2022年模拟电子课程方案直流稳压电源方案 .docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用直流稳压 电源的设计目录前 言 言 22直 流 流稳 稳 压 压 电 电 源 源 的 的 设 设 计 计 33一 、设 设 计 计 目 目 的 的 及 及 其 其 实 实 际 际 应 应 用 用 33二 、任 任 务 务 要 要 求 求 33三 、实 实 验 验 原 原 理 理 及 及 其 其 各 各 个 个 分 分 电 电 路 路 图 图 33A电源变压器 4B整流电路 4C滤波电路 7D.稳压电路 10名师归纳总结 四 .总 总 电 电 路 路 图 图 1122第 1 页,共 12 页五 .参 参 考 考 文 文

2、献 献 1122六 .心 心 得 得 体 体 会 会 1133- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用前言电子技术是当今高新技术的“ 龙头” ,各先进国家无 不把它放在优先的进展的位置；电子技术是电类专业的一 门重要的技术基础课,课程的显著特点之一是它的实践 性；要想很好的把握电子技术,除了把握基本器件的原 理,电子电路的基本组成及分析方法外,仍要把握电子器 件及基本电路的应用技术,课程设计就是电子技术教案中 的重要环节；本课程设计就是针对模拟电子电路这门课程的要求所 做的,同时也将学到的理论与实践紧密结合；本设计是设计的直流稳压电

3、源；直流稳压电源一般是 由 电源变压器、 整流电路 、 滤波电路 和 稳压电路 四部分组 成；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 一 、 设 设 计 计 目 目 的 的 及 及 其 其 实 实 际 际 应 应 用个人资料整理仅限学习使用熟识模拟电子课程设计方法和规范,达到应用电子技术的目的,并培育动手才能,学会阅读相关科技文献,查找器件手册与相关参数,整理总结设计报告；电子电路工作时都需要直流电源供应能量,电池因使用费用高 , 一般只用于低功耗便携式的仪器设备中；二 、 任 任 务 务 要 要 求设计稳压电源目的就是

4、要把工频沟通电源或者直流变化的电源通过此装置变为直流稳压电源,并画出整体电路；三 、 实 实 验 验 原 原 理 理 及 及 其 其 各 各 个 个 分 分 电 电 路 路 图示：稳压电源由 电源变压器、整流电路、滤波电路 和稳压电路 四部分组成如图 1 所名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用A电源变压器电源变压器供应最初的电源,需要经过整流 求,一般为工频电流或者家用的电流；B整流电路、 滤波、稳压才能满意要整流电路的任务是将经过变压器降压以后的沟通电压变换为直流电压；变压器的挑选,除了应

5、满意功率要求外,它的次级输出电压的有效值 2 应略高 于要求稳压电路输出的直流电压值；对于高质量的稳压电源,其整流电路一般 都选用桥式整流电路；整流电路常见的有单相桥式整流电路,单相半波整流电 路,和单相全波整流电路；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用图 2 单相桥式整流电路 1. 工作原理 单相桥式整流电路是最基本的将沟通转换为直流的电路,如图 a）所示；在分析整流电路工作原理时,整流电路中的二极管是作为开关运用,具有单向导电性；依据图1a）的电路图可知：当正半周时,二极管D1、D3 导

6、通,在负载电阻上得到正弦波的正半周；当负半周时,二极管D2、D4 导通,在负载电阻上得到正弦波的负半周；在负载电阻上正、负半周经过合成,得到的是同一个方向的单向脉动电压；单相桥式整流电路的波形图见图 1b）；2. 参数运算依据图 1b）可知,输出电压是单相脉动电压,通常用它的平均值与直流电压等效； 输 输 出 出 平 平 均 均 电 电 压 压 为流过负载的平均电流为名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用流过二极管的平均电流为二极管所承担的最大反向电压流过负载的脉动电压中包含有直流重量和沟通重

7、量,可将脉动 电压做傅里叶分析,此时谐波重量中的二次谐波幅度最大；脉动系数 值与平均值的比值；3. 单相桥式整流电路的负载特性曲线S 定义为二次谐波的幅单相桥式整流电路的负载特性曲线是指输出电压与负载电流之间的关系该曲线如图 3 所示,曲线的斜率代表了整流电路的内阻；单相桥式整流电路的变压器中只有沟通电流流过,而半波和全波整流电路中均有直流重量流过；所以单相桥式整流电路的变压器效率较高,在同样功率容量条件下,体积可以小一些；单相桥式整流电路的总体性能优于单相半波和全波整名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理

8、 仅限学习使用流电路,故广泛应用于直流电源之中；留意,整流电路中的二极管是作为开关运用的；整流电路既有沟通量,又有直流量,通常对 输入 沟通）用有效值或最大值；输出 交直流）用平均值；整流管正向电流用平均值；整流管反向电压用最大值；C滤波电路 1. 滤波的基本概念 滤波电路利用电抗性元件对交、直流阻抗的不同,实现滤波；电容器 C对直 流开路,对沟通阻抗小,所以 C应当并联在负载两端；电感器 L 对直流阻抗小,对沟通阻抗大,因此 L 应与负载串联；经过滤波电路后,既可保留直流重量,又 可滤掉一部分沟通重量,转变了交直流成分的比例,减小了电路的脉动系数,改 善了直流电压的质量；2. 电容滤波电路

9、现以单相桥式整流电容滤波电路为例来说明；电容滤波电路如图 15.06 所 示,在负载电阻上并联了一个滤波电容 C；3. 滤波原理名师归纳总结 如 V2 处于正半周,二极管D1、 D3 导通,变压器次端电压V2 给电容器C 充第 7 页,共 12 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用电；此时 C相当于并联在 V2 上,所以输出波形同 V2,是正弦波；当 V2到达 t= /2 时,开头下降；先假设二极管关断,电容 C 就要以指数规律向负载 L 放电；指数放电起始点的放电速率很大；在刚过 t= /2 时,正弦曲线下降的速率很慢；所以

10、刚过 t= /2 时二极管仍旧导通；在超过 t= /2 后的某个点,正弦曲线下降的速率越来越快,当刚超过指数曲线起始放电速率时,二极管关断；所以在 t2 到 t3 时刻,二极管导电,充电,Vi=Vo 按正弦规律变化；t 1 到 t 2 时刻二极管关断, Vi=Vo 按指数曲线下降,放电时间常数为 RLC；需要指出的是,当放电时间常数RLC增加时, t 1点要右移, t 2 点要左移,二极管关断时间加长,导通角减小；反之,RLC削减时,导通角增加；明显；当RL很小,即 I L 很大时,电容滤波的成效不好,见图18.05 滤波曲线中的 2；反之,当 RL 很大,即 I L很小时,尽管 C 较小 ,

11、 RLC 仍很大 , 电容滤波的成效也很好,见滤波曲线中的 3；所以电容滤波适合输出电流较小的场合；此外,为了进一步减小负载电压中的纹波,电感后面可再接一个电容而构成倒 L 型滤波电路或采纳 型滤波电路,分别如图5所示；名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用4. 电容滤波电路参数的运算 电容滤波电路的运算比较麻烦,由于打算输出电压的因素较多；工程上有具体的曲线可供查阅,一般常采纳以下近似估算法：一种是用锯齿波近似表示,即另一种是在 RLC= 电压调剂范畴：是指可调式稳压电源的最大输出电压 om

12、ax 与最小输出电压omin 之间的范畴；2 电压调整率 v：是指负载不变时,电网电压的相对变化量与由此引起的输出电压的相对变化量之比,即3 电流调整率i ：是指输入电压不变而负载变化时,负载电流 o 在规定的范畴内变化而引起的输出电压的相对变化量,即4 输出电阻r o ：就是稳压电源的内阻；它可以通过测量电源空载时的输出电压 o 和接入负载 L 时的输出电压 o 而求得,即5 纹波抑制比rip ：是指稳压电源对沟通纹波的抑制才能；定义为电源的输入纹波电压i 与输出纹波o 之比值；常用 dB 值表示；即名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 12 页精选学习资料 - - -

13、- - - - - - 四 .总 总 电 电 路 路 图个人资料整理仅限学习使用五 .参 参 考 考 文 文 献1 康华光电子技术基础模拟部分） M北京：高等训练出版社,2002名师归纳总结 2 高吉利 . 电子技术基础试验和课程设计；电子工业出版社；2002. 第 11 页,共 12 页3 张庆双 . 电子原器件的选用和检测；机械工业出版社；2003. - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 4 个人资料整理仅限学习使用杨拴科 . 模拟电子技术基础；高等训练出版社.2003 5 孙肖子张企民；模拟电子技术简明教程；西安电子科技高校出版社；2001. 六 .

14、心 心 得 得 体 体 会经过一个星期的模拟电子线路课程设计过程,我学到了许多东西,对一学期以来所学的电子方面的学问也重新学习和复习了一遍,也对自己在模拟电子方面才能有了更客观的熟识和评判；在这次设计过程中,从最基本的查元件,找资料做起,明白了完整的电子设计的一般步骤,也和同学们共同探讨,学到了许多课堂上学不到的东西,也遇到了各种各样从没想过的问题,通过请教老师,和同学沟通,并真的解决了它们,可以说是为我们以后在电子领域的进展做了一些有益的尝试,同时也使我增加了对电子方面学问的 爱好,也从中发觉了自己的一些不尽如人意的地方,以后要多改进；最终,在这里也特别感谢指导老师,感谢你们的耐心指导,谢 谢！名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 12 页