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文檔簡介
1、<p> 模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)</p><p> 題目 直流穩(wěn)壓電源 </p><p> 姓 名: </p><p> 所在學(xué)院: 自動(dòng)化工程學(xué)院 </p><p> 所學(xué)專業(yè):
2、 電氣工程及其自動(dòng)化 </p><p> 班 級(jí): </p><p> 學(xué) 號(hào): </p><p> 指導(dǎo)教師: </p><p> 完成時(shí)間:
3、 </p><p><b> 內(nèi)容摘要</b></p><p> 本設(shè)計(jì)是關(guān)于±9V簡易直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì),論題方向是以單相橋式整流及三端集成穩(wěn)壓器為主,設(shè)計(jì)一臺(tái)具有實(shí)用價(jià)值的小容量簡易直流穩(wěn)壓電源。要求:輸入電壓AC220V、輸出電壓±9V、輸出電流1A、容量9W、輸出端須具備短路和過流保護(hù)功能。</p><
4、p> 按照所學(xué)知識(shí)和相關(guān)指導(dǎo)書及補(bǔ)充的寫作要求,綜述了目前常用直流穩(wěn)壓電源的分類、各自適用范圍及優(yōu)缺點(diǎn),完整詳盡地設(shè)計(jì)了±9V簡易直流穩(wěn)壓電源電路,并對(duì)各組成部分的功能及工作原理進(jìn)行了分析。</p><p><b> 目 錄</b></p><p><b> 內(nèi)容摘要II</b></p><p&
5、gt;<b> 引 言1</b></p><p> 1 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求2</p><p> 2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)2</p><p> 2.2 要求學(xué)會(huì):2</p><p> 2.3 設(shè)計(jì)要求:2</p><p><b> 2 基本原理3</b&g
6、t;</p><p> 3.1 電路的基本組成3</p><p> 3.2 組成部件的功能3</p><p> 3 各組成電路工作原理及方案的選擇4</p><p> 4.1 變壓電路4</p><p> 4.2 整流電路4</p><p> 4.3 濾波電路
7、5</p><p> 4.4 穩(wěn)壓電路6</p><p> 4.5.1 結(jié)構(gòu)與符號(hào)7</p><p> 4.5.2 線性三端集成穩(wěn)壓器的分類及型號(hào)7</p><p> 4.5.3 三端集成穩(wěn)壓器的工作原理7</p><p> 4.5.4 三端集成穩(wěn)壓器的基本應(yīng)用電路9</p>
8、<p> 4 各組成電路的元件選擇與參數(shù)確定10</p><p> 5.1 變壓電路10</p><p> 5.2 整流電路10</p><p> 5.3 濾波電路10</p><p> 5.4 穩(wěn)壓電路10</p><p> 5 電路圖及電路的工作原理11</p>
9、<p> 6.1 完整電路圖11</p><p> 6.2 ±9V簡易直流穩(wěn)壓電源電路的工作原理11</p><p> 6 我的收獲和心得12</p><p> 7 元器件清單13</p><p><b> 參考文獻(xiàn)13</b></p><p>&
10、lt;b> 引 言</b></p><p> 電源技術(shù)一門實(shí)踐性很強(qiáng)的工程技術(shù),服務(wù)于各行各業(yè)。電力電子技術(shù)是電能的最佳應(yīng)用技術(shù)之一。當(dāng)今社會(huì),人們生存和發(fā)展都離不開直流電,隨著電子技術(shù)的發(fā)展,給電力電子技術(shù)提供了廣闊的發(fā)展前景,特別是電子計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到個(gè)工業(yè)、科研領(lǐng)域后,幾乎所有的電子電路都需要直流電源供電,在檢定檢修指示儀表時(shí),除了要有合適的標(biāo)準(zhǔn)儀器外,還必須要有合適的直流電源及
11、調(diào)節(jié)裝置。直接供電已不能滿足需要,直流穩(wěn)壓電源的出現(xiàn)解決了這一問題。</p><p> 直流穩(wěn)壓電源一般由電源變壓器,整流濾波電路及穩(wěn)壓電路所組成。變壓器把市電交流電壓變?yōu)樗枰牡蛪航涣麟姟U髌靼呀涣麟娮優(yōu)橹绷麟?。?jīng)濾波后,穩(wěn)壓器再把不穩(wěn)定的直流電壓變?yōu)榉€(wěn)定的直流電壓輸出。本設(shè)計(jì)主要采用直流穩(wěn)壓構(gòu)成集成穩(wěn)壓電路,通過變壓,整流,濾波,穩(wěn)壓過程將220V交流電,變?yōu)榉€(wěn)定的直流電。</p><
12、;p> 小功率穩(wěn)壓電源的組成主要是由電源變壓器、整流、濾波和穩(wěn)壓電路四部分組成。電源變壓器是將交流電網(wǎng)220V的電壓變?yōu)樗枰碾妷褐担缓笸ㄟ^整流電路將交流電壓變成脈動(dòng)的直流電壓。由于此脈動(dòng)的直流電壓還含有較大的紋波,必須通過濾波電路加以濾除,從而得到平滑的直流電壓。但這樣的電壓還隨電網(wǎng)電壓波動(dòng)(一般有±10%左右的波動(dòng))、負(fù)載和溫度的變化而變化。因而在整流、濾波電路之后,還需接穩(wěn)壓電路。穩(wěn)壓電路的作用是當(dāng)電網(wǎng)電壓波
13、動(dòng)、負(fù)載和溫度變化時(shí),維持輸出直流電壓的穩(wěn)定。</p><p> 1 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求</p><p><b> 2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p> 設(shè)計(jì)一個(gè)±9V簡易直流穩(wěn)壓電源,滿足:</p><p> 當(dāng)輸入電壓在220V交流時(shí),輸出直流電壓為±9V。</p>&
14、lt;p> 容量為9W,輸出電流為1A。</p><p> 2.2 要求學(xué)會(huì):</p><p> 通過此集成直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì),要求學(xué)會(huì):</p><p> 1. 選擇變壓器、整流二極管、濾波電容及三端集成穩(wěn)壓器來設(shè)計(jì)直流穩(wěn)壓電源。</p><p> 2. 掌握直流穩(wěn)壓電源的調(diào)試及主要技術(shù)指標(biāo)的測(cè)試方法。</p>
15、<p> 2.3 設(shè)計(jì)要求:</p><p> 1. 畫出所設(shè)計(jì)的直流穩(wěn)壓電源的系統(tǒng)框圖,并分析各組成部分的功能及工作原理。</p><p> 2. 設(shè)計(jì)出每個(gè)功能框圖的具體電路圖,并根據(jù)所提供的技術(shù)參數(shù)的要求,計(jì)算電路中所用元件的參數(shù)值,最后按工程實(shí)際確定元件參數(shù)的標(biāo)稱值。具體參數(shù)要求:變壓器的額定電壓、額定電流、額定容量、電壓比;整流元件的型號(hào);電阻的阻值和功率;
16、電容的容值和耐壓以及類型;穩(wěn)壓塊型號(hào)等。</p><p> 3. 總結(jié):需要說明的問題以及設(shè)計(jì)心得體會(huì)。</p><p><b> 2 基本原理</b></p><p> 3.1 電路的基本組成</p><p> 一般直流穩(wěn)壓電源都使用AC220V市電作為電源,經(jīng)過變壓、整流、濾波后輸送給穩(wěn)壓電路進(jìn)行穩(wěn)壓,最
17、終成為穩(wěn)定的直流電源。這個(gè)過程中的變壓、整流、濾波等電路可以看作直流穩(wěn)壓電源的基礎(chǔ)電路,沒有這些電路對(duì)市電的前期處理,穩(wěn)壓電路將無法正常工作。</p><p> 因設(shè)計(jì)任務(wù)中要求輸入端須設(shè)上電指示燈,所以本次設(shè)計(jì)的小功率穩(wěn)壓電源由變壓電路、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路五個(gè)部分組成,如圖1所示。</p><p> + 變 壓 + 整 流 +
18、 濾 波 + 穩(wěn) 壓 +</p><p> u1 u2 u3 u4 uI U0</p><p> _ _ 電 路 _ 電 路 _ 電 路
19、 _ 電 路 _</p><p> ?。╝)穩(wěn)壓電源的組成框圖</p><p> u1 u2 u3 u4 uI U0 </p><p> 0 t 0 t 0
20、 t 0 t 0 t 0 t </p><p> ?。╞)穩(wěn)壓電源各單元電壓波形圖</p><p> 圖1 穩(wěn)壓電源的組成框圖及電壓波形圖</p><p> 3.2 組成部件的功能</p><p> 1. 變壓電路:是降壓變壓器,它將電網(wǎng)220V交流電壓變換成符合
21、需要的交流電壓,并送給整流電路,變壓器的變比由變壓器的副邊電壓確定。</p><p> 2. 整流電路:利用單向?qū)щ娫?,?0Hz的正弦交流電變換成脈動(dòng)的直流電。</p><p> 3. 濾波電路:可以將整流電路輸出電壓中的交流成分大部分加以濾除,從而得到比較平滑的直流電壓。</p><p> 4. 穩(wěn)壓電路:穩(wěn)壓電路的功能是使輸出的直流電壓穩(wěn)定,不隨交流電
22、網(wǎng)電壓和負(fù)載的變化而變化。</p><p> 3 各組成電路工作原理及方案的選擇</p><p><b> 4.1 變壓電路</b></p><p> 通常直流穩(wěn)壓電源使用電源變壓器來改變輸入到后級(jí)電路的電壓。電源變壓器由初級(jí)繞組、次級(jí)繞組和鐵芯組成。初級(jí)繞組用來輸入電源交流電壓,次級(jí)繞組輸出所需要的交流電壓。通俗的說,電源變壓器是一
23、種電→磁→電轉(zhuǎn)換器件。即初級(jí)的交流電轉(zhuǎn)化成鐵芯的閉合交變磁場,磁場的磁力線切割次級(jí)線圈產(chǎn)生交變電動(dòng)勢(shì)。次級(jí)接上負(fù)載時(shí),電路閉合,次級(jí)電路有交變電流通過。</p><p> 變壓器的電路圖符號(hào)見圖2</p><p><b> Tr</b></p><p> 圖2 變壓器的電路圖符號(hào)</p><p><b>
24、 4.2 整流電路</b></p><p> 經(jīng)過變壓器變壓后的仍然是交流電,需要轉(zhuǎn)換為直流電才能提供給后級(jí)電路,這個(gè)轉(zhuǎn)換電路就是整流電路。在直流穩(wěn)壓電源中利用二極管的單項(xiàng)導(dǎo)電特性,將方向變化的交流電整流為直流電。整流電路的種類如下:</p><p><b> 1. 半波整流電路</b></p><p> 半波整流電路只利
25、用電源的正半周,電源的利用效率非常低,所以半波整流電路僅在高電壓、小電流等少數(shù)情況下使用,一般電源電路中很少使用。</p><p><b> 2. 全波整流電路</b></p><p> 全波整流電路每個(gè)整流二極管上流過的電流只是負(fù)載電流的一半,比半波整流小一倍。由于全波整流電路需要特制的變壓器,制作起來比較麻煩,所以在實(shí)際運(yùn)用中很少使用。</p>
26、<p><b> 3. 橋式整流電路</b></p><p> 橋式整流電路使用普通的變壓器,每個(gè)整流二極管上流過的電流是負(fù)載電流的一半,與全波整流相同。橋式整流比全波整流多用了兩個(gè)整流二極管,由于四個(gè)整流二極管連接成電橋形式,所以稱這種整流電路為橋式整流電路。</p><p> 通常情況下橋式整流電路見圖3</p><p>&
27、lt;b> 橋式整流電路圖</b></p><p> 橋式整流電路簡化電路圖 橋式整流電路電壓、電流波形圖</p><p> 圖3 橋式整流電路圖</p><p> 為了克服半波整流和全波整流的缺點(diǎn),在本設(shè)計(jì)中整流電路采用最常用的橋式整流電路。</p><p><b> 4.
28、3 濾波電路</b></p><p> 交流電經(jīng)過整流后得到的是脈動(dòng)直流電,這樣的直流電源由于所含交流紋波很大,不能直接用作電子電路的電源。濾波電路可以大大降低這種交流紋波成份,讓整流后的電壓波形變得比較平滑。濾波電路的種類如下:</p><p><b> 1. 電容濾波電路</b></p><p> 電容濾波電路是利用電容
29、的充放電原理達(dá)到濾波的作用。在脈動(dòng)直流波形的上升段,電容充電,由于充電時(shí)間常數(shù)很小,所以充電速度很快;在脈動(dòng)直流波形的下降段,電容放電,由于放電時(shí)間常數(shù)很大,所以放電速度很慢。在電容還沒有完全放電時(shí)再次開始進(jìn)行充電。這樣通過電容的反復(fù)充放電實(shí)現(xiàn)了濾波作用。橋式整流電路電容濾波電路電壓、電流波形見圖4</p><p><b> 當(dāng)時(shí):</b></p><p><
30、b> 當(dāng)為有限值時(shí):</b></p><p> 通常取 RC越大越大</p><p> 為獲得良好濾波效果,一般?。?lt;/p><p> (T為輸入交流電壓的周期)</p><p> 圖 4 橋式整流電路電容濾波電路電壓、電流波形圖</p><p><b> 2. 電感濾波電路&l
31、t;/b></p><p> 電感濾波電路是利用電感對(duì)脈動(dòng)直流的反向電動(dòng)勢(shì)來達(dá)到濾波的作用,電感量越大濾波效果越好。電感濾波電路帶負(fù)載能力比較好,多用于負(fù)載電流很大的場合。</p><p><b> 3. RC濾波電路</b></p><p> 使用兩個(gè)電容和一個(gè)電阻組成RC濾波電路,又稱π型RC濾波電路。這種濾波電路由于增加了一個(gè)
32、電阻,使交流紋波都分擔(dān)在這個(gè)電阻上。電阻和電容越大濾波效果越好,但電阻過大又會(huì)造成壓降過大,減小了輸出電壓。一般電阻應(yīng)遠(yuǎn)小于負(fù)載電阻。</p><p><b> 4. LC濾波電路</b></p><p> 與RC濾波電路相對(duì)的還有一種LC濾波電路,這種濾波電路綜合了電容濾波電路紋波小和電感濾波電路帶負(fù)載能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。</p><p>&l
33、t;b> 5. 有源濾波電路</b></p><p> 對(duì)濾波效果要求較高時(shí),可以通過增加濾波電容的容量來提高濾波效果。但是受電容體積限制,又不可能無限制增大濾波電容的容量,這時(shí)可以使用有源濾波電路。有源濾波電路屬于二次濾波電路,前級(jí)應(yīng)有電容等濾波電路,否則無法正常工作。</p><p> 本設(shè)計(jì)為簡易直流穩(wěn)壓電源,綜上所述,采用結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉的電容濾波電路。&
34、lt;/p><p><b> 4.4 穩(wěn)壓電路</b></p><p> 由于輸入電壓u1發(fā)生波動(dòng)、負(fù)載和溫度發(fā)生變化時(shí),濾波電路輸出的直流電壓UI會(huì)隨著變化。因此,為了維持輸出電壓UI穩(wěn)定不變,還需加一級(jí)穩(wěn)壓電路。穩(wěn)壓電路的作用是當(dāng)外界因素(電網(wǎng)電壓、負(fù)載、環(huán)境溫度)發(fā)生變化時(shí),能使輸出直流電壓不受影響,而維持穩(wěn)定的輸出。穩(wěn)壓電路一般采用集成穩(wěn)壓器和一些外圍元件所
35、組成。采用集成穩(wěn)壓器設(shè)計(jì)的穩(wěn)壓電源具有性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)。</p><p> 4.5.1 結(jié)構(gòu)與符號(hào)</p><p> 將串聯(lián)穩(wěn)壓電源和保護(hù)電路集成在一個(gè)器件上,這個(gè)器件就是集成穩(wěn)壓器。早期的集成穩(wěn)壓器外引線較多,現(xiàn)在的集成穩(wěn)壓器只有三個(gè):輸入端、輸出端和公共端,稱為三端集成穩(wěn)壓器。它的電路符號(hào)見圖5,外形如圖6所示。 </p><p> 圖5 電路
36、符號(hào) 圖 6 三端集成穩(wěn)壓器外形</p><p> 4.5.2 線性三端集成穩(wěn)壓器的分類及型號(hào)</p><p> 1. 三端固定輸出集成穩(wěn)壓器</p><p> 三端固定正輸出集成穩(wěn)壓器,型號(hào)為CW78--/CW78M--/CW78L--</p><p> 三端固定負(fù)輸出集成穩(wěn)壓器,型號(hào)為CW79--/CW79M
37、--/CW79L—-</p><p> 以上78和79系列系列最大輸出電流可達(dá)1.5A;78M和79M系列最大輸出電流為0.5A;78L和79L系列最大輸出電流為0.1A。</p><p> 4.5.3 三端集成穩(wěn)壓器的工作原理</p><p> 現(xiàn)以具有正電壓輸出的CW78××系列為例介紹它的工作原理。</p><p
38、> 圖7是CW7800的電路原理圖。這個(gè)電路大體上可分成幾個(gè)組成部分,其框圖如圖8所示,與典型的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路相比,多了保護(hù)電路和啟動(dòng)電路。</p><p> 圖7 CW7800集成穩(wěn)壓電路原理圖</p><p> 圖8 CW7800集成穩(wěn)壓電路原理框圖</p><p><b> 1. 調(diào)整管</b></p>&
39、lt;p> 由V16和V17組成復(fù)合調(diào)整管,采用復(fù)合結(jié)構(gòu)可以用小電流推動(dòng)較大的輸出電流,并有很高的輸入阻抗。</p><p><b> 2. 放大電路</b></p><p> 由V3、V4及V9組成,為了提高放大器的輸入阻抗,V3、V4管接成達(dá)林頓形式,為了增加放大器的增益,用V8、V9管組成的電流源作為集電極的有源負(fù)載,反饋電壓Uk通過V6(V2作為有
40、源負(fù)載)送到V3管的基極,放大管V4的集電極輸出推動(dòng)V16、V17,這樣整個(gè)放大器具有很高的增益。</p><p><b> 3. 基準(zhǔn)電路</b></p><p> 由V1、V2、V5、V6、及R2等組成,我們知道穩(wěn)壓電源的輸出電壓與基準(zhǔn)電壓成一定比例關(guān)系,因此基準(zhǔn)電壓的穩(wěn)定程度是決定穩(wěn)壓電源性能的關(guān)鍵。這個(gè)穩(wěn)壓器的基準(zhǔn)電壓電路是與放大電路重合在一起的,由V6提
41、供電流,這是一種零漂移基準(zhǔn)源,它不僅克服了穩(wěn)壓管基準(zhǔn)源的溫漂,而且避免了齊納管熱噪聲的影響。</p><p><b> 4. 取樣電路</b></p><p> 由R19和R20組成,輸出電壓變化量與基準(zhǔn)電壓比較后送入誤差放大器V3、V4的基極,由于V3、V4本身的b、e極PN結(jié)電壓是基準(zhǔn)電壓的組成部分,所以誤差放大器的工作狀態(tài)受溫度影響不大,工作穩(wěn)定性好,假設(shè)由
42、于負(fù)載變化引起輸出電壓增加,其變化量由電阻R19 、R20取樣后反饋到誤差放大V3基極,使其電位提高,從而V3、V4集電極電流增大,其集電極電位下降,即調(diào)整管基極電位下降,輸出管V17壓差變大,輸出電壓降低,抵消了原來輸出電壓增大的變化,使輸出電壓保持穩(wěn)定。</p><p><b> 5. 保護(hù)電路</b></p><p> CW7800中有3種保護(hù):過流保護(hù)、安
43、全區(qū)保護(hù)和過流保護(hù)。</p><p> a、過流保護(hù):由R11和V15完成,R11串聯(lián)在調(diào)整管V17的發(fā)射極和輸出端之間,當(dāng)輸出電流超過額定值時(shí)(即R11上壓降超過0.7V時(shí)),V15管由截止變?yōu)閷?dǎo)通,使V16管基極電位降低,減少注入電流,從而限制了輸出電流。</p><p> b、安全區(qū)保護(hù):由R13、V19、R12和V15管組成調(diào)整管安全工作區(qū)保護(hù)電路,在容許的工作電流下,V17管
44、的基-射極壓差限制在一定范圍內(nèi)(約0.7V),超過這個(gè)范圍時(shí),R13、V19支路將有電流通過,其中一部分注入V15管的基極,限制V17管的輸出電流,V17管基射極壓差越大,V15管基極注入電流也就越大,V17集電極電流就減少得越多,使V17的工作電壓、電流都保持在安全工作區(qū)內(nèi)。</p><p><b> c、熱保護(hù)電路 </b></p><p> 4.5.4 三
45、端集成穩(wěn)壓器的基本應(yīng)用電路</p><p> 基本應(yīng)用電路如下圖9所示。由于輸出電壓決定于集成穩(wěn)壓器,所以輸出電壓為9V,最大輸出電流為1.5A。為使電路正常工作,要求輸入電壓UI比輸出電壓UO至少大2.5~3V。輸入端電容C1用以抵消輸入端較長接線的電感效應(yīng),以防止自激振蕩,還可抑制電源的高頻脈沖干擾。一般取0.1~1μF。輸出端電容C2、C3用以改善負(fù)載的瞬態(tài)響應(yīng),消除電路的高頻噪聲,同時(shí)也具有消振作用。D
46、是保護(hù)二極管,用來防止在輸入端短路時(shí)輸出電容C3所存儲(chǔ)電荷通過穩(wěn)壓器放電而損壞器件。CW7900系列的接線與CW7800系列基本相同。</p><p> 圖9 CW7800集成穩(wěn)壓器基本應(yīng)用電路</p><p> 由題目±9V簡易直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)可知,本設(shè)計(jì)應(yīng)采用CW7809和CW7909兩只三端穩(wěn)壓器相結(jié)合并裝設(shè)相關(guān)外圍元件而成。綜合上面對(duì)CW7800和CW7900三端
47、穩(wěn)壓器的簡介可知,這樣電路不僅滿足了±9V的電源輸出,還能夠滿足了要求的輸出電流1A、輸出端具備短路和過流保護(hù)功能。</p><p> 4 各組成電路的元件選擇與參數(shù)確定</p><p><b> 5.1 變壓電路</b></p><p> 由于CW7809最高輸入電壓為35kV,輸入電壓UI比輸出電壓UO至少大2.5V,故C
48、W7809的輸入電壓范圍為: </p><p><b> 即: , </b></p><p><b> ,取 </b></p><p><b> 變壓器變比:</b></p><p> 變壓器副邊電流:,取 ,</p><p> 因此,變壓器每
49、組副邊輸出功率:,</p><p> 變壓器總的副邊輸出功率:</p><p> 由于小型變壓器副邊功率在10~30V時(shí)的效率為,所以變壓器原邊輸入功率,為留有余地,選用功率為50W的變壓器。</p><p><b> 5.2 整流電路</b></p><p> 流過整流二極管的平均電流為:</p>
50、<p> 整流二極管承受的最高反向電壓為:</p><p> 1N4001的反向擊穿電壓,額定工作電流,故整流二極管選用1N4001。</p><p><b> 5.3 濾波電路</b></p><p> 濾波電容大小可由紋波電壓和穩(wěn)壓系數(shù)來確定。因設(shè)計(jì)要求中對(duì)這兩個(gè)參數(shù)沒作要求,所以按正常范圍選擇濾波電容:1000μF&
51、lt;/p><p><b> 濾波電容的耐壓應(yīng)。</b></p><p> 所以濾波電容選擇1000μF/25V的電解電容即可。</p><p><b> 5.4 穩(wěn)壓電路</b></p><p> 選擇三端固定式集成穩(wěn)壓器CW7809的特性參數(shù)為輸出電壓,最大輸出電流,最小輸入輸出壓差,均在上
52、述計(jì)算范圍內(nèi)。</p><p> 選擇三端固定式集成穩(wěn)壓器CW7909的特性參數(shù)為輸出電壓,最大輸出電流,最小輸入輸出壓差,均在計(jì)算范圍內(nèi)。</p><p> 輸入端電容C5 、C6用以抵消輸入端較長接線的電感效應(yīng),以防止自激振蕩,還可抑制電源的高頻脈沖干擾,取0.33μF的。輸出端電容C7、C8用以改善負(fù)載的瞬態(tài)響應(yīng),消除電路的高頻噪聲,同時(shí)也具有消振作用,C7、C8取0.1μF。為
53、了減小輸出紋波電壓,在輸出端并聯(lián)大容量電解電容C3、C4,C3、C4耐壓應(yīng),選取220μF/ 16V的電解電容。取D5、D6是保護(hù)二極管,用來防止在輸入端短路時(shí)輸出電容C3、C4所存儲(chǔ)電荷通過穩(wěn)壓器放電而損壞器件。</p><p> 5 電路圖及電路的工作原理</p><p> 6.1 完整電路圖</p><p> 完整電路圖如下見圖10</p>
54、;<p> 圖10 ±9V簡易直流穩(wěn)壓電源電路圖</p><p> 6.2 ±9V簡易直流穩(wěn)壓電源電路的工作原理</p><p> 輸入市網(wǎng)電壓AC220V、50Hz的交流信號(hào)后,通過0.5A保險(xiǎn)絲FU送到上電指示電路和變壓器的原邊繞組,上電指示電路由1只普通紅色發(fā)光二極管串接1只150kΩ、功率1/4W的限流電阻而成。通過電源變壓器得到較低的副
55、邊電壓U2并送到整流電路。整流電路由4個(gè)1N4001二極管組成橋式整流電路,當(dāng)正弦交流電壓為正的時(shí)候,D1、D3導(dǎo)通,當(dāng)交流電壓為負(fù)的時(shí)候D2、D4導(dǎo)通,是輸出的電壓周期變?yōu)樵瓉淼囊话耄译妷嚎倿檎?,從而初步達(dá)到變交流電壓為直流電壓。經(jīng)過整流以后的電壓Ui經(jīng)過濾波電容C1、C2的濾波作用將整流以后的電壓里的交流成分即紋波電壓濾除。當(dāng)濾波電容不接負(fù)載時(shí)由于電容沒有放電回路,所以輸出的是一個(gè)恒定的電壓量;當(dāng)濾波電容接負(fù)載的時(shí)候由于有了放電回
56、路,而電容的放電時(shí)間常數(shù)為一定值,使放電的時(shí)間被控制在一定的范圍,從而達(dá)到濾波的目的。選用1000μF的電解電容作濾波電容。每個(gè)穩(wěn)壓器輸入和輸出端接入的電容C5 、C6 、C7、C8是實(shí)現(xiàn)頻率補(bǔ)償,防止穩(wěn)壓器產(chǎn)生高頻自激振蕩和抑制電路引入的高頻干擾。選用漏電流小的0.33μF的鉭電容作為穩(wěn)壓器輸入端的電容C5 、C6;0.1μF的鉭電容作為穩(wěn)</p><p> 6 我的收獲和心得</p><
57、;p> 經(jīng)過這次的設(shè)計(jì)我收獲很多,學(xué)習(xí)到了很多有關(guān)專業(yè)方面的知識(shí)。在這次設(shè)計(jì)過程中,我初步掌握了直流穩(wěn)壓電源的相關(guān)參數(shù)的重要意義,同時(shí)也熟悉了電子技術(shù)設(shè)計(jì)的一些基本方法和技巧,收獲頗大。希望以后能將自己設(shè)計(jì)的直流穩(wěn)壓電源運(yùn)用到實(shí)際應(yīng)用中去。</p><p> 通過本次設(shè)計(jì),讓我們更進(jìn)一步的了解到直流穩(wěn)壓電源的工作原理以及它的要求和性能指標(biāo).也讓我們認(rèn)識(shí)到在此次設(shè)計(jì)電路中所存在的問題;而通過不斷的努力去解
58、決這些問題.在解決設(shè)計(jì)問題的同時(shí)自己也在其中有所收獲.:知道了直流穩(wěn)壓電源的組成部分和各部分的具體作用,并且通過專研掌握了各級(jí)輸出的電壓值以及各電壓的輸出波形。學(xué)會(huì)了電路各部分元件參數(shù)的計(jì)算和確定,以及通過對(duì)參數(shù)指標(biāo)的要求和各部分電路、各個(gè)元器件之間的關(guān)系來準(zhǔn)確的確定具體的電路和元件的實(shí)際參數(shù)。</p><p> 綜上所述,在本次的設(shè)計(jì)中,遇到了一些困難,使自己一度想放棄,但經(jīng)過自己刻苦的查閱資料,克服了以上的
59、困難,也學(xué)習(xí)到了很多與專業(yè)相關(guān)的知識(shí)。自己的專業(yè)知識(shí)仍然很欠缺,設(shè)計(jì)的電路圖可能會(huì)有一些不確切的地方,以后我將會(huì)更加努力的學(xué)習(xí)知識(shí)以及實(shí)踐課。</p><p><b> 7 元器件清單</b></p><p><b> 參考文獻(xiàn)</b></p><p> [1] 康華光,陳大欽.電源技術(shù)基礎(chǔ).模擬部分(第四版).高等
60、教育出版社,1999年.</p><p> [2] 張乃國.電源技術(shù).中國電力出版社,1998年.</p><p> [3] 胡翔駿.電路分析.高等教育出版社,2001年.</p><p> [4] 閆艷,喬華.高精度高對(duì)稱度正負(fù)電源的研究.河北煤炭,2006年,第5期.</p><p><b> [5] </b>
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