求设计一个直流稳压电源,画出电原理图

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-25
求一个直流稳压电源电路图和原理

图是否可以看清,这个电路可以输出3~10V 变压器满足要求的情况下可以输出5A的电流!LZ你自己看看有不懂的可追问,没问题就给分吧哈哈

直流稳压电源说明书
一.直流稳压电源的设计过程概述:
1.电路图设计
(1)确定目标:设计整个系统是由那些模块组成,各个模块之间的信号传输,并画出直流稳压电源方框图。
(2)系统分析:根据系统功能,选择各模块所用电路形式。
(3)参数选择:根据系统指标的要求,确定各模块电路中元件的参数。
(4)总电路图:连接各模块电路。
2.电路安装、调试
(1)自行设计电路板,并焊接电路。
(2)在电路的输入端加一电压,测试输出端电压,以验证每个模块能否达到所规定的指标。
(3)将各模块电路连起来,整机调试,并测量该系统的各项指标。
二.总体设计思路
1.直流稳压电源设计思路
(1)电网供电电压交流220V(有效值)50Hz,要获得低压直流输出,首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。
(2)降压后的交流电压,通过整流电路变成单向直流电,但其幅度变化大(即脉动大)。
(3)脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑,脉动小的直流电,即将交流成份滤掉,保留其直流成份。
(4)滤波后的直流电压,再通过稳压电路稳压,便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出,供给负载RL。
2.直流稳压电源原理
直流稳压电源是一种将220V工频交流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,见图1。


其中:
(1)电源变压器:是降压变压器,它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压,并送给整流电路,变压器的变比由变压器的副边电压确定。
(2)整流电路:利用单向导电元件,把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电
(3)滤波电路:可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除,从而得到比较平滑的直流电压。
(4)稳压电路:稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定,不随交流电网电压和负载的变化而变化。
整流电路常采用二极管单相全波整流电路,电路如图2所示。在u2的正半周内,二极管D1、D2导通,D3、D4截止;u2的负半周内,D3、D4导通,D1、D2截止。正负半周内部都有电流流过的负载电阻RL,且方向是一致的。电路的输出波形如图3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所要承受的最大向电压为0.5U2V(U2是变压器副边电压有效值)。
在设计中,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,达到使输出波形基本平滑的目的。选择电容滤波电路后,直流输出电压:Uo1=(1.1~1.2)U2,直流输出电流: (I2是变压器副边电流的有效值。),稳压电路选集成三端稳压器电路。总体原理电路见图4。


3.设计方法简介
(1)根据设计所要求的性能指标,选择集成三端稳压器。
因为要求输出电压可调,所以选择三端可调式集成稳压器。可调式集成稳压器,常见主要有CW317、CW337、LM317、LM337。LM317系列稳压器输出连续可调的正电压,LM337系列稳压器输出连可调的负电压,可调范围为1.2V~37V,最大输出电流 为1.5A。稳压内部含有过流、过热保护电路,具有安全可靠,性能优良、不易损坏、使用方便等优点。其电压调整率和电流调整率均优于固定式集成稳压构成的可调电压稳压电源。LM317系列和LM337系列的引脚功能相同,管脚图和典型电路如图4和图5.
图4管 脚图 图5典型电路
输出电压表达式为:


式中,1.25是集成稳压块输出端与调整端之间的固有参考电压 ,此电压加于给定电阻 两端,将产生一个恒定电流通过输出电压调节电位器 ,电阻 常取值 ,与其并联的电容器C可进一步减小输出电压的纹波。图中加入了二极管D,用于防止输出端短路时10µF大电容放电倒灌入三端稳压器而被损坏, 加入了二极管D,用于防止输入端短路时10µF大电容放电倒灌入三端稳压器而被损坏。
LM317其特性参数:
输出电压可调范围:1.2V~37V
输出负载电流:1.5A
输入与输出工作压差ΔU=Ui-Uo:3~40V
能满足设计要求,故选用LM317组成稳压电路。
(2)选择电源变压器
1)确定副边电压U2:
根据性能指标要求:Uomin=3V Uomax=9V
又 ∵ Ui-Uomax≥(Ui-Uo)min Ui-Uoin≤(Ui-Uo)max
其中:(Ui-Uoin)min=3V,(Ui-Uo)max=40V
∴ 12V≤Ui≤43V
此范围中可任选 :Ui=23V=Uo1
根据 Uo1=(1.1~1.2)U2
可得变压的副边电压:U2 =20V。
2)确定变压器副边电流I2
∵ Io1=Io
又副边电流I2=(1.5~2)IO1 取IO=IOmax=800mA
则I2=1.5*0.8A=1.2A
3)选择变压器的功率
变压器的输出功率:Po>I2U2=14.4W
(3)选择整流电路中的二极管
∵ 变压器的副边电压U2=20V
∴ 桥式整流电路中的二极管承受的最高反向电压为:
桥式整流电路中二极管承受的最高平均电流为:
查手册选整流二极管IN4007,其参数为:反向击穿电压UBR=1000V>17V
最大整流电流IF=1A>0.4A
(4)滤波电路中滤波电容的选择
滤波电容的大小可用式 求得。
1)求ΔUi:
根据稳压电路的的稳压系数的定义:
设计要求ΔUo≤15mV ,SV≤0.003
Uo=+3V~+9V
Ui=20V
代入上式,则可求得ΔUi
2)滤波电容C
设定Io=Iomax=0.8A,t=0.01S
则可求得C。
电路中滤波电容承受的最高电压为 ,所以所选电容器的耐压应大于28.8V。
因为大容量电解电容有一定的绕制电感分布电感,易引起自激振荡,形成高频干扰,所以稳压器的输入、输出端常并入小容量电容用来抵消电感效应,抑制高频干扰。
三、注意事项
1.焊接时要对各个功能模块电路进行单个测试,需要时可设计一些临时电路用于调试。
2.测试电路时,必须要保证焊接正确,才能打开电源,以防元器件烧坏。
3.注意LM317芯片的输入输出管脚和桥式整流电路中二极管的极性,不应反接。
4. 按照原理图焊接时必须要保证可靠接地。
5. 由于LM317芯片内部还是线性稳压,因此功耗比较大。当输入输入电压差比较大且输出电流也比较大时,注意317的功耗不要过大。
四、参考资料:
《电子技术动手实践》 主编:催瑞雪 张增良 北京航空大学出版社

桥式整流、电容滤波、齐纳稳压二极管稳压的典型电路如下图——

 

但是这样的稳压电路其输出电流动态变化范围不大,而且输入交流电压、限流电阻都要根据输出电压和输出电流进行仔细的计算才能得到较合理的电路设计,否则的话,要么是难以满足实际需要,要么就是效率很低。



  • 文科生跪求!!设计一个直流稳压电源,要求输出电流0.5A,输出电压为4.5v...
    答:最简单是在5V直流稳压电输出串一二极管(例如:1N4002)便有4.4V稳压输出. 否则要用可调输出稳压电路.S1是电源开关, F1是0.5A保险丝. 变压器T1是将交流220伏转换成6.3伏低压. D1 至 D4 是个把交流电压转成近似直流电压的桥式整流(四个1N5402二极管). C1 和 C2(2,200uF, 25V)是把桥式整流後...
  • 设计一稳压电路图
    答:下面我们分析一下建议串联稳压电源的稳压工作原理:假设由於某种原因引起输出电压UO降低,即T1的发射极电压(UT1)E降低,由於UD1保持 不变,从而造成T1发射结电压(UT1)BE上升,引起T1基极电流(IT1)B上升,从而造成T1发射极电流(IT1)E被放大β倍上升,由电晶体的负 载特性可知,这时T1导通更加...
  • 设计一集成直流稳压电源
    答:电源变压器只做理论设计,合理选择集成稳压器,合理设置保护电路,完成全电路理论设计、安装调试、绘制电路图,自制印刷板。主要技术指标1、同时输出±15V电压、输出电流为2A。2、输出纹波电压小于5mV,稳压系数小于5×10-3;输出内阻小于0.1Ω。3、加输出保护电路,最大输出电流不超过2A。二、基本原理1. 直流稳压电源的...
  • 请教直流可调稳压电源原理的图解
    答:而电容器有可以存储电能的特性,正好可以用来解决这个问题。在电压较高时向电容器中充电,电压较低时便由电容器向电路供电。这个过程叫作滤波。图中的C1便是用来完成这个工作的。经过C1滤波后的比较稳定的直流电送到三端稳压集成电路LM317T的Vin端(3脚)。LM317T是一种这样的器件:由Vin端给它提供...
  • 直流稳压电路原理
    答:直流稳压电路是将220V交流电转换成稳压输出的直流电,它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节。其中:(1)电源变压器:是降压变压器,它将电网220V交流电变换成符合需要的交流电压(比需要的电压稍高)。(2)整流电路:用二极管(整流桥)把交流电变换成直流电。(3)滤波电路:用大电容滤波得到较平滑的...
  • 设计直流稳压电源电路图具体要求:设计一个实用的稳压电源,要求输出电源0...
    答:S1是电源开关, F1是0.5A保险丝. 变压器T1是将交流220伏转换成6.3伏低压. D1 至 D4 是个把交流电压转成近似直流电压的桥式整流(四个1N5402二极管). C1 和 C2(2,200uF, 25V)是把桥式整流後的近似直流电压过滤成直流电压. 黄色的方块是个稳压的IC(LM309), 它把Vin输入电压(约9伏)稳定成...
  • 直流稳压电源电路设计原理
    答:直流稳压电源电路设计原理:1,变压器将220v交流电转换为稳压电源需要电压的低压交流电。2,整流桥将低压交流电,变换为脉动的直流电。3,滤波电容将脉动直流电滤波,得到稳定的直流电。4,稳压电路分为基准源,电压采样,调整管,以及电子滤波。最后,得到稳定的直流电源。
  • 稳压直流电源
    答:二、设计任务及要求1.设计并制作一个连续可调直流稳压电源,主要技术指标要求:① 输出电压可调:Uo=+3V~+9V② 最大输出电流:Iomax=800mA③ 输出电压变化量:ΔUo≤15mV④ 稳压系数:SV≤0.0032.设计电路结构,选择电路元件,计算确定元件参数,画出实用原理电路图。3.自拟实验方法、步骤及数据表格,提出测试所需仪器...
  • 直流稳压电源0-10v电路图
    答:前面加个变压器(220--12V)然后整流滤波,加在这个电路图上就好了!可调的大约在0.25-20V之间可调。
  • 简易直流稳压电源设计
    答:原理:变压器变压出双15v,整流出±18V,钽电解滤除高频纹波,2200uF滤除工频纹波。7815正15V稳压,7915负15V稳压。0.1uF电容消除高频干扰,1000uf电容二次滤波。值得注意的并联在整流二极管两端的0.1uf电容对消除电源噪声十分重要。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交流电源...