作原理；</p><p>　　2、單元電路設(shè)計(jì)計(jì)算；

4、</p><p>　　3、采用分立元件電路；</p><p>　　4、畫出完整電路圖；</p><p><b>　　5、調(diào)試方法；</b></p><p><b>　　6、小結(jié)與討論。</b></p><p><b>　　元件器件清單</b></p

5、><p><b>　　設(shè)計(jì)方案</b></p><p>　　先對輸入電壓進(jìn)行降壓，然后用單相橋式二極管對其進(jìn)行整流，整流后利用電容的充放電效應(yīng)，用電解電容對其進(jìn)行濾波，將脈動(dòng)的直流電壓變?yōu)楦悠交闹绷麟妷海€(wěn)壓部分的單元電路由穩(wěn)壓管和三極管組成（如圖1），以穩(wěn)壓管D1電壓作為三極管Q1的基準(zhǔn)電壓，電路引入電壓負(fù)反饋，當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)引起R2兩端電壓的變化增大（減?。r(shí)，晶

6、體管發(fā)射極電位將隨著升高（降低），而穩(wěn)壓管端的電壓基本不變，故基極電位不變，所以由可知將減小（升高）導(dǎo)致基極電流和發(fā)射極電流的減?。ㄔ龃螅?，使得R兩端的電壓降低（升高），從而達(dá)到穩(wěn)壓的效果。負(fù)電源部分與正電源相對稱，原理一樣。</p><p>　　直流穩(wěn)壓電源一般由電源變壓器，整流濾波電路及穩(wěn)壓電路組成。變壓器吧市電交流電壓變所需要的低壓交流電。整流器把交流電變?yōu)橹绷麟?。?jīng)濾波后，穩(wěn)壓器再把不穩(wěn)定的直流電壓變?yōu)榉€(wěn)

7、定的直流電壓輸出。本次設(shè)計(jì)主要采用串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路，通過220V 、50HZ交流電壓經(jīng)電源變壓器降壓后，通過橋式整流VD1—VD4整流成直流電再經(jīng)過濾波電容平滑直流電，減少直流電紋波系數(shù)。最后，通過穩(wěn)壓器穩(wěn)壓，將輸出電壓穩(wěn)定在10V～40V可調(diào)電壓。</p><p><b>　　整體電路圖如下：</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)計(jì)算</b&g

8、t;</p><p>　　一、確定變壓器次級電壓</p><p>　　考慮到最低電壓為~220- 10% =198V，此時(shí)次級應(yīng)有 15V，所以正常（~220V）時(shí)有：</p><p><b>　　二、選擇線路</b></p><p><b>　　1、調(diào)整管選擇</b></p><

9、;p>　　最高輸入電壓發(fā)生在 ~220+10% =242V 此時(shí)變壓器次級電壓U次 =18.7V</p><p>　　極端情況，負(fù)載短路，且考慮峰值： 取BVCEO=100V</p><p>　　最大電流：IOM >=1.2A</p><p><b>　　最大管壓降：</b></p><p>&

10、lt;b>　　最大集電極功耗：</b></p><p>　　2、選基準(zhǔn)電壓、穩(wěn)壓管</p><p>　　選DZ1=6V ，可選穩(wěn)壓管2CW IDZ=10mA</p><p><b>　　3、取樣電路</b></p><p>　　一般取樣電流為30~50mA ，取 </p>

11、;<p><b>　　4、調(diào)整電路</b></p><p>　　IOM=1.5mA 取β1=β2=50</p><p><b>　　有：</b></p><p><b>　　取 R2=2kΩ</b></p><p><b>　　5、保護(hù)電路<

12、;/b></p><p>　　當(dāng)IOM =1.2A時(shí)保護(hù)， 取RO=0.6Ω , URO=1.2*0.6=0.72V</p><p><b>　　焊接實(shí)圖</b></p><p><b>　　工作原理</b></p><p><b>　　電源變壓器：</b><

13、;/p><p>　　直流電的輸入為 220V 的電網(wǎng)電壓， 一般情況下， 所需直流電壓的數(shù)值和電網(wǎng)電壓 的有效值相差較大，因而需要通過電源變壓器降壓后，再對電流電壓處理。變壓 器副邊電壓有效值決定后面電路的需要。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，穩(wěn)壓電路的輸入電壓一般選 取 Ui=(2~3)Uo。所以選擇 15V30W 的變壓器。</p><p><b>　　整流電路 :</b></p&g

14、t;<p>　　為了將正弦波電壓轉(zhuǎn)換為單一方向的脈動(dòng)電壓，還需要通過整流電路。查閱資料 可知單相整流電路有半波整流電路、單相橋式整流電路（全波整流電路） 。單相橋 式整流電路和半波整流電路相比，在相同的變壓器副邊電壓下，對二極管的參數(shù) 要求一樣，并且還具有輸出電壓高，變壓器利用率高、脈動(dòng)系數(shù)小等優(yōu)點(diǎn)。所以 在電路中采用單相橋式整流電路。</p><p>　　T4 、Ro組成保護(hù)電路: </p&

15、gt;<p>　　在集成穩(wěn)壓器電路內(nèi)部含有各種保護(hù)電路，使集成穩(wěn)壓器在出現(xiàn)不正常情況時(shí)不 至于損壞。因?yàn)榇?lián)型穩(wěn)壓電路的調(diào)整管是其核心器件，它流過的電路近似等于 負(fù)載電流，且電網(wǎng)電壓波動(dòng)或輸出電壓調(diào)節(jié)時(shí)管壓降將產(chǎn)生相應(yīng)的變化，所以這 些保護(hù)電路都與調(diào)整管緊密相關(guān)。過流保護(hù)電路能夠在穩(wěn)壓管輸出電流超過額定 值時(shí)，限制調(diào)整管發(fā)射極電流在某一數(shù)值或使之迅速減少，從而保護(hù)調(diào)整管不會(huì) 因電流過大而燒壞。</p><

16、;p>　　R3、T3組成比較放大電路復(fù)合管作為調(diào)整管：</p><p>　　在穩(wěn)壓電路中，負(fù)載電流要流過調(diào)整管，輸出大電流的電源必須使用大功率的調(diào)整管，這就要求有足夠大的電流供給調(diào)整管的基極，而比較放大電路提供所需要的大電流，另一方面，調(diào)整管需要較高的電流放大倍數(shù)，才能成效的提高穩(wěn)定性能，但是大功率管一般電流放大倍數(shù)不高，所以在原有的調(diào)整管基礎(chǔ)上用幾個(gè)大功率三極管組成復(fù)合管。</p><

17、p>　　電容C1組成濾波電路:</p><p>　　整流后的輸出電壓雖然是單一方向的， 但是含有較大的交流成分， 會(huì)影響電路的正常 工作。一般在整流后，還需要利用濾波電路將脈動(dòng)的直流電壓變?yōu)槠交闹绷麟妷?。所以?通過低通濾波電路，使輸出電壓平滑。理想情況下，應(yīng)將交流分量全部濾掉，使輸出電壓僅 為直流電壓。在實(shí)際電路中，應(yīng)選擇濾波電容的容量滿足 R L C=(3~5)T/2 的條件，為了獲得 更好的濾波效果

18、，電容容量應(yīng)選得更大些</p><p><b>　　電容C2:</b></p><p>　　用于抵消輸入線較長時(shí)的電感效應(yīng)，以防止電路產(chǎn)生自激振蕩，其容量較小，一般小于1uf</p><p><b>　　電容C3:</b></p><p>　　是電解電容，以減小穩(wěn)壓電源輸出端由較小電源引入的低頻干擾

19、</p><p><b>　　電容C4:</b></p><p>　　用來實(shí)現(xiàn)頻率補(bǔ)償，防止穩(wěn)壓器產(chǎn)生高頻自激振蕩并抑制電路引入高頻干擾</p><p><b>　　仿真結(jié)果</b></p><p><b>　　心得體會(huì)</b></p><p>　　本課

20、程設(shè)計(jì)運(yùn)用了模擬電路的基本知識，通過變壓，整流，濾波，穩(wěn)壓等步驟，輸出一定范圍的正負(fù)直流穩(wěn)壓電源。總結(jié)如下：</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：該電路設(shè)計(jì)簡單。輸出電壓穩(wěn)定，紋波值小，而且使用的元件少，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，輸出功率大，調(diào)整管可承受的范圍也很大。</p><p>　　缺點(diǎn)：電路板太小，導(dǎo)致很多零件焊得很緊密，不利于整體電路的散熱與美觀，也有可能提高電路的故障率。</p><

21、p>　　通過這次課程的設(shè)計(jì)，我們在以下幾個(gè)方面獲得了很大的進(jìn)步：</p><p><b>　　在電子技能上：</b></p><p>　　1：對理論有了更深夜的系統(tǒng)的了解。</p><p>　　2：提升了自己的實(shí)際操作能力，也是自己對專業(yè)只是有了更進(jìn)一步的了解。</p><p>　　3：實(shí)訓(xùn)讓我們學(xué)到了很多課本上無

22、法學(xué)到的最實(shí)用、最基礎(chǔ)的知識</p><p>　　4；實(shí)訓(xùn)中最重要的是懂得了串聯(lián)穩(wěn)壓電源原理，串聯(lián)型穩(wěn)壓電路是最常用的電子</p><p><b>　　在個(gè)人修養(yǎng)上：</b></p><p>　　1：加強(qiáng)了我們在團(tuán)隊(duì)中的配合與團(tuán)結(jié)能力</p><p>　　2：培養(yǎng)了我們膽大，心細(xì)，謹(jǐn)慎的工作作風(fēng)</p>&