串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)姓名學(xué)號(hào)院、系、部班號(hào)完成時(shí)間模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)摘要此系統(tǒng)采用分立元件組成串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源。主要經(jīng)過變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓、限流等各部分組成。其中變壓部分由電源變壓器實(shí)現(xiàn)得到二次側(cè)電壓。整流部分由單相橋式整流電路實(shí)現(xiàn)。濾波通過電容具有維持兩端電壓不變的特性而得到平滑的電壓波形，故將一個(gè)大電容與負(fù)載并聯(lián)。由于電網(wǎng)電壓的波動(dòng)整流電路的輸出電壓會(huì)隨二次側(cè)電壓變化而變化，因此需要加入穩(wěn)壓電路得到更加穩(wěn)定的直流電壓。設(shè)計(jì)的穩(wěn)壓電源部分采用三端集成穩(wěn)壓器LM7909CT外加電源變壓器實(shí)現(xiàn)此功能，再通過單二極管來起過流保護(hù)電路，實(shí)現(xiàn)了保護(hù)功能。穩(wěn)壓部分采用了三端集成穩(wěn)壓器LM7909T實(shí)現(xiàn)變壓器采用了鐵心和繞組來實(shí)現(xiàn)，穩(wěn)壓電路采用四個(gè)二極管實(shí)現(xiàn)，再經(jīng)電容濾波電路及三端集成穩(wěn)壓器LM7909CT，使輸出電壓降低到9V，輸出電流最大可以達(dá)到。MAI50AX關(guān)鍵詞整流濾波穩(wěn)壓LM7909CT目錄第1章設(shè)計(jì)任務(wù)與要求1第2章方案與論證121變壓器部分122整流部分123濾波部分224穩(wěn)壓部分2第3章單元電路設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算331變壓器部分電路設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算332整流部分電路設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算333濾波部分電路設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算434穩(wěn)壓部分電路設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算4第4章仿真與調(diào)試5第5章結(jié)論與心得7第6章參考文獻(xiàn)8第1章設(shè)計(jì)任務(wù)與要求采用三端集成穩(wěn)壓器設(shè)計(jì)一個(gè)穩(wěn)壓電源，其性能指標(biāo)如下1輸出電壓,最大輸出電流。VUDO9MAI50AX2電網(wǎng)電壓波動(dòng)10，穩(wěn)壓系數(shù)為。RS3內(nèi)阻010R4工作溫度2540。5有過流保護(hù)電路，當(dāng)負(fù)載電流超過15IL時(shí)過流保護(hù)電路工作。第2章方案與論證直流穩(wěn)壓電源一般是由直流電源變壓器、整流電路、濾波電路及穩(wěn)壓電路所組成（其組成如圖21所示），這種電源的供電方式是把電網(wǎng)的交流電經(jīng)過降壓、整流、濾波和穩(wěn)壓之后，轉(zhuǎn)化為直流電向電路提供能量。IV2RVFOV電源變壓器整流電路濾波電路穩(wěn)壓電路圖21直流穩(wěn)壓電源結(jié)構(gòu)圖和穩(wěn)壓過程21變壓器部分變壓器部分是由電源變壓器將交流電網(wǎng)220V的電壓變?yōu)樗枰碾妷褐担⑤斔徒o整流部分，變壓器的變比由變壓器的副邊電壓確定。22整流部分此實(shí)驗(yàn)的整流部分主要采用橋式電路，即由四個(gè)二極管交叉而成。但使用二極管時(shí)應(yīng)注意以下問題1最大整流電路IF指二極管長期運(yùn)行允許通過的最大正向平均電流。若使用時(shí)超過此值，則有可能燒壞二極管。2最高反向工作電壓URM是指允許施加在二極管兩端的最大電壓，一般通常為擊穿電壓的一半。3反向電流IR指二極管未擊穿時(shí)的反向電流值。其值會(huì)隨著溫度的升高而急劇增加，其值越小，則二極管的單向?qū)щ娦栽胶谩５欠聪螂娏髦禃?huì)隨著溫度的上升而顯著增加。4最高工作頻率F指保證二極管單向?qū)щ姇r(shí)的最高導(dǎo)電頻率。當(dāng)工作頻率超過其限度時(shí)，二極管的單向?qū)щ娦阅芫蜁?huì)變差。其實(shí)橋式整流電路相當(dāng)于理想二極管，即正偏時(shí)導(dǎo)通，電壓值降為零伏，相當(dāng)于理想開關(guān)閉合；反偏時(shí)截止，電流值為零，相當(dāng)于理想開關(guān)斷開。23濾波部分整流電路將交流電變?yōu)槊}動(dòng)直流電，但其中含有大量的交流成分（稱為紋波電壓）。為了獲得較為平滑的直流電壓，應(yīng)在整流電路的后面加入接濾波電路，以濾去交流部分。此電路采用的是電容濾波電路，即在橋式整流電路輸出端與負(fù)載之間并聯(lián)一個(gè)大電容。24穩(wěn)壓部分穩(wěn)壓器采用7900系列，屬于三段固定輸出集成穩(wěn)壓，兩邊輸入輸出中間接地。為了防止電流或電壓過大用二極管并聯(lián)穩(wěn)壓器，當(dāng)電流、電壓過大時(shí)二極管起到開關(guān)作用對(duì)其進(jìn)行保護(hù)。穩(wěn)壓器LM7909CT輸出電壓為9V，輸入電壓為15V26V，輸出電流為1A，工作溫度為0125。第3章單元電路設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算31變壓器部分電路設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算電路設(shè)計(jì)圖通常直流穩(wěn)壓電源使用電源變壓器來改變輸入到后級(jí)的電壓。電源變壓器由初級(jí)繞組、次級(jí)繞組和鐵芯共同組成。初級(jí)繞組用來輸入電源交流電壓，次級(jí)繞組輸出所需要的交流電壓。（見圖31）電路參數(shù)計(jì)算整流后輸出電壓平均值為負(fù)載電AV0U阻上電壓的平均值。整流后輸出電流平均值負(fù)載電阻上的LAVI電路的平均值09/OL/RI0L整流輸出電壓的脈動(dòng)系數(shù)S整流輸出電壓的基波峰值與輸出電壓平均值之比，因而S越大，則脈動(dòng)越大。根據(jù)性能指標(biāo)要求UO9V，濾波后經(jīng)過比較實(shí)驗(yàn)，在電網(wǎng)電壓波動(dòng)10時(shí)，只有1215V，即125V時(shí)波動(dòng)系數(shù)為最小。0U22U所以，匝數(shù)比U1/U2176。即可設(shè)定變壓器主邊的匝數(shù)N1172，副邊匝數(shù)N210。見圖3232整流部分電路設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算電路設(shè)計(jì)圖使用橋式電路進(jìn)行整流。（見圖33）橋式電路中每只二極管承受的反向電壓等于變壓器次級(jí)電壓的最大值。電路參數(shù)計(jì)算整流電路中的的二極管反擊穿電壓U應(yīng)大于14倍的變壓器副邊電壓，即U175V。設(shè)計(jì)要求中要求最大輸出IL為500MA于是最大允許流經(jīng)每個(gè)二極管的ID05IL05500250MA而每個(gè)二極管所承受的最大反向電壓為1556VMAX2于是整流橋部分采用的是四個(gè)型號(hào)為MDA2502的二極管構(gòu)成。33濾波部分電路設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算電路設(shè)計(jì)圖采用電容進(jìn)行濾波。（見圖34）2202OAV9TDSIN1U圖31變壓器設(shè)計(jì)圖32變壓器連接圖34濾波設(shè)計(jì)圖33橋式電路應(yīng)選擇濾波電容的容量滿足RLC35T/2的條件，且RLUO/IMAX18為了獲得更好的濾波效果，電容容量應(yīng)選得更大些。C越大，曲線越平滑，脈動(dòng)越小。34穩(wěn)壓部分電路設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算電路設(shè)計(jì)圖此部分由穩(wěn)壓器LM7909CT，一個(gè)用于改善紋波電壓的電容，一個(gè)用于改善負(fù)載的瞬間狀態(tài)電容，和一個(gè)負(fù)載電阻組成。見圖35電路參數(shù)計(jì)算一般的的容量為033F，的容量為01F。2C3C影響穩(wěn)壓電路的指標(biāo)有內(nèi)阻R0U/I01穩(wěn)壓系數(shù)/0043005RSIUOZRR圖35穩(wěn)壓設(shè)計(jì)第4章仿真與調(diào)試圖41仿真圖直流穩(wěn)壓電源一般是由直流電源變壓器、整流電路、濾波電路及穩(wěn)壓電路所組成，這種電源的供電方式是把電網(wǎng)的交流電經(jīng)過降壓、整流、濾波和穩(wěn)壓之后，轉(zhuǎn)化為直流電，最后得出輸出電壓。OU圖42經(jīng)變壓器后波形變壓器部分由電源變壓器實(shí)現(xiàn)得到二次側(cè)電壓，波形如圖42圖43經(jīng)整流、濾波后的波形圖經(jīng)整流、濾波后將正負(fù)交替的正弦交流電變?yōu)閱畏较蛎}動(dòng)電壓，降低輸出電壓中的脈動(dòng)成分，使輸出電壓成為較為平緩的直流電壓。如圖43圖43經(jīng)濾波后波形以及最終輸出電壓第5章結(jié)論與心得本課題實(shí)現(xiàn)的是串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)，通過變壓器電路、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路四部分來實(shí)現(xiàn)。最終輸出結(jié)果為輸出電壓9V，最大輸出電流。其中要求電網(wǎng)電壓波動(dòng)10，穩(wěn)壓系數(shù)為，內(nèi)阻，工作MA5005RS10R溫度。當(dāng)有過流保護(hù)電路，當(dāng)負(fù)載電流超過15IL時(shí)過流保護(hù)電路工作。變壓器電路采用電壓變壓器來實(shí)現(xiàn)改變幅值。整流電路采用單相橋式整流電路，將正負(fù)交替的正弦交流電變?yōu)閱畏较蛎}動(dòng)電壓。濾波電路則使用電容濾波電路降低輸出電壓中的脈動(dòng)成分，使輸出電壓成為較為平緩的直流電壓。穩(wěn)壓部分使用穩(wěn)壓器LM7909CT穩(wěn)壓。綜上完成輸出為9V的串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)印象最深的是查找資料和連圖，尤其是在連接電路圖時(shí)，稍有不注意就會(huì)連錯(cuò)，等最后出不了實(shí)驗(yàn)結(jié)果，還要從頭再檢查，實(shí)在是費(fèi)時(shí)費(fèi)力，以后不管是學(xué)習(xí)還是實(shí)驗(yàn)都要注意仔細(xì)。而且由于專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)的過于死板，且對(duì)很多電子器件不是很了解，或許不能選出最合適的器件使電路無法工作在最佳狀態(tài)。這次設(shè)計(jì)使我認(rèn)識(shí)到了自身的不足，在以后的學(xué)習(xí)中會(huì)加以改進(jìn)。通過這次的課程設(shè)計(jì)，獲益匪淺，從了解原理到設(shè)計(jì)電路，最后調(diào)試和課程設(shè)計(jì)書的撰寫，花了很多時(shí)間，但是培養(yǎng)了動(dòng)腦能力，同時(shí)也提高了我的動(dòng)手操作能力,理論聯(lián)系實(shí)際，運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)理論相結(jié)合，從