文档介绍：1
湖南工学院
课程设计说明书
课题名称：半导体直流稳压电源设计
专业名称：电气自动化
学生班级：电气1202
学生：谢亿
学生学号：1230530232
指导老师：雷美艳毕业生有着广阔的就业渠道，因为自动化技术的应用广泛，其就业领域也五花八门。尽管现在我们就业实行的是“双向”选择的政策，你选用人单位，但用人单位也在选你。谦虚、踏实、稳重是本专业毕业生在择业时的第一选择。根据近几年毕业生就业的情况看，他们的工作都非常理想，收入状况也颇为乐观。与本专业就业领域相关联的行业在近年来借助市场经济的搞活和对外开放程度的加深，也获得了飞速发展。民航、铁路、金融、通信系统、税务、海关等部门的自动化程度越来越高，科研院所、高科技公司也借助强大的人才优势，发展迅猛。未来随着自动化技术应用领域的日益拓展，对这一专业人才的需求将会不断增加，自动化专业的毕业生也将借助这一技术的广泛应用而在社会生活的各个领域、经济发展的各个环节找到发挥自己专长的理想位置。
5
第二章 半导体直流稳压电源电路的设计
一、设计实验目的
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
二、设计要求和技术指标
1、技术指标：
要求：
输入电压为交流220V。
电源输出电压为+12V、-12V、+5V、-5V
最大输出电流为IL=500mA。
稳压系数Sr≤5%，纹波电压△Vop-p≤5mV。
设计要求
设计一个能输出正±12V/，±5V的直流稳压电源；
电源变压器只做理论设计
完成全电路理论设计、电脑辅助分析与仿真、绘制电路图；
在万能板上制作一台直流稳压电源；
测量直流稳压电源的稳压系数；
测量直流稳压电源的内阻；
拟定测试方案和设计步骤；
撰写设计报告、调试总结报告。
三、设计提示
1、设计电路框图如下图，
6
稳压电路假设使用别离元件要有取样、放大、比较和调整四个环节，晶体管选用3DD或3DG等型号；假设用集成电路选7812和7912稳压器。
测量稳压系数，在负载电流为最大时，分别测得输入交流比220V增大和减小10%的输出Δvo，并将其中最大一个代入公式计算Sr，当负载不变时，Sr=ΔVoVI/ΔVIVO。
测量内阻，在输入交流为220V，分别测得负载电流为0及最大值时的ΔVo，ro=ΔVO/ΔIL。
纹波电压测量：叠加在输出电压上的交流分量，一般为mV级。可将其放大后，用示波器观测其峰峰值△Vop-p;用可用交流毫伏表测量其有效值△Vo，由于纹波电压不是正弦波，所以有有效值衡量存在一定误差。
2、实验仪器
自耦变压器一台，数字万用表，万能板，智能电工实验台，示波器，交流毫伏表
四、设计报告要求
1、选定设计方案；
2、拟出设计步骤，画出电路，分析并计算主要元件参数值；
3、列出测试数据表格。
4、要求作出实物，并调试。
五、设计总结
1、总结直流稳压电源的设计方法和运用到的主要知识点，对设计方案进行比较。
2、总结直流稳压电源主要参数的测试方法。
7
一、 电路原理
直流稳压电源的工作流程如下：
直流稳压电源的方框图
从图1—1我们得出直流稳压电源的工作原理：电路接入幅值为220V、频率为50Hz的市电ui，通过图1—1中的电源变压器TRIAD，将市电220V的电压幅值调整为合适的电路工作压值u2。通过电源变压器TRIAD输送过来的交流电，再通过图1—1中的桥式整流电路BRIDGE，得到单方向全波脉动的直流电压。由于单方向全波脉动的直流电压中含有丰富的交流成分，为了获得平滑的直流电压，在整流电路的后面加一个滤波电路，以滤去交流成分，图1—1中的电容C就起到这个作用；对于要求不高的电路，经过滤波后的直流电压可以直接应用，对于一些要求比较高的电路。我们在滤波电路的后面再接一个稳压电路，使输出的直流电压更加平滑，如集成稳压器LM7812和LM7912。一般来说，滤波电容C的容量比较大，本身就存在着较大的等效电感，因此对于市电引入的各种高频干扰的抑制能力很差。为了解决这个问题， 在电容C旁并联一只小容量电容器C1、C2，就可有效地抑制高频干扰。 另外，稳压器在开环增益较高、负载较重的状态下时，由于分布参数的影响，有可能产生自激，C1、C2则兼有抑制高频振荡的作用。
输出端接入电容器C3、C4、C5、C6，是为了改善瞬态负载响应特性和减小高频输出阻抗。
电源变压器