直流稳压电源课程设计报告

山东交通学院课程设计（论文）报告书题目：直流稳压电源的设计院(系)别交通与物流工程学院专业物联网工程班级物联132学号130516214姓名庞尊涛指导教师刘茜时间2014.1215--2014.12.211目录一、目录........................................................................................................1二、摘要........................................................................................................2三、课题阐述...............................................2四、设计任务和设计指标............................................................................3五、设计方案的论证和电路工作原理............................3六、各单元电路的设计和文件参数的计算........................4七、辅助器件................................................5八、安装和调试过程中出现的各种问题、分析和解决办法..........5九、总结和体会..............................................5十、参考文献................................................6十一、图纸..................................................62摘要本论文主要阐述了稳压电源的设计流程。有电器的地方就有电源。所有的电子设备都离不开可靠的电源为其供电。现代电子设备中的电路使用了大量的半导体器件，这些半导体需要几伏到几十伏的直流供电，以便得到正常工作所必需的能源。这些直流电源有的属于化学电源，如采用干电池和蓄电池，但这些不能持久性的供电。大多数电子设备的直流供电方法都是将交流电源经过变压、整流、滤波、稳压等变换为所需的直流电压。完成这种变换任务的电源成为直流稳压电源。该方案是通过变压器变压，再经过整流电路、滤波电路进而将交流电变为直流电，在通过稳压器的稳压得到较稳定的电压，由于稳压器当输入电压固定时只能在它的电压差范围内调节输出电压，、所以要在调出电压差的范围时自动调档，这是通过两个比较器将输出电压和基准电压进行比较，再通过计数器的计数功能控制继电器控制器的输入情况来判断输出电压的大小在哪个范围，然后进行自动调档。最后将稳压器的输出电压流经保护电路，最后输出。关键词：变压整流滤波稳压三、课题阐述直流稳压电源一般由电源变压器，整流滤波电路及稳压电路所组成。变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电。整流器把交流电变为直流电。经滤波后(并能够实现全波和半波的切换)，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。本设计主要采用直流稳压构成集成稳压电路，通过变压，整流，滤波，稳压过程将220V交流电，变为稳定的直流电，并实现电压等于5V。四、设计任务和设计指标设计一个直流稳压电源，要求：（1）输出直流电压：Uo=5V（2）最大输出电流：Iomax=20mA(3)可实现半波整流与全波整流的切换（4）输入电压为交流220V，变压器副边电压为6V、9V、12V可选五、设计方案的论证和电路工作原理3直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成，见图1。T工频交流脉动直流直流整流滤波稳压负载图1直流稳压电源方框图其中：（1）电源变压器：是降压变压器，它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定。（2）整流电路：利用单向导电元件，把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电。（3）滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。（4）稳压电路：稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压和负载的变化而变化。整流电路常采用二极管单相全波整流电路，电路如图2所示。在u2的正半周内，二极管D1、D2导通，D3、D4截止；u2的负半周内，D3、D4导通，D1、D2截止。正负半周内部都有电流流过的负载电阻RL，且方向是一致的。电路的输出波形如图3所示。在桥式整流电路中，每个二极管都只在半个周期内导电，所以流过每个二极管的平均电流等于输出电流的平均值的一半，即。电路中的每只二极管承受的最大反向电压为22U(U2是变压器副边电压有效值)。在设计中，常利用电容器两端的电压不能突变和流过电感器的电流不能突变的特点，将电容器和负载电容并联或电容器与负载电阻并联，以达到使输出波形基本平滑的目的。选择电容滤波电路后，直流输出电压：Uo1=(1.1～1.2)U2，直流输出电流，稳压电路可选稳压二极管。121ofII2~5.121IIot023422Ut0234ou22U图2整流电路图3输出波形图4六、各单元电路的设计和文件参数的计算1.变压电路：用一个交流变压器将220V的交流电变为6-12V的交流电。2.整流电路：用四个2CZ52A二极管组成桥式整流电路，将小电压交流电进行全波整流变为直流。3.滤波电路：采用220UF的电容进行滤波。4.稳压电路：采用2CZW53稳压二极管稳定输出电压。5.表1元器件明细表元件型号/参数数量标识备注交流电源220V/50Hz1Vs变压器220V—19V1T1降压二极管型号2CZ52A4D1、D2、D3、D4、四个做电桥开关1S电容220nF1C1电阻250Ω1RL图4稳压电路原理图5240Ω1R1限流电阻，防止负载短路稳压二极管2CZW531U1稳压七、辅助器件变压器，电线，万用表，橡胶板，电路。八、安装和调试过程中出现的各种问题、分析和解决办法1.变压器没有符合要求的型号。原因是变压器原边和副边线圈匝数比不合适，修改线圈电感系数的比值就可以达到要求的变压系数。2.连好电路后输出电压不符合要求。调整电阻R1的阻值，可以使输出电阻达到5V。九、总结和体会我们这次的实验是设计一个实用的直流稳压电源，电源用220V交流输入。通过变压、整流、滤波和稳压四步，将输出电压稳定在5V左右，方便实用。优点：具有输出纹波小，输出电压稳定，电流小等特点。电路中多处设计有保护二极管和电阻，可以在非正常情况下保护电路的安全。缺点：输出电流不稳定，可以根据需要再加上一部分稳流模块，稳定输出电流，会有更广阔的应用前景。通过本次设计，让我对于模拟电路的设计有了更深的了解，更进一步的了解到直流稳压电源的工作原理以及它的要求和性能指标，也让我认识到在此次设计电路中所存在的问题；而通过不断的努力去解决这些问题，在解决设计问题的同时自己也在其中有所收获。士不可以不弘毅，任重而道远。电工的学习之路还很长，我会在以后的学习中再接再厉。十、参考文献[1]《电工学》秦曾煌。高等教育出版社[2]《模拟电子技术（第二版）》胡宴如，耿苏燕。高等教育出版社。[3]《电工电子技能训》练熊幸明，王新辉，曹才开。电子工业出版社。[4]《电子电路及电子器件》郭培源。高等教育出版社。[5]《电子线路设计》谢自美。华中理工大学出版社。[6]《毕业设计工作规程》6十一、图纸