直流稳压电源设计毕业论文.docx

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1、直流稳压电源设计毕业论文直流稳压电源由于具有效率高、体积小、重量轻的特点，近年来获得了飞速发展。直流稳压电源高频化是其发展的方向，高频化使开关电源小型化，并使直流稳压电源进入更广泛的应用领域，十分是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产品的小型化、轻便化。本文主要采用变压、整流、滤波、稳压的流程思路将输入220V沟通电转换成电压9V的直流电。直流开关稳压器中所使用的大功率开关器件价格较贵,其控制电路亦比拟复杂,另外,开关稳压器的负载一般都是用大量的集成化程度很高的器件组成的电子系统。晶体管和集成器件耐受电、热冲击的能力较差。因此开关稳压器的保护应该兼顾稳压器本身和负载的安全。保护电路的种类很多

2、,本文介绍了极性保护、程序保护、过电流保护、过电压保护、欠电压保护以及过热保护等电路。通常选用几种保护方式加以组合,构成完善的保护系统。直流高压稳压电源的长期稳定性主要受温度的影响，文中分析了直流高压稳压电源的构成原理，建立了温度稳定性的数学模型，给出了准确和可行的定量计算方法，并应用到详细的实例中加以验证，讲明了该模型的应用价值，对直流高压稳压电源的设计具有指导作用。本文设计的直流稳压电源具有方便简单、易学易改、成本低廉、功能实用的特点。关键词直流稳压电源；设计；制作；调试摘要.II第1章绪论(3)1.1课题背景(3)1.2课题研究的目的和意义(4)第2章直流稳压电源简介(5)2.1直流稳压

3、电源的定义(5)2.2直流稳压电源执行标准(5)2.3直流稳压电源的作用及用处(5)2.4直流稳压电源的构成(6)2.5直流稳压电源的分类(6)2.6直流稳压电源的基本功能和要求(7)2.7直流稳压电源的技术指标(7)第3章直流稳压电源的设计(10)3.1设计目的及要求(10)3.2直流稳压电源的基本组成(10)3.3直流稳压电源的电路原理图(12)3.4三端式直流稳压电源电路原理图(12)3.5开关型直流稳压电源的设计(13)第4章直流稳压电源的电路制作(14)4.1元器件的识别(14)4.2开关型降压直流稳压电源PCB板图(16)4.3开关型直流稳压电源元器件清单(16)4.4电路的焊接(

4、17)第5章直流稳压电源的电路调试(18)5.1调试方法(18)5.2容易出现的问题及解决方法(18)5.3制作、调试完成的开关型直流稳压电源(19)结论(20)第1章绪论几乎所有的电子设备都需要稳定的直流电源，因而直流稳压电源的应用非常的广泛。直流稳压电源的电路形式有很多种,有串联型、开关型、集成电路、稳压管直流稳压电源等等。在电子设备中，直流稳压电源的故障率是最高的长期工作在大电流和大电压下,电子元器件很容易损坏但在直流稳压电源中，通过整流、滤波电路所获得的直流电源的电压往往是不稳定的。输出电压在电网电压波动或负载电流变化时也会随之有所改变。电子设备电源电压的不稳定,将会引起很多问题。设计

5、出质量优良的直流稳压电源，才能知足各种电子线路的要求。因而,直流稳压电源的研究就颇为重要。目前产生直流稳压电源的方法大致分为两种:一种是模拟方法，另一种是数字方法。前者的电路均采用模拟电路控制，而后者则是通过数字电路进行自动控制。直流稳压电源朝着数字化方向发展。因而对于数控恒压源的研究是必要的。随着科学技术飞速发展,对电源可靠性、输出精度和稳定性要求越来越高,利用D/A转换器的高分辨率和单片机的自动检测技术设计程控电源就显示出其优越性。程控电源既能方便输入和选择预设电压值又具有较高精度和稳定性，而且能够任意设定输出电压或电流，所有功能由面板上的键盘控制单片机实现，给电路实验带来极大的方便,提高

6、了工作效率。1.1课题背景随着电子技术的发展，尤其是数字技术的发展，直流稳压电源变得越来越重要，而且贴近我们的实际生活。直流稳压电源已成为人们日常生活中必不可少的必需品，它不需要庞大的空间，体积小，安全性能高；已广泛应用于各种各样的电子设备中，给人们的生活、带来极大的方便。因而，得到了广泛的应用。在自动控制工业电器和家用电器方面有着广泛的用处。由于，本电路广泛应用于人们的日常生活中，所以，有很大的重用作用，能够使人们在不知不觉中感受方便。1.2课题研究的目的和意义研究目的：通过这次的课题研究我们希望在理清它的发展脉络上进一步了解它的发明原理，将平常所学习的知识运用到实验探索上，这对提高我们的动

7、手能力，创新意识，及锻炼思维活动无疑是一个莫大的帮助。同时我们也希望这次的研究能让同学进一步地了解直流稳压电源，而不是仅局限与课本知识以内。从小的突破点入手，把握又一项科技知识，进而实现课堂外的又一次提高,为当代教育科学尽一份气力！研究意义：通过本次设计，让我们更进一步的了解到直流稳压电源的工作原理以及它的要求和性能指标，也让我们认识到在此次设计电路中所存在的问题；而通过不断的努力去解决这些问题。在解决设计问题的同时本人也在其中有所收获。我们这次设计的这个直流稳压电源电路；采用了电压调整管和外加调整管来实现电压的调整部分；而稳流部分用可调式三端稳压电源管来实现。第2章直流稳压电源简介2.1直流

8、稳压电源的定义能为负载提供稳定直流电源的电子装置。直流稳压电源的供电电源大都是沟通电源，当沟通供电电源的电压或负载电阻变化时，稳压器的直流输出电压都会保持稳定。直流稳压电源随着电子设备向高精度、高稳定性和高可靠性的方向发展，对电子设备的供电电源提出了高的要求。2.2直流稳压电源执行标准国际电工委员会IEC已经制定了一些有关电源的标准，如直流稳压电源源标准：IEC478.11974（直流输出稳定电源术语）；IEC478.21986（直流输出稳定电源额定值和性能）；IEC478.31989（直流输出稳定电源传导电磁干扰的基准电安然平静测量）；IEC478.41976（直流输出稳定电源除射频干扰外的

9、试验方法）；IEC478.51993（直流输出稳定电源电抗性近场磁场分量的测量）。这一套标准公布施行的时间较早，我国相应的国家标准尚未公布。而有关直流稳定电源的电子行业标准SJ2811.187（通用直流稳定电源术语及定义、性能与额定值）、SJ2811.287（通用直流稳定电源测试方法）已发布施行13年了。长期以来，这两份标准对我国直流稳定电源的科研生产起到了很大的作用。2.3直流稳压电源的作用及用处直流稳压电源是做电子实验的必备仪器。电子电路要能完成所具备的功能，都必须有直流电源为其提供能量。直流稳压电源为电子电路提供电压连续可调的直流电压，同时还应具备电压电流显示、报警、过流保护等功能。直流

10、稳压电源可以广泛应用于国防、科研、大专院校、实验室、工矿企业、电解、电镀、直流电机、充电设备等。(1)可用于各种电子设备老化，如PCB板老化，家电老化，各类IT产品老化，CCFL老化，灯管老化。 (2)适用于需要自动定时通、断电，自动记周期数的电子元件的老化、测试。(3)电解电容器脉冲老练。(4)电阻器，继电器，马达等测试老练(5)整机老练；电子元器件性能测试，例行试验。2.4直流稳压电源的构成很多电子产品如电视机、电子计算机、音响设备等都需要直流电源，电子仪器也需要直流电源，实验室更需要独立的直流电源。为了提高电子设备的精度及稳定性，在直流电源中还要参加稳压电路，因而称为直流稳压电源。典型的

11、直流稳压电源主要由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路等几部分构成。电源变压器把50Hz的沟通电网电压变成所需要的沟通电压；整流电路用来将沟通电变换为单向脉动直流电；滤波电路用来滤除整流后单向脉动电流中的沟通成分即波纹电压，是指成为平滑的直流电；稳压电路的作用是当输入沟通电网电压波动、负载及温度变化时，维持输出直流电压的稳定。2.5直流稳压电源的分类直流稳压电源的发展已有几十年的历史，已从分立器件发展到集成电路。集成稳压电路具有体积小、重量轻、耗电少、寿命长等优点，随着功率集成电路的发展，集成稳压电路已有多个品种、多种型号问世，按输出电压、输出电流构成系列产品，已成为直流稳压电源的主流产品

12、，十分适用于小型电子设备使用。目前生产直流稳压电源种类很多，能够从不同的角度分类：1、按稳定的方式分，有参数型稳压器和反应调整型稳压器。参数型稳压器电路简单，主要是利用电子组件的非线性实现稳压，例如，1只电阻和1只稳压管可构成参数型稳压器。反应调整型稳压器具有负反应，是闭环调整系统，利用输出电压的变化，经样、比拟、放大得到控制电压，去控制调整元件，进而到达稳定输出电压的目的。2、按调整元件和负载连接方式分，有并联式稳压器和串联式稳压器。调整元件与负载并联的称为并联式稳压器，调整元件与负载串联的称为串联式稳压器。3、按作用器件分，有电子管稳压器、稳压管稳压器、晶体管稳压器、可控硅稳压器等。4、按

13、调整器件的工作状态分，有线性稳压器和开关稳压器。调整器件工作在线性放大状态的为线性稳压器，调整器件工作在开关状态的称为串联式稳压器。5、按电路的主要部分是集成电路还是分立元件分，有集成线性稳压器、集成开关稳压器和分立元器件组成的稳压器。2.6直流稳压电源的基本功能和要求1、输出电压值能够在额定输出电压值下面任意设定和正常工作。2、输出电流的稳流值能在额定输出电流值下面任意设定和正常工作。3、直流稳压电源的稳压与稳流状态能够自动转换并有相应的状态指示。4、对于输出的电压值和电流值要求准确的显示和识别。5、对于输出电压值和电流值有精准要求的直流稳压电源，一般要用多圈电位器和电压电流微调电位器，或者

14、直接数字输入。6、要有完善的保护电路。直流稳压电源在输出端发生短路及异常工作状态时不应损坏，在异常情况消除后能立即正常工作。2.7直流稳压电源的技术指标稳压电源的主要技术指标包括特性指标和质量指标，前者标识稳压电源的功能又称试用指标，后者反映了稳压电源质量的优劣。1、特性指标2、输入电压及适用范围。3、输出电压及输出电压调整范围4、额定输出电流指电源正常工作时的最大输出电流以及过流保护电流值。1电压调整率负载电流0及温度T不变而输入电压U1变化时，输出电压U的相对变化量U0/U与输入电压变化量U1之比值，称为电压调整率，即一般直流稳压电源的电压调整率SU为1%、0.1%、0.01%不等，其值越

15、小，稳压性能越好。电压调整率可以定义为：在负载电流和温度不变时，输入电压变化时，输出电压的变化量U0，单位为毫伏。2稳压系数稳压系数定义为负载不变时，输出电压相对变化量和输入电压相对变化量之比，即式中，U1为稳压电路输入直流电压，即整流电路的输出电压。一般情况下S在10-2?10-4数量级。显然，S越小稳压电路输出电压的稳定性越好。3负载调整率亦称电流调整率在沟通电源额定电压条件下，负载电流从零变化到最大时，输出电压的最大相对变化量用百分数表示4输出电阻内阻当输入电压固定时，输出电压变化量与负载电流变化量之比，称为输出电阻R0，亦称内阻，即R0=0T0Ui00IU=其单位为欧母。R0的大小反映了当负载变动时，稳压电路保持输出电压稳压的能力。R0越小负载能力越强，一般R0