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压器,整流电路,滤波电路和稳压电路四个部分组成。 通过本次设计能使我们对电子工艺的理论有了更进一步的系统了解。我们了解到了设计小电子产品的一些常规方法,以及培养了我们团队合作的能力,在讨论设计方案,计算元件参数,购买元件,制作电路板,安装调试方面都体会到了团队的力量。
本次课程设计的课题是直流稳压电源的设计和调试,本课程设计将就直流稳压电源电路的工作原理、参数计算、元件选取、电路调试等做详细的介绍和说明。
第二章 系统设计方案论证及分析
2.1 概 述
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220V经电源变压器降为约+24V的交流电,先经过D1整流桥和电容C1进行和C2整流后分别经过稳压芯片U1、U2分别得到+12V和-12V的一个相对稳定的直流电压。
为提高输出电压的稳定系数,对电子滤波器的性能进行了改善,电源调整管采用复合管的形式。分别在整流滤波和稳压后加电容C3、C4、C5、C6实现频率补偿,防止高频自激振荡和抑制高频干扰。为了减小稳压电源输出端由输入电源引入的低频干扰分别加电容C7、C8。当输入端时,为保护稳压芯片加D3、D4。并且还在输出端加了D1,D2两个发光二极管,来检测电路是否正常工作,为了防止由于电流过大,讲发光二极管击穿,特用了两个电阻来进行保护。经过一系列的改善如:减小输出电压纹波系数,达到优良的滤波效果等,是最终电路达到了设计要求。
2.2设计目的
1、学习小功率直流稳压电源的设计与调试方法。 2、掌握小功率直流稳压电源有关参数的测试方法。
3、通过集成直流稳压电源的设计、安装和调试,要求学会:
(1)选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流 稳压电源;
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(2)掌握直流稳压电路的调试及主要技术指标的测试方法。
(3)通过电路的设计可以加深对该课程知识的理解以及对知识的综合运用。
2.3设计任务
设计一波形直流稳压电源,满足:
(1)当输入电压在220V±10%时,输出直流电压为±12V,输出直流电流d的最大为500mA; (2)输出纹波电压小于5mV,稳压系数小于5%,输出内阻小于0.1欧。
2.4设计要求
直流稳压电源的基本要求: (1)合理的选择电源变压器; (2)合理选择集成稳压器;
(3)完成全电路理论设计、计算机辅助分析与仿真、安装调试、绘制电路图; (4)撰写设计使用说明书。
(5)稳压电源 在输入电压为220V,50HZ. 电
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压变化范围为+10%~-10%条件下: a. 输出直流电压为+12/-12;
b. 最大输出电流为:Iomax=500mA; c. 纹波电压(峰-峰值) ≤5mV(最低输入电压下,满载);
d. 具有过流保护及短路保护功能;
e. 画出总体设计框图,以说明直流稳压电源有哪些相对独立的功能模块组成,标出各个模块之间的联系、变化,并以文字对原理作辅助说明。设计各个功能模块的电路图,加上原理说明。选择合适的元器件,接线验证、调试各个功能模块的电路,在接线验证时设计、选择合适的输入信号和输出方式,在充分电路正确性同时,输入信号和输出方式要便于电路的测试和故障排除。在验证各个功能模块基础上,对整个电路
的元器件和布线,进行合理布局,进行直流稳压电源整个电路的调试。
2.6设计方案的选择与论证
小功率稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个部分组成,如图2.1所示。
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变压整流电滤波电路 稳压电负载 器路路 (a)
u1 u2 u3 uI
(b)整流与稳压过程
图2.1稳压电源的组成框图及整流与稳压过程
方案一:简单的并联型稳压电源
并联型稳压电源的调整元件与负载并联,因而具有极低的输出电阻,动态特性好,电路简单,并具有自动保护功能;负载短路时调整管截止,可靠性高,但效率低,尤其是在小电流时调整管需承受很大的电流,损耗过大,因此在本实验中不适合此方案。 方案二:输出可调的开关电源;
开关电源的功能元件工作在开关状态,因而效率高,输出功率大;且容易实现短路保护与过流保护,但是电路比较复杂,设计繁琐,在低输出电压时开关频率低,纹波大,稳定度极差,因此在本实验中不适合此方案。
方案三:由固定式三端稳压器(7812)组成
由固定式三端稳压器(7812)输出脚V0、输入脚Vi和接地脚GND
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