正负15V输出电源(全国大学生电子设计大赛培训报告).docx

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1、2023 年全国大学生电子设计竞赛设计报告大负载双输出直流稳压电源0摘要本次设计的直流线性稳压源运用 LM317/LM337 稳定输出电压，运用共集电极射极跟随器扩大输出电流，加大电源系统的推动负载的力量，稳定输出的电流和电压。输入 AC12V，输出 DC15V，射极跟随器单独供电 DC18V。本次稳压源主要由电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路、扩流电路五局部组成。本系统由环形变压器、集成运放 LM324、LM317/LM337，电阻、三极管等元件组成，完成了 0-3A 大输出电流及 DC15V 稳定的电压输出。关键字：共集电极射极跟随器，扩流，直流线性稳压。AbstractThe de

2、sign of the linear dc voltage stabilizer using the LM317 / LM337 stable output voltage, using common collector emitter follower to expand output current, increasing the ability of driving load of power system, stable output current and voltage. Input AC + 12 v, output DC + 15 v, emitter follower to

3、separate the power supply DC + 18 v. The voltage source is mainly composed of power transformer, rectifier circuit, filter circuit, voltage stability, expanding flow circuit of five parts. This system consists of ring transformer, integrated op-amp LM324, LM317 / LM337, components such as resistors,

4、 transistors, completed the 0 to 3 a large output current and DC + 15 v stable voltageoutput.Key words: common collector emitter follower, flow, and dc linear regulator.2目录一、 方案论证与比较3二、 系统设计与分析3总体设计31、系统框图32、模块说明4（1） 电源变压器：4（2） 整流电路：4（3） 滤波电路：4（4） 稳压电路：4（5） 扩流电路5三、 测试方法与数据51、测试仪器：52、测试方法53、测试数据：5四、结

5、论：6五、参考文献：6附录73一、 方案论证与比较方案一：简洁的并联型稳压电源并联型稳压电源的调整元件与负载并联，动态特性好，电路简洁，并具有自动保护功能，负载短路时调整管截止，牢靠性高，但效率低，尤其是小电流时， 调整管需承受很大的电流，损耗过大。优点：电路动态特性好，电路简洁，并具有自动保护功能，负载短路时调整管截止，牢靠性高。缺点：效率低，负载较小，当小电流时，调整管需承受很大的电流，损耗过大。总结：从输出效率方面考虑，该方案不行取。方案二：由固定式三端稳压器7815、7915组成由固定式三端稳压器7815、7915组成，它的稳压值为+15V 和-15V，它属于 CW78*和 CW79*

6、系列稳压器，输入端接电容可以进一步滤波，输出端接电容可以转变负载的瞬间影响，此电路比较稳定。优点：由固定式三端稳压器7815、7915组成，输入端接电容可以进一步滤波，输出端接电容可以转变负载的瞬间影响，电路比较稳定。缺点：电流小,可带负载小。总结：从输出电流及推动负载方面考虑，不行取。方案三：共集电极射极跟随器运用 LM317/LM337 输出15V 电压，运用共集电极射极跟随器扩流，增大负载。共集电极射极跟随器主要由 TIP142/TIP147 及 MPS6514/MPS3638 三极管构成，主要功能是扩大电流，为负载供给较大的电流。优点：输出的电压比较稳定，推动负载的力量较强，电流较大较

7、稳定。缺点：电路较简单结论：综合考虑，该方案能够实现题目要求，所以选取该方案。二、 系统设计与分析总体设计（1） 系统框图，如图 2-1-1 所示图 2-1-1(a)稳压电源的组成框图图 2-1-1b整流与稳压过程2、模块说明（1） 电源变压器：电源变压将 AC220V 输入电压变为 AC12V 沟通低电压。（2） 整流电路：整流电路原理：整流电路中用了电桥，利用二极管的单向导电性，将正负交替的正弦沟通电压整流为单向的脉冲电压。（3） 滤波电路：利用电容储能的特性，将整流的能量储存起来，然后缓慢的释放给负载，尽可能的将单项脉冲电压中的脉动成分滤掉，时输出的电压为比较平滑的电压。（4） 稳压电路

8、：4直流稳压电路作用：使输出的直流电压，在电网电压或负载电压发生变化时保持稳定。运用 LM317/LM337 将输出的电压稳定在 DC15V 左右。（5） 扩流电路利用共集电极射极跟随器，在不转变输出电压的根底上将电流扩大至3A 左右，加大了推动负载的力量。共集电极射极跟随器：运用 LM324 和 TIP142/TIP147/MPS6514/MPS3638 三极管及其他假设干电阻构成，具有良好的扩流作用。三、 测试方法与数据1、测试仪器：测试使用的仪器设备如表 1 所示：表 1测试使用仪器与设备序号仪器名称主要技术指标1直流可调稳压电源0V30V2数字式万用表20A2、测试方法:首先不接入负载

9、，用万用表测其空载时的输入、输出电压；之后接入负载(变阻箱)后接通电源，调整负载至所需要的阻值，用万用表测试输入电流、电压与输出电压、电流，并计算系统效率，具体见测试数据。3、测试数据：1输入正电压，调整负载，测得数据如表二所示：表二输入正电压所测数据负载输入电压输入电流输出电压输出电流效率( )0(V)20(A)(V)015.023(A)0( )-100200.1414.9750.14678.08%50200.2914.9280.28874.13%40200.3614.9050.35874.11%30200.4814.8660.47573.56%20200.7114.8200.70373.3

10、7%10201.3814.6801.37172.92%8201.6514.6301.63772.57%5202.5214.4002.48070.86%4203.0614.2502.99069.62%(2)输入负电压，调整负载，测的数据如表三所示：表三 输入负电压所测数据负载输入电压输入电流输出电压输出电流效率( )(V)0-20(A)(V)(A)( )-100-2050-2040-2030-2020-2010-208-205-204-20四、结论：本直流线性稳压电源能较好的完成根本局部和发挥局部，输出电压能稳压在DC15V，输出电流大，推动负载力量强，工作状态稳定，转换效率高达 78.08%。五、参考文献：1 杨素行，模拟电子技术根底简明教程，第三版，高等教育出版社，2023 年出版。2 全国大学生设计竞赛组委会，全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编 2023第一版，北京理工大学出版社，2023 年第一次印刷。3 黄智伟，王彦，陈光文，全国大学生电子设计竞赛训练教程电子，电子工业出版社，2023.4 黄继昌，乔苏文，张海贵，电源专用集成电路及其应用，人民邮电出版社， 2023.附录系统总原理图8