直流稳压电源的设计报告111
- 格式:doc
- 大小:81.50 KB
- 文档页数:6
可调直流稳压电源设计报告I. 设计目的本设计旨在实现一个可调直流稳压电源,能够提供多种输出电压和电流,同时还能稳定地保持输出电压在规定范围内。
II. 设计原理直流稳压电源的基本原理是将变压器输出的交流电转换为直流电,并使用电子元件如二极管、电容器、稳压管等实现对输出电压和电流的稳定。
在本设计中,我们采用如下电路结构实现直流稳压电源。
电路主要由变压器、整流桥、滤波电容、调节电路、稳压管和输出端口等组成。
(1)变压器:变压器主要将交流输入变换为需要的交流输出电压,通常变压器转换后的电压需要经过整流、滤波和稳压等多道处理才能成为稳定的直流电源输出。
因此,本设计中我们采用了含有两只二次线圈的变压器。
(2)整流桥:整流桥主要用来将变压器输出的交流电流转换成直流电流,这里我们采用了四个二极管构成的整流桥,如图所示,其中D1和D2对应于变压器中一只二次线圈所产生的正半交流电流,D3和D4则对应于产生的负半交流电流。
(3)滤波电容:滤波电容主要用来滤除多余的高频成分,以使直流电波尽可能平滑,保证输出电压的稳定性。
(4)调节电路:调节电路用来控制和调整稳压管的工作状态,以实现输出电压的稳定性和调节。
(5)稳压管:稳压管是关键元件之一,其主要作用是在电路中设置一个固定的工作电压,以保证输出电压在一定范围内稳定。
III. 设计过程(1) 变压器设计:根据我们的需求,我们需要将输入的220V交流电转变为24V 的交流电,在此基础上再进行转换为稳定的直流电源输出。
因此,我们需要采用一只含有两只二次线圈的变压器,并且将两只二次线圈采用串联方案,以实现较大的输出电压值。
最终选用的变压器型号为220V/24V/10W,其中10W为变压器最大输出功率。
(2) 整流桥设计:为了将变压器输出的24V交流电转换为直流电源,我们需要采用整流桥电路。
对于整流桥电路中的每个二极管来说,其承受的最大反向电压应该大于所采用变压器的输出电压。
在此基础上,我们选用的整流桥电路中的二极管容量为1N4001,其最大反向电压为50V。
直流稳压电源电路的设计实验报告一、实验目的1、了解直流稳压电源的工作原理。
2、设计直流稳压电路,要求输入电压:220V 市电,50Hz,用单变压器设计并制作能够输出一组固定+15V 输出直流电压和一组+1.2V~+12V 连续可调的直流稳压电源电路,两组输出电流分别I O≥500mA。
3、了解掌握Proteus 软件的基本操作与应用。
二、实验线路及原理1、实验原理(1)直流稳压电源直流稳压电源是一种将220V 工频交流电转换成稳压输出的直流电的装置,它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。
一般由电源变压器、整流滤波电路及稳压电路所组成,基本框图如下:图2-1 直流稳压电源的原理框图和波形变换其中: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,变压器副边与原边的功率比为P2/P1=n,式中n 是变压器的效率。
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。
滤波电路滤除较大的波纹成分,输出波纹较小的直流电压U1。
4)稳压电路:其工作原理是利用稳压管两端的电压稍有变化,会引起其电流有较大变化这一特点,通过调节与稳压管串联的限流电阻上的压降来达到稳定输出电压的目的。
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。
(2)整流电路常采用二极管单相全波整流电路,电路如图2-2 所示。
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2-3 所示。
整流二极管采用1N4007,具有正向导通电压降低,导通电流高,泄露电流低,过载电流高,成本低等优点,其基本参数如下图所示,有黑色线圈一端表示负极。
《直流稳压电源课程设计报告》一.课程设计目的(1)掌握直流稳压电源的组成及原理(2)掌握三端可调稳压器的使用方法(3)了解直流稳压电源主要参数二.课程设计题目描述和要求(1)稳压电源输出电压在6-18V之间连续可调,最大输出电流为Io max=1.0A(2)稳压系数S u≤0.03%(3)输出电阻R o≤0.1(4)纹波电压U orm≤5mV三.课程设计报告内容㈠直流稳压电源的组成直流稳压电源通常由电源电压、整流电路、滤波器和稳压电路等部分组成,其原理框图如图1.3.1所示㈡直流稳压电源的各部分作用1.电源变压器: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u2。
变压器副边与原边的功率比为:P2/P1=η式中:η为变压器的效率。
2整流电路:将交流电压变换为单向脉动直流电压。
整流是利用二极管的单向导电性实现的。
常用的整流电路有半波整流电路和桥式整流电路等。
其电路图如图1.3.2所示。
在稳压电路中一般用4个二极管组成桥式整流电路,此时U1与交流电压u2的有效值U2的关系为:U1=(1.1~1.2)U2在整流电路中,每只二极管所承受的最大反向电压为:Urm=√2U2流过每只二极管的平均电流为:I D=0.45U2/R L桥式整流电路与半波整流电路相比较,其输出电压U提高,脉动成分减少了,所以在此选用桥式整流电路。
3滤波电路:将脉动直流电压中交流分量滤去,形成平滑的直流电压。
滤波电路可分为电容、电感和π型滤波电路。
其电路图如下1.3.3所示。
图中R为负载电阻,它为电容C提供放电通路,放电时间常数RC应满足:RC>(3~5)T/2;式中T(=20msm)为50HZ交流电压周期。
一般小功率整流滤波电路通常采用桥式整流、电容滤波电路。
4.稳压电路:其作用是当交流电网电压波动或负载变化时,保证输出直流电压的稳定。
简单的稳压电路可采用稳压管来实现,在稳压性能要求较高的场合,可采用串联反馈式稳压电路(包括基准电压、取样电路、放大电路和调整管部分)。
直流稳压电源的设计实验报告直流稳压电源的设计实验报告引言:直流稳压电源是电子设备中常用的一种电源,它能够将交流电转换为稳定的直流电,并能够在负载变化时保持输出电压的稳定性。
本实验旨在设计并测试一台直流稳压电源,以验证其性能和稳定性。
一、设计原理:直流稳压电源的设计基于电压调节器的原理,其主要部分包括变压器、整流器、滤波器和稳压器。
变压器将交流电转换为所需电压的交流电,整流器将交流电转换为脉动的直流电,滤波器对直流电进行滤波以去除脉动,稳压器则通过反馈控制来保持输出电压的稳定性。
二、实验装置:本实验所使用的实验装置包括变压器、整流器、滤波器、稳压器、负载电阻、示波器等。
三、实验步骤:1. 连接实验装置:将变压器的输入端与交流电源相连,将变压器的输出端与整流器的输入端相连,再将整流器的输出端与滤波器的输入端相连,最后将滤波器的输出端与稳压器的输入端相连。
2. 设计稳压器:根据所需输出电压和电流,选择合适的稳压器电路,并进行元件的选取和计算。
3. 调整稳压器:根据设计的稳压器电路,进行电路连接和调整,确保输出电压的稳定性。
4. 连接负载电阻:将负载电阻与稳压器的输出端相连,以模拟实际负载情况。
5. 测试输出电压:使用示波器测量稳压器输出端的电压,并记录下来。
6. 测试负载变化:通过改变负载电阻的值,观察输出电压的变化情况,并记录下来。
7. 分析实验数据:根据实验数据,分析直流稳压电源的性能和稳定性。
四、实验结果与分析:通过实验测试,我们得到了直流稳压电源的输出电压随负载变化的曲线。
根据实验数据,我们可以计算出稳压电源的输出电压稳定度和负载调整率等性能指标。
同时,我们还可以分析实验数据,探讨直流稳压电源的稳定性和适用范围。
五、实验总结:通过本次实验,我们深入了解了直流稳压电源的设计原理和实验过程。
通过实验数据的分析,我们可以得出结论,直流稳压电源在负载变化时能够保持输出电压的稳定性,并且具有较好的性能指标。
直流稳压电源设计报告设计报告:直流稳压电源1. 设计目标:设计一个直流稳压电源,能够提供稳定的输出电压,并具备过载保护功能。
2. 设计方案:采用线性稳压电源的设计方案。
选择变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路和保护电路五个部分组成。
3. 设计流程:- 选择合适的变压器,根据输出电压和电流的要求确定变压器的额定参数。
- 设计整流电路,一般采用整流桥整流,将交流电源输出转换为直流电源。
- 设计滤波电路,采用电容滤波和电感滤波的组合,使输出电压更加稳定。
- 设计稳压电路,常用稳压二极管、稳压管、稳压芯片等元件,通过调节电流和电压实现稳压功能。
- 设计过载保护电路,采用过流保护、过热保护、电流限制等技术手段,保护电源和负载。
4. 设计参数:- 输入电压:220V AC- 输出电压:5V DC- 输出电流:1A- 稳压精度:±5%- 过载保护:电流限制在1.2A,过热保护温度设定为85℃5. 集成电路选型:- 变压器:选择额定输入电压为220V AC,输出电压为12VAC的变压器。
- 整流电路:选择四个二极管组成整流桥,如1N4007。
- 滤波电路:选择适当的电容和电感组成滤波电路,如4700μF,100μF电容和100mH电感。
- 稳压电路:选择稳压二极管或稳压芯片,如7805稳压芯片。
- 过载保护电路:选择过流保护元件和温度传感器,如电流限制为1.2A的保险丝和额定触发温度为85℃的热敏电阻。
6. 电路连接:根据设计方案,按照电路图连接各个元件。
7. 实验验证:通过实验验证电源输出电压、电流的稳定性,并测试过载保护电路的有效性。
8. 结果分析:根据实验结果分析,评估设计方案的可行性和性能指标是否满足要求。
9. 优化改进:根据分析结果,提出优化改进的方案,如更换元件、调整参数等,以进一步提高电源的稳定性和性能。
10. 结论:根据实验和优化改进的结果,得出结论并总结设计报告。
直流稳压电源设计与制作实验报告一、引言直流稳压电源是电子设备中常用的电力供应装置,它能够将交流电源转化为稳定的直流电压,并具备稳定输出电压的能力。
本实验旨在设计和制作一台简单的直流稳压电源,通过实验验证其性能指标并探讨其工作原理与特点。
二、实验目的1.了解直流稳压电源的基本工作原理;2.学习使用稳压集成电路进行电源稳压;3.设计并制作一台简单的直流稳压电源。
三、实验原理1. 直流稳压电源的基本工作原理直流稳压电源主要由变压器、整流滤波电路和稳压调节电路组成。
其中,变压器用于将市电转换为适合整流滤波电路工作的交流电源;整流滤波电路用于将变压器输出的交流电转换为近似稳定的直流电;稳压调节电路用于控制输出电压的稳定性,保证负载电流在一定范围内变化时输出电压保持不变。
2. 稳压集成电路的原理稳压集成电路是直流稳压电源中常用的调压元件,其具有稳定输出电压的特点。
常见的稳压集成电路有LM78xx系列和LM317系列,它们在不同的输入电压范围和输出电压范围上都有应用。
这些集成电路内部集成了反馈电路,通过控制电源输出端与负载之间的电流来调整输出电压。
四、实验材料和设备1.变压器2.整流滤波电路元件3.稳压集成电路4.电阻、电容等辅助元器件5.多用途电源板、电路实验台等设备五、实验步骤及结果1. 设计电路图根据实验要求和电源稳定性要求,设计直流稳压电源的电路图。
2. 制作电路根据设计的电路图,将电路实际制作在多用途电源板上。
3. 连接电路将稳压集成电路、变压器和其他电路元件按照电路图进行正确连接。
4. 调试电路接入交流电源后,使用万用表测量输出电压,并调节稳压集成电路的引脚来控制输出电压的稳定性。
5. 实验结果根据调试结果记录并分析直流稳压电源的输出电压稳定性、负载调节性能等指标,并对实验结果进行讨论和总结。
六、实验讨论与总结根据实验结果,我们可以得出直流稳压电源的设计与制作是成功的。
通过稳压集成电路的控制,我们实现了输出电压的稳定性,并能够在一定范围内对负载进行调节。
直流稳压电源的原理与设计实验报告一、设计任务及要求1.设计任务设计一直流稳压电源,满足:(1)当输入电压在220V交流时,输出直流电压为-30—30V;(2)具有连续可调、双向输出;二、设计思路1.电源变压器:将电网交流电压变为整流电路所需的交流电压,一般次级电压u2较小。
2.整流电路:将变压器次级交流电压u2变成单向的直流电压u3,它包含直流成份和许多谐波分量。
滤除脉动电压u3中的谐波分量,输出比较平滑的直流电压u4。
该电压往往随电网电压和负载电流的变化而变化。
3. 滤波电路:可以将整流电路输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:它能在电网电压和负载电流的变化时,保持输出直流电压的稳定。
它是直流稳压电源的重要组成部分,决定着直流电源的重要性能指标。
二、单元电路的设计1)电源变压器由于输出的电压可调范围是正负30V,所以选择的变压器是220V/36V。
2)整流电路(选择桥式整流电路)桥式整流属于全波整流,它不是利用副边带有中心抽头的变压器,而是用四个二极管接成电桥形式,使在电压V2的正负半周均有电流流过负载,在负载形成单方向的全波脉动电压。
3)滤波电路(电容滤波电路)整流电路输出波形中含有较多的纹波成分,与所要求的波形相去甚远。
所以通常在整流电路后接滤波电路以滤去整流输出电压的纹波。
滤波电路常有电容滤波,电感滤波等。
本设计中采用电容滤波电路图10 电容滤波电路4)稳压电路(选择三端稳压器)1.稳压电路作用是当外界因素(电网电压、负载、环境温度)发生变化能使输出直流电压不受影响,从而维持稳定的输出,常用集成稳压器,小功率稳压电源中经常使用三端集成稳压器。
2.常用的三端集成稳压器有固定式三端稳压器与可调式三端稳压器。
常用可调式正压集成稳压器有LM317系列,它们的输出电压从1.25V-37伏可调,最简的电路外接元件只需一个固定电阻和一只电位器。
其芯片内有过渡、过热和安全工作区保护,最大输出电流为1.5A。
可调直流稳压电源的设计实验报告一、实验目的本次实验的目的是设计并制作一个可调直流稳压电源,能够输出稳定的直流电压,并且电压值在一定范围内可调节,以满足不同电子设备和电路的供电需求。
二、实验原理可调直流稳压电源通常由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成。
电源变压器的作用是将市电交流电压(通常为 220V)变换为适合后续电路处理的较低交流电压。
整流电路将交流电压转换为单向脉动直流电压。
常见的整流电路有半波整流、全波整流和桥式整流等。
滤波电路用于滤除整流输出电压中的交流成分,使输出电压变得平滑。
常用的滤波电路有电容滤波、电感滤波和π型滤波等。
稳压电路的作用是在输入电压、负载电流和环境温度等因素发生变化时,保持输出直流电压的稳定。
常见的稳压电路有串联型稳压电路、三端集成稳压器等。
本实验采用串联型稳压电路,其基本原理是利用调整管的电压调整作用,使输出电压保持稳定。
通过改变调整管的基极电压,可以调节输出电压的大小。
三、实验设备与材料1、电源变压器:220V/15V2、整流二极管:IN4007×43、滤波电容:2200μF/25V×24、集成稳压器:LM3175、电位器:10kΩ6、电阻:240Ω、390Ω7、面包板、导线若干8、万用表、示波器四、实验电路设计1、电源变压器将 220V 市电降压为 15V 交流电压。
2、采用桥式整流电路将 15V 交流电压整流为脉动直流电压。
3、用2200μF 电容进行滤波,得到较为平滑的直流电压。
4、以 LM317 为核心构建串联型稳压电路,通过调节电位器改变LM317 的输出电压。
电路原理图如下:此处插入原理图五、实验步骤1、按照电路原理图,在面包板上搭建电路。
在搭建电路时,注意元件的引脚顺序和正负极性,确保连接正确无误。
2、检查电路连接无误后,接通电源。
使用万用表测量滤波电容两端的电压,确认是否在预期范围内。
3、调节电位器,用万用表测量 LM317 输出端的电压,观察电压是否能够在一定范围内连续可调。
直流稳压电源设计实验报告一.实验目的1、了解负载稳压电源的控制原理及工作原理;2、分析电路、仿真电路结构,并结合 oscilloscope 对稳压电源进行实验测试;3、制作变压源,实验服务由DC电源模块,实现输出电压的调节功能;4、利用变压源实现对于直流稳压电源的调节;二、实验原理稳压电源是由 DC 电源模块、电感、晶体管、电容以及变频器等部件组成的控制回路,用以实现可靠稳定的输出电压,其基本原理是通过调节变频器的输出频率来调节 DC 电源模块的输出电压,使电源模块的输出稳定在一定的等级,从而实现稳压的要求。
三、实验环境硬件环境: DC 电源模块、电感、晶体管、电容及变频器等软件环境: oscilloscope四、实验测试1、DC 电源模块:根据理论电路设计,布置 DC 电源模块,同时使用 oscilloscope测试 DC 电源输出;2、变频器:同样配置电路,使用变频器调节输出频率;3、电感、晶体管和电容:根据理论电路及电路仿真的正确性,布置电感、晶体管和电容,并进行 oscilloscope 反复测试;4、整机设计:将 DC 电源模块、变频器、电感、晶体管以及电容一起设计成完整的稳压电源,并测试稳压电源是否能够正常输出电压。
五、实验结果通过实验测试表明,所设计的电路结构能够正常工作,DC 电源模块能够输出稳定的直流电压,变频器能够根据设定的频率正确调节输出电压,稳压电源能够提供一致的直流电压输出。
因此,实验的目的得到了较好的满足。
六、结论本次实验建立了直流稳压电源的设计原理,已设计合理、结构正确的电路,同时,通过 oscilloscope 进行实验测试,得出稳压电源能够正常输出稳定的电压,实验目的得到了满足。
直流稳压电源设计实验报告HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】实训报告题目名称:直流稳压电源电路系部:电气与信息工程系专业班级:机制 14-3学生姓名:郭欣欣学号:指导教师:刘岩完成日期: 2018年1月17日摘要随着电子技术的快速发展,高性能的电子电路对于电源供电质量的要求越来越高,如何设计出能满足高性能电路要求的高精度电源便成为一大课题。
直流稳压源为电路提供直流电压和能量,其输出电压的品质直接决定的电源性能的好坏。
本实验旨在利用交流变压器、整流环节、滤波环节和集成元件稳压电路将交流电压转化为直流电压输出,并且对衡量稳压电路性能的几种主要参数进行了测试和分析。
随着电子技术的快速发展,高性能的电子电路对于电源供电质量的要求越来越高,如何设计出能满足高性能电路要求的高精度电源便成为一大课题。
直流稳压源为电路提供直流电压和能量,其输出电压的品质直接决定的电源性能的好坏。
本实验旨在利用交流变压器、整流环节、滤波环节和集成元件LM317稳压电路将220V 交流电压转化为5V直流电压输出,并且对衡量稳压电路性能的几种主要参数进行了测试和分析。
关键词:?半波整流电容滤波稳压电路稳压系数纹波电压目录一、设计要求 (1)二、原理分析与设计步骤1.直流稳压电路结构的选择 (1)2.交流变压器 (2)3.整流电路 (2)4.滤波电路 (2)5.集成稳压电路集成稳压器件LM317 (3)LM317典型接法 (4)6.参数计算与器件选择 (4)电路参数计算 (4)元器件清单 (5)三、实验步骤与测试结果1.电路搭接与仪器调试 (6)2.性能参数测试稳压系数的测量 (6)输出电阻的测量 (6)纹波电压的测量 (7)测量结果分析 (7)四、实验小结 (7)一、设计要求二、原理分析与设计步骤直流稳压电路结构选择直流稳压电源的基本结构如图2-1所示,分为四个基本环节,即电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路。
直流稳压电源的设计报告
作者:
指导老师:
摘要
本设计由三个模块电路构成:交直流转换电路,DC—DC变换电路,线性稳压电路。
稳压电路采用两级稳压电路,前级为DC—DC开关电源,后级为线性稳压电路,为了进一步提高效率,两级间采用了恒压差控制技术。
DC—DC变换器采用单端反激开关电源,具有效率高,输出电压范围宽,输出电流大的特点。
二、设计任务及要求
设计并制作交流变换为直流的稳压电源,其基本要求如下:稳压电源。
在输入电压220V、50Hz、电压变化范围+15%~-20%条件下:输出电压可调范围:+9~+12V
最大输出电流:1.5A
负载调整率≤1%(最低输入电压下,空载到满载)
纹波电压(峰-峰值)≤5mV(最低输入电压下,满载)
效率≥40%(输入电压9V、输入电压220V下,满载)
具有过流及短路保护功能。
三.方案论证与比较
在本设计中,采用模块化设计思想。
对整个电路以模块为单位,进行分析、比较和论证。
1.稳压电路
方案一:采用单级开关电源,由220V交流整流后,经开关电源稳压输出。
但此方案所产生的直流电压纹波大,在以后的几级电路很难加以抑制,很有可能造成设计的失败和技术参数的超标。
方案二:从滤波电路输出后,直接进入线性稳压电路(如图1所示)。
线性稳压电路输出值可调,为9~12V直流电压输出。
这种方案的优点是:电路简单,容易调试,但效率上难以保证。
线性稳压电路的是输入端一般为15V左右的电
压,而其输出端只为9~12V,两端压降太大,功率损耗严重,使得总电路效率指标难以达成。
方案三:以方案二为基础,在线性稳压电路前加入DC—DC变换器,采用脉宽调制(PWM)技术,并采用恒压差控制技术,如图2所示。
在这种情况下,由DC—DC变换器来完成从不稳定的直流电压到稳定的直流电压的转变,由于采用脉宽调制技术和恒压差控制技术,使得线性稳压电路两端压差减少,电路消耗大幅度下降,解决了方案二中的效率低的难题。
其次,由于使用脉宽调治技术,很容易进行过流、过热、自保恢复。
此外,还可在DC—DC 变换器中加入软启动电路,以抑制开关机时的“过冲”。
我们采用这一方案。
2.DC—DC变化器
方案一:Boost型DC—DC升压器。
很容易实现,但输入输出电压电压比太大,占空比大,输出电压范围小,难以达到较高的指标。
方案二:带变压器的开关电源,可做到输出电压范围宽,开关管占空比合适。
本设计采用方案二。
3.线性稳压电路
本电路的目的是在第一步稳压的基础上实现线形高精度的稳压,降低纹波,提高电压调整率和负载调整率,最终达到题目的指标要求。
原理图如图ⅢA-1-6所示。
此电路继承了DC-DC变换器的输出电压,接到由运放组成的比较电路的正端输出脚。
输出电压经过电阻分压之后反馈至运放的负输出端。
运放的输出电压控制达林顿管的发射级电压,得到所需的高度稳定的直流电压。
参数计算:U O=U REF*(R X+R5+R6)/(R5+R6)
四.电路设计及参数计算
1.稳压电源(第一模块)
(1)交直流转换电路。
本电路的目的在于从50Hz、220V的交流电压中得到直流电压。
电路如图3所示。
当输入为220V交流电压时,首先通过变压器降至17V左右交流电压。
整流部分选用了全波桥式整流电路,输出为22V直流电压。
(2)DC—DC转换电路使用此电路的目的在于最大限度地降低模块的功耗,同时,为下一级提供一个稳定的直流电压。
它的电路图如图4所示。
DC—DC电路为由核心芯片TL494作控制的单端PWM降压型开关稳压电路。
图中R10与C5决定开关电源的开关频率。
电阻R8作为限流保护
电阻用。
其片内误差放大器(EA1)的同相输入端(脚2)通过5.1kΩ电阻(R7)接入反馈信号,从后级线性稳压电路得到分压。
开关管采用PNP型大功率晶体管。
工作原理:在恒定频率PWM通断中,控制开关通断状态的控制信号是通过一个控制电压U con与锯齿波相比较而产生的。
控制电压则是通过偏差(即实际输出电压与其整定值之间的差值)获得的。
锯齿波的峰值固定不变,其重复频率就是开关的通断频率。
在PWM控制中,这一频率保持不变,频率范围为几千赫到几百千赫。
当放大的偏差信号电平高于锯齿波的电平时,比较器输出高电平,这一高电平的控制信号导致开关导通,否则开关处于关断状态。
当后级反馈高于TL494的基准电压5V时,片内误差放大器EA1输出电压增加,将导致外接晶体管T和TL494内部T1、T2管的导通时间变短,使输出电压下降到与基准电压基本相等,从而维持输出电压稳定,反之亦然。
参数计算: 由R10=39kΩ,C5=0.001μF,得振荡频率f osc=28.2kHz。
为保证电流连续,电感取值不能太小,但也不能太大。
计算如下:L min=[(U I-U O)/(2*I O)]T ON=[(35-10)/(2*1.5)]*0.000 02
=0.000 167H=167μH
C>U0*T OFF/(8*L*f*U O)
=15*10*0.000 001/(8*0.001*30*1 000*0.1)
=0.000 00625F=6.25μF
I OP=I LP=[(U I-U O)/(2*L)]* T ON+I O
=[(35-10)/(2*0.001)]*0.000 02+1.5
=0.25+1.5=1.75A
(2)线性稳压电路本电路的目的是在第一级稳压的基础上实现线性高精度稳压,降低纹波,提高电压调整率和负载调整率,最终达到题目的指标要求。
原理如图5所示。
此电路继承了DC—DC变换器的输出电压。
在本电路中,首先输入电压在精密稳压电源上产生一个稳定的参考电压,接到由运放组成的比较电路的正端输入脚。
输出电压经过电阻分压之后反馈至运放的负输入端。
运放的输出电压控制达林顿管的发射极电压,得到所需的高度稳定的直流电压。
参数计算:
U O=U REF*(R X+R5+R6)/(R5+R’6)
取RX=3kΩ,R5=1KΩ,UREF=6V,则
当R6=0.67KΩ时U O=(2.5*6)/(1+0.67)=9V
当R6=0.25KΩ时U O=(2.5*6)/(1+0.25)=12V
恒压差控制DC-DC转换电路和线性稳压电路间采用恒压差控制,即:通过反馈,使DC-DC变换电路输出电压与线性稳压器输出电压差值恒定,这样,既可保证线性稳压电路所需的电压差,又降底了线性稳压电路低压输出时的损耗,提高稳压模块的整体效率。
而且,在整个模块输入电压发生较大幅度变化时也能够进行高精度稳压,纹波也会因此降低。
在这一模块电路中,还接有软启动电路。
在开关机时,对生过现象有相当大程度上的抑制。
同时,同过控制DC-DC变换器的脉宽,可实现过热,过流保护。
五数据分析及性能指标
(1)稳压电源
①在规定范围内输入电压,调节输出电压,用万用表测输出端电压范围:1.25V~
10.63V。
测的的最大输出电流可达:
②接入负载,改变负载大小,用数字电压表测负载电压,
( 2 ) 计算负载调整率为:
③用示波器观察输出电压,得纹波电压(峰-峰值)
<10.3mv。
④在输入端接入交流功率表,输出端接入直流电压表和直流电压表,测得:Pin=
14.28 W ,Uo= 7.74 V,Io= 0.83 A。
计算效率为:η= 44.99 % 。