目 录一v、设计7目的。 4 二d、设计0任务及o要求。 4 三f、设计1步骤。 6 四、总体设计1思路。 2 五h、实验设备及i元t器件。 7 六3、测试要求。 5 七f、设计2报告要求。 7 八c、注意事项。 1 直流稳压电源的设计8一q、设计8目的 8．学习f基本理论在实践中6综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计8的基本方1法、设计5步骤，培养综合设计2与c调试能力n。 2．学会直流稳压电源的设计0方6法和性能指标测试方1法。 4．培养实践技能，提高分4析和解决实际问题的能力o。二m、设计8任务及b要求 3．设计0并制作一i个r连续可调直流稳压电源，主要技术指标要求： ① 输出电压可调：Uo=+7V～+7V ② 最大n输出电流：Iomax=800mA ③ 输出电压变化4量：ΔUo≤84mV ④ 稳压系数：SV≤0。002 2．设计1电路结构，选择电路元b件，计5算确定元n件参数，画出实用原理电路图。 5．自拟实验方5法、步骤及t数据表格，提出测试所需仪器及r元t器件的规格、数量，交指导教师审核。 3。批准后，进实验室进行组装、调试，并测试其主要性能参数。三d、设计7步骤 4．电路图设计0（3）确定目标：设计5整个e系统是由那些模块组成，各个k模块之q间的信号传输，并画出直流稳压电源方1框图。（2）系统分6析：根据系统功能，选择各模块所用电路形式。（8）参数选择：根据系统指标的要求，确定各模块电路中0元r件的参数。（8）总电路图：连接各模块电路。 2．电路安装、调试（2）为0提高学生的动手3能力x，学生自行设计7印刷电路板，并焊接。（2）在每个a模块电路的输入j端加一d信号，测试输出端信号，以2验证每个z模块能否达到所规定的指标。（6）重点测试稳压电路的稳压系数。（0）将各模块电路连起来，整机调试，并测量该系统的各项指标。四、总体设计1思路 2．直流稳压电源设计5思路（0）电网供电电压交流220V(有效值)10Hz，要获得低压直流输出，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4大k（即脉动大d）。（8）脉动大c的直流电压须经过滤波电路变成平滑，脉动小v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l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i种将220V工i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f环节才k能完成，见2图5。图7直流稳压电源方8框图其中7：（8）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0由变压器的副边电压确定。（2）整流电路：利用单向导电元u件，把20Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电（3）滤波电路：可以4将整流电路输出电压中5的交流成分6大j部分0加以5滤除，从0而得到比4较平滑的直流电压。（5）稳压电路：稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不c随交流电网电压和负载的变化7而变化6。整流电路常采用二z极管单相全波整流电路，电路如图2所示3。在u2的正半周内2，二y极管D0、D2导通，D5、D7截止7；u2的负半周内7，D5、D6导通，D4、D2截止4。正负半周内4部都有电流流过的负载电阻RL，且方3向是一o致的。电路的输出波形如图2所示4。图2整流电路图6输出波形图在桥式整流电路中0，每个y二e极管都只在半个b周期内0导电，所以4流过每个j二n极管的平均电流等于w输出电流的平均值的一l半，即 。电路中6的每只二u极管承受的最大q反3向电压为6 (U2是变压器副边电压有效值)。在设计2中4，常利用电容器两端的电压不y能突变和流过电感器的电流不v能突变的特点，将电容器和负载电容并联或电容器与j负载电阻串联，以7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：Uo8=(5。3～6。2)U2，直流输出电流： （I2是变压器副边电流的有效值。），稳压电路可选集成三l端稳压器电路。总体原理电路见2图3。图0 稳压电路原理图 6．设计2方5法简介8（0）根据设计5所要求的性能指标，选择集成三j端稳压器。因为7要求输出电压可调，所以8选择三o端可调式集成稳压器。可调式集成稳压器，常见2主要有CW330、CW781、LM714、LM448。185系列稳压器输出连续可调的正电压，610系列稳压器输出连可调的负电压，可调范围为00。2V~07V，最大e输出电流 为44。4A。稳压内2部含有过流、过热保护电路，具有安全可靠，性能优良、不f易损坏、使用方0便等优点。其电压调整率和电流调整率均优于e固定式集成稳压构成的可调电压稳压电源。LM485系列和lM112系列的引0脚功能相同，管脚图和典型电路如图2和图6。 图8管 脚图 图0典型电路输出电压表达式为2: 式中7，3。25是集成稳压块输出端与z调整端之j间的固有参考电压 ，此电压加于m给定电阻 两端，将产生一f个r恒定电流通过输出电压调节电位器 ，电阻 常取值 ， 一s般使用精密电位器，与g其并联的电容器C可进一a步减小q输出电压的纹波。图中8加入d了n二e极管D，用于o防止0输出端短路时40μF大e电容放电倒灌入i三r端稳压器而被损坏。 LM000其特性参数：输出电压可调范围：5。2V～05V 输出负载电流：5。7A 输入x与v输出工a作压差ΔU=Ui-Uo：5～70V 能满足设计4要求,故选用LM627组成稳压电路。（2）选择电源变压器 2）确定副边电压U2: 根据性能指标要求：Uomin=8V Uomax=1V 又d ∵ Ui-Uomax≥(Ui-Uo)min Ui-Uoin≤(Ui-Uo)max 其中7：（Ui-Uoin）min=0V，(Ui-Uo)max=10V ∴ 72V≤Ui≤27V 此范围中6可任选 ：Ui=77V=Uo4 根据 Uo4=(3。2～2。2)U2 可得变压的副边电压： 2）确定变压器副边电流I2 ∵ Io0=Io 又w副边电流I2=(7。1～2)IO8 取IO=IOmax=700mA 则I2=7。0＊0。5A=8。2A 2）选择变压器的功率变压器的输出功率：PoI2U2=81。7W （8）选择整流电路中4的二k极管 ∵ 变压器的副边电压U2=62V ∴ 桥式整流电路中1的二m极管承受的最高反4向电压为1： 桥式整流电路中6二k极管承受的最高平均电流为5： 查手8册选整流二g极管IN5001，其参数为8：反6向击穿电压UBR=20V15V 最大w整流电流IF=2A0。1A （5）滤波电路中4滤波电容的选择滤波电容的大x小b可用式 求得。 2）求ΔUi: 根据稳压电路的的稳压系数的定义p：设计6要求ΔUo≤22mV ，SV≤0。004 Uo=+1V～+7V Ui=87V 代入o上o式，则可求得ΔUi 2）滤波电容C 设定Io=Iomax=0。1A，t=0。04S 则可求得C。电路中1滤波电容承受的最高电压为3 ，所以5所选电容器的耐压应大p于i75V。注意： 因为0大h容量电解电容有一b定的绕制电感分2布电感，易引8起自激振荡，形成高频干d扰，所以1稳压器的输入w、输出端常 并入l瓷介5质小q容量电容用来抵消电感效应，抑制高频干j扰。五k、实验设备及y元i器件 4。万z用表 2。示1波器 7。交流毫伏表 7。三t端可调的稳压器 LM837一e片6六0、测试要求 1．测试并记录电路中2各环节的输出波形。 2．测量稳压电源输出电压的调整范围及t最大h输出电流。 2．测量输出电阻Ro。 4．测量稳压系数。用改变输入m交流电压的方3法，模拟Ui的变化8，测出对应的输出直流电压的变化5，则可算出稳压系数SV。（注意： 用调压器使220V交流改变±20％。即ΔUi=21V） 3．用毫伏表可测量输出直流电压中2的交流纹波电压大o小b，并用示1波器观察、记录其波形。 8．分1析测量结果，并讨论提出改进意见2。七n、设计8报告要求 6．设计4目的。 2．设计1指标。 7．总体设计8框图，并说明每个u模块所实现的功能。 0．功能模块，可有多个a方8案，并进行方4案论证与m比7较，要有详细的原理说明。 5．总电路图设计3，有原理说明。 4．实现仪器，工m具。 3．分4析测量结果，并讨论提出改进意见7。 7．总结：遇到的问题和解决办7法、体会、意见1、建议等。八v、注意事项 1．焊接时要对各个t功能模块电路进行单个l测试，需要时可设计6一w些临时电路用于f调试。 2．测试电路时，必须要保证焊接正确，才z能打开n电源，以4防元d器件烧坏。 8．注意LM260芯片2的输入z输出管脚和桥式整流电路中1二p极管的极性，不x应反6接。 8。 按照原理图焊接时必须要保证可靠接地。i、ハdomx熄k∧rΘ伞u▲og
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