2022年v直流稳压电源设计资料.docx

名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -5V 直流稳压电源设计新疆工程学院实 训 报 告实 训 科 目 电子技术实训系部机械系专业教室及电子试验室班级姓名实 训地 点指 导教 师李积芳完 成日 期新疆工程学院教务处I细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页,共 14 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -5V 直流稳压电源设计新疆工程学院电气与信息工程系电子实训任务书专业班级周数2022/2022 学年上学期2022 年 1 月日实训名称电子技术实训设计题目指导老师起止时间1设计地点实训目的：1、 贯彻理论联系实际的教学原就,巩固和扩大已学过的电子技术的基础学问,为技术基础课和专 业课程的学习建立初步的感性熟识并提高同学的工程实践才能；2、把握电路板的设计的基本方法；3、明白电子产品的设计过程及工艺要求,电子元器件的识别、老化、挑选、测试、焊接、装配及调 试,把握电子线路的安装、焊接和调试的基本技能；4、明白一种电子设备主要零部件加工过程的技术要求、结构原理以及装配调试工艺；5、培育同学的劳动观念,加强组织性和纪律性,促进同学综合素养的全面提高；实训任务或主要技术指标：1、完成任务书；2、电子电路设计才能训练,熟识所制作电路的工作原理,能画出原理图和安装图；3、完成实训报告；实训进度与要求：第一天、验收任务书 其次天、制作原理方案设计 第三天、调试制作 第四天、调试制作及完成报告 第五天、答辩验收并上交报告（自己小组依据实际制作项目细化工作）主要参考书及参考资料：（要求参考书在 3 本以上）II细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页,共 14 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -5V 直流稳压电源设计新疆工程学院电子实训成果表学 生 姓 名 专 业 班 级设 计 题 目考 核考 核 内 容年月日满评项 目分分考1、工作态度与纪律152、基本理论、基本学问、基本技能和外文水平103、独立工作才能、分析和解决问题才能10核4、完成任务的情形与水平（产品质量）205、实训报告质量（正确性、条理性、制造性和有用性）20项56、完成任务书所规定的内容和要求目7、设计内容的叙述108、回答疑题的正确性10指导老师签字：（留意：旷课一票拒绝）目录III细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页,共 14 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -5V 直流稳压电源设计摘要第一章 引言 .3 1.1 硬件电路设计要求电路设计 .41.11 元件选取电源变压器 .81.12 整流二极管的挑选滤波电容的 其次章 网站导航概述C的确定 .8总结 .10 致谢参考文献 .11IV细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页,共 14 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -5V 直流稳压电源设计内容摘要直流稳压电源一般由电源变压器,整流滤波电路及稳压电路所组成；变压器 把市电沟通电压变为所需要的低压沟通电；整流器把沟通电变为直流电；经滤波 后,稳压器再把不稳固的直流电压变为稳固的直流电压输出；本设计主要采纳直 流稳压构成集成稳压电路,通过变压,整流,滤波,稳压过程将 220V沟通电,变为稳固的直流电,并实现 5V电压稳固输出；5V,变压器,整流,滤波,稳压器 关键词：V细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页,共 14 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -5V 直流稳压电源设计引 言 关于稳压电源的分类,第一就应当清晰电源的输出是什么,是输出直流电仍是输 出沟通电；其次个层次的分类可以依据调整管的工作状态来分类；第三个层次的 分类就是依据稳压电路与负载的连接方式来分类；再往下面细分由于各种不同的 电路特性相差太大,就不好一概而论,应当依据每一个详细类别的特性进行分类 区分了；当然这里所谈的分类只是依据直流稳压电源的特点给出一个大致的分类 思路,图 1 是依据上面的思路划分的稳压电源种类；图 1 稳压电源分类依据调整管的工作状态,我们常把直流稳压电源分成两类：线性稳压电源和 开关稳压电源1；线性稳压直流电源的特点是：输出电压比输入电压低；反应速1细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页,共 14 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -5V 直流稳压电源设计度快,输出纹波较小；工作产生的噪声低；效率较低 现在常常看的 LDO就是为明白决效率问题而显现的 ；发热量大（特殊是大功率电源） ,间接地给系统增加 热噪声；线性电源产品可广泛应用于科研、大专院校、试验室、工矿企业、电解、电 镀、充电设备等；开关电源的工作过程相当简单懂得,在线性电源中,让功率晶体管工作在线性模式,与线形电源不同的是,PWM开关电源是让功率晶体管工作在导通和关断的状态,在这两种状态中,加在功率晶体管上的伏- 安乘积是很小的（在导通时,电压低,电流大；关断时,电压高,电流小）半导体器件上所产生的损耗；/ 功率器件上的伏安乘积就是功率与线性电源相比, PWM开关电源更为效的工作过程是通过“ 斩波 ”2 ,即把输入的直流电压斩成幅值等于输入电压幅值的脉冲电压来实现的；脉冲的占空比 由开关电源的掌握器来调剂；一旦输入电压被斩成沟通方波,其幅值就可以通过 变压器来上升或降低；通过增加变压器的二次绕组数就可以增加输出的电压组数；最终这些沟通波形经过整流滤波后就得到直流输出电压；开关电源产品广泛应用于工业自动化掌握、军工设备、科研设备、LED照明、工控设备、通讯设备、电力设备、仪器外表、医疗设备、半导体制冷制热等领域；2细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页,共 14 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -5V 直流稳压电源设计第 1 章 直流稳压电源直流稳压电源是一种将220V工频沟通电转换成稳压输出的直流电压的装置,它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成 2 ,见图 2；T工频沟通整脉动直流滤稳直流负流波压载图 2 直流稳压电源框图其中：电源变压器：是降压变压器,它将电网220V沟通电压变换成符合需要的沟通电压,并送给整流电路,变压器的变比由变压器的副边电压确定； 整流电路：整流电路将沟通电压变换成脉动的直流电压；再经滤波电路 滤除较大的纹波成分,输出纹波较小的直流电压；常用的整流滤波电路有全波整 流滤波、桥式整流滤波等； 滤波电路：可以将整流电路输出电压中的沟通成分大部分加以滤除,从而得到比较平滑的直流电压；各滤波电容C满意 RC（ 35）T/2 ,或中 T 为输入沟通信号周期, RL为整流滤波电路的等效负载电阻； 稳压电路：稳压电路的功能是使输出的直流电压稳固,不随沟通电网电 压和负载的变化而变化；常用的集成稳压器有固定式三端稳压器与可调式三端稳 压器；3细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页,共 14 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -5V 直流稳压电源设计第 1 章 硬件电路 1.1 设计要求 直流稳压电源的主要技术指标： 输入电压沟通 220v,输出直流电压 Uo= 5v 输出电流 Io=1A1.11 整流电路 整流电路的作用是将沟通降压电路输出的电压较低的沟通电转换成单向脉动 性直流电,这就是沟通电的整流过程,整流电路主要由整流二极管组成 3 ；经过 整流电路之后的电压已经不是沟通电压,而是一种含有直流电压和沟通电压的混 合电压,习惯上称单向脉动性直流电压；图 3 单相全波整流电路在 u2 的正半周内,二极管VD1、VD3导通, VD2、VD4截止； u2 的负半周内,VD2、VD4导通, VD1、VD3截止；正负半周内部都有电流流过的负载电阻 RL,且 方向是一样的；电路的输出波形如图 4 所示；在桥式整流电路中,每个二极管都只在半个周期内导电,所以流过每个二极 管的平均电流等于输出电流的平均值的一半,即电路中的每只二极管承担的最大反向电压为2U2U2 是变压器副边电压有效值 ；1.112 滤波电路 滤波电路常用于滤去整流输出电压中的纹波；在设计中,常利用电容器两端的电压不能突变和流过电感器的电流不能突变的特点,将电容器和负载电容并联 或电容器与负载电阻串联,以达到使输出波形基本平滑的目的；I2 是变压器副边电流的有效值；1.113 稳压电路 前面所争论的整流滤波电路,都是不能保证输出稳固的直流电压；输出电压不稳固的主要缘由有以下几个方面：经整流滤波后输出的直流电压,虽然平滑程度较好,但其稳固性仍比较差；其缘由主要有以下几个方面：1、由于输入电压不稳固（通常沟通电网答应有 滤波电路输出直流电压不稳固；4± 10的波动）,而导致整流细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 9 页,共 14 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -5V 直流稳压电源设计2、由于整流滤波电路存在内阻,当负载变化时,引起负载电流发生变化,使输出直流电压发生变化；3、由于电子元件（特殊是导体器件）的参数与温度有关,当环境温度发生 变化时,引起电路元件参数发生变化,导致输出电压发生变化；4、整流滤波后得到的直流电压中仍旧会有少量纹波成份,不能直接供应那 些对电源质量要求较高的电路；所以,为了得到输出稳固的直流电压,经整流滤波后的直流电压必需实行一 定的稳压措施才能适合电子设备的需要；本设计选用固定式三端稳压器；选用W7805三端正电源稳压电路,输出稳固+5v 电压；选用 W7905三端负电源稳压电路,输出稳固的-5v 电压；它有一系列固定的电压输出,应用特别的广泛；每种类型由于内部电流的限制,以及过热爱护和安全工作区的爱护,使它基本上不会损坏；假如能够供应足够的散热片,它们就能够供应大于1.5A 的输出电流；虽然是依据固定电压值来设定的,但是当接入适当的外部器件后,就能获得各种不同的电压和电流；具有如下特点：（1）短路电流 230mA,峰值电流 2.2A,但是当输出电流超过 1.5A 时,就需要供应足够的散热片；（2）输入电压极限值35v,输出电压典型值为5V,最大值 5.25V；（3）热过载爱护；（4）短路爱护；（5）输出晶体管安全工作区爱护；78xx/79xx 系列在降压电路中应留意以下事项：（1）输入输出压差不能太大 , 太大就转换效率急速降低,而且简单击穿损坏；（2）输出电流不能太大, 1.5A 是其极限值；大电流的输出,散热片的尺寸要足够大,否就会导致高温爱护或热击穿；（3）输入输出压差也不能太小 , 大小效率很差；其封装电路如图 5 所示；5细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 10 页,共 14 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -5V 直流稳压电源设计图 5 W7805/ W7905引脚图 其中,对于 W7805：1 端为输入端, 2 端为公共端, 3 端为输出端；对于 W7905：1 端为公共端, 2 端为输入端, 3 端为输出端；图 6 稳压器电路其中,正常时,输入与输出之间的电压不得低于 2v；Ci、Co用于实现频率补偿,防止稳压器产生高频自激和抑制电路引入的高频干扰；直流稳压电路整体图直流稳压电路图如图 7 所示；1.12 元件选取 1.121 电源变压器 在电容滤波的整流电路中,变压器次级线圈除供应负载电流外,仍要向电容充电；由于充电时的电流瞬时值很大,因此通过变压器次级线圈的电流平均值虽然等于 I =,但通过变压器次级线圈的有效值I 2 要比 I =大,I 2 和 I =的关系打算于电流脉冲波型的外形,波型愈小,有效值愈大；由于一般这种整流电路后面都要用稳压电路,因此以上估算已能解决实际问电阻的判别和应用1 电阻元件的识别与应用 1电阻元件的识别1 电阻的分类、特点及用途 电阻的种类较多,按制作的材料不同,可分为绕线电阻和非绕线电阻两大类；非绕线电阻因制造材料的不同,有碳膜电阻、金属膜电阻、金属氧化膜电阻、实心碳质电阻等；另外仍有一类特殊用途的电阻,如热敏电阻、压敏电阻等；6细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 11 页,共 14 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -5V 直流稳压电源设计热敏电阻的阻值是随着环境和电路工作温度变化而转变的；它有两种类型,一种 是随着温度增加而阻值增加的正温度系数热敏电阻；另一种是随着温度增加而阻值减小的负温度系数热敏电阻；在电信设备和其它设备中作正或负温度补偿,或 作测量和调剂温度之用；压敏电阻在各种自动化技术和爱护电路的交直流及脉冲电路中,作过压爱护、稳压、调幅、非线性补偿之用；特殊是对各种电感性电路的熄灭火花和过压爱护有 良好作用；1.123 滤波电容的 C的确定RLCRL为负载阻值 越大,电容器放电越慢,输出电压平均值越大；一般可选放电时间常数 RLC大于 C的充电周期 35 倍4. 对桥式整流来说 ,C 的充电周期等于沟通电网周期的一半实物图7细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 12 页,共 14 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -5V 直流稳压电源设计总结通过近一段时间的努力 , 在指导老师们的辛勤指导下, 在同学的帮忙下 , 结合软件硬件 , 最终将直流稳压电源制作完成了；让我感觉到所学的学问能得到很好 的应用,巩固了所学的专业学问,增强了自己的动手才能,在制作计的过程中学 到了许多东西；通过本次毕业设计 , 我用自己所学的专业学问结合同学看法完成了实物,并 且达到中意的成效；在这次设计中我用到了模拟电路、数字电路、Protel 99 SE 等课程学到的学问,让我明白自身学问的缺乏,许多方面需要进一步加强；在整个毕业设计期间我进一步明白了PCB板的制作,更能娴熟的应用Protel 99 SE软件补偿许多以前没留意到的地方,通过本次学习收成不少；进一步提高了硬件软件结合的产品设计与开发才能,当然在这方面仍有许多地方需要努力；在过程 中我得到过许多同学的帮忙,以及指导老师的看法,使得我的毕业设计圆满完成；这些体会在以后的工作中肯定会有很大的帮忙的；8细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 13 页,共 14 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -5V 直流稳压电源设计参考文献1 白德鹏红外遥控的直流稳压电源电子科技高校学位论文,2007 2 王鸿麟直流稳压电源的原理和设计北京：人民邮电出版社,19813 李哲英,李晓光,陈同占现代电子系统小功率直流稳压电源设计北京：中国铁道出版社, 19964 王兆安,黄俊电力电子技术北京：机械工业出版社,2005感谢感谢电子技术老师对我们的淳淳教诲,感谢买电子原件老板的耐心介绍；感谢团队的努力坚持不懈！9细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 14 页,共 14 页 - - - - - - - - -