可调直流稳压电源的设计

更新时间:2023-05-30 20:50:51 阅读: 评论:0

课程设计任务书设计题目可调直流稳压电源设计
学生姓名所在院系电子信息与
电气工程学院
专业、年级、班
设计要求:
1、设计制作一个可调直流稳压电源电路;
2、输入电压为220V的交流电压,频率为50Hz;
3、输出直流电压为1.25V~15V可调;
4、最大输出电流为Iomax=1A;
5、纹波电压小于10mA,稳压系数Sr小于5%。
主要元件:变压器、整流二极管N 4001、三端稳压器LM317、电位器、电阻、电容
学生应完成的工作:
首先设计一可调直流稳压电源的电路图,然后用Multisim进行仿真,测试所设计的电路图是否正确,然后使用用Altium Designer绘制出原理图。然后导入PCB图进行布线。完成布线后将PCB图打印在铜板上进行钻孔,最后将元器件焊接到电路板上。检测电路是否能正常工作。
参考文献阅读:
[1] 童诗白.模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2005.
[2] 秦长海,张天鹏,翟亚芳.数字电子技术[M].北京:大学出版社.
[3] 邱关源,罗先觉.电路(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2006.
[4] 谷树忠,刘文洲,姜航.Altium Designer教程—原理图、PCB设计与仿真[M].北京:2009.
工作计划:
5月27日—28日课程设计说明、Multism软件培训;Multism电路设计与仿真。5月29日—31日用Altium Designer设计原理图,指导教师单独指导,用Altium Designer设计PCB指导,教师检查学生设计的PCB是否符合要求;6月3日—4日制作PCB板;6月5日—7日电路板安装与调试
号书写课程设计报告,指导老师验收设计电路结果,提交课程设计报告。
任务下达日期:2013年5月27日
任务完成日期:2013年6月7 日
指导教师(签名):学生(签名):
可调直流稳压电源设计
摘要:可调直流稳压电源是将220V的交流电转换为1.25V~15V之间可调的直流稳定的电压一种电路。该电路是有变压电路,整流电路,滤波电路和稳压电路组成。通过变压电路可以将大电压变为所需要的小电压。整流电路分为半波整流和全波整流,本设计使用的是全波整流。滤波电路可以把整流后的只有上半周期地交流电变换为较为平滑的近似直流的电源。再通过稳压电路就能得要直流的电源了。
关键词:可调直流稳压;变压;整流;滤波;稳压
目录
1.设计背景 (1)
1.1 设计原因 (1)
1.2 设计目的 (1)
2. 设计方案 (1)
2.1任务分析 (1)
3. 方案实施 (2)
3.1 变压电路设计 (2)
3.2整流电路设计 (2)
3.3滤波电路设计 (3)
3.4稳压电路设计 (4)
3.5安装与调试 (5)
4. 结果与结论 (6)
5. 收获与致谢 (6)
6. 参考文献 (7)
7. 附件 (7)
7.1电路原理图 (7)
7.2 PCB布线图 (8)
7.3 元器件清单 (8)
1.设计背景
1.1设计原因
普通的市网电压是220V的交流电,但在实际的生产和生活中220V的电压存在很多的弊端,比如220V的电压已经超出了人体的安全电压,会存在人触电的安全隐患。而有时有的有电器的驱动是用直流驱动的所以对电压的转换就势在必行了。而可调直流稳压电源能够将220V的交流电转换为一定范围电压的直流电源信号,从而满足了不同的供电需求。
1.2设计目的
在本次课程设计中所设计的音频功率放大电路设计的带载电压就是一个小电压,还有就是在可调延时电路设计的设计中需要的外加电压就是一个5V的小电压。所以本课程设计设计的可调直流稳压电压原就能为它们提供合适的电压。
2.设计方案
2.1任务分析
通过查询资料得知要想把220V的交流电转化为最小1.25V最大15V的电直流电压首先先要经过一个变压器,将220V的大电压转化为一个小的电压。然后要想把交流变化为直流就需要对正弦的交流电进行整流。这里为了提高效率采用的是桥式全波整流,将交流电压变为只有上半周期地交流电。然后在对得到的交流电进行滤波,使只有上半周期的交流电变得平缓,趋于直流。然后在的得到电压上加上一个可调的电位器,使得输出电压随着电位器的改变而改变输出电压。最后在得到的电压上加上一个稳压电路,使得输出的电压不会产生突变,输出一直能恒定在一个值。设计电路1:
图1 设计方案图
要想把220V的交流电转化为电压为1.25V~15V的可调电压首先需要对大电压进行降
压,把大电压降到合适的范围。然后需要对得到的交流电进行整流,滤波,稳压等把交流电变化为可调的直流电。
3. 方案实施
3.1变压
首先是要将220V的交流电进行降压,这就需要用到的变压器。按照要求用到的原副线圈是9:1的变压器,将源电压220V变为24V。电路图2:
图2  变压电路
3.2整流
变压后需要把交流电转化为只有上半周期的交流顶电这就需要用到整流电路。整流电路分为半波整流和全波整流,这里为了提高电路的效率使用的是全波整流电路,全波整流电路的主要器件就是一个整流二级管,通过整流二极管能把正弦的交流电转化为只有上半周期的交流电。在这里用的整流方法就采用桥式整流法。能把正弦交流电的下半周期翻转上去,这样可以把交流电的整个周期都用上提高了电路的效率。由于在研究整流电路时要考虑整流电路的输出电压平均值和输出电流的平均值以便选取合适的整流二极管。设如果变压器副边线圈的电压有效值为U2,则若采用全波整流的话输出电压的平均值Uo(A V)=U2=√2U2sinωt,输出电流的平均值Io=0.9U2/R。所以考虑到电路的波动范围整流二级管的最大反向电压Umax=1.414U2,最大整流电流Imax=1.1Io.综合整流电路对输入电压的要求和输出电流的要求本设计中整流二极管选用的是N4001。N4001的

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