目錄前言11. 總體設計方案介紹2
1.1 整流濾波電路部分2
1.2 穩壓電路部分2
2. 單元模組設計3
2.1 整流濾波電路設計3
2.2 穩壓電路設計4
2.2.1 穩壓電路的基本設計方案及引數4
2.2.2 比較放大器6
2.2.3 取樣電路8
2.2.4 整機電路參考圖及**波形圖9
3． 穩壓電路試驗測定的技術指標10
4. 系統功能12
5. 設計總結12
6. 參考文獻12
前言當今社會發展迅速，很多的精密儀器和家用電器中，都需要穩壓的直流電壓，但是經過整流濾波後的電壓還會隨著電網電壓、負載及溫度的變化而變化，因此，在整流濾波電路之後，還要需要穩壓電路。
我們為適應高校課程活動的需要，本次所做的課程設計就是直流穩壓電源功乙個電子產品,講述了電路各部分的設計原理及所能實現的功能 ,它要求要對變壓器、整流器、濾波器、穩壓器的熟悉掌握，並能加以運用。
直流穩壓電源的產品已經非常的多，對於自己設計的這個電子產品也自知有許多的不足，但能首次設計自己的產品，並能在實現相同功能的基礎上節約成本也是非常有意義的，還有助於提高自己的動手能力，豐富課餘生活。
1.總體設計方案介紹
1.1 整流濾波電路部分
圖1-1整流濾波電路框圖
所謂整流，就是利用二極體的單向導電特性，將具有正負兩個極性的交流電能變換成只有乙個極性的電能。整流後的單極性電能不僅包含有用的直流分量，還有有害的交流分量，通常稱為紋波。我們利用濾波電路濾去交流分量，取出直流分量，就得到比較平滑的直流電。
由於採用濾波器的目的是為了得到乙個平滑的直流，故濾波器又稱為平滑濾波器。
（1）電源變壓器：是降壓變壓器，它將電網220v交流電壓變換成符合需要的交流電壓，並送給整流電路，變壓器的變比由變壓器的副邊電壓確定。
（2）整流電路：利用單向導電元件，把50hz的正弦交流電變換成脈動的直流電。
（3）濾波電路：可以將整流電路輸出電壓中的交流成分大部分加以濾除，從而得到比較平滑的直流電壓。
1.2 穩壓電路部分
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圖1-2穩壓電路部分框圖
穩壓電路：穩壓電路的功能是使輸出的直流電壓穩定，不隨交流電網電壓和負載的變化而變化。
(1)基準電壓源
基準電壓源的電壓值是決定整合穩壓器輸出電壓的重要部分，要求其內阻小，穩定性高。
(2)比較放大器
比較放大器將取樣電壓和基準電壓的差值放大後，去控制調整電路的輸出電壓，要求具有高增益、低雜訊和低溫度漂。
(3)調整電路
調整電路受比較控制來調整輸出的電壓，要求有足夠的電流和承受較大的耗散功率。
(4)取樣電路
取樣電路取出輸出的電壓的一部分送至比較放大器。
2.單元模組設計
2.1整流濾波電路設計
電網供電電壓交流220v(有效值)50hz，要獲得低壓直流輸出，首先必須採用電源變壓器將電網電壓降低獲得所需要交流電壓。降壓後的交流電壓，通過整流電路變成單向直流電，但其幅度變化大（即脈動大）。脈動大的直流電壓須經過濾波電路變成平滑，脈動小的直流電，即將交流成份濾掉，保留其直流成份。
濾波後的直流電壓，再通過穩壓電路穩壓，便可得到基本不受外界影響的穩定直流電壓輸出，供給負載rl。
圖2-1整流濾波電路
根據要求額定指標：輸入直流電壓vi=7～10v，輸出電壓vo =3～5v，輸出電流io<0.5a 。
整流濾波電路部分設計採用橋式整流，電容濾波電路，如圖2-1所示。
（1）確定電源變壓器引數。
次級線圈電壓:v2=vi /(1.1～1.2)
次級線圈電流：i2≈(1.0～1.1)i0
(2)確定整流二極體。
額定的整流電流：idm>0.5i0
最高反向工作電壓：vrm>1.414v2
(3)確定濾波電容。
容量:c1≥(3～5)t/2r1
式中，t=20ms（輸入交流電流的週期），r1=vi/i0(整流濾波電路的負載)。
耐壓：v≈1.5vi和c1的容量耐壓均應取標稱值。
2.2穩壓電路的設計
2.2.1 穩壓電路的基本設計方案及引數
圖2—2穩壓電源原理圖
1） 穩壓電路的設計
（1） 穩壓電路採用帶有限流型保護電路的電晶體串聯型穩壓電路，電路設計基本方案如下：
1 由於穩壓電路輸出電流i0>100ma，因此調整管應採用復合管。
2 通常提供基準電壓的穩壓管可以用發光二極體led代替（一般工作電壓約為2v），兼作電源指示燈。
3 由於vo為3v、6v兩擋固定值，且不要求調整，因此可將取樣電路的上取樣電阻設計為兩個合適的值，用1×2波段開關進行轉換。
4 輸出端用2×2波段開關實現正、負極性選擇。
5 過載保護電路採用二極體限流型保護電路，且二極體用發光二極體led代替，兼作過流指示燈使用。
（2）穩壓電路原理圖如圖2—2所示。電路引數計算和元件的選擇如下：
①確定輸入電壓vi(整流濾波電路的輸出電壓)。當忽略檢查電阻r2上的電壓時，有
vi=vo』=vomax+vce1=6+vce12-1)
式（2-1）中，調整管管壓降vce1，一般在3v～8v間選取，以保證vt1能夠工作放大器。當市電電網電壓波動不大時，vce1可選取得小一些，此時調整管和電源變壓器的功耗也可以小一些。
②確定電晶體。估計出電晶體的icmax、vcemax和pcmax值，再根據電晶體的極限引數icm、v(br)ceo和pcm來選擇電晶體。
icmax≈io=150ma2-2）
vcemax=vi-v omin=vi-32-3)
pcmax=icmaxvcemax2-4)
查電晶體手冊，只要icm、v(br)ceo、pcm大於上述計算值的電晶體都可以作為調整管vt1使用。vt2、vt3由於電流電壓都不大，功耗也小，因此不需要計算其值，一般可選用小功率管。
③確定基準電壓。
由vo=1/n*(vz+vbe3
有vz=nvo-vbe3
vz式（2-5）中，n為取樣電路的取樣比（分壓比），且n≤1.所以vz應小於vomin(3v).led的工作電壓約為1.
8～2.4v，且正向特性曲線較陡，因此它可以代替穩壓管提供基準電壓。
④限流電阻的計算。
圖2-3基準電壓限流穩壓電路
限流電路如圖2-3所示。
id=ir3+ie3=(vo-vz)/r3+ie32-6)
式（2-6）中，vz為led的工作電壓，其值可取為2v；id為led的工作電流，在2～10ma間取值；ie3為vt3的工作電流，可在0.5～2ma間取值。
當選定ie3的值後，為保證led能完全可靠地工作，r3的取值應滿足條件：2ma 當vo=vomin+3v時，id最小，即
id=（vomin-vz）/r3+ie3=（3-vz）/r3+ie3>2ma2-7)
得 r3<(3-vz)/(2-ie32-8）
當vo=vomin=6v時，id最大，即
id=（vomax-vz）/r3+ie3=(6-vz)/r3+ie3<10ma （2-9）
得r3>(6-vz)/(10-ie32-10)
因此有 (6-vz)/(10-ie3)在取值範圍內，r3應盡量取大一些，這樣有利於vz的穩定。另外，計算的電阻值還應該選取標稱職。
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