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题 目: ±5V简易直流稳压电源的设计
学习中心:
层 次: 高中起点专科
专 业: 电气工程及其自动化
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辅导教师:
完成日期: 2012年 2 月
内容摘要
本文主要论述了直流稳压电源的设计原理和实现方法。直流稳压电源由变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分构成。本次设计选用了串联稳压电源。稳压电路部分采用了继承三段稳压芯片LM317M以及W7912。通过接滑动变阻器从而实现了电压的可调。我们又采用7805、7905输出正负5V的电源作为数字电压表的工作原理。数字电压表部分采用常见的数字集成电路ICL7107,它不仅结构简单,而且测量精度高,能够满足设计要求。
关键词:直流稳压电源 LM317M 7805、7905 ICL7107
引言
由于不同的电子产品可能需要不同的电源,设计可调电源就会使需要不同电源的电子产品得到与之匹配的电源,从而使其能正常工作,使它的工作效率达到最高。电源的优劣将会决定电子产品的使用寿命,因此,我们需要的是高质量的直流电源。
交流电网220V的电压通过电源变压器将变为需要的电压值,然后通过整流电路将交流电压变成脉动的直流电压。由于此脉动的直流电压还含有较大的纹波,必须通过滤波电路加以滤波,从而得到平滑的直流电压。但这样的电压还是会随电网电压波动、负载和温度等的变化而变化。因而在整流、滤波电路之后,还须接稳压电路,保证输出的直流电压稳定。
直流稳压电源又称直流稳压器。它的供电电压大都是交流电压,当交流供电电压的电压或输出负载电阻变化时,稳压器的直接输出电压都能保持稳定。稳压器的参数有电压稳定度、纹波系数和响应速度等。
此次的课程设计,要求输出±5V稳定电压。要能顺利完成这一设计,需要不仅熟悉了解课本
上的知识,还要学会将理论知识应用到实践中,利用书籍资料来帮助自己。本文设计要求的技术参数和设计要求:
容量:5W
输入电压:交流220V
输出电压:直流±5V
输出电流:1A
1 基本电路原理分析
1.1 整体电路框图
图1-1 直流稳压电源的原理框图和波形变换
整体电路由以下四部分构成:
电源变压器:将交流电网电压U1变为合适的交流电压U2。
整流电路:将交流电压U2变为脉动的直流电压U3。vimax
滤波电路:将脉动直流电压U3转变为平滑的直流电压U4。
稳压电路:当电网电压波动及负载变化时,保持输出电压Uo的稳定。
1.2 电路原理分析
本次设计首先采用变压器把220V交流电变成所需要的电压。利用二极管的单向导电性,可以设计出把交流电变成直流电的电路;再根据电容的滤波作用,输出纹波较小的直流电,从而得到平滑的直流电压;最后通过稳压块的稳压作用,就可以得到输出稳定的直流电。
由输出电压U0、电流I0确定稳压电路形式。通过计算极限参数(电压、电流和功率)选择器件
有稳压电路所要求的直流电压(Ui)、直流电流(Ii)输入确定整流滤波电路形式,选择整流二极管及滤波电容并确定变压器的副边电压Ui的有效值、电流Ii(有效值)即变压器功率。由电路的最大功耗工作条件确定稳压器、扩流功率管的散热措施。在电子电路中,通常需要电压稳定的直流电源供电,小功率稳压电源一般是由电源变压器、整流、滤波和稳压四部分电路组成。下面分别就稳压电源的四个组成部分分别分析其原理。
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