直流稳压电源电路的设计实验报告
一、实验目的
1、 了解直流稳压电源的工作原理。
2、 设计直流稳压电路，要求输入电压： 220V市电，50Hz,用单变压器设 计并制作能够输出一组固定+15V输出直流电压和一组+1.2V~+12V连续可调的 直流稳压电源电路，两组输出电流分别 IO > 500mA
3、 了解掌握Proteus软件的基本操作与应用。
二、实验线路及原理
1、实验原理
（1）直流稳压电源
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的装置, 它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。一般由电源变压器、整流滤 波电路及稳压电路所组成，基本框图如下：
+
图2-1直流稳压电源的原理框图和波形变换
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，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定， 变压器 副边与原边的功率比为P2/P仁n式中n是变压器的效率。
2） 整流电路：禾用单向导电元件，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。滤波电路滤除较大的波纹成分，输出波纹较小的直 流电压U1。
4） 稳压电路：其工作原理是利用稳压管两端的电压稍有变化，会引起其电 流有较大变化这一特点，通过调节与稳压管串联的限流电阻上的压降来达到稳定 输出电压的目的。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。
（2）整流电路
常采用二极管单相全波整流电路，电路如图 2-2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 出波形如RL,且方向是一致的。电路的输 图 2-3所示。
D1
t
RL
1 uo
Ds r 2 2 整流二极管采用1N4007，具有正向导通电压降低，导通电流高，泄露电流 低，过载电流高，成本低等优点，其基本参数如下图所示，有黑色线圈一端表示 负极。
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Mih.
图2-4 1N4007基本参数
（3） 滤波电路
经过整流后的直流电幅值变化很大，会影响电路的工作性能。可利用电容的 通交流，隔直流”的特性，在电路中并入两个并联电容作为电容滤波器，滤去其 中的交流成分。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并联， 以达到使输出波形基 本平滑的目的。选择电容滤波电路后，直流输出电压： Uoi=（1.1?1.2）U2。直流
输出电流：Io1=|2/ （ 1.5~2） （ U2变压器副边电压的有效值，I2是变压器副边电流 的有效值。）
（4） 稳压电路
集成串联型稳压电路有三个引脚，分别为输入端，输出端和公共端，因而称 为三端稳压器。按功能可分为固定式稳压电路和可调式稳压电路；前者的输出电 压不能进行调节，为固定值；后者可通过外接元件使输出电压得到很宽的调节范 围，便于实时控制。
本设计实现输出固定+15V输出直流电压时采用集成三端稳压 7815。X78XX 系列是三端正电源稳压电路，它的封装形式为 T0-220。它有一系列的固定电压
输出，应用广泛。每种类型由于内部电流的限制以及过热保护和安全工作区的保 护，使它基本不会损坏。7815可输出+15V电压。其参数及引脚如下所示。
X731I5电参数
【除抒別说明I\(bTl討2亍■匚IQ=50加吐Vi=23认CU033uF, CwagF』
持号 A劉自 m大他 150 1I5 11 3 I2 4 5 2 Va 4Vo Tj-3&\ 5 伽iA*，(o
TO-220'
匸输入；2喪拒;3：输出
图2-6 7815引脚图
7815标准应用如下图所示:
本设计实现输出+1.2V~+12V可调电压时采用可调式三端稳压器LM317。
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