实验多功能稳压电源的电路设计

论文总字数：11433字

摘 要

随着电子计算机和信息技术的发展，电子相关技术被广泛运用于科学研究、日常生活和学习中，而电源是电子设备必不可少的组成部分，电源的需求越来越大。 人们越来越重视电源的各种性能指标和稳定性。稳压电源的研究对日常生活的意义重大。分析了稳压电源的各个组成部分及原理，设计了一款符合应用要求的多功能稳压电源电路。

关键词：稳压电源，整流，滤波，直流电压

Abstract: Along with the development of the electronic computer and information technology, electronic technology has been widely used in scientific research and daily life and study, and the power are essential components of electronic equipment, power demand is bigger and bigger. People pay more and more attention to various performance indicators and stability of the power . The research of the stabilized voltage supply is of great significance to daily life. The component part and principle of regulated power supply are analyzed, a meet the requirements of the application of multi-functional regulated power supply circuit is designed.

Keywords: regulated power supply, rectifier, filter, Dc voltage

目 录

1 前言 4

2 稳压电源 4

2.1 稳压电源定义 4

2.2 稳压电源种类及优缺点 4

2.3 稳压电源发展状况 6

3 直流稳压电源 7

3.1 直流稳压电源结构与原理 7

3.2 直流稳压电源主要技术指标 8

4 稳压电源设计 9

4.1 设计任务及要求 9

4.2 设计分析 9

4.3 单元电路设计 10

4.4 选集成稳压器 11

4.4 选电源变压器 12

4.5 选整流二极管及滤波电容 13

4.6 电路原理图 13

4.7 元器件清单 15

4.8 安装及调试 16

结论 17

参考文献 18

致 谢 19

1 前言

在电子技术飞速发展的今天，电子电气技术越来越受到人们的重视和关注，而相关电子设备及元器件必然会随着电源技术的更新换代而迅速发展。不管是人们的日常生活还是当代电子战争，电源系统作为其动力源，其地位和重要性是显而易见的。在日常的生产和生活中，电源是一种量大面广、通用性强的电子产品，几乎从事电子科学研究、生产、教学的各部门都要使用电源，在其它各个行业及日常生活中，电源也得到了广泛的应用。电源技术是一门实践性很强的工程技术，服务于各行各业。当今电源技术涵盖了电气、电子、系统集成、控制理论、材料、航空航天、气象地质等相关领域。随着现代电子计算机技术的飞速发展和现代信息技术革命的爆发，相关电子电气技术也得到了前所未有的发展空间，但是这些技术的发展也给电源技术提出了更高的要求。

日常生活中因为电源技术的不过关导致的损失时常发生，现如今工业用电中，一种电子设备出现故障就会导致一条或几条流水线、甚至整个工厂作业系统的中断，造成的危害和损失难以估量。对于普通用户，家用电器设备在非额定电压或频率下长时间工作，会严重缩短电气设备的使用寿命。例如：长期在小于额定电压下工作的计算机，易出现重启、程序紊乱变慢、烧毁硬盘等情况。

所以本设计主要采用直流稳压构成集成稳压电路，通过变压，整流，滤波，稳压过程将220V交流电变成稳定的直流电，并实现相关参数指标。

2 稳压电源

2.1 稳压电源定义

稳压电源（stabilized voltage supply）是能为负载提供稳定交流电源或直流电源的电子装置^[1]。

2.2 稳压电源种类及优缺点

（1）交流稳压电源 

参数调整（谐振）型；自耦（变比）调整型；开关型交流稳压电源  

（2）直流稳压电源 

线性稳定电源---功率器件调整管工作于线性区是线性稳定电源的一个明显共同特点，线性稳压电源输出的稳定电压是通过调整管之间的电压降来实现的。调整管静止状态时的损耗比较大，这时散热问题必须要解决，故要安装一个稍微大点的散热器。它的重量比较大，这是由于变压器工作在频率50Hz上。这种线性电源最大优点是可靠性较高，纹波小，可靠性高，容易做成多路且输出连续可调的产品，这样电子设备的使用寿命会大大延长，造成的损失也会降低。其缺点是体积相对较大、比较笨重、效率相对于其他类型电源较低。这类稳定电源又可以分为很多种，从输出性质方面可以分为稳压电源和稳流电源及集稳压、稳流于一体的稳压稳流（双稳）电源。从输出值方面可以分为波段开关调整式、定点输出电源和电位器连续可调式几种。从输出指示上可分指针指示型和数字显示式型等等。  

开关型直流稳压电源的电路型式主要有单端正激式，单端反激式、半桥式、全桥式、和推挽式，这是与线性稳压电源不同类型的直流稳压电源。它和线性电源的根本区别在于它变压器不是工作在50Hz而是工作在几万赫兹到几兆赫兹。场效应管不是工作在饱和及截止区即开关状态；开关电源由此而得名。开关电源的最大优点是体积小，重量轻，稳压范围宽；缺点是存在较为严重的开关干扰，纹波大（一般≤1%VO(P-P),好的可降低到十几mV(P-P)或更小)。它的功率可从几瓦至几千瓦，价位一般为三元至十几元/瓦，以下根据普遍分类标准说明几种开关电源： 

①AC/DC电源 

AC/DC变换是将交流电变换为直流电，它的功率流向是可以双向的，功率流从电源流向负载称为“整流"，功率流从负载返回电源的叫做“有源逆变”。 AC/DC变换器输入为50/60Hz的交流电必须经整流、滤波，所以体积相对较大的滤波电容器是必须要有的，同时如果遇到安全标准(如UL、CCEE等)及EMC指令的限制(如IEC、FCC、CSA)，输入侧一定要加EMC滤波及使用符合安全标准的元器件，这样一来就限制了AC/DC电源体积的小型化，另外，由于内部的高频、高压、大电流开关动作，这就把解决EMC电磁兼容问题难度加大了，这也就同时提高了内部安装电路设计的难度。正是这样的原因，高电压、大电流开关大大增加了电源工作消耗，限制了AC/DC变换器模块化的进程，所以必须采用电源系统优化设计方法才能使其工作效率达到一定的满意程度。

②DC/DC电源 

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