模拟电子技术实践。
课程名称：串联型直流稳压电源。
班级：0 9 电信 （一） 班。
姓名：苏海辉。
学号： 0 9 0 5 0 7 1 2 1
学院：漳州师范学院。
专业：电子信息工程。
目录。一、设计任务。
二、实验原理。
三、系统组成。
四、参数选择。
五、元件列表。
六、附件。一、设计任务及要求。
1、用分立元件（不能用专用芯片）设计一个+5v的直流稳压电源。
2、输出电压： vo=5v
3、输出最大电流： 1.0a
4、具有过流保护功能，1.2a保护。
5、纹波电压≤10mv
二、实验原理。
1）取样环节由r4、rw、r5组成的分压电路构成，它将输出电压uo分出一部分作为取样电压uf，送到比较放大环节。
2）基准电压由稳压二极管3.9v稳压电路组成，它为电路提供一个稳定的基准电压uz，作为调整、比较的标准。
3）比较放大环节由lm358构成的直流放大器组成，其作用是将取样电压uf与基准电压uz之差放大后去控制调整管tip122。
4）调整环节由工作**性放大区的功率管vl、v2组成，tip122的基极电流ib1受比较放大电路输出的控制，它的改变又可使集电极电流ic1和集、射电压uce1改变，从而tip122的基极电流ib1变化使得调整管得导通和截止达到自动调整稳定输出电压的目的。
三、系统组成。
1）整流滤波。
交流电经过电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路转换成稳定的直流电，其方框图及各电路的输出波形如图所示。
电源变压器。
直流电的输入为220v的电网电压，一般情况下，所需直流电压的数值和电网电压的有效值相差较大，因而需要通过电源变压器降压后，再对电流电压处理。变压器副边电压有效值决定后面电路的需要。根据经验，稳压电路的输入电压一般选取ui=(2~3)uo。
所以选择9v30w的变压器。
整流电路。直流电路的任务是将交流点变为直流电。完成这一任务主要是靠二极管的单向导电作用。
因此二极管是整流电路的关键元件。本设计采用单相桥式整流电路，下图是容性负载单相桥式整流电路。
滤波电路 滤波电路用于滤去输出电压中的纹波，一般由电抗元件组成。由于电抗元件在电路中有储能作用，并联的电容c在电源供给的电压升高时，能把部分能量存储起来，而当电压降低时，就能把能量释放出来，使负载电压比较平滑，即c具有平波作用。
**效果如下图。
2）保护电路。
在集成稳压器电路内部含有各种保护电路，使集成稳压器在出现不正常情况时不至于损坏。因为串联型稳压电路的调整管是其核心器件，它流过的电路近似等于负载电流，且电网电压波动或输出电压调节时管压降将产生相应的变化，所以这些保护电路都与调整管紧密相关。过流保护电路能够在稳压管输出电流超过额定值时，限制调整管发射极电流在某一数值或使之迅速减少，从而保护调整管不会因电流过大而烧坏。
**效果如下。
未过流临界过流。
截流。3）稳压电路。
交流电压通过整流、滤波后虽然变为交流分量较小的直流电压，但是当电网电压波动或负载变化时，其平均值也随之变化。稳压电路的功能是使输出直流电压基本不受电网波动和负载电阻变化的影响，从而获得足够高的稳定性。
**效果如下。
四、参数选择。
1）二极管的选择：
当忽略二极管的开启电压与导通压降，且当负载为纯阻性负载时，咱们可以得到二极管的平均电压。
对于全波整流来讲，如果两个次级线圈输出电压有效值为9v,则处于为止状况的二极管蒙受的最大反向电压将是，即为34.2v
思量电网波动(通常波动为10%,为保险起见取30%的波动)咱们可以得到应该大于19.3v,最大反向电压应该大于48.8v。
在输出电流最大为500ma的环境下咱们可以选择额定电流为1a,反向耐压为1000v的二极管in4007.
2）滤波电容的选择：
当滤波电容偏小时，滤波器输出电压脉动系数大；而偏大时，整流二极管导通角θ偏小，整流管峰值电流增大。不仅对整流二极管参数要求高，另一方面，整流电流波形与正弦电压波形偏离大，谐波掉真紧张，功率因子低。所以电容的取值应当有一个范围，由前面的计较咱们已经得出变压器的次级线圈电压为15v,当输出电流为0.
5a时，咱们可以求得电路的负载为18欧，咱们可以根据滤波电容的计较公式：
c=(3~5)
来求滤波电容的取值范围，其中在电路频率为50hz的环境下，t为20ms则电容的取值范围为1667-2750uf,保险起见咱们可以取标准值为2200uf额定电压为35v的电解电容。
由于实际电阻或电路中可能存在寄生电感以及寄生电容等因素，电路中极可能孕育发生高频信号，所以需要一个小的电容来滤去这些高频信号。咱们可以选择一个104的电容来作为高频滤波电容。滤波电路如上图。
r1：电阻r1只是起到限流的作用，使稳压管工作在工作范围内。稳压管得工作电流常为几~几十毫安。
u2=1.2*9=10.8v
i2=(u2-3.9)/r1
取i2=13ma
r1=(u2-3.9)/12=6.9/0.013=530欧。
r6: 电阻r6也是起到限流的作用，使得tip122工作在放大状态，tip122工作于放大状态的基极电流只需要几毫安就够了。
当lm358输出高电平时，1脚的输出电压为vcc-1.5，r6=(vcc-1.5-0.7)/ib
为稳定起见，设ib=16ma
则r6=(10.8-1.5-0.7)/0.016=537.5欧。
r4、rw、r5：这三个电阻构成采样电路，只需要满足(r4+rw+r5)/(r5+rw2)=5 / 3.9即可。
r4、rw、r5应尽可能的小，因为这三个电阻相当于电源的内阻，越小的话，电源的带载能力也越强。
功率电阻r0：保护电路的输出电流要限流于1.2a
p=imax*r0*r0=1.2*1*1=1.2w
所以r0取 1 / 2w
r2、r2a:上图所示为截流型过流保护电路，tip122为调整管，r0为电流采样电阻，与t2，r2，r2a构成保护电路。
ua=i0r0+u0
ua=1.2*1+5=6.2v
ub=r2a*ua/(r2+r2a)
ub=4300*6.2/(4300+440)=5.68v
而t2管b-e间的电压为。
ube2=ub-uo=r2a*(i0*r0+u0)/(r2a+r2)-uo=5.68-5=0.68v
上式表明，i0增大，ube2增大，未过流时，ube2五、元件列表。
六、附件。pcb图。
原理图。lm358的特性(features)：
内部频率补偿。
低输入偏流。
低输入失调电压和失调电流。
共模输入电压范围宽，包括接地。
差模输入电压范围宽，等于电源电压范围。
直流电压增益高(约100db)
单位增益频带宽(约1mhz)
电源电压范围宽：单电源(3—30v)；
双电源(±1.5 一±15v)
低功耗电流，适合于电池供电。
输出电压摆幅大(0 至vcc-1.5v)
参数。输入偏置电流45 na
输入失调电流50 na
输入失调电压2.9mv
输入共模电压最大值vcc~1.5 v
共模抑制比80db
电源抑制比100db
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