交流220V轉(zhuǎn)5V直流電源設(shè)計(jì)

1、交流220v轉(zhuǎn)5v直流電源設(shè)計(jì)2系統(tǒng)原理圖2. 1系統(tǒng)原理圖首先是對(duì)220v的高壓進(jìn)行變壓，變壓器的具體的匝比要根據(jù)下級(jí)的電路來確定。變壓之后的電 流仍然為交流，在通過整流電路后，變?yōu)槊}沖直流。濾波電路可以消除脈沖，但是輸出的直流電壓 仍不穩(wěn)定。最后，通過穩(wěn)壓電路，使得電壓的穩(wěn)定性大大捉高，整個(gè)過程如圖2.1。兩個(gè)方案的主 要區(qū)別在穩(wěn)壓電路，其他部分的電路結(jié)構(gòu)基本相同。3. 1.1穩(wěn)壓電路圖3. 1穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路主要是對(duì)整流濾波z后的電流作進(jìn)一步處理，使其電壓更穩(wěn)定，同時(shí)讓整個(gè)電路具有 一定的負(fù)載能力，不會(huì)因?yàn)橥獠控?fù)載的變化而使輸出電壓發(fā)生變化。如圖3. 1, q1和q2構(gòu)成npn復(fù)合管，可

2、以極大的提高電流放大倍數(shù)，減小輸入電阻。led2兼 作電源指示和穩(wěn)壓管作用。led1和r3組成簡單過載及短路保護(hù)電路。r5和r4進(jìn)行分壓，然后將 r4上的電壓通過q3反饋到q1q2組成的放大電路。最后c3可以使電壓的穩(wěn)定性進(jìn)一步提高。（1）確定輸入電壓此部分電路的輸入電壓即為整流濾波電路的輸出電壓，為匕=匕=匕喰+%1=5 + 5 = 10（3.1）其中，匕就是103與104 z間的電壓。匕“和為最大輸出電壓5v。匕也為三極管q1的集電極與發(fā)射極之間的電壓。一般要選擇匕£1在38v的三極管，以保證其工作在放大區(qū)。我選擇為5v左右的三極管。（2）確定三極管估算出三極管的zcmax ,

3、vc£nm , %敢值，再根據(jù)三極管的極限參數(shù)icm,vlir）ceo，%來選 擇三極管。zrnvlx 120ma（3.2）vc£max 二匕一 二10-5二5（3.3）max =匕 jcsix = °8319 w（3.4）查三極管手冊(cè)，只要/ cm，嶺般）ce。，&沏大于上述計(jì)算值，就可以作為q1。同時(shí)，為滿足上 一個(gè)對(duì)輸入電壓的條件，我選擇的是2n5551。q2和q3由于電流電壓都不太大，功耗也小，因此不 需要計(jì)算其值，一般可選用小功率管，我選擇的是2n2222a。（3）確定基準(zhǔn)電壓vz = nvo vbe3（35）由于e3比較小，只需要vz <

4、 nvo（3. 6）其中，n為取樣電路的取樣比。led的工作電壓為1.66v,且正向曲線特性較陡，因此它可以代 替穩(wěn)壓管提供基準(zhǔn)電壓。（4）限流電阻的計(jì)算2n2222a1圖3. 2限流電路限流電路如圖3.2。 由(3.7)r2 = v°vz =一=1.0425 kq（3.8）id - ie39-1其中，為led2i作電流，可在2-10ma之間選収，我選擇了 9ma。 為q3的發(fā)射極電流，可在0.52ma之間選取，我選擇的是1ma。（5）取樣電路參數(shù)計(jì)算首先，確定取樣電路的工作電流人,該電流即是流過r5和r4的電流（由于q3的基極電流很小,可以忽略不計(jì)）。若人取得過大，則取樣電路的功耗

5、也大；若人取得過小，則取樣比n會(huì)因q3的基極電流的變化而不穩(wěn)定，同吋也會(huì)造成匕不穩(wěn)定。(3.9)實(shí)際應(yīng)用中，一般取人=（0.05 0.1”。，我選擇的是/, =0.0857, =120x0.085 = 10.2 ma然后計(jì)算取樣電阻,(3. 10)r4 =1.66 + 0.64""105= 220q(3. 11)(3. 12)3.1.2變壓整流濾波電路圖3.4變壓整流濾波電路（1）確定變圧器匝數(shù)之前已經(jīng)確定103與104之間的電壓匕為10v,再考慮到通過整流濾波后，電壓有效值會(huì)增大,1.11 1.11=9v(3. 13)(3. 14)因此，變壓器二次側(cè)的電壓為 變壓器的扎比為（2）確定整流二極管對(duì)整流二極管，只要求其最高反向工作電壓大于血嶺，保證在反向時(shí)不會(huì)被擊穿。我采用的是ln4001o（3）確定濾波電容電容應(yīng)滿足c, >5（3. 15）&其中，t=20ms （輸入交流電的周期）。我使用的是470“f的電容，較大的電容可以取得更好的 濾波效果。3.1.3整機(jī)電路的測試整機(jī)電路如圖3. 5。使用multisim中的交流源代替現(xiàn)實(shí)中的市電，設(shè)定其電壓有效值為220v,頻率為50血。輸出端接滑動(dòng)變阻器，代替現(xiàn)實(shí)中的負(fù)載。改變滑動(dòng)變阻器的阻值，通過觀察萬用表的直流電壓顯示數(shù)值，電壓變化不大，可見英具有一定的負(fù)載能力，如表3.1