12V直流稳压电源的设计

±12V简易稳压电源设计I内容摘要本设计是关于±12V简易直流稳压电源的设计，论题方向是以单相桥式整流及三端集成稳压器为主，设计一台具有实用价值的小容量简易直流稳压电源。要求：输入电压AC220V、输出电压±12V、输出电流1A、容量24W、输入端须设上电指示灯、输出端须具备短路和过流保护功能。按照所学知识和相关指导书及补充的写作要求，综述了目前常用直流稳压电源的分类、各自适用范围及优缺点，完整详细地设计了±12V简易直流稳压电源电路，并对各组成部分的功能及工作原理进行了分析。关键词：直流稳压电源；集成稳压器；小容量；设计；分析±12V简易稳压电源设计目录内容摘要............................................................I关键词：直流稳压电源；集成稳压器；小容量；设计；分析................I引言..............................................................11直流稳压电源的分类...............................................22设计规范及任务...................................................32.1设计规范.........................................................................................................32.2设计任务.........................................................................................................32.3要求掌握.........................................................................................................33各电路组成的工作原理及设计的采用.................................43.1指示电路.........................................................................................................43.2变压电路.........................................................................................................43.3整流电路.........................................................................................................43.4滤波电路.........................................................................................................53.5.1结构与符号.................................................................................................73.5.2线性三端集成稳压器的分类及型号.........................................................73.5.3三端集成稳压器的工作原理.....................................................................73.5.4三端集成稳压器的基本应用电路...........................................................104基本原理.........................................................124.1电路的基本组成...........................................................................................124.2组成部件的功能...........................................................................................125各电路组成的元件选择与参数确定..................................135.1指示电路.......................................................................................................135.2变压电路.......................................................................................................135.3整流电路.......................................................................................................135.4滤波电路.......................................................................................................145.5稳压电路.......................................................................................................145.6稳压电源的保护电路...................................................................................146电路图及电路的工作原理..........................................156.1±12V简易直流稳压电源电路图................................................................15±12V简易稳压电源设计6.2±12V简易直流稳压电源电路的工作原理..................................................157主要元器件清单..................................................16参考文献...........................................................17±12V简易稳压电源设计1引言人类的经济活动已经进入工业经济时代，并正在转入高新技术产业迅猛发展的时期，电源是位于市电与负载之间，向负载提供优质电能的供电设备，是工业的基础，而稳压电源技术是一种应用功率半导体器件，综合电力变换技术、现代电子技术、等多学科技术。随着科学技术的发展，目前稳压电源技术已逐步发展成为一门多学科互相渗透的综合性技术学科；它为现代通讯、电子仪器、计算机、工业自动化、电力工程、国防及某些高新技术提供高质量、高功率、高可靠性起着关键的作用。小功率稳压电源的组成主要是由电源变压器、整流、滤波和稳压电路四部分组成。电源变压器是将交流电网220V的电压变为所需要的电压值，然后通过整流电路将交流电压变成脉动的直流电压。由于此脉动的直流电压还含有较大的纹波，必须通过滤波电路加以滤除，从而得到平滑的直流电压。但这样的电压还随电网电压波动（一般有±10%左右的波动）、负载和温度的变化而变化。因而在整流、滤波电路之后，还需接稳压电路。稳压电路的作用是当电网电压波动、负载和温度变化时，维持输出直流电压的稳定。将串联稳压电源和保护电路集成在一起的集成稳压器。现在的集成稳压器只有三个端口：输入端、输出端和公共端，称为三端集成稳压器。本次设计的±12V稳压电源是采用三端集成电路为主要稳压器件，他具有结构简单、体积小重量轻、电源输出不间断、功率高、造价低、电源能工作在特殊的环境中、高稳定度（节约电能、降低材料消耗以及提高生产效率）之优点，随着电子设备的越来越普及，将越来越广泛。并为现代生产和生活带来深远的影响。±12V简易稳压电源设计21直流稳压电源的分类当今，电子产品已普及到工作与生活的各个方面，其性能价格比愈来愈高，功能愈来愈强，供电的电源电路在整机电路中是相当重要的。它的性能直接影响整个电子产品的精度、稳定性和可靠性。电压稳定的方式，由传统的线性稳压发展到今天的非线性稳压，电源电路也由简单变得复杂，电源技术正从过去附属于其他电子设备的状态，逐渐演变成一个独立学科分支。目前生产的直流稳压电源种类很多，主要分类方法是按调整元件的工作状态分类，其次还可以从其它不同角度来分类：(1)按稳定方式分，有参数型稳压电源和反馈调整型稳压电源。参数型稳压电源电路简单，主要是利用电子元件的非线性实现稳压，例如一只电阻和一只稳压二极管即成参数稳压器。按调整元件的工作状态分，有线性稳压电源和开关稳压电源。反馈调整型稳压电源具有负反馈闭环，是闭环自动调整系统，它的优点是技术成熟，性能优良、稳定，设计与制造简单；缺点是体积大，效率低。(2)非线性电源主要是指开关电源，开关电源的分类方法多种多样。按激励方式分，有自激式和它激式(3)按调制方式分，有保持开头工作频率不变，控制导通脉冲宽度的，称为脉宽调制型（PWM）；也有保持开头导通时间不变，改变工作频率的称为频率调制型（PFM）；还有宽度和频率均改变的，称为混合型。(4)按开关电流工作方式分，有频率调制型分晶体管型和可控制硅型。±12V简易稳压电源设计32设计规范及任务2.1设计规范设计一个±12V简易直流稳压电源，满足：1．当输入电压在220V交流时，输出直流电压为±12V。2．输出电流为1A，容量为24W。3．输入端须设上电指示灯，输出端须具备短路和过流保护功能。2.2设计任务1.绘制出所设计的直流稳压电源的系统框图，并分析各组成部分的功能及工作原理。2.设计出每个功能方框图的具体电路图，并根据所提供的技术参数的要求，计算出电路中所用元件的参数值，最后按工程实际确定元件参数的标称值。具体参数要求：变压器的额定电压、额定电流、额定容量、电压比；整流元件的型号；电阻的阻值和功率；电容的容值和耐压以及类型；稳压块型号等。2.3要求掌握通过此集成直流稳压电源的设计，要求掌握：1.选择变压器、整流二极管、滤波电容及三端集成稳压器来设计直流稳压电源。2.掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测试方法±12V简易稳压电源设计43各电路组成的工作原理及设计的采用3.1指示电路指示电路为上电输入电源的有电指示，当稳压电源连接到市电AC220V后，有1红色电源指示灯亮。此稳压电源为简易直流稳压电源，所以要求体积比较小。如选用指示灯来指示会使得体积增大，所以一般均采用红色发光二极管来指示，这样体积小成本低。3.2变压电路通常直流稳压电源使用电源变压器来改变输入到后级电路的电压。电源变压器由初级绕组、次级绕组和铁芯组成。初级绕组用来输入电源交流电压，次级绕组输出所需要的交流电压。通俗的说，电源变压器是一种电→磁→电转换器件。即初级的交流电