2022年模拟电路一个5v直流稳压电源设计报告.docx

精品学习资源模拟电子技术课程设计题目： 220V 沟通电转换成 5V 直流电的电源设计课程名称：模拟电子技术课程设计学院：大数据与信息工程学院专业：电子信息工程年级：电信 151姓名： 夏成权学号： 1500890182指导老师：段渝龙、李国良、张盛耀2021 年7 月10 日欢迎下载精品学习资源220V 沟通电转换成 5V 直流电的电源设计一、需求随着科技不断的进展，电子产品的快速进展给我们的生活带来了许多的便 捷，但是大多数电子产品都无法直接利用220V 的家用电作为能源；电子产品的能源一般来自两个方面： 一、使用可以输出直流电压的电池； 由于一般干电池的使用周期很短， 出于对经济的考虑， 大多数人挑选锂离子或镍氢充电电池； 而充电电池都需要充电器；二、使用电源适配器；使用适配器将220V 沟通转化为合适的直流；因此，对于一个电子产品来说，不管使用哪种能源，一个匹配的电源适配器直流电源是必不行少的；然而我们四周的电源多为220v50HZ的沟通电；所以我们需要设计电路将频率为50Hz、有效值为 220V 的单相沟通电压转换为幅值稳固，输出电流为几十 A 以下的直流电压；本设计是要设计一个5V 直流电源供电；二、设计目的将频率为 50Hz、有效值为 220V 的单相沟通电压转换为幅值稳固为 5v的直流电压；制作此电源为后面的电子电路及设备供应稳固的直流电供电；三、设计思路1、一般直流电源有四个组成部分:电源变压器：将电网沟通电压 U1 变为整流电路所需的沟通电压 U2整流电路：将变压器次级输出的沟通电压变成单向的脉动直流电压U0滤波电路 : 排除脉动电压中的谐波重量 , 输出比较平滑的直流电压 U1 稳压电路：能在电源电压或负载电流变化时，保持输出直流电压的稳固；主要以这四个基本组成部分为基础；绽开设计一个+5V直流电源供电的电路；在输入端加一个插头便利从生活用电中得到输入； 在输出端加一个接线端子；以便供应输出端；这样的话大致的一个模型就呈现出来；考虑到直流电流电源；欢迎下载精品学习资源我们用四个 1N4007四个晶体管构成桥式整流桥； ，将 220V50Hz的沟通电转换为直流电；以电容元件进行整流； 由于我们要输出 5V 的电压, 所以选用 LM7805输入电压为 10V,最小输入电压 7V；输出电压为 5V；输出最大电流为 1A三端稳压器；四、需要仪器及设备万用板一个， 1N4007晶体管四个，220 伏至 8 伏50 沟通变压器一个，电解电容 2200F 一个，电解电容 100UF 两个， LM7805三端稳压器一个；电烙铁一个，松香假设干，锡丝假设干，导线假设干；接线端子；五、设计方法1、 设计原理连接图2、根据原理图分步设计1变压器变压变压器是这一电源电路起始部分，将220V 的电网电压转变为本设计所需的较低的电压 8V 左右 ，就可以进行下一阶段的整流部分；一般规定U1为变压器的高压端， U2为变压器的低压端，由 U1/N1=U2/N2得 U1侧的线圈要比 U2侧的线圈要多，这样就可以将 220V 的电网电压降低，故需要 220 伏至 8 伏 50W沟通变压器一个；如下图：2单相桥式全波整流电路将沟通电网电压转换为所需电压， 整流电路由四只整流二极管组成； 抱负的欢迎下载精品学习资源二极管， 二极管正向导通时电阻为零， 反向导通时电阻无穷大； 在 U2 的正半周， 电流从变压器副边线圈的上端流出， 经过二极管 D1，再由二极管 D4流回变压器， 所以 D1、D4正向导通， D2、D3反向截止， 产生一个极性为上正下负的输出电压；在 U2 的负半周，其极性正好相反，电流从变压器副边线圈的下端流出，经过二极管 D2，再由二极管 D3流回变压器，所以 D1、D4 反向截止， D2、D3 正向导通；桥式整流电路利用了二极管的单向导电性，利用四个二极管，是它们交替导通，从而负载上始终可以得到一个单方向的脉动电压；单相桥式整流电路如下图：3电容滤波本设计的滤波电路采纳的是电解电容和一般电容并联方式滤波，当电解电容两端电压上升时，电解电容充电，电压降低时，电解电容放电，让电压降低时的坡度变得平缓， 从而起到滤波的作用； 电解电容单位体积的电容量特别大， 能比其它种类的电容大几十到数百倍，电解电容并；滤波电路如下图：4直流稳压三端稳压器；由于我们要输出 5V的电压 , 所以选用 LM7805 输入电压为 10V,最小输入电压 7V；输出电压为 5V；输出最大电流为 1A三端稳压器；欢迎下载精品学习资源如下图电路为输出电压 +5V、输出电流 1.5A 的稳压电源；它主要由电源变压器，桥式整流电路 D1 D4，滤波电容 C1、C3，防止自激电容 C2、C3和一只固定式三端稳压器 LM7805组合而成；220V 沟通市电通过电源变压器变换成沟通低压，再经过桥式整流电路D1 D4和滤波电容 C1的整流和滤波，在固定式三端稳压器LM7805的 Vin 和 GND两端形成一个并不特别稳固的直流电压 该电压经常会由于市电电压的波动或负载的变化等缘由而发生变化 ；此直流电压经过 LM7805的稳压和 C3的滤波便在稳压电源的输出端产生了精度高、 稳固度好的直流输出电压； 三端稳压器是一种标准化、系列化的通用线性稳压电源集成电路，以其体积小、成本低、性能好、工作牢靠性高、使用简捷便利等特点， 成为目前稳压电源中应用最为广泛的一种单片式集成稳压器件；六、参数分析1输出滤波电容 C4：参考输出电流 , 所以输出滤波电容 C4=100UF(2) 稳压器: 由于要输出 5V 的电压，所以选用 LM7805输入电压为 10V, 最小输入电压 7V；输出电压为 5V；输出最大电流为 1A虽然 LM7805最大电流是一安培，但实际使用一般不要超过 500mA，否就会发热很大， 简单烧坏；一般负载电有 200mA以上时需要散热片；(3) 滤波电容 C1欢迎下载精品学习资源(4) 稳压器前取小电容，故 C2=C3=UF.(5) 变压器：变压器是这一电源电路起始部分，将220V 的电网电压转变为本设计 所需 的较 低 的电 压 9V左 右 ， 就 可 以进 行下 一阶 段 的整 流 部 分；故需要 220伏至9伏沟通变压器一个；(6) 整流二极管： 在含稳压器 LM7805的电路中的二极管挑选 : 由于二极管最大瞬时反向工作电压URM>1.414U2=8×；由于 IN4007 1N4007电流特性 1A 耐压50VIN4007；只要求其最高反向工作电压大于2 U2，即大于 11.312V保证在反向时不会被击穿；我采纳的是 1N4007欢迎下载精品学习资源六、仿真仿真结果与预期结果相差不大；因试验存在误差；七、结论1、电路实现功能该电路将输入家用 220v50HZ沟通电，经过全桥整流，稳压后输出稳固的直流电；5v2、到达指标便利有用，输出电压稳固，电路能带动肯定的负载2、 应用领域本稳压电源可作为 TTL 电路或单片机电路的电源； 广泛应用于水力、 火力发电厂，各类变电站和其它使用直流设备的用户 如发电厂、变电站、配电站、石化、钢铁、电气化铁路、房地产等 ，为信号设备、爱护、自动装置、事故照明及断路器分、合闸操作供应直流电源，它也同样广泛的应用于通信部门、电脑房、医院、矿井、宾馆，以及高层建筑的牢靠应急电源，用 途特别广泛；欢迎下载