电子技术课程设计--多路输出直流稳压电源的设计
- 格式:docx
- 大小:210.38 KB
- 文档页数:11
电了技术课程设计报告设计课题:多路输出直流稳压电源的设计
专业班级:电子信息工程1101
姓名学号:付强9312110106
指导教师:王枫、王宽
设计时间:2013年12月
模电部分
多路输出直流稳压电源的设计
一、设计任务与要求
1.设计一个多路输出直流稳压电源,可将220V/50HZ交流电转换为多路直流稳压输出:+12V/1A,-12V/1A,+5V/1A,-5V/1A 及一组可调正电压,一组可调正电压+3〜+18V/1A。
2.选择电路方案,完成对确定方案电路的设计。计算电路元件参数与元件选择、并画出电路原理图,阐述基本原理。
3.安装调试并按规定格式写出课程设计报告书。
二、方案设计与论证
LM317型稳压器电源能够输出可调的直流正电压,它内部含有过流,过热保护,输入电压为正负15V,输出为1.25 (1+Rp/R);可输出1.2~37V电压。
CW7812 CW7805^别可以输出正12V和正5V电压,CW7912 CW790分别可以输出负12V 和负5V电压。
有以上可知可以将LM317级CW系列的稳压器并联达到同时输出正负12V、正负5V 及可调电压的要求。
方案一、可以产生两路输出正负电源输出。一路为大功率、大电压但对稳压性能要求略低;另一路为小功率、小电压但对稳压性能要求高。
方案二、输出电压可以在3—10v连续调节,且输出电流可扩展。
1. 直流稳压电源设计思路
(1)电网供电电压交流220V(有效值)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RL。
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。
(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。
(4)稳压电路: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。
三、单元电路设计与参数计算
1.电源变压器
电源变压器是将输入的220V交流电压U1转变为整流电路所需要的交流电压
U2。因为要最终通过78、79系列和LM317系列输出正向最大18V负向最大12V 的电压,所以选择带有中间抽头的双12V变压器。考虑到今后的功率需要,这次我选择了
25W的变压器。这样两个12V的输出分别给78、79系列使用,中间抽头作为固定电压输出部分的地线;而将两个12V的输出端加给LM317即输出
24V[1]。
Uomax+(Ui-Uomin)w Ui < Uomin+(Ui-Uo)max
18V+3V < Ui < 3V+40V
21V< Ui < 43V
U2> Uimin/1.1=21/1.1=19.09V
取U2=20则P=20W所以选取24V/25W的变压器即可。
2. 整流电路
单相桥式整流电路如下图,四只整流二极管D1~D4形成电桥。在V2正半周。电流从变压器副边线圈上端流出,只经过D1流向RL,在由D3留回变压器,所以D1、D3正向导通,D2、D4反偏截止。在负载上产生一个极性为上正下负的输出电压。电流通路用实线箭头表示。同理在V2负半周时,D2、D4正向导通,D1、D3反偏截止。在负载上产生上正下负的输出电压。电流通路如图的虚线箭头表
由于 Urm=1.414X 24=33.936V , l=1A , IN4 0 0 7 的反向击穿电压 Urm> 1
00 V,额定工作电流ID=1A,所以整流二极管选择IN 4 0 0 7 0 I=1A o T=0.02s, 电路中滤波电容承受的最高电压时 1.414 X 24=33.936V 所以选择电容的耐压值 应该大于34V 所以选择1000uF/50V 的电容。因为大容量电解电容有一定的绕制 电感分布,易引起自激振荡,形成高频干扰。所以稳压器的输入断肠并入辞职小 容量电容来抵消电感效应,一直高频干扰。
3滤波电路
经过整流的脉冲电压纹波很大要经过滤波电路的滤波作用,
示。
般有电抗元件
综上可知输入端经变压器后在副边得到了一个单向的脉动电压
图1桥式整流电路的工作
组成,如在电阻两端并联电容器 C,或在整流电路输入端与负载间串联电感器 L , 以及有电容、电感组合而成的各种复式滤波电路。 在这里选择用电容滤波,适合 小电流负载。
4. 稳压电路
由于输出地直流电压会随着稳压电路的波动、负载和温度发生变化而变化, 所以,为了维持输出直流电压稳定不变,
还要加上稳压电路。由于电源要求的输
出功率较小,为了简化电路并提高电路的稳定性, 因此选择集成稳压器。集成稳 压器在使用中普遍使用的是三端稳压器。
可以分为固定式和可调式,按正负的输
出电压还可分为 CW317 CW337 LM317 LM337其中317系列稳压器可以连续 输出可调正电压,337系列则是可调负电压。它们的可调范围为
1.2~37V ,最大
输出电流为1.5A 。三端集成稳压器还有78、79系列分别对应正电压输出和负电 压输出.79系列和78系列的外形相似但是连接不同,79的1端接地,2端接负 的输入。3端接输出。
图2几种不同的复式滤波电路
冶」啟列的UIIM 増堆应用业路
C| = 033^^=11 J|iF , Cr 采丽河电濒
小的锂电养)
(b) CW79XXJK 列的引啣图皿应用电
t 甘中;Ci = 2.2yF, C ()=