電子技術(shù)課程設(shè)計---小信號線性穩(wěn)壓電源

1、<p><b>　　電子技術(shù)課程設(shè)計</b></p><p><b>　　實 驗 報 告</b></p><p><b>　　小信號線性穩(wěn)壓電源</b></p><p>　　日期：2011年1月12日</p><p><b>　　設(shè)計任務(wù)書</b>

2、;</p><p><b>　　實驗?zāi)康?lt;/b></p><p>　　1．掌握功率器件的特點和正確使用；</p><p>　　2．選擇變壓器、整流二極管、濾波電容及集成穩(wěn)壓器設(shè)計直流穩(wěn)壓電源；</p><p>　　3．掌握直流穩(wěn)壓電路的調(diào)試及主要技術(shù)指標(biāo)的測試方法；</p><p>　　4．系統(tǒng)的

3、轉(zhuǎn)換效率、散熱、提高效率及長期工作安全性和可靠性等諸因素的考慮；</p><p>　　5．掌握電路的基本調(diào)試能力。</p><p><b>　　設(shè)計要求及技術(shù)指標(biāo)</b></p><p><b>　　基本部分</b></p><p>　　1. 輸入電壓：交流220V、50HZ，電壓波動范圍±

4、;10%；</p><p>　　2. 輸出直流電壓：雙路輸出，其中一路為固定輸出5V/1A；另一路為可調(diào)輸出9～12 V/0.5A；</p><p>　　3. 穩(wěn)定系數(shù)：Su<0.5%；</p><p>　　4. 輸出紋波電壓：Upp<5mV；</p><p>　　5. 電源內(nèi)阻：RO<0.15Ω；</p>

5、<p>　　6. 輸出設(shè)有過流截止式保護電路；</p><p>　　7. 要求數(shù)碼顯示（電壓、電流），LCD、LED均可，不提倡使用現(xiàn)成的數(shù)字表頭；</p><p>　　8. 工作方式：斷續(xù)（滿載不小于30分鐘）。</p><p><b>　　發(fā)揮與擴展部分</b></p><p>　　1. 在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上，提

6、出幾種提高效率的方案（可行）；</p><p>　　2. 輸出電壓從0~12V(0.5A)連續(xù)可調(diào)；</p><p>　　3. 根據(jù)設(shè)計電路設(shè)計相應(yīng)的PCB圖；</p><p>　　4. 制作PCB板，并焊接、調(diào)試完成整個設(shè)計電路，進行指標(biāo)測試。</p><p><b>　　設(shè)計任務(wù)</b></p><

7、;p>　　1．根據(jù)設(shè)計指標(biāo)選擇電路形式，畫出原理電路圖；</p><p>　　2．選擇元器件型號及參數(shù)，并列出材料清單；</p><p>　　3．利用軟件仿真，并在通用板上組裝焊接電路；</p><p>　　4．完成電路的測試與調(diào)整，使有關(guān)指標(biāo)達到設(shè)計要求；</p><p>　　5．寫出設(shè)計總結(jié)報告。</p><p&

8、gt;　　設(shè)計框圖及電路系統(tǒng)概述</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)壓電路組成，基本框圖如下所示：</p><p><b>　　1．電源變壓器</b></p><p>　　電源變壓器Tr的作用是將電網(wǎng)220V的交流電壓變換成整流濾波電路所 需要的交流電壓Ui。變壓器的副邊與原邊的功率比為P2/P1=η，式中η

9、為變壓器的效率。</p><p><b>　　2．整流電路</b></p><p>　　整流電路將交流電壓Ui變換成脈動的直流電壓。</p><p><b>　　3．濾波電路</b></p><p>　　濾波電路通過電容將脈動直流電壓的紋波減小或濾除，</p><p><

10、;b>　　4．穩(wěn)壓電路</b></p><p>　　穩(wěn)壓電路的作用就是穩(wěn)定輸出電壓。</p><p><b>　　5．?dāng)?shù)字顯示</b></p><p>　　采用模數(shù)轉(zhuǎn)換的方法將直流穩(wěn)壓源的輸出電壓以數(shù)字的形式顯示出來。</p><p>　　單元電路的設(shè)計方案及原理說明</p><p&

11、gt;<b>　　設(shè)計指標(biāo)</b></p><p>　?。?） 電網(wǎng)調(diào)整率</p><p>　　它表示輸入電網(wǎng)電壓由額定值變化±10%時，穩(wěn)壓電源輸出電壓的相對變化量，有時也以絕對值表示。一般穩(wěn)壓電源的電網(wǎng)調(diào)整率等于或小于1%、0.1%，甚至0.01%。</p><p><b>　?。?） 穩(wěn)壓系數(shù)</b>&

12、lt;/p><p>　　穩(wěn)壓系數(shù)有絕對穩(wěn)壓系數(shù)和相對穩(wěn)壓系數(shù)兩種。絕對穩(wěn)壓系數(shù)表示負載不變時，穩(wěn)壓電源輸出直流變化量ΔUo與輸入電網(wǎng)電壓變化量ΔUi之比，即</p><p>　　它表示輸入電網(wǎng)電壓變化量ΔUi引起多大輸出電壓的變化。所以絕對穩(wěn)壓系數(shù)K值越小越好。K越小，說明同一ΔUi引起的ΔUo越小，也就是輸出電壓越穩(wěn)定。</p><p>　　但是，在穩(wěn)壓電源中更重視相

13、對穩(wěn)壓系數(shù)。相對穩(wěn)壓系數(shù)S表示在負載不變時，穩(wěn)壓器輸出直流電壓Uo的相對變化量ΔUo與輸入電網(wǎng)電壓Ui的相對變化量ΔUi之比，即穩(wěn)壓系數(shù)通常是指相對穩(wěn)壓系數(shù)S，而不是絕對穩(wěn)壓系數(shù)K。</p><p>　?。?） 輸出電阻（也稱等效內(nèi)阻或內(nèi)阻）</p><p>　　在額定電網(wǎng)電壓下，由于負載電流變化ΔIL引起輸出電壓變化ΔUo，則輸出電阻為</p><p><

14、b>　?。?） 紋波電壓</b></p><p>　　紋波電壓是指疊加在輸出電壓U上的交流分量。用示波器觀測其峰峰值，該值一般為毫伏量級。也可以用交流電壓表測量其有效值，但因</p><p>　　ΔUo 不是正弦波，所以用有效值衡量其紋波電壓，存在一定誤差。</p><p><b>　　電路設(shè)計</b></p>

15、<p>　　總電路部分的設(shè)計方案：</p><p>　　鐵心變壓器 空心變壓器 鐵氧體芯變壓器 自耦變壓器</p><p>　　變壓器的主要參數(shù)有：</p><p><b>　?、僮儔罕?lt;/b></p><p>　　變壓器的變壓比是初級電壓與次級電壓的比值。</p><

16、p><b>　?、陬~定功率</b></p><p>　　額定功率，是變壓器在指定頻率和電壓下能連續(xù)工作而不超過規(guī)定溫升的輸出功率。</p><p><b>　?、坌?lt;/b></p><p>　　效率是輸出功率與輸入功率之比，它反映了變壓器的自身損耗。</p><p><b>　?、?/p>

17、空載電流</b></p><p>　　變壓器在工作電壓下次級空載時（次級電流為零），初級線圈流過的電流稱為空載電流?？蛰d電流大的變壓器損耗大、效率低。</p><p>　?、萁^緣電阻和抗電強度</p><p>　　絕緣電阻，指變壓器線圈之間、線圈與鐵心之間及引線之間的電阻。抗電強度是在規(guī)定的時間內(nèi)變壓器可承受的電壓，它是變壓器特別是電源變壓器安全工作的重

18、要參數(shù)。</p><p>　　電源變壓器Tr的作用是將電網(wǎng)220V的交流電壓變換成整流濾波電路所需要的交流電壓Ui。變壓器的副邊與原邊的功率比為，式中η為變壓器的效率。</p><p><b>　　變壓部分參數(shù)設(shè)計：</b></p><p>　　選擇交流220V，50Hz的變壓器，電壓波動范圍±10%。根據(jù)需要，我們選取了9V,20W