双路直流稳压电源电路原理图
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设计摘要1.电子技术的发展趋势概括发展历史现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。
电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。
八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。
直流稳压电源一般由电源变压器,整流滤波电路及稳压电路所组成。
变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电。
整流器把交流电变为直流电。
经滤波后,稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。
本设计主要采用直流稳压构成集成稳压电路,通过变压,整流,滤波,稳压过程将220V 交流电,变为稳定的直流电。
关键词:直流;稳压;变压(一)设计目的1、学习直流稳压电源的设计方法;2、研究直流稳压电源的设计方案;3、掌握直流稳压电源的稳压系数和内阻测试方法;(二)设计要求和技术指标1、技术指标:要求电源输出电压为±12V,输入电压为交流220V,最大输出电流为I omax=500mA。
2.设计方案(总体框图设计)2.1 电路原理直流稳压电源的工作流程如下:图2 . 1 . 1 直流稳压电源的设计电路框图图2 . 1 . 2 直流稳压电源的方框图结合图2.1.1、图2.1.2,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u i,通过电源变压器,将220V的电压幅值调整为合适的电路工作压值u2。
通过电源变压器输送过来的交流电,再通过桥式整流电路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,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。
基础电源电路设计--双路输出可调直流稳压电源的设计工作原理本直流电源由电源、滤波、保护、稳压等四个基本模块组成,如图1 框图所示,其电路原理图如图2所示。
图1 直流电源模块方框图1.电源变压器采用降压变压器,将电网交流电压220V 变换成需要的交流电压。
此交流电压经过整流后,可获得电子设备所需要的直流电压。
2.整流电路利用单相桥式整流电路,把50Hz 的交流电变换为方向不变但大小仍有脉动的直流电。
其优点是电压较高、纹波电压较小,变压器的利用率高。
设计采用IN4007二极管组成整流电路,也可以采用桥堆RS808 等做全桥整流,最大电流可达8A,配合本设计的大滤波电容,使得本电源的瞬时大电流的供电特性好、噪声小、反应速度快、输出纹波小。
3.滤波电路采用电容滤波电路,将整流电路输出的脉动成分大部分滤除,得到比较平滑的直流电。
本电路采用4700μF/50V 的大电容C1、C2 使输出电压更加平滑,电源瞬间特性好,适合带感性负载,如电机的启动。
C1、C2 各并联了一只0.1μF/63V 的CBB 电容,滤去高频干扰,使输入到集成电路LM317、LM337、LM7805的直流电尽可能的平滑和纯净。
4. LM7805固定输出5V 稳压输出。
为适应不同应用场合的需要而将电压设置为可调,可调稳压电路由LM317 输出正电源,LM337 输出负电源。
LM317 和LM337 均使用了内部热过载,包含过流保护、热关断和安全工作区补偿等完善的保护电路,使得电源可以省去保险丝等易损耗器件。
可调节输出电压的计算Uo=1.25× (1+Rf/R), Rf 为可调电阻的取值(即图中的电位器W1、W2),R (即图中的电阻R1、R2)为三端可调稳压输出端与调整端间的电阻值。
可调电阻选用精密可调电阻,保证输出电压的精确可调。
如选用的可调电阻Rf 为5k Ω、R 为270Ω的组合,可以分别对1.25V ~24V-1.25V ~-24V 之间实现连续可调。
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,很多电子设备只能使用特定大小的直流电压供电不能使用市电直接供电。
不管是日常生活、生产制造还是科研教学都离不开直流稳压电源,就目前来说直流稳压电源是无法被取代的。
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。
以三端集成稳压器为基础制成的直流稳压电源不仅可以输出稳定的固定直流电压,还可以输出稳定的可调直流电压,可调输出端配合基于ICL7107的电压显示电路即可直观地观测到可调输出端实时电压,显示电路配合稳压电路可以更好地调试出所需电压值,方便电源的使用。
第一章:绪论1.1 直流稳压电源介绍稳压电源(stabilized voltage supply)是指能够为负载提供稳定的交流电源或者直流电源的电子装置。
包括交流稳压电源和直流稳压电源两大类。
直流稳压电源就是指能够为负载提供稳定的直流电源的电子装置,又称为直流稳压器,它的供电电压基本上都是交流电压,不管交流供电电源的电压或者输出负载电阻如何变化,稳压器的直流输出电压始终保持稳定状态。
稳压电源的历史可追溯到十九世纪,爱迪生发明电灯时,就曾考虑过稳压器,到二十世纪初,就有铁磁稳压器以及相应的技术文献,电子管问世不久,就有人设计了电子管直流稳压器。
在四十年代后期,电子器件与磁饱和元件相结合,构成了电子控制的磁饱和交流稳压器。
五十年代晶体管的诞生使晶体管串联调整稳压电源成了直流稳压电源的中心。
六十年代后期,科研人员对稳压电源技术做了新的总结,使开关电源,可控硅电源得到快速发展,与此同时,集成稳压器也不断发展。
直至今日,在直流稳压电源领域,以电子计算机为代表的要求供电电压低,电流大的电源大部分都由开关电源承担,要求供电电压高,电流大的设备的电源由可控硅电源代之,小电流,低电压电源都采用集成稳压器。
直流稳压电源按照不同的分类形式可以分为以下几类:1、按习惯可分为化学电源和电子稳压电源。
基于LM317、LM337的连续可调直流稳压电源为了方便配合以后的电路板,我特意的制作了双路输出连续可调直流稳压电源,经过查找资料,比较多种电源方案后,最终确定采用以LM317、LM337为核心的双电源方案,其电压连续可调。
内置有多重保护电路,该电源内阻小,电压稳定,噪声极低,输出纹波小。
虽然功率较小,但是用于给一般的电子小制作供电也足够了,况且其输出电压连续可调,使用起来十分方便。
LM317的封装图LM337的封装图稳压管LM317的内部原理图稳压管LM337的内部原理图一、工作原理本直流电源由电源、滤波、保护、稳压等四个基本模块组成,如图I框图所示,其电路图如图II所示,PCB图如图III所示。
图I图II图III图IV电源实物图图V电源实物图1、电源变压器采用降压变压器,将电网交流电压220V变换成需要的交流电压。
此交流电压经过整流后,可获得电子设备所需要的直流电压。
2、整流电路利用单相桥式整流电路,把50Hz的交流电变换为方向不变但大小仍有脉动的直流电。
其优点是电压较高、纹波电压较小,变压器的利用率高。
本电路用4个Diode IN4007做成一个全桥整流,电流大,配合本电路的大滤波电容,使得本电源的瞬间大电流的供电特性好、噪声小、反映速度快、输出纹波小。
3、滤波电路采用电容滤波电路,将整流电路输出的脉动成分大部分滤除,得到比较平滑的直流电。
本电路采用4个2200UF/25V的电解电容两两并联使输出电压更加平滑,电源瞬间特性好,适合带感性负载,如电机的启动。
两个并联的2200V电容同时并联了一只0.1UF的瓷片电容,滤去高频干扰,使输入到集成电路的直流电尽可能的平滑和纯净。
4、稳压电路由LM317输出正电源,LM337输出负电源。
LM317和LM337均使用了内部热过载,包含过流保护、热关断和安全工作区补偿等完善的保护电路,使得电源可以省去保险丝等易损耗器件。
5、保护电路因为线性电源发热量较大,所以本电路在制作的时候覆了地,用于帮助散热。
网络教育学院《电源技术》课程设计题目:正负两路输出的直流稳压电源设计学习中心:层次:专业:年级:年春/秋季学号:学生:辅导教师:完成日期:年月日本课程设计项目总则:使用三端集成稳压器设计一个+15V与-5V两路输出的直流稳压电源,要求这两路输出共地。
撰写要求:(1)画出所设计的直流稳压电源的系统框图;分析各组成部分的功能。
(2)各个功能模块的设计,计算元件参数并给出参数选择的依据,并按工程实际确定元件参数的标称值。
具体参数要求:变压器的额定电压、额定电流、额定容量、电压比;整流器件型号;电阻的阻值和功率;电容的容值和耐压以及类型;稳压IC型号等。
(3)技术参数和设计要求:额定输出功率:5W输入:交流220V输出电压:+15V与-5V(共地)(4)对所设计电源指标进行评价并做总结(需要说明的问题)。
(5)正文字数4000字符左右。
目录摘要 (3)第1章直流稳压电源的原理 (5)1.1直流稳压电源工作原理 (5)第2章直流稳压电源的各部分功能分析及设计 (6)2.1电源变压器 (6)2.2桥式整流电路 (6)2.3滤波电路 (7)2.4稳压电路 (7)2.5稳压电源性能指标 (8)2.6设计步骤 (9)2.6.1电源变压器: (9)2.6.2整流电路中二极管的参数计算: (10)2.6.3滤波电容参数计算 (10)2.6.4总体设计思路 (10)设计总结与心得体会 (13)致谢 (14)附录A: (15)参考文献 (16)正负两路输出的直流稳压电源设计摘要:随着社会的进步,电源已成为生产、生活中不可或缺的组成部分。
在工农业生产中主要采用交流电,而在电子线路和自动化控制中还需要稳定的直流电。
为了得到直流电除了直流发电机外多采用直流稳压电源,目前广泛采用各种半导体直流电源。
由于集成稳压器体积小,外接线路简单、使用方便、工作可靠和通用性等优点,因此现在基本取代由分立元件构成的稳压电路,在各种电子设备中应用十分普遍。
直流稳压电源设计双路输出直流稳压电源1.摘要1.1功能说明:通过四个控制按钮实现两路输出电压,可以对输出电压进行设定,显示值与输出电压值的误差不超过10mv。
并可通过按键实现最高电流设定,进行过流保护。
具体描述如下:按键:按键1:左右设定时切换。
按键2:电压电流设定时切换。
按键3:设定值增加按键。
按键4:设定值减小按键。
显示(三位半LED):LED1:第一路的显示,电压设定时显示电压,电流设定时显示电流,正常工作时显示电压。
LED2:第二路的显示,电压设定时显示电压,电流设定时显示电流,正常工作时显示电压。
a)基本组成本直流电源由四个基本模块组成:电源部分,控制部分,功率放大部分,数字显示输出电流电压电路。
采用硬件电路和单片机的编程控制,实现了在传设计一个电压在-18-+18V,电流0-2 A可调的双路直流稳压电源。
实现传统基本直流稳压电源的突破和创新-电压电流的连续可调的和过压过流流保护。
电源变压器:采用降压变压器将电网交流电压220V变换成复合需要的交流电源。
此交流电压经过整流后可获得电子设备所需要的直流电压。
整流电路:利用单相桥式整流电路把方向和大小都大小都变化的50Hz的交流电变换为方向不变但大小仍有脉动的直流电。
其优点是电压较高,纹波电压较小,整流二极管所承受的最大反向交流电流流过,变压器的利用率高。
滤波电路:利用储能元件-电容C两端的电压不能突变的性质,采用RC滤波电路将整流电路输出的脉动成分大部分滤除,得到比较平滑的直流电。
稳压电路:使整流滤波后的直流电压不随交流电网和负载的变化扰动而变化控制电路:为适应不同场合的需要而将电压电流置为可调。
保护电路:当电压电流过大超过量程利用单片机控制清零来实现电路保护。
数字显示部分:采用三位半的LED数字显示,挺高了精度和准确性,从而克服了模拟表头的造成的读数误差。
利用8032单片机控制,可以实现精度。
由于采用大量高性能的集成模块,从而简化了电路的结构,突出了电源变换问题中的关键部分。
双路直流稳压电源设计一、设计题目1.双路直流稳压电源设计:包括±5V,±9V,±15V和可调的直流稳压电源2.设计指标:可调的输出电压U在±1.2V~±20V之间;O二、基本原理1.变压部分可通过变压器来实现。
2.整流电路采用桥式是整流。
3.滤波电路选用电容滤波。
4.稳压电路集成稳压电路,选用L7805CV,AN7905T,LM7809,L7909CV,7815,L7915CV,LM317T和LM337T。
可调电源的调整电路比例电阻的选择,其中电阻R1与电位器R2组成输出电压调节器。
输出端与调整端的压差为稳压器的基准电压(典型值为1.25V),输出电压Uo的表达式为:Uo=1.25(1+R2/R1)5.保护电路采用二极管保护。
三、设计步骤1.电路图设计(1)确定目标:整个系统是变压器、整流电路、滤波电路、稳压调整电路和保护电路几个模块组成。
确定各个模块之间的连接方式。
(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. 设计思想(1)电网供电电压交流220V(有效值)频率为50Hz,要获得低压直流输出,首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。
(2)降压后的交流电压,通过整流电路变成单向直流电,但其幅度变化大(即脉动大)。
(3)脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑,脉动小的直流电,即将交流成份滤掉,保留其直流成份。
(4)滤波后的直流电压,再通过稳压电路稳压,便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出,供给负载。
四、电路设计(一)直流稳压电源的基本组成直流稳压电源是将频率为50Hz 、有效值为220V 的单相交流电压转换为幅值稳定、输出电流为几十安以下的直流电源,其基本组成如图(1)所示:图(1) 直流稳压电源的方框图直流稳压电源的输入为220V 的电网电压,一般情况下,所需直流电压的数值和电网电压的有效值相差较大,因而需要通过电源变压器降压后,再对交流电压进行处理。