直流稳压电源电路.doc

直流稳压电源电路 1引言模拟电子技术是计算机基础理论的一个重要组成部分,是计算机科学与技术系的重要学科基础课。模拟电子技术是一门研究对仿真信号进行处理的模拟电路的学科。它以半导体二极管、半导体三极管和场效应管为关键电子器件,包括功率放大电路、运算放大电路、反馈放大电路、信号运算与处理电路、信号产生电路、电源稳压电路等研究方向。直流稳压电源是指能为负载提供稳定直流电源的电子装置。它的供电电源大都是交流电源,当交流供电电源的电压或负载电阻变化时,稳压器的直流输出电压都会保持稳定。 2 设计内容和设计要求设计一个完整的直流稳压电源电路,其主要技术指标要求: ①输出电压可调:U o=+3V ~+15V ②最大输出电流:I omax=800mA ③输出电压变化量:ΔU o≤15mV ④稳压系数: S V≤ 。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压的装置,它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成,见图 1。 3 设计原理(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。(2)整流电路:利用单向导电元件,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。(4 )稳压电路: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。 4 直流稳压电源电路* 注:设计过程中的仿真图均由调试完后的结果而来。 变压电源设计变压器原理:变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件,当初级线圈中通有交流电变压器原理图流时,铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通,使次级线圈中感应出电压(或电流)。如图 4-1-1 中是一个 10TO1 的变压器,他的作用是使变压后的电压为原来的 1/10 。图 4-1 变压电源电路图仿真后的波形图 4-1-2 图 4-1-2 变压电源仿真波形图 整流电路设计整流电路的作用是把交流电能转换为直流电能的电路。通常采用桥式整流器是利用二极管的单向导通性,用来将交流电转变为直流电。 U 2>0时, D 1,D 3导通, D 2,D 4截至。电流通路: A→D 1→R 1→D 3 U 2<0时, D 2,D 4导通, D 1,D 3截至。电流通路: D 2→R 1→D 4→A 加上 中的变压电路得到了如图 4-2-1 所示的电路。图 4-2-1 整流电路图仿真测试后波形如图 4-2-2 图 4-2-2 整流电路仿真波形图 滤波电路设计滤波电路其基本原理就是利用电路的频率特性实现对信号中频率成分的选择。滤波是信号处理非常。根据高等数学理论,每一个满足一定条件的信号,都可以被看成是由无限个正弦波叠加而成。而滤波电路只允许一定频率范围内的信号成分正常通过,而另一部分频率成分不能通过的电路。由此设计出滤波电路。如图 4-3-1 。图 4-3-1 滤波电路图仿真后结果如图 4-3-2 图 4-3-2 滤波电路仿真波形图 稳压电路设计稳压电路的作用是输出稳定的直流电压。根据设计需要,如图 4-4-1 所示, 是一个串联三极管稳压电路。主要依据质量指标选择电路方案,电路应当尽量简单而又满足指标要求。本次设计中,稳