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文档介绍

文档介绍:课程设计任务书
学生姓名: 专业班级:
指导教师: 工作单位:
题 目: 直流稳定电源
初始条件:
LM317OP07CP三极管 稳压管
要求完成的主要任务: (包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等
具体要求)
c.防止开、关机时产生的“过冲”
(2)提高稳压电源的技术指标
a.提高电压调整率和负载调整率
b.扩大输出电压调节范围和提高最大输出电流值
3)改善DC-DC变换器
a.提高效率(在 100V、100mA下)
b.提高输出电压
(4)用数字显示输出电压和输出电流
方案设计
稳压电源的方案设计
直流稳压电源组成及工作原理
直流稳压电源几乎是所有电子设备不可缺少的。它由变压器、整流器、滤波器和稳压器四个部分组成。如图1所示:
图1
直流稳压电源各部分的工作原理。
1)变压器:将电网220V电压变成我们所需要的电压。
2)整流器:利用二极管的单向导电性,把交流电压变为脉动直流电压,一般采用桥式电路,工作原理如如2所示,波形变化如图3、图4所示:
图2
图3 输入波形
图4 输出波形
(3)滤波器:滤波电路利用电抗性元件对交流、直流阻抗的不同来实现滤波,常用的有电容滤波。可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除,使输出电压更加平滑。如图5所示:
图5 滤波后的波形
(4)稳压器: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。
直流稳压电源的方案设计
方案一:三端稳压器 LM317作基准电压源构成稳压电路,可输出连续可调的正电压,可调
范围为~37V,最大输出电流为,满足设计需要。并且稳压内部含有过流、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。电路如图 6所示:
图6
方案二:可调串联型反馈式稳压电源。电路如图 7所示:
图7
它经过滤波后的部分由基准电压、比较放大器、调整管、取样电路最后加上限流式保护组成。由运放构成深度度负反馈电路,通过调节负反馈电阻的大小来调节输出电压,这里调节R3即可实现+9~+12V输出。限流式保护电路,当发生短路或过流时,调整管的电流超过额定值,限流式保护电路通过电路中的取样电阻的反馈作用,起到使调整管基极电流分流的作用,从而达到限制输出电流的目的。
电路的稳压过程:当输入电压 Vi增加,或负载电阻 RL增大时,都使得 Vo增加,于是
Vf减小,Vo1减小,管压降 Vce增加,使VO基本保持不变。当输入电压 Vi减小,或负载电阻
RL减小时,使得Vo减小,于是Vf减小,VO1增加,管压降Vce减小,使Vo基本保持不变。
参数确定:该反馈放大器属于电压串联负反馈,调整管的电路组态属于射极跟随器;如果运算放大器为理想的条件下,输出电压计算如下:
Vo1=Av(VREF–FVO)≈VO
Av
VO=VREF
1 AvF
由于理想运算放大器其开环增益无穷大,故反馈深度 1 AvF>>1,有
V o=VREF

1
F
F=Vf= R''2 R2
Vo
R1
R1
R2
R3
R1
R2
R3
V=V
R2
R3
=V
oREF
R""2
R3
Z
R""2
R3
从上式可以看出,在基准电压
V确定后,改变可调电位器
R滑动触点的位置,就能改
Z
2
变输出电压Vo的大小。显然,当R2的滑动头移至下端时,R""
2=0,还可看出,Vo最大,即:
V
omax=R1
R2
R3Vz
R3
同理,R2的滑动头移至上端时,Vo最小,及:
V
omin=R1
R2
R3Vz
R2
R3
所以 R1 R2 R3Vz<Vo< R1 R2 R3Vz
R2 R3 R3
为了提高电源的稳压效果,首先是提高放大电路的增益;其次,应提高取样系数 n,
减小信号电压的损失;第三,基准电压要稳定,否则也会造成 Vo的不稳定,而且基准电
压的不稳定是不能由稳压电路的调整过程进行补偿的。
调整管的调整作用是依靠输出电压和给定电压之间的偏差来实现的,必须有偏差才能
调整。如果绝对不变,调整管的电路参数也绝对不变, 那么电路也就不能起着调整作用了,
所以不可能达到绝对稳定,只能基本稳定。因此串联负反馈型稳压电路是一个闭环有差的
调整系统。
稳压系数Sr为:
S
r=VoVo=
1Vi
ViVi
nAvVo
可以看出,稳压系数Sr的大小主要决定于取