文档介绍：中北大学
课程设计说明书
 
 
 
学生姓名:
 张森文
学号:
 
学院:
 仪器与电子学院
专业:
 微电子科学与工程
题目:
直流稳压电源电路设计
 
 
 
指导教师: 王红亮职称: 副教授

 
 
 
 
2014 年 1 月 5 日
目录
1、课程设计目的............................................1
2、课程设计内容和要求......................................1
、设计内容.......................................................1
、设计要求.......................................................1
3、 设计方案及实现情况.....................................1
、设计思路.......................................................1
、工作原理及框图.................................................2
、硬件电路原理图.................................................6
、PCB版图设计....................................................7
4、课程设计总结............................................8
5、参考文献................................................8
1、设计目的
(1)掌握电子电路的一般设计方法和设计流程;
(2)学****简单电路系统设计,掌握Protel99或其它工具软件的使用方法;
(3)了解直流稳压电源电路的基本原理及相关模块逻辑功能和使用方法;
(4)学****掌握硬件电路设计的全过程。
2、设计内容和要求
、设计内容
设计一个直流稳压电源。
、设计要求
(1)查阅所用器件技术资料,详细说明设计的直流稳压电源电路工作流程;
(2)输入交流220V,f=50Hz;输出3V~12V线性变化且可调,输出电流≤1A,
(3)稳压系数Sr≤,纹波电压≤30mV;
(4)具有过电流及短路保护功能
3、设计方案及实现情况
、设计思路
(1)直流稳压电源的基本原理:
线性稳压电源一般由电源变压器、整流、滤波电路及稳压电路组成,基本框图1所示:

图1 直流稳压电源的基本框图
过程:输入交流220V,f=50Hz后,为了得到3V~12V线性变化输出电压,必须先经过电源变压器将输入电压变为所需要的交流电压,然后经过整流电路变成单向直流电压,单向直流电压经过滤波电路后变成较平滑单向直流电压,最后经过稳压电路,得到的是稳定的输出电压,而且随输入交流电压或者负载电阻变化都基本保持稳定。
、工作原理及框图
1、电源变压器:电源变压器T的作用是将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压Ui。变压器的副边与原边的功率比为P2/P1=η,式中η为变压器的效率。这里的变压器是是降压变压器,将220V,f=50Hz的交流电压变换成符合所需的交流电压。此外,变压器还能将外输入电压与直流电源隔离开。
2、整流电路:将变压后的交流电压转变为单向脉动电压。变换后的电压不能直接给负载供电,因为脉动电压有较大的纹波波动,会影响负载的性能指标。整流电路有三相半波整流电路和三相桥式整流电路。三项桥式整流电路的输出平均电压高,电压脉动小,品质因数高,因此多用桥式整流电路。
3、滤波电路:将由整流电路输出的单向脉动电压进行平滑,滤除掉大部分交流,得到平滑的直流电压。滤波部分是个低通滤波器,通常有电容滤波、电感滤波、电阻电容滤波等。
4、稳压电路:尽管经过整流滤波后电压接近于直流电压,但是其电压值的稳定性很差,它受温度、负载、电网电压波动等因素的影响很大,因此,还必须有稳压电路,以维持输出直流电压的基本稳定。
(1)稳压电源性能指标及测试方法
1、稳压系数:在负载电流、环境温度不变的情况下,输入电压的相对变化引起输出电压的相对变化,即

2、纹波电压:最大纹波电压在额定输出电压和负载电流下,输出电压的纹波(包括噪声)的绝对值大小,通常以峰—峰值或有效值表示。
纹波系数γ在额定负载电流下,输出纹波电压的有效