模电课程设计---直流稳压电源设计

课程设计说明书

课题名称：直流稳压电源设计

课程设计任务书

1.1 设计目的

1、学习直流稳压电源的设计方法； 2、研究直流稳压电源的设计方案；

3、掌握直流稳压电源的稳压系数和内阻测试方法；

1.2 设计任务

1、进行设计方案的比较，并选定设计方案； 2、完成电路的设计和主要元器件说明； 3、完成硬件原理图设计和PCB图设计； 4、安装各单元电路,要求布线整齐,美观。

1.3 设计要求和技术指标

1、技术指标：要求电源输出电压为±12V（或±9V /±5V），输入电压为 交流220V，最大输出电流为Iomax=500mA，纹波电压△VOP-P≤5mV，稳压系 数Sr≤5%。 2、设计基本要求

（1） 设计一个能输出±12V/±9V/±5V的直流稳压电源； （2） 拟定设计步骤和测试方案；

（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） 要求绘出原理图，并用Protel画出印制板图；

（5） 在万能板或面包板或PCB板上制作一台直流稳压电源； （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） 撰写设计报告。 3、设计扩展要求

（1）能显示电源输出电压值，00.0-12.0V； （2）要求有短路过载保护。

4、设计时间及进度安排 设计时间共三周具体安排如下：

（1）阅读课题及格式要求，确定课题名称。根据课题，借阅相关图书资料； （2）从所借图书资料中了解电路工作原理，及各部分电路功能； （3）学习Protel 99SE、Proteus ISIS、Microsoft Visio等软件。 （4）运用Protel 99SE、Proteus ISIS绘制电路图及对电路进行仿真。 （5）根据原理图，对元件进行封装，绘制出PCB图，制作PCB板。 （6）安装元器件和对电源进行调试及测试。

目录

第一章 设计步骤和电路形式的确定 ....................................... 1

1.1设计步骤 ........................................................1 1.2电路形式的确定 ..................................................2 第二章 具体电路的设计及分析 .......................................... 3

2.1整流电路设计及其电路原理分析 ....................................3 2.2.1 稳压电路设计及电路原理分析 ..................................4 2.3 电路总体功能说明 ................................................5 2.3.1 选择集成稳压器 ..............................................5 2.3.2 电源变压器的选择 ............................................5 2.3.3 选用整流二极管和滤波电容 ....................................6 第三章 电路的仿真测试 ................................................. 7

3.1 电路基本功能测试 ................................................7 3.2 电路性能测试 ....................................................8 3.2.1 稳压系数的测量 ..............................................8 3.2.2 输出电阻的测量 ..............................................8 3.2.3 纹波电压的测试 ..............................................9 3.3 误差分析 ......................................................10 结 束 语 ............................................................. 11 附 录 ............................................................... 12

第一章 设计步骤和电路形式的确定

1.1设计步骤 稳压电源步骤如下：

1、根据稳压电源的输出电压U0、最大输出电流Iomax，确定稳压器的型号及电路形式。

2、根据稳压器的输入电压UI的取值，确定电源变压器副边电压u2的有效值U2，

求出变压器的变比n；根据稳压电源的最大输出电流Iomax，确定流过电源变压器副边的

电流I2和电源变压器副边的功率P2；根据P2，查出变压器的效率η，从而确定电源变压器原边的功率P2。然后根据所确定的参数，选择电源变压器。

3、确定整流二极管的正向平均电流ID、整流二极管的最大反向电压URM和滤波电容的电容值和耐压值。根据所确定的参数，选择整流二极管和滤波电容。

4、对电路进行仿真，改进设计。 直流稳压电源稳压过程：

交流变压器将交流电压变换为单向脉动的直流电压；滤波电路用来滤除整流后单向脉动电压中的交流成分，使之成为平滑的直流电压；稳压电路的作用是当输入交流电源电压波动，负载和温度变化时，维持输出直流电压的稳定。设计电路框图及稳压波形示意图如图2-1、图2-2所示。

交 流 电 源 变 压 器 整流电路 滤波电路 稳压电路 图2-1 电路框图

U0 U1 U2 U3 U4 图2-2 电压变化图

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