串联型直流稳压电源设计.doc

摘要 直流稳压电源一般由电源变压器，整流滤波电路及稳压电路所组成。变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电。整流器把交流电变为直流电。经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。本设计主要采用直流稳压构成集成稳压电路，通过变压，整流，滤波，稳压过程将220V交流电，变为稳定的直流电，并实现电压为正负三伏与九伏。 关键词：直流；稳压；变压 目录 1.绪论 3 1.1. 设计目的及意义 3 1.2. 设计的任务及要求 3 2. 设计方案 4 2.1. 直流稳压电源电路设计 4 2.1.1.采用三端集成稳压器电路 4 2.1.2.用单片机制作的可调直流稳压电源 4 2.1.3.晶体管串联式直流稳压电路 4 2.2. 最终决定的直流稳压电源电路设计方案 5 3.2直流稳压电源方案的确定 7 3.2.1 电源变压器 7 3.2.2 整流电路 7 3.2.3滤波电路 10 3.2.4 稳压电路 12 4.元件选择 14 4.1变压器的设计和选择 14 4.2 整流电路的设计及整流二极管的选择 14 4.3 滤波电容的选择 15 4.4 稳压电路的设计 15 4..5总体电路 17 5.电路仿真及数据分析 18 5.1电路仿真 18 5.2 数据整理及最终分析 19 5.2.1.稳压模块的数据结果 19 5.2.2. 整体分析 19 6.稳定直流稳压源的制作 20 7.总结 21 参考文献 22 附录 元件清单 23 1.绪论 设计目的及意义 本次设计的串联型直流稳压电源具有较高的实用价值。通过本次设计让我充分理解了串联型直流稳压电源的工作原理，了解其工作特点以及目前市面上一些直流稳定电源存在的一些缺陷。通过设计尽量去完善直流稳压电源系统。使得这个电源在使用的时候尽量便捷，尽量直观。在一系列的设计过后能够使自己初步形成工程设计的基本思想和一般设计方法。此外通过本次设计让我学到了一些东西：较熟练的掌握了电子线路仿真软件（Multisim）的使用。 设计的任务及要求 要求完成的主要任务： 要求：设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的串联型直流稳压电源。 指标：1、输出电压+6V、+9V两档，同时具备正负极性输出； 输出电流：额定电流为150mA，最大电流为500mA； 3、在最大输出电流的时候纹波电压峰值Vop-p≤5mv 设计方案 直流稳压电源电路设计 2.1.1.采用三端集成稳压器电路 该电路采用输出电压可调且内部有过载保护的三端集成稳压器，输出电压调整范围较宽，设计一电压补偿电路可实现输出电压从0 V起连续可调，因要求电路具有很强的带负载能力，需设计一软启动电路以适应所带负载的启动性能。 2.1.2.用单片机制作的可调直流稳压电源 该电路采用可控硅作为第一级调压元件，用稳压电源芯片LM317，LM337作为第二级调压元件，通过AT89CS51单片机控制继电器改变电阻网络的阻值，从而改变调压元件的外围参数，并加上软启动电路，获得0～24 V，0.1 V步长，驱动能力可达1 A，同时可以显示电源电压值和输出电流值的大小。 其硬件电路主要包括变压器、整流滤波电路、压差控制电路、稳压及输出电压控制电路、电压电流采样电路、掉电前重要数据存储电路、单片机、键盘显示等几部分，硬件部分。 2.1.3.晶体管串联式直流稳压电路 该电路中，输出电压UO经取样电路取样后得到取样电压，取样电压与基准电压进行比较得到误差电压，该误差电压对调整管的工作状态进行调整，从而使输出电压发生变化，该变化与由于供电电压UI发生变化引起的输出电压的变化正好相反，从而保证输出电压UO为恒定值(稳压值)。因输出电压要求从0 V起实现连续可调，因此要在基准电压处设计辅助电源，用于控制输出电压能够从0 V开始调节。 该方案有过载自保护性能，输出断路时调整管不会损坏，在负载变化小时，稳压性能比较好且对瞬时变化的适应性较好。故选择此方案。 2.2. 最终决定的直流稳压电源电路设计方案 整体电路的框架如下图所示，先有220V-15V的变压器对其进行变压，变压后再对其进行整流，整流后是高低频的滤波电路，最后是由采样电路、比较放大电路和基准电路三个小的单元电路组成的稳压电路，稳压后为了进一步得到更加稳定的电压，在稳压电路后再对其进行小小的率波，最后得到正负输出的稳压电源。 图2.2