电子科技大学。
模拟电路基础》应用设计报告。
设计题目直流稳压电源。
学生姓名: 吴成峰学号:2014070906016
教师姓名: 李雷日期: 2015/12/17
一、设计任务。
1. 直流稳压电源设计要求。
输出电压5v
最大输出电流0.5a
电压调整率<4%
电流调整率<4%
纹波系数<5%
二、电路原理。
直流稳压电源是一种将220v 50hz单相交流电转换成稳压输出的直流电压的装置,它需要经过电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路四个环节,下面就各部分的作用加以介绍。
1、变压器原理:变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件,当初级线圈中通有交流电变压器原理图流时,铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通,使次级线圈中感应出电压(或电流)。如图4-1-1中是一个40:
1的变压器,他的作用是使变压后的电压为原来的1/40。
2、整流电路的作用是把交流电能转换为直流电能的电路。通常采用桥式整流器是利用二极管的单向导通性,用来将交流电转变为直流电。
3、滤波电路其基本原理就是利用电路的频率特性实现对信号中频率成分的选择。整流电路的输出电压虽然是单一方向,但是含有较大的交流成分。因此需要滤波电路来滤去交流成分,保留直流。
此处我采用电容滤波电路,通过电容的充放电作用,使电压趋于平滑。因通过电流较大,所以采用容抗较大的电解电容。
4、稳压电路的作用是输出稳定的直流电压。通过限流电阻限制电流,使稳压管发挥稳压作用,使输出电压稳定在5v,所以稳压管的稳压电流因与电阻中电流相适应。
三、电路**和结果。
表 1-1 元件参数表。
1、 变压器电路。
图1 变压器。
考虑到输出电压为5v,以及电路中的耗损,将电压降至5v多,所以采用40:1的压降比。
2、整流电路。
图2 整流电路。
u2>0时,d1,d3导通,d2,d4截止。电流通路:a→d1→r1→d3
u2<0时,d2,d4导通,d1,d3截止。电流通路:d2→r1→d4→a
图3 半波整流波形。
图4 全波整流波形。
3、滤波电路。
图5 滤波电路。
图6 滤波后波形。
4、稳压电路。
图7 稳压电路。
利用二极管的稳压作用,使电压稳定在5v。
图8 输出波形。
通过这四个步骤,可以得到稳定5.056v输出的电压源,经测试,达到了设计要求,电路短路时电流最大为0.482a,电压调整率为2.
8% ,电流调整率为3.2%,纹波系数为0.01%
五、问题解答。
1.直流电源研究以下问题:
1 电容c1有什么要求,一般如何选择?
电容要电阻电容,且容抗较大。
2 电流调整率由什么参数决定,如何降低?
由电源内阻决定,通过降低电源内阻可得。
3 如何减小纹波?
增大滤波电容,采取π型滤波,lc滤波。
六、总结。通过这次课程设计,我学到了很多。由于直流稳压电源部分只是简略的在课上讲过,所以看书并查资料等占了很大比重。
想了很多,试了很多,但还是觉得电路过于简单,不够完善,对于参数的设置也有点不知所措,很多也是书上没有具体讲的。
但是,这样的学习对自己也是有很大帮助的,丰富了自己的知识面,了解并设计的直流稳压电源也是我们生活中常用的,手机充电器什么的都是,当然,结构肯定更复杂的多。因条件有限,做不成实际电路。但也是让我对电路有了更深入的了解。
报告有些简略,计算过程也并没有列出,望老师见谅。一学期的模电,见识了各种各样多姿多彩的电路,在这里,感谢您一学期的陪伴!
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问渠那得清如许,为有源头活水来——朱熹。
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