1、摘 要电子系统的应用领域越来越广泛,电子设备的种类也越来越多,电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切,而电子设备离不开可靠的电源,对电源的要求更加灵活多样。电子设备的小型化和低成本化使电源以轻、薄、小和高效率为发展方向。稳压电源分为交流稳压电源和直流稳压电源两大类,而直流稳压电源又可分为化学电源、开关型直流稳压电源、线性直流稳压电源和混合型直流稳压电源。电源是各种电子设备必不可少的的重要组成部分,其性能的优劣直接关系到整个系统的安全性和可靠性指标。对于不同的电子设备和不同的应用场合,电子设备所需要的电源种类和对电源的输入与输出的指标都有着不同的要求。在电子设备电源的设计上,要根据电子设备对电
2、源提出的技术指标,发挥线性稳压器和开关稳压器的各自的特点,以此来满足电子设备对电源提出的不同的要求。单片机的引入,使电源的性能以及安全性大大提高。智能化的实现,使电源的实用性更强,为电源的发展提供了强有力的后盾 关键词:电路设计 稳压电源组成 电源分类 晶体稳压管目 录摘 要I第一章 前 言1第二章 设计任务和设计步骤22.1 设计任务22.2 步骤2第三章 方案论证与比较33.1 稳压电源的分类33.2 稳压电源部分方案33.3 三端集成稳压芯片43.4 数字显示部分4第四章 可调节直流稳压电源54.1直流稳压电源的组成54.2 参数计算94.3 可调节直流稳压电源原理图104.4 元件的选
3、择10第五章 5V直流稳压电源(7107工作电源)115.1 原理简述115.2 5V直流稳压电源原理电路115.3 元件的选择11第六章 晶体管并联稳压电源126.1 电路原理分析126.2 元件选择126.3 使用复合调整管的并联稳压电源136.4 并联稳压电源的优缺点13第七章 实验147.1 通过实验获取直流电源相关知识147.2 设计任务147.3 设计要求14第八章 总结17参考文献18第一章 前 言 当今社会人们极大的享受着电子设备带来的便利,但是任何电子设备都有一个共同的电路-电源电路。大到超级计算机、小到袖珍计算器,所有的电子设备都必须在电源电路的支持下才能正常工作。当然这些
4、电源电路的样式、复杂程度千差万别。超级计算机的电源电路本身就是一套复杂的电源系统。通过这套电源系统,超级计算机各部分都能够得到持续稳定、符合各种复杂规范的电源供应。袖珍计算器则是简单的电池电源电路。不过你可不要小看了这个电池电源电路,比较新型的电路完全具备电池能量提醒、掉电保护等高级功能。可以说电源电路是一切电子设备的基础,没有电源电路就不会有如此种类繁多的电子设备。高压电源是核辐射探测仪器中不可缺少的一部分,供给核辐射探测器件(如:正比计数管、GM计数管、光电倍增管以及半导体探测器等)高压配合其它仪器做能谱分析或放射性强度测量之用此外,高压直流电源也广泛应用于各行各业,农业领域也有应用,例如
5、农业环境静电除尘,静电喷雾杀虫,农业物料静电喷涂包裹,农产品加工中的静电植绒、农业生物静电效应研究、静电杀菌、农业种子静电处理等等。第二章 设计任务和设计步骤2.1 设计任务制作一个带数字显示的可调的直流稳压电源,可采用线性稳压电源或者开关电源的形式。要求:1. 电源用220v交流电供电。 2直流输出范围9v到12v。3. 输出电流至少能达到500mA。4. 输出电压幅值小于50mv。5. 输出电压的大小可以通过数码管显示,显示结果精确到小数点后1位(即百分位可以不准),显示结果与实际输出电压误差不超过5%(以万用表测量为准)。2.2 步骤2.2.1 电路图设计(1) 确定目标:设计整个系统是
6、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。2.2.2 电路安装、调试(1)为提高学生的动手能力,学生自行设计印刷电路板,并焊接。(2)在每个模块电路的输入端加一信号,测试输出端信号,以验证每个模块能否达到所规定的指标。(3)重点测试稳压电路的稳压系数。(4)将各模块电路连起来,整机调试,并测量该系统的各项指标第三章 方案论证与比较3.1 稳压电源的分类稳压电源的分类方法繁多,按输出电源的类型分有直流稳压电源和交流稳压电源;
7、按稳压电路与负载的连接方式分有串联稳压电源和并联稳压电源;按调整管的工作状态分有线性稳压电源和开关稳压电源;按电路类型分有简单稳压电源和反馈型稳压电源等等。如此繁多的分类方式会让我们摸不着头脑,不知道从哪里入手,我们必须弄清楚各个类别的特点,才能从中选出最佳方案。3.2 稳压电源部分方案方案一:简单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,因而具有极低的输出电阻,动态特性好,电路简单,并具有自动保护功能;负载短路时调整管截止,可靠性高,但效率低,尤其是在小电流时调整管需承受很大的电流,损耗过大。方案二:输出可调的开关电源 开关电源的功能元件工作在开关状态,因而效率高,输出功率大;且容
8、易实现短路保护与过流保护,但是电路比较复杂,设计繁琐,在低输出电压时开关频率低,纹波大,稳定度差,因而也不能采用此方案方案三:串联型稳压电源 并联稳压电源有效率低、输出电压调节范围小和稳定度不高这三个缺点。而串联稳压电源正好可以避免这些缺点,所以现在广泛使用的一般都是串联稳压电源。而简易串联稳压电源输出电压受稳压管稳压值的限制无法调节,必须对简易稳压电源进行改进,增加一级放大电路,专门负责将输出电压的变化量放大后控制调整管的工作。由于整个控制过程是一个负反馈过程,所以这样的稳压电源叫串联负反馈稳压电源。 综合考虑效率,输出功率,输入输出电压,负载调整率,纹波系数,本设计选用方案三,要求较低,因
9、而较易实现.对于效率和纹波的要求可以通过仔细调整磁性元件的参数(L,Q,M等)使其工作在最佳状态,所以我们在选择方案的时候考虑到电路要简单,元件要容易找,还有在电路设计的时候避免遇到某些不必要的问题,所以我们选择了上述的方案中的第三个方案;第三个方案就能够达到我们的要求,所以方案三我们采用了。稳压电路部分可以采用三极管等分立元件来实现,也可以采用集成三端集成稳压芯片。从性价比来说,采用三端集成稳压芯片来实现要好很多,现在的稳压芯片功能强大,且价格低廉,很适合我们此次的设计。3.3 三端集成稳压芯片方案一:采用7805三端稳压器电源 固定式三端稳压电源(7805)是由输出脚Vo,输入脚Vi和接地
10、脚GND组成,它的稳压值为+5V,它属于CW78xx系列的稳压器,输入端接电容可以进一步的滤波,输出端也要接电容可以改善负载的瞬间影响,此电路的稳定性也比较好,只是采用的电容必须要漏电流较小的钽电容,如果采用电解电容,则电容量要比其它的数值要增加10倍,但是它不可以调整输出的直流电源;所以此方案不易采用。 方案二:采用LM317可调式三端稳压器电源 LM317可调式三端稳压器电源能够连续输出可调的直流电压.不过它只能连续可调的正电压,稳压器内部含有过流,过热保护电路;由一个电阻(R)和一个可变电位器(RP)组成电压输出调节电路,输出电压为:Vo=1.25(1+RP/R).由此可见此稳压器的性能
11、和稳压稳定度都比上一个三端稳压电源要好,所以此此方案可选,此电源就选用了LM317三端稳压电源,也就是方案二,LM317其特性参数:输出电压可调范围:1.2V37V;输出负载电流:1.5A;输入与输出工作压差U=Ui-Uo(340V);能满足设计要求,故选用LM317组成稳压电路。3.4 数字显示部分方案一:用AT89C2051实现模数转换 利用单片机的软硬件资源实现高精度高速A/D转换,转换精度和转换速度还可以通过软件来改变,价格也低廉。不过对软件部分要求较高,比较难实现。方案二:采用三位半A/D转换器ICL7107 ICL7107是高性能,低功耗的三位半A/D转换器,它含有七段译码器,显示
12、驱动,参考源和时钟系统,它将高性能和低成本结合在一起。由于内部集成了驱动电路,因此外围电路十分简单,可以很容易实现本次设计中的电压数字显示功能。虽然精度相对方案一要差,不过对于本次设计的要求已经足够了,所以数字显示部分采用方案二。第四章 可调节直流稳压电源4.1直流稳压电源的组成 直流稳压电源由变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分构成。各个部分的功能:(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
13、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。4.1.1 整流电路 整流电路有单相半波、全波、桥式和倍压整流;三相半波、三相桥式全波整流等多种电路。以下主要介绍小功率电源中常用的单相桥式。为分析简单起见,我们把二极管当作理想元件处理,即二极管的正向导通电阻为零,反向电阻为无穷大。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4-1-1所示。图4-1 在桥式整流
14、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承受的最大反向电压为 (U2是变压器副边电压有效值)。4.1.2 滤波电路一、电路的组成交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直流,其中既有直流成分又有交流成份。滤波电路就是利用储能元件电容两端的电压(或通过电感中的电流)不能突变的特性, 将电容与负载RL并联(或将电感与负载RL串联),滤掉整流电路输出电压中的交流成份,保留其直流成份,达到平滑输出电压波形的目的。这一过程称为滤波。单项桥式电容滤波电路如下图:图4-2二、电容滤波电路的特点(1) 输出电压U0与时间常数RLC有关,R
15、LC愈大电容器放电愈慢U0(平均值)愈大。一般取(T为电源电压的周期)近似估算: U0=1.2U2;(2) 流过二极管瞬时电流很大,RLC越大U0越高,负载电流的平均值越大整流管导电时间越短ID的峰值电流越大。 通过以上全波整流电容滤波电路的波形图和分析可以看出:(1)并联电容滤波后,输出电压直流成份(即输出电压平均值)提高了;脉动成份降低了(即输出波形平滑)。(2)电容放电时间常数RLC愈大,放电愈慢,输出电压愈高,脉动愈小,滤波效果愈好。(3)输出电压随输出电流(负载电流)增大而下降较快,输出特性较软。(4)滤波电容愈大,滤波效果愈好,但整流二极管的导通时间愈短,其中的电流冲击也愈大。电容
16、滤波电路适用于输出电压较高,负载电流较小且负载变动不大的场合。4.1.3 稳压电路 随着半导体工艺的发展,现在已生产并广泛应用的单片集成稳压电源,具有体积小,可靠性高,使用灵活,价格低廉等优点。最简单的集成稳压电源只有输入,输出和公共引出端,故称之为三端集成稳压器.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。317系列稳压器输出连续可调的正电压,337系列稳压器输出可调的负电压,可调范围为1.2V37V,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
17、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。LM317作为输出电压可变的集成三端稳压块,是一种使用方便、应用广泛的集成稳压块。LM317系列稳压块的型号很多:例如LM317HVH、W317L等。电子爱好者经常用LM317稳压块制作输出电压可变的稳压电源(其电路的基本形式如下图所示)。 图4-3直流稳压电源稳压电源的输出电压可用下式计算:Vo=1.25(1+R2/R1) 仅仅从公式本身看,R1、R2的电阻值可以随意设定。然而R1和R2的阻值是不能随意设定的。首先317稳压块的输出电压
18、变化范围是Vo=1.25V37V(高输出电压的317稳压块如LM317HVA、LM317HVK等,其输出电压变化范围是Vo=1.25V45V),所以R2/R1的比值范围只能是028.6。其次是317稳压块都有一个最小稳定工作电流,有的资料称为最小输出电流,也有的资料称为最小泄放电流。最小稳定工作电流的值一般为1.5mA。由于317稳压块的生产厂家不同、型号不同,其最小稳定工作电流也不相同,但一般不大于5mA。当317稳压块的输出电流小于其最小稳定工作电流时,317稳压块就不能正常工作。当317稳压块的输出电流大于其最小稳定工作电流时,317稳压块就可以输出稳定的直流电压。如果用317稳压块制作
19、稳压电源,没有注意317稳压块的最小稳定工作电流,那么你制作的稳压电源可能会出现下述不正常现象:稳压电源输出的有载电压和空载电压差别较大。 要解决317稳压块最小稳定工作电流的问题,可以通过设定R1和R2阻值的大小,而使317稳压块空载时输出的电流大于或等于其最小稳定工作电流,从而保证317稳压块在空载时能够稳定地工作。此时,只要保证Vo/(R1+R2)1.5mA,就可以保证317稳压块在空载时能够稳定地工作。上式中的1.5mA为317稳压块的最小稳定工作电流。当然,只要能保证317稳压块在空载时能够稳定地工作,Vo/(R1+R2)的值也可以设定为大于1.5mA的任意值。 经计算可知R1的最大
20、取值为R10.83K。又因为R2/R1的最大值为28.6。所以R2的最大取值为R223.74K。在使用317稳压块的输出电压计算公式计算其输出电压时,必须保证R10.83K,R223.74K两个不等式同时成立,才能保证317稳压块在空载时能够稳定地工作。当然在317稳压块的输出端并联泄流电阻R ,也可以为317稳压块提供最小稳定工作电流。但是,由于并联的泄流电阻不能随输出电压的变化而变化,如果要保证317稳压块在输出电压为1.25V时,其输出电流大于其最小稳定工作电流,则在317稳压块的输出电压为37V时,流过泄流电阻的电流就太大了,这样不仅浪费了电能,而且增加了317稳压块的负担,不是一种妥
21、当的办法。 结论:1317稳压块的输出电压变化范围是Vo=1.25V37V,故R2/R1的比值范围只能是028.6;2. 317最小稳定工作电流的值一般为1.5mA,需要保证Vo/(R1+R2)1.5mA,经计算可知R1的最大取值为R10.83K,电阻R1常取值 。又因为R2/R1的最大值为28.6。所以R2的最大取值为R223.74K。4.2 参数计算(1)选择电源变压器1)确定副边电压U2:根据性能指标要求:Uomin=9V Uomax=12V又 Ui-Uomax(Ui-Uo)min Ui-Uoin(Ui-Uo)max(其中:(Ui-Uo)min=3V,(Ui-Uo)max=40V(LM3
22、17输入与输出工作压差U=Ui-Uo:340) 15VUi49V此范围中可任选 :Ui=17V=Uo1;根据 Uo1=(1.11.2)U2可得变压的副边电压: 2)确定变压器副边电流I2: Io1=Io又副边电流I2=(1.52)IO1取IO=IOmax=500mA则I2=1.50.5A=0.75A3)选择变压器的功率:变压器的输出功率:Po=I2U2=11.3W(2)选择整流电路中的二极管 变压器的副边电压U2=15V 桥式整流电路中的二极管的反向击穿电压为UBR=50V21V;最大整流电流为IF=1A0.25A。(3)滤波电路中滤波电容的选择 根据输出电流大小选择滤波电容C的参数。输出电压
23、为12V,最大输出电流为1A,则1A输出电流对应的负载电阻R=15;根据(35)T/2条件,则C1=13003300uF,取2200uF-3300uF可以满足要求。 在这种情况下,滤波输出电压uo=1.2ui(有效值)。电路中滤波电容承受的最高电压为21V,所以所选电容器的耐压应大于21V。4.3 可调节直流稳压电源原理图 D1和D2作用是:当输出短路时,C13上的电压D2泄放掉,从而达到反偏保护的目的。此外,当输入短路时,C14等元件上储存的电压会通过D1泄放掉,用于防止内部内部调整管反偏。C13用以提高LM317的纹波抑制能力。C14用以改善IC的瞬态响应。C11和C12用于输入整流滤波。
24、还有LM317因温度升高而截止,必须加散热片。4.4 元件的选择由上面的参数计算可知, 我们选择输出电压U2为15V,功率34W的变压器整流整流电路中的二极管选用IN4001,耐压50V,电流1A。也可由四个整流二极管组成,也可直接用集成的整流桥块代替。C11选用电解电容2200UF,C12选用陶瓷电容0.1UF,C13选用电解电容4.7UF,C14选用电解电容100UF,C15选用0.1UF,DI和D2的二极管选用IN4001,R14选用120金属膜电阻,R12和R11选用1K多圈可调精密电位器,R13选用1K粗调电位器。注意: 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
25、成高频干扰,所以稳压器的输入、输出端常并入瓷介质小容量电容用来抵消电感效应,抑制高频干扰。第五章 5V直流稳压电源(7107工作电源)5.1 原理简述 原理与上述可调节直流稳压电源大同小异,我们依然采用三端集成稳压器。方案一、采用7805输出正5V,7905输出负5V来实现。方案二、采用7805输出正5V,并将其输入电压反转器7660,从而输出负5V。5.2 5V直流稳压电源原理电路图5-1 这个方案均可以实现要求,但是为了让电路的元件在焊接的时候更加紧凑,减少焊接的元件数目,而且从成本上考虑,我们采用方案二。由于这里的5V电源是作为数字电压表的工作电源,由于该部分电量较大(约100mA),并
26、有测量精度的要求,所以必须保证稳压芯片有足够的散热面积,确保长期可靠工作。5.3 元件的选择 C11选用电解电容2200UF,C12选用陶瓷电容0.1UF,C14选用电解电容100UF,C15选用0.1UF,二极管D1选用IN4001,C21和C22选用电解电容10UF。第六章 晶体管并联稳压电源6.1 电路原理分析 晶体管并联稳压电源。其中T1是调整管、D1是基准稳压管,R1是D1的限流电阻,R2是限流电阻,R3是负载。这个稳压电路的输出电压约等于稳压管D1的稳压值(实际上要加上T1发射结电压,一般锗管取0.3V,硅管取0.7V)。这是由于电源在工作时,T1发射结导通,发射极电压与基极电压保
27、持一致,而基极电压被D1稳定在一个固定值。这个电路可以看作T1将D1的稳压作用放大了倍,相当于接入一个稳压值为D1稳压值,稳压效果为倍D1稳压效果的稳压管。电路工作原理是: UIUD1(UT1)EC(IT1)ECIR2UR2(UT1)EC UIUD1(UT1)EC(IT1)ECIR2UR2(UT1)EC 6.2 元件选择 这个电路选择元件的步骤与硅稳压管并联稳压电路类似,主要从下面几个方面考虑。 (1)初选调整管T1和稳压管D1 选择调整管T1时,主要考虑其额定电流ICM要大于输出电流IO,以保证负载开路时调整管不会因为电流过大而损坏。另外,为了保证调整管有良好的调整作用,还要求值大、漏电流小
28、。选择稳压管D1时,主要考虑其稳定电压与T1发射结电压之和要等于输出电压。 (2)选定输入电压Ui 为保证稳压电源的效率,输入电压一般不要选择过高,以不超过2 Ui为宜。 (3)选定限流电阻R2 对于并联稳压电路而言,限流电阻R2是整个电路工作好坏的关键。R2选择大,稳压效果较好,但功耗大(因为电阻功耗PI*IR),同时要求输入电压增大,电源的效率就比较低。具体计算方法可参考硅稳压管并联稳压电路元件选择的第三步。 (4)检查电路稳定度 整个电路的稳定度需要根据实际电路的要求来确定,如果稳定度不够,可以适当增加R1和UI,还可以选择值较大、漏电流较小的调整管。 6.3 使用复合调整管的并联稳压电
29、源 使用复合调整管的并联稳压电源,电路最大的区别是将调整管改为符合管结构,这样既可以得到较大的值,又能够有较大的ICM。元件选择时可采用类似的方法,但是由于这个电路的电流较大,要注意限流电阻R1选择时除考虑阻值外还要考虑其功率。以免负载断路时烧坏限流电阻。 6.4 并联稳压电源的优缺点并联稳压电源的优点: 有过载自保护性能,输出断路时调整管不会损坏。 在负载变化小时,稳压性能比较好。 对瞬时变化的适应性较好。 并联稳压电路的缺点: 效率较低,特别是轻负载时,电能几乎全部消耗在限流电阻和调整管上。 输出电压调节范围很小。 其实并联稳压电源的这些优点对于串联稳压电源而言,都可以通过采用一些特殊的电
30、路实现。但是并联稳压电源的这些固有的缺点却很难改进,所以现在普遍使用的都是串联稳压电源。使用注意事项:第一,请注意功率不能太大;第二,防水防尘防摔防震需要注意;第三,通电时,电压不能太大。第七章 实验7.1 通过实验获取直流电源相关知识 通过集成直流稳压电源的设计、安装和调试,要求学会:(1)选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源;(2)掌握直流稳压电路的调试及主要技术指标的测试方法。7.2 设计任务 设计一波形直流稳压电源应满足:(1)当输入电压在220V10%时,输出电压从312V可调,输出电流大于1A;(2)输出纹波电压小于5mV,稳压系数小于510-3,输出内阻
31、小于0.1欧。7.3 设计要求 (1)电源变压器只做理论设计;(2)合理选择集成稳压器;(3)完成全电路理论设计、计算机辅助分析与仿真、安装调试、绘制电路图,自制印刷板;(4)撰写设计报告、调试总结报告及使用说明书;(5)仪器与器材、自耦调压器、双踪示波器、万用表(模拟或数字)、交流毫伏表各一台,自制电路板的各种工具一套及元器件若干;(6)原理与分析。1、直流电源的基本工作原理: 当市电经过输入开关接通变压器将市电电压转换成所设计的电压后,进入了预稳压电路,预稳压电路是对所要的输出电压进行初步稳压,其目的是降低大功率调整管的输入与输出之间的管压降,减少大功率调整管的功耗,提高直流电源的工作效率
32、,预稳压电源一般由可控硅无级移相调整式用继电器切换变压器输出的抽头进行稳压。经过预稳压电源和滤波器后,得到的电压基本稳定纹波相对较小的直流电,经过在控制电路的控制的大功率调整管进行精确快速的顶压后,将得到稳压精度和性能符合标准的直流电压再经过滤波器进行滤波后既得到我们所需要的输出直流电,为了得到我们所需要的输出电压值或稳流电流值,我们还需要对输出的电压值和电流值进行取样检测并将其传送到控制/保护电路,控制/保护电路将检测到的输出电压值钱和电流值与电压/电流设定电路所设定的值进行比较分析后,驱动预稳压电路和大功率调整管使直流稳压电源能输出我们所设定的电压和电流值,同时当控制/保护电路检测到异常的
33、电压或电流值等情况下将启动保护电路使直流电源进入保护状态。2稳压电流的性能指标及测试方法 直流电源的技术指标分为两种:一种是特性指标包括:允许输入电压、输出电压、输出电流及输出电压调节范围等;另一种是质量指标,用来衡量输出直流电压的稳定程度,包括稳压系数(或电压调整率)、输出电阻(或电流调整率)、纹波电压(周围与随机漂移)及温度系数。稳压电源性能指标测试电路。(1)纹波电压:叠加在输出电压上的交流电压分量。用示波器观测其峰峰值一般为毫伏量级。也可用交流毫伏表测量其有效值,但因纹波不是正弦波,所以有一定的误差,一般直流电源的纹波电压VP-P10mV。(2)稳压系数:在负载电流、环境温度不变的情况
34、下,输入电压的相对变化引起输出电压的相对变化。(3)电压调整率:输入电压相对变化为10%时的输出电压相对变化量,稳压系数和电压调整率均说明输入电压变化对输出电压的影响,因此只需测试其中之一即可。(4) 输出电阻及电流调整率 ,输出电阻与放大器的输出电阻相同,其值为当输入电压不变时,输出电压变化量与输出电流变化量之比的绝对值。电流调整率:输出电流从0变到最大值时所产生的输出电压相对变化值。输出电阻和电流调整率均说明负载电流变化对输出电压的影响,因此也只需测试其中之一即可。3. 直流电源的基本技术参数直流一般输入电压:AC220V10% 50Hz5Hz,输出的纹波与噪声:Cv1mvrms CC5m
35、ARms 。4. 选用要点 1) 220V和110V直流系统应采用蓄电池组。48V及以下的直流系统,可采用蓄电池组,也可采用由220V或110V蓄电池组供电的电力用直流电源变换器(DCDC变换器)。2)供电距离较远的辅助车间,当需要直流电源时,宜独立设置直流系统。3)蓄电池组正常应以浮充电方式运行。4)铅酸蓄电池组不宜设置端电池,镉镍碱性蓄电池组宜减少端电池的个数。 5)直流系统标称电压 专供控制负荷的直流系统宜采用110V。专供动力负荷的直流系统宜采用220V。控制负荷和动力负荷合并供电的直流系统宜采用220V。 6)充电装置 应满足蓄电池组的充电和浮充电要求。应为长期连续工作制。充电装置应
36、具有稳压、稳流及限流性能。应具有自动和手动浮充电、均衡充电和稳流、限流充电等功能。充电装置的交流电源输入宜为三相制,额定频率为50Hz,额定电压为380(110)V。小容量充电装置的交流电源输入电压可采用单相220(1l0)V。l组蓄电池配置1套充电装置的直流系统,充电装置的交流电源宜设2个回路,运行中l回路工作,另1回路备用。当工作电源故障时,应自动切换到备用电源。7)蓄电池容量选择条件 应满足全厂事故全停电时间内的放电容量;应满足事故初期(Imin)直流电动机启动电流和其他冲击负荷电流的放电容量;应满足蓄电池组持续放电时间内随机(5s)冲击负荷电流的放电容量;应以最严重的事故放电阶段,计算
37、直流电压。第八章 总结 在此次数字显示可调直流稳压电源的设计中,充分的体现出大学的知识是综合性的,是一个培养学生独立思考能力灵活运用个方面知识的具有挑战性的课题。刚开始的时候会感觉老师给的这个课题有点难,但人生不就是一个不断克服困难的过程么?在此次课程设计的过程中,我发现了自己的很多不足之处,比如说Protel学的不是很精只会一些皮毛而已,以及对书本上的知识掌握的不是很好。但是,我今后一定会把自己的不足之处给改正过来的。刚开始会遇到很多挫折,并不是说按照原理图焊接出来,就直接可以正常使用,在这几日里,我经历了阶段性成功的狂喜,测试失败后的沮丧,陷入困境的急噪,重新投入的振作,这样的心路历程是非
38、常宝贵的体会,正是有了大家的鼎立合作终于成功了。同学们在设计的过程中互相帮助让我深刻的体会出团结就是力量的含义。让我印象最深刻的就是,在校准7107的时候,我发现电路居然只能校准一端,如校准了9V,调到12V就不准了,很郁闷,调试了一天,查电路图,理论完全没问题,虚焊和短路等问题都查过了,仍然查不出是什么问题。最后,很偶然的机会下,我把积分电路的电容由电解电容改用CCB,电路就正常了,精准了。我现在才明白,单有理论还不够的,照着书做是不够的,我们更需要的是实践能力和经验。除此之外,我还学会了焊接电路板,掌握了书本以外的电子电路方面的知识,尤其是在制作PCB板的时候受益扉浅,制板的过程中遇到另外
39、种种问题,感谢实验室各位老师提供的元器件、工具和帮助,同时也感谢学校给我提供的实验条件,希望以后还有更多的机会进行有价值的实验和实践。参考文献1 何立民编著. MCS-51系列单片机应用系统设计-系统配置与接口技术, 北京航空航天大学出版社, 1991.2 王树勋,潘承武编著. MCS51单片微型计算机原理与开发. 机械出版社,1990.3 万嘉若.林康运等编著.华东师范大学物理系.高等教育出版社,1986年3月.4 康华光主编.高等教育出版社,1982年6月.5 朱英杰.(第二版).华中科技大学出版社,2000年5月.6 杨文龙编.单片机原理及应用.西安:西安电子科技大学出版社,20057 王远编.模拟电子技术基础学习指导书北.北京:清华大学出版社,1998.8 梁颖.新型移相全桥ZVS-PWM变换器设计.成都航空职业技术学院学报,2005年02期 19
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