直流穩(wěn)壓電源實(shí)驗(yàn)報(bào)告終

1、昌大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)生姓名： 王晟堯 學(xué)號(hào)：專業(yè)班級(jí)： 通信152班實(shí)驗(yàn)類型：驗(yàn)證 綜合設(shè)計(jì)創(chuàng)新 實(shí)驗(yàn)日期：實(shí)驗(yàn)成績：直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一直流穩(wěn)壓電源并進(jìn)行仿真。二、設(shè)計(jì)要求基本性能指標(biāo)：(A1)輸出直流電壓+ 5V,負(fù)載電流200mA_3(B1) +3V +9V，連續(xù)可調(diào)；(B2) loma=200mA (B3)穩(wěn)壓系數(shù) S < 5 X 10_ ； (B4) UO< 5mV擴(kuò)展性能指標(biāo)：擴(kuò)展直流穩(wěn)壓電源的輸出電流使10mA lo< 1.5A。三、設(shè)計(jì)方案直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)框圖和直流穩(wěn)壓電源基本電路分別如圖1和圖2所示:圖1直流穩(wěn)壓電源框圖圖2直流穩(wěn)壓電源基本電路主要

2、原理是:電源變壓器將交流電網(wǎng)220V的電壓降壓為所需的交流電壓，然后通過整流電路將交 流電壓變成單極性電壓，再通過濾波電路加以濾除，得到平滑的直流電壓。但這樣的電 壓還隨電網(wǎng)電壓波動(dòng)(一般有土 10加右的波動(dòng))、負(fù)載和溫度的變化而變化。因而在整流、濾波電路之后，還需接穩(wěn)壓電路。穩(wěn)壓電路的作用是當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)、負(fù)載和溫度變化時(shí)，維持輸出直流電壓穩(wěn)定一般情況下，選用降壓的電源變壓器。整流電路主要有半波整流電路、橋式整流電路和全波整流電路，一般情況下多用橋 式整流電路，橋式整流輸出脈動(dòng)電壓平均值為：通過每只二極管的平均電流為：每只二極管承受的最大反向電壓為：濾波電路亦可分為電容濾波、電感濾波、n型濾

3、波等多種濾波電路，而在小功率電 源電路設(shè)計(jì)中多用電容濾波電路。當(dāng)在接上濾波電容后，UO會(huì)明顯增大，其大小與時(shí)間常數(shù)RC有關(guān)，通常情況下，RC= （35）T/2 （T為電網(wǎng)電壓周期）。穩(wěn)壓電路有二極管穩(wěn)壓電路、串聯(lián)型穩(wěn)壓電路和集成穩(wěn)壓電路等，可根據(jù)具體要求 選擇合適的電路形式（具體原理可查閱相關(guān)資料）。穩(wěn)壓電源的性能指標(biāo)：最大輸出電流I Oma：電源的輸出電壓UO應(yīng)不隨負(fù)載電流I OL而變化，隨著負(fù)載R阻值 的減少，IOL增大，UO減小，當(dāng)UO的值下降5%寸，此時(shí)流經(jīng)負(fù)載的電流定義為I Omax （記下 loma后迅速增大R,以減小穩(wěn)壓電源的功耗）。輸出電壓：指穩(wěn)壓電源的輸出電壓，也是穩(wěn)壓器的輸

4、出電壓。當(dāng)輸入電壓為額定值 時(shí)，可直接用電壓表測(cè)量。紋波電壓：指疊加在輸出電壓UO上的交流分量?？捎檬静ㄆ饔^測(cè)其峰-峰值或者有效 值。穩(wěn)壓系數(shù)：指在負(fù)載電流、環(huán)境溫度不變的情況下，輸入電壓的相對(duì)變化引起輸出 電壓的相對(duì)變化，即輸出電阻：穩(wěn)壓電路輸入電壓一定時(shí)，輸出電壓變化量與輸出電流變化量 1 O之比，即Ro 上（U為常數(shù)）1 O四、電路仿真與分析1.電路圖:濾波電容C可有紋波電壓 Vopp和穩(wěn)壓系數(shù)Sv來確定。已知：Vo=9V,V仁12V s< 5 x 10-3 , UO< 5mV則由Sr 巴/ W |TO常數(shù)可得穩(wěn)壓器的輸入電壓變化量 U O U IVVoppV1而濾波電容由C

5、 心述即可得到C=1500 F，則實(shí)際選取電容C為1500VoSv7、F 注意：因?yàn)榇笕萘侩娊怆娙萦幸欢ǖ睦@制電感分布電感，易引起自激振蕩，形成高。頻干擾，所以穩(wěn)壓器的輸入、輸出端常并入瓷介質(zhì)小容量電容用來抵消電感效應(yīng)，抑制 高頻干擾。因?yàn)橐筝敵鲭妷嚎烧{(diào)，所以選擇三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器，可調(diào)式集成穩(wěn)壓器，常見主要有 CW317 CW337 LM317 LM337 317系列穩(wěn)壓器輸出連續(xù)可調(diào)的正電壓，337系列穩(wěn)壓器輸出連可調(diào)的負(fù)電壓，可調(diào)范圍為3V9V最大輸出電流 為1.5A。穩(wěn)壓內(nèi)部含有過流、過熱保護(hù)電路，具有安全可靠，性能優(yōu)良、不易損壞、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。其 電壓調(diào)整率和電流調(diào)整率均優(yōu)于固

6、定式集成穩(wěn)壓構(gòu)成的可調(diào)電壓穩(wěn)壓電源。集成穩(wěn)壓塊 輸出端與調(diào)整端之間的固有參考電壓加于給定電阻兩端，將產(chǎn)生一個(gè)恒定電流通過輸出 電壓調(diào)節(jié)電位器，一般使用精密電位器，與其并聯(lián)的電容器C可進(jìn)一步減小輸出電壓的紋波。查手冊(cè)選整流二極管IN4001，其參數(shù)為：反向擊穿電壓UBR=50V>17Vft大整流電流 IF=1A>0.4A。負(fù)載采用滑動(dòng)變阻器方便觀察。2.測(cè)試參數(shù)：要求：(1 ) I Oma=200mA(2) 輸出直流電壓+ 5V,負(fù)載電流200mA(3) +3V +9V，連續(xù)可調(diào)：(4) 穩(wěn)壓系數(shù)Sv測(cè)試過程是：先調(diào)節(jié)自耦變壓器是輸入電壓增加10%即V仁242V測(cè)量這是對(duì)應(yīng)的輸出電壓Vo1;再調(diào)節(jié)自耦變壓器是輸入電壓減少 10%即V1=198V測(cè)量這是對(duì)應(yīng)的輸出電 壓 Vo2 ;然后測(cè)出V1=220V是對(duì)應(yīng)的輸出電壓 Vo。最后穩(wěn)壓系數(shù)即為VO /VO220VO1 VO2VI /VI 242 198VO由仿真實(shí)驗(yàn)測(cè)量可知 Vo2=5.177V Vo=5.174V Vo1=5.173V最后有上式即可求出：Sr 旦/旦|TO常數(shù)=3.8 X 10-3<5X 10-3Uo Ui(5)紋波電壓:輸出電壓3V輸出電壓6V輸出電壓9V波紋電壓30.207pV39.717N65.762pV五、實(shí)驗(yàn)總結(jié)通過這次課程設(shè)計(jì)，使我更加扎實(shí)掌握了有關(guān)電