设计一个直流稳压电源，其性能指标要求为：U0=±12V、I0(max)=500mA；纹波电压的有效值≤50mV；稳压系数3
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所设计电源的方案和工作原理分析；选取的元件和器件的参数确定；直流稳压电源各项性能指标的测试及方法。
第1章设计原理
1.1电路原理
直流稳压电源的工作流程如下稳压电源一般由变压器、整流器和稳压器三大部分组成。变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电，整流电路变换成单向脉冲电压，由滤波电路滤去其中的交流分量，得到较平滑的直流电压，最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。
小功率稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个部分组成，如图2-1所示。
图1-1 直流稳压电源的方框图
1.1.1电源变压器
电源变压器T的作用是将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压Ui。变压器副边与原边的功率比为
P2/ P1=η （1-1）
式中η是变压器的效率。
表1—1 小型变压器的效率
1.1.2整流滤波电路 将变压器输出的符合电压要求的交流电变换为所需数值的直流电。常用的整流电路主要有：半波整流、全波整流及桥式整流等。相对于半波整流相，全波整流二极管交替导通，其输出电压纹波明显减小；而桥式整流电路是全波整流电路的一个变形，其输出电压波形与全波整流电路相同，但加在变压器次级线圈上的电流变为了极性正负交替的脉冲电流，其性能更加优越。本设计中采用性能优越的桥式整流电路。直流电路的任务是将交流点变为直流电。完成这一任务主要是靠二极管的单向导电作用。因此二极管是整流电路的关键元件。
在稳压电源中一般用四个二极管组成桥式整流电路，整流电路的作用是将交流电压u 2变换成脉动的直流电压u 3。滤波电路一般由电容组成，其作用是把脉动直流电压u 3中的大部分纹波加以滤除，以得到较平滑的直流电压U I 。U I 与交流电压u 2的有效值U 2的关系为：
2)2.1~1.1(U U I （1-2）
在整流电路中，每只二极管所承受的最大反向电压为：
22U U RM = （1-3）
流过每只二极管的平均电流为：
R
U I I R D 245.02== （1-4） 其中：R 为整流滤波电路的负载电阻，它为电容C 提供放电通路，放电时间常数RC 应满足：
2
)5~3(T RC > （1-5） 其中：T = 20ms 是50Hz 交流电压的周期。
滤波电路用于滤去输出电压中的纹波，一般由电抗元件组成。由于电抗元件在电路中有储能作用，并联的电容C 在电源供给的电压升高时，能把部分能量存储起来，而当电压降低时，就能把能量释放出来，使负载电压比较平滑，即C 具有平波作用；与负载串联的电感L ，当电源供给的电流增加时，它能把能量存储起来，而当电流减小时又能把能量释放出来，使负载电流比较平滑，即电感也具有平波作用。
图1-2 整流与滤波电路图,
1.1.3稳压电路
固定式三端稳压器与电容C 组成稳压电路。稳压器7805输出为+5V ，稳压器7905输出为-5V ，输入端接电容i C 可以进一步滤除纹波，输出端接电容0C 能改善负载的瞬态影响，使电路稳定工作。i C 、0C 采用漏电流小的钽电容。其中稳压器的相关参数如表1-2所示：
表1-2 集成稳压器的参数
集成稳压器的输出电压Vo与稳压电源的输出电压相同．稳压器的最大允许电流IcmVomax+(Vi-Vo)min式中，Vomax为最大输出电压，Vomin为最小输出电压，(Vi-Vo)max 为稳压器的最大输入、输出压差，(Vi-Vo)min为稳压器最小输入、输出压差。
第2章实验方案分析
2.1稳压电源的设计方法：
稳压电源的设计，是根据稳压电源的输出电压U o、输出电流I o、输出纹波电压ΔU op-p等性能指标要求，正确地确定出变压器、集成稳压器、整流二极管和滤波电路中所用元器件的性能参数，从而合理的选择这些器件。
稳压电源的设计可以分为以下三个步骤：
1）根据稳压电源的输出电压U o、最大输出电流I omax，确定稳压器的型号及电路形式。
2）根据稳压器的输入电压
U，确定电源变压器副边电压u2的有效值U2；
I
根据稳压电源的最大输出电流I0max，确定流过电源变压器副边的电流I2和电源变压器副边的功率P2；根据P2，从表1查出变压器的效率η，从而确定电源变压器原边的功率P1。然后根据所确定的参数，选择电源变压器。
3）确定整流二极管的正向平均电流I D、整流二极管的最大反向电压
U和
RM
滤波电容的电容值和耐压值。根据所确定的参数，选择整流二极管和滤波电容。
2.2方案的确定
2.2.1 方案一：
采用电源变压器、整流滤波电路和稳压电路。其中稳压电路是使用分离元件，通过取样、放大、比较和调整四个环节，晶体管选用3DD或3DG等型号。这个方案一般来说比较复杂，而且验证过程也比较麻烦且所用到的元件较多且误差较大，因此尽量不用这个方案
2.2.2 方案二：
采用电源变压器、整流滤波电路和稳压电路。其中稳压电路是使用集成电路CW7812和CW7912稳压器。该电路能输出固定的正负12V的直流电压，而且电路较方案一相比结构简单，所用元件数目少，且容易调试。因此，本次设计我们采用此方案。
第3章参数确定及元件选择
3.1 集成稳压的选择及电路的确定
3.1.1集成稳压器的选择
根据设计要求及技术指标，选做电压为正负12V的直流稳压电源，选择固定式三端稳压器MC7812和MC7912。
芯片MC7812引脚排列为：1端接输入，2端接地,3端接输出。
芯片MC7912CV引脚排列为：1 端接地，2端接输入，3端接输出。
3.1.2 电路的确定
由实验原理和设计要求确定电路如图3-1所示，
