1、直流穩壓電源的設計目錄前言2直流穩壓電源的設計3一、設計目的及其實際應用3二、任務要求3三、實驗原理及其各個分電路圖3A電源變壓器4B整流電路4C濾波電路7D. 穩壓電路10四.總電路圖12五.參考文獻12六.心得體會13前言 電子技術是當今高新技術的“龍頭”，各先進國家無不把它放在優先的發展的地位。電子技術是電類專業的一門重要的技術基礎課，課程的顯著特點之一是它的實踐性。要想很好的掌握電子技術，除了掌握基本器件的原理，電子電路的基本組成及分析方法外，還要掌握電子器件及基本電路的應用技術，課程設計就是電子技術教學中的重要環節。本課程設計就是針對模擬電子電路這門課程的要求所做的，同時也將學到的理

2、論與實踐緊密結合。本設計是設計的直流穩壓電源。直流穩壓電源一般是由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩壓電路四部分組成。一、設計目的及其實際應用熟悉模擬電子課程設計方法和規范，達到應用電子技術的目的，并培養動手能力，學會閱讀相關科技文獻，查找器件手冊與相關參數，整理總結設計報告。電子電路工作時都需要直流電源提供能量，電池因使用費用高,一般只用于低功耗便攜式的儀器設備中。二、任務要求題目3：串聯型直流穩壓電源要求：設計并制作用晶體管和集成運算放大器組成的串聯型直流穩壓電源。指標：1、輸出電壓6V、9V兩檔。2、輸出電流：額定電流為150mA，最大電流為500mA； 3、紋波電壓峰值Vop-p5mv

3、。三、實驗原理及其各個分電路圖穩壓電源由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩壓電路四部分組成如圖1所示：A電源變壓器電源變壓器提供最初的電源，需要經過整流、濾波、穩壓才能滿足要求，一般為工頻電流或者家用的電流。本次運用了220v-15v的變壓器。B整流電路整流電路的任務是將經過變壓器降壓以后的交流電壓變換為直流電壓。變壓器的選擇，除了應滿足功率要求外，它的次級輸出電壓的有效值2 應略高于要求穩壓電路輸出的直流電壓值。對于高質量的穩壓電源，其整流電路一般都選用橋式整流電路。整流電路常見的有單相橋式整流電路，單相半波整流電路，和單相全波整流電路。圖2 單相橋式整流電路1.工作原理單相橋式整流電路是最

4、基本的將交流轉換為直流的電路，如圖（a）所示。在分析整流電路工作原理時，整流電路中的二極管是作為開關運用，具有單向導電性。根據圖1（a）的電路圖可知：當正半周時，二極管D1、D3導通，在負載電阻上得到正弦波的正半周。當負半周時，二極管D2、D4導通，在負載電阻上得到正弦波的負半周。在負載電阻上正、負半周經過合成，得到的是同一個方向的單向脈動電壓。單相橋式整流電路的波形圖見圖1（b）。2.參數計算根據圖1（b）可知，輸出電壓是單相脈動電壓，通常用它的平均值與直流電壓等效。輸出平均電壓為流過負載的平均電流為流過二極管的平均電流為二極管所承受的最大反向電壓流過負載的脈動電壓中包含有直流分量和交流分量

5、，可將脈動 電壓做傅里葉分析，此時諧波分量中的二次諧波幅度最大。脈動系數S定義為二次諧波的幅值與平均值的比值。3.單相橋式整流電路的負載特性曲線單相橋式整流電路的負載特性曲線是指輸出電壓與負載電流之間的關系該曲線如圖3所示，曲線的斜率代表了整流電路的內阻。單相橋式整流電路的變壓器中只有交流電流流過，而半波和全波整流電路中均有直流分量流過。所以單相橋式整流電路的變壓器效率較高，在同樣功率容量條件下，體積可以小一些。單相橋式整流電路的總體性能優于單相半波和全波整流電路，故廣泛應用于直流電源之中。注意，整流電路中的二極管是作為開關運用的。整流電路既有交流量，又有直流量，通常對輸入（交流）用有效值或最

6、大值；輸出（交直流）用平均值；整流管正向電流用平均值；整流管反向電壓用最大值。C 濾波電路1.濾波的基本概念濾波電路利用電抗性元件對交、直流阻抗的不同，實現濾波。電容器C對直流開路，對交流阻抗小，所以C應該并聯在負載兩端。電感器L對直流阻抗小，對交流阻抗大，因此L應與負載串聯。經過濾波電路后，既可保留直流分量，又可濾掉一部分交流分量，改變了交直流成分的比例，減小了電路的脈動系數，改善了直流電壓的質量。2.電容濾波電路現以單相橋式整流電容濾波電路為例來說明。電容濾波電路如圖15.06所示，在負載電阻上并聯了一個濾波電容C。3.濾波原理若V2處于正半周，二極管D1、D3導通，變壓器次端電壓V2給電

7、容器C充電。此時C相當于并聯在V2上，所以輸出波形同V2 ，是正弦波。當V2到達wt=p/2時，開始下降。先假設二極管關斷，電容C就要以指數規律向負載L放電。指數放電起始點的放電速率很大。在剛過wt=p/2時，正弦曲線下降的速率很慢。所以剛過wt=p/2時二極管仍然導通。在超過wt=p/2后的某個點，正弦曲線下降的速率越來越快，當剛超過指數曲線起始放電速率時，二極管關斷。所以在t2到t3時刻，二極管導電，充電，Vi=Vo按正弦規律變化；t1到t2時刻二極管關斷，Vi=Vo按指數曲線下降，放電時間常數為RLC。需要指出的是，當放電時間常數RLC增加時，t1點要右移，t2點要左移，二極管關斷時間加

8、長，導通角減小；反之，RLC減少時，導通角增加。顯然。當RL很小，即IL很大時，電容濾波的效果不好，見圖18.05濾波曲線中的2。反之，當RL很大，即IL很小時，盡管C較小, RLC仍很大,電容濾波的效果也很好，見濾波曲線中的3。所以電容濾波適合輸出電流較小的場合。此外，為了進一步減小負載電壓中的紋波，電感后面可再接一個電容而構成倒L型濾波電路或采用型濾波電路，分別如圖5（a）和圖5(b)所示。4.電容濾波電路參數的計算電容濾波電路的計算比較麻煩，因為決定輸出電壓的因素較多。工程上有詳細的曲線可供查閱，一般常采用以下近似估算法：一種是用鋸齒波近似表示，即另一種是在RLC=（35）的條件下，近似

9、認為VO=1.2V2。5.外特性整流濾波電路中，輸出直流電壓VO隨負載電流IO的變化關系曲線如圖4.3所示。D.穩壓電路1.穩壓電路選用可調式三端集成穩壓器 CW317。該集成塊有輸入端i、輸出端o、和可調端 ADJ 三個端頭。它的組成和分立元件穩壓電路一樣，主要由恒流源電路、基準電壓電路、比較放大電路、調整管及保護電路組成。在實際應用時，只要外接 1 和2 兩個電阻就能實現所需要的穩壓值。當2 用電位器w 代替時，就可以實現輸出電壓可調的穩壓電源，電壓可調范圍為 1.25V37V 。在圖 5 所示的實驗電路中，三端穩壓器的輸入端并接了一個電容3 ，是為了消除電路可能產生的自激振蕩。2. 穩壓

10、電源的主要性能指標衡量一個穩壓源的主要性能指標有：電壓調節范圍、電壓調整 率V 、電流調整率 i、輸出電阻 r0 、紋波抑制比rip 。它們的定義如下：(1) 電壓調節范圍：是指可調式穩壓電源的最大輸出電壓omax 與最小輸出電壓omin 之間的范圍。(2) 電壓調整率v：是指負載不變時，電網電壓的相對變化量與由此引起的輸出電壓的相對變化量之比，即(3) 電流調整率i：是指輸入電壓不變而負載變化時，負載電流 o 在規定的范圍內變化而引起的輸出電壓的相對變化量，即(4) 輸出電阻 ro ：就是穩壓電源的內阻。它可以通過測量電源空載時的輸出電壓o' 和接入負載L 時的輸出電壓o 而求得，即

11、(5) 紋波抑制比rip：是指穩壓電源對交流紋波的抑制能力。定義為電源的輸入紋波電壓i 與輸出紋波o 之比值。常用 dB 值表示。即四.總電路圖五.參考文獻1康華光電子技術基礎（模擬部分）M北 京：高等教育出版社，20022 高吉祥.電子技術基礎實驗和課程設計。電子工業出版社。2002.3 張慶雙.電子原器件的選用和檢測。機械工業出版社。2003.4 楊拴科.模擬電子技術基礎。高等教育出版社.20035 孫肖子 張企民。模擬電子技術簡明教程。西安電子科技大學出版社。2001.六.心得體會 經過模電課程設計過程，我學到了很多東西，對上學期以來所學的電子方面的知識也重新學習和復習了一遍，也對自己在模擬電子方面能力有了更客觀的認識和評價。在這次設計過程中，從最基本的查元件，找資料做起，了解了