可调的直流稳压电源电路设计
一、设计目的
1、学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤,培养综合设计与调试能力。
2、学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。
3、培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。
二、设计任务及要求
1、设计一个连续可调的直流稳压电源,主要技术指标要求:
① 输入(AC):U=220V,f=50HZ;
② 输出直流电压:U0=9→12v;
③ 输出电流:I0<=1A;
④ 纹波电压:Up-p<30mV;
2、设计电路结构,选择电路元件,计算确定元件参数,画出实用原理电路图。模块电源图片
3、自拟实验方法、步骤及数据表格,提出测试所需仪器及元器件的规格、数量。
4、在实验室MultiSIM8-8330软件上画出电路图,并仿真和调试,并测试其主要性能参数。
三、实验设备及元器件
1、 装有multisim电路仿真软件的PC
2、三端可调的稳压器 LM317一片
3、电压表、滑动变阻器、二极管、变压器
四、设计步骤
1.电路图设计方法
(1)确定目标:设计整个系统是由那些模块组成,各个模块之间的信号传输,并画出直流稳压电源方框图。
(2)系统分析:根据系统功能,选择各模块所用电路形式。
(3)参数选择:根据系统指标的要求,确定各模块电路中元件的参数。
(4)总电路图:连接各模块电路。
(5)将各模块电路连起来,整机调试,并测量该系统的各项指标。
(6)采用三端集成稳压器电路,用输出电压可调且内部有过载保护的三端集成稳压器,输出电压调整范围较宽,设计一电压补偿电路可实现输出电压从 0 V起连续可调,因要求电路具有很强的带负载能力,需设计一软启动电路以适应所带负载的启动性能。该电路所用器件较少,成本低且组装方便、可靠性高。
2、设计的电路图
图1 可调的直流稳压电源
五、总体设计思路
1.直流稳压电源设计思路
(1)电网供电电压交流220V(有效值)50Hz,要获得低压直流输出,首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。
(2)降压后的交流电压,通过整流电路变成单向直流电,但其幅度变化大(即脉动大)。
(3)脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑,脉动小的直流电,即将交流成份滤掉,保留其直流成份。
(4)滤波后的直流电压,再通过稳压电路稳压,便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出,供给电压表。
2.直流稳压电源原理
1、直流稳压电源
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。
直流稳压电源方框图
图2 直流稳压电源的方框图
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。
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