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模电设计：直流稳压可调电源设计

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1、衡阳师范学院物理与电子信息科学系报告评分批改老师模拟电子技术课程设计报告（直流稳压可调电源设计）专业电子信息工程班级学生姓名指导教师提交日期20年月曰第一部分设计任务1.1设计题目及要求11.2备选方案设计与比较11.2.1 方案一11.2.2 方案二21.2.3 方案三21.2.4各方案分析比较2第二部分设计方案2.1总体设计方案说明32.2模块结构与方框图3第三部分电路设计与器件选择3.1 功能模块一（变压模块）33.1.1 模块电路及参数计算 33.1.2工作原理和功能说明43.2 功能模块二（桥式整流电容滤波模块） 43.2.1模块电路及参数计算 43.2.2工作原理和功能说明 53.2.3器件说明 63.3功能模块三（稳压模块）63.3.1模块电路及参数计算及分析63.3.2器件说明 8第四部分整机电路4.1 整机电路图（非仿真图） 94.2 工具清单104.3元件清单10第五部分电路仿真5.1仿真软件简介105.2 仿真电路图115.3 仿真结果12第六部分安装调试与性能测量6.1 电路安装126.2 电路调试126.2.1调试步骤及测量数据 126.2.2故障分析

2、及处理 136.3整机性能指标测量（附数据、波形等） 13课程设计总结13参考文献14第一部分设计任务1.1设计题目及要求1. 设计制作一个学生实验用的“连续可调直流稳压电源”2. 主要技术指标与要求：(1) 输入电压在220V+10%时，输出电压从5-12V可调(且尽量向低端扩展)，输出电流大于0.5A；(2) 输出纹波电压小于5mV,稳压系数小于5X10-2输出内阻小于0.2欧;(3) 主要调整元件由晶体管构成；3. 发挥部分：(1) 具有过流保护、过压保护功能：输出电流超过0.7A时电路自动过流保护，输入交流电压超过250V时电路自动过压保护；(2) 噪声尽可能低(注：由电路类型分析确定)。1.2备选方案设计与比较1.2.1方案一TRAEFN* 花.；：.玲、Q21.2.2方案二1.2.3方案三1.2.4各方案分析比较方案一：优点：电路简单，有过流保护电路，比较放大采用三极管。缺点：无过压保护电路，电路波纹较大。方案二：优点：电路原理清晰，结构简洁，有过流保护电路，波纹电压小。缺点：无过压保护电路，较难的是需要给运放适用难。方案三：优点：有过压和过流保护电路，电压可调范围大，

3、电路模块功能明确。缺点：电路相对复杂点，过压保护元件参数确定难。综合考虑电路性能，选择方案三。第二部分设计方案2.1总体设计方案说明稳压一一整流一一调压一一滤波一一输出（带过流保护和过压保护）实现稳压电源，首先就要就讲交流220V进行降压。在变压方面可选用变压器来完成。然后将输入交流电压变为直流则须对电路进行整流。设计时选用全波桥式整流电路进行整流。整流之后就要进行滤波，使整流后波动大的电压变为平稳电压。最后是稳压处理，通过比较放大三极管，复合调整管，稳压管（基准电压），取样电路来稳定输出电压。保护电路：过流保护电路，用三极管导通和截止来限制输出电流。过压保护电路：用二个电阻串联，再将一个电阻与稳压管并联，并联的稳压管通过可控硅来控制复合调整管。当输出电压过大时，稳压管被击穿，可控硅导通，复合调整管截止。2.2模块结构与方框图第三部分电路设计与器件选择3.1功能模块一（变压模块）变压器的选择：根据计算：变压器选输出18V，功率18W以上的变压3.1.1模块电路及参数计算当电网电压上升+10%时，变压器的输出功率最大。这时稳压电源输出的最大电流(10) MAX为700m

4、A。此时变压器次级电压(U2) OMAX为：(U2) 0MAX=(U2) 0X1.2(U2) 0MAX=14.8VX1.2 = 17.8V变压器B1的设计功率为(考滤过载20%):P=(U2) 0MAXX1.2 (IO) MAXP=17.8VX 1.2X700mA=15W为保证变压器留有一定的功率余量，确定变压器B1的额定输出电压为18V, 额定功率为1820W。3.23.1.2工作原理和功能说明降压电路由电源变压器组成，变压器电路原理图及其波形变换如图所示，变压器的功能是交流电压变换部分，作用将电网电压变为所需的交流电压，即将直流电源和交流电网隔离。3.2功能模块二(桥式整流电容滤波模块)3.2.1模块电路及参数计算(1)单项桥式整流电路1 n 汗U （沙）= a/2 u 2 sin3td（3t）02仃U=20.9unU由此推出输出电流的平均值I = O ( AV ) RL0.9 U2 2RL所以整流二极管选择：Id1.1*0.45V2/Rl=0.618A最大方向电压 Urm1.1*1.141V19.44V选择IN4001二极管（2）滤波电容的选择：RC=(3-5)T/2LRl= Vo/ Io220uf为二级滤波电容因为 5VV 12V I0.5A10R解得：1250uFC(IT3) CE，UID2RIR6。取 IR6MIN=3mA，则 R6 为：R6=(UOMINUD2)：IR6MINR6=(3.5V 2.2V)：3mA = 430Q当输出电压UO最高时，IR2MAX为：IR6MAX= (UOMAX-VZ) -FR6IR6MAX= (12V-2.2) -F43030mA可见选择的二极管能够安全工作。取样部分主要计算取样电阻R7、R7、RV1的阻值。由于取样电路同时接入T3的基极，为避免Q3基极电流IT3B对取样电路分压比产生影响，需要让IT3B5哗开始保护。啊由R2,R1分压比可求得R1=1194R3的确定：

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