5V稳压电源的设计

5V稳压电源的设计一：设计要求设计一个稳压电路，画电路原理图并且仿真。要求输出电压5V，最大输出电流≥200mA。希望采取各种技术手段（如采用稳压二极管、各种集成稳压电路等），提高稳压电路的性能。给出设计电路的输出电阻、稳压系数:（其中和分别是输入和输出电压）和纹波电压。二：相关知识本设计要求一个从220V输入，经过变压、整流、滤波以后，提供5V的输出，并且最大输出电流≥200mA。可见，有一定的功率要求，在满足电压稳定的情况下，提高输出功率。可见，本设计相当于实际生活中制作一个手机充电器。该直流电源大致框架为：变压器整流器滤波器稳压器改变电压值交流变脉动直流减小脉动稳定电压变压器：变压器是利用电磁感应原理传输电能或电信号的器件,它具有变压、变流和变阻抗的作用。整流器：把交流电转换成直流电的装置，整流器可以真空管，引燃管，固态矽半导体二极管，汞弧等制成。滤波器：滤波是将信号中特定波段频率滤除的操作，是抑制和防止干扰的一项重要措施。稳压器：自动调整输出电压的供电电路或供电设备，其作用是将波动较大和达不到电器设备要求的电源电压稳定在它的设定值范围内三：设计思路变压器：采用一般的线性变压器，由两个电感耦合而成，这里希望它输入工频220V，输出为10V，一次二次组电感比应为(220/10)^2，即484倍。电路如图：整流器：拟采用桥式整流，可选单相或三相。考虑到电路要求的输出功率不是太大，换用三相桥式整流会增加电路复杂度，增大损耗。故只采用单相桥式整流。二极管选用的是比较通用的D1N4007，稳定性好，能够满足电流不大的要求。OOIIUUSUUOUIU1滤波器：为了使电路尽可能简单，采用π型RC滤波电路。串并联电抗之积都限定在频率范围内。查阅资料可知，该滤波电路属于定K行滤波器。因为电路设计电流在200mA左右，次级输入电压12.4V左右。考虑到后续电路需要10V左右的输入，这里R取12Ω。稳压器：采用三端电压稳压器电路，输出电流大于200mA，故采用型号为：78M05的电子电压稳压器。其输出电压：5V；输出电流:500mA(最大值)；输入偏置电流:3.2mA；输入电压：35V(最大值)；过流过热关断保护功能。并联一个二极管，起到保护元件的作用。7805内部电路如下图：接入电路：四：设计电路1.采用集成三端稳压元件：22.采用模拟电路元件构造的稳压电源:优化：整流部分做如下优化，可以使滤波前电压更加趋于平滑。五：电路仿真R=100Ω：3R=25Ω(200mA)R=15ΩR=5ΩR=1Ω4输出电阻：2.006199*10^-2;稳压系数：0.021960纹波电压：0.0001v六：分析与改进考虑到实际应用中可能有时需要大电流工作，从上面仿真结果来看，负载电阻低于10Ω时，稳压电路基本失效。虽然加上一个二极管能够保护电路不被烧坏，但是希望能找到一种方法保护电路的前提下，还能够提供大电流的支持。所以我想到了三极管，三极管的特点就是大电流驱动。也许通过适当改进电路，就能够有效提高电路的负载能力。查阅相关资料后，发现TIP32C比较适合。其耐压100V，最大输出电流达到了2A。唯一需要的是得有一个在发射极上需要一个高电压，驱动三极管工作。因此，在改进电路的同时，需要注意改变电压器绕组参数，使得整流后电压在24V左右。这样，目的就很明确了。低电流时，主要由三端原件提供电流；三极管由于发射极与基极未达到开启电压，三极管不工作。当输出电流越来越大，基极电电压足够低时，三极管导通，讲向输出端输出电流。改进后电路如下：R=10Ω5R=5Ω（I=1A）参考文献[1]王水平付敏江《开关稳压电源原理设计与实用电路》[2]《MC7805手册》[3]邹寿彬张红庆《三段可调稳压器的PSpice宏模型》[4]田春鹏鄂江杜中国王德星《电源系统中线性扩流电路研究》