发布时间 : 星期一 文章正负可调直流稳压电源设计 - 图文更新完毕开始阅读
目 录
摘 要.............................................................................................................................. I Abstracted ..................................................................................................................... II 目 录............................................................................................................................ III 第一章 方案论证和比较.............................................................................................. 1
1.1 设计任务......................................................................................................... 1 1.2 设计方案与选择............................................................................................. 1
1.2.1 设计方案比较...................................................................................... 1 1.2.2 方案选择确定...................................................................................... 1 1.3 设计流程图..................................................................................................... 2 1.4 方框图............................................................................................................. 2 第二章 设计原理与分析.............................................................................................. 3
2.1 变压器的原理与分类..................................................................................... 3
2.1.1 变压器工作原理.................................................................................. 3 2.1.2 变压器分类.......................................................................................... 3 2.2 桥式整流......................................................................................................... 4
2.3.1 整流二极管.......................................................................................... 4 2.3.1 整流桥.................................................................................................. 5 3.3 滤波电路......................................................................................................... 7
2.3.1 滤波电路的概念.................................................................................. 7 2.3.1 滤波电路的性能.................................................................................. 9 2.4 稳压及调节电路............................................................................................. 9
2.4.1 主流器件.............................................................................................. 9 2.4.2 稳压与输出可调原理........................................................................ 12
第三章 电路设计........................................................................................................ 13
3.1 变压与整流电路........................................................................................... 13
3.1.1 变压器的选择.................................................................................... 13 3.1.2 整流电路设计与二极管选择............................................................ 13 3.2 前级滤波电路设计....................................................................................... 14 3.3 稳压电路设计............................................................................................... 15 3.4 后级滤波电路设计....................................................................................... 17 3.5整体电路........................................................................................................ 17 第四章 调试方案与测试结果.................................................................................... 19
4.1 变压器降压检测........................................................................................... 19 4.2 整流桥整流检测........................................................................................... 20 4.3 滤波电路检测............................................................................................... 21 4.4 稳压可调电路检测....................................................................................... 22
4.4.1 稳压波形检测.................................................................................... 22 4.4.2 电压调节检测.................................................................................... 23
总 结............................................................................................................................ 25 附录一.......................................................................................................................... 26
第一章 方案论证和比较
1.1 设计任务
设计并制作一个正负可调直流稳压电源，实现电压从正1.25V—正16.97V 可调和电压从负1.25V—负16.97V 可调；最大电流不超过0.5A。要求误差不大于百分之三十，且电路具有保护集成稳压芯片的功能。
1.2 设计方案与选择
1.2.1 设计方案比较
整流电路是将变压器变换后的交流电压变为单向的脉动交流电压。此处两种设计方案：方案一是采用单相全波整流电路。方案二是采用桥式全波整流电路。在负载得到相同的直流电压的情况下，桥式整流电路的整流二极管所承受的反向电压只有全波整流电路的一半，同时桥式整流电路提高了变压器的效率。 滤波电路是整流出的脉动交流进行平滑处理，使之成为一个含纹波成分很小的直流电压。在此有两种方案选择：方案一是电感滤波。方案二是电容滤波。电感线圈体积大、成本高，电容滤波在小电流时滤波效果较好。
稳压电路是将滤波输出的直流电压进行调节，以保持输出电压的基本稳定。在此有两种方案选择：方案一是晶体管稳压电路。方案二是利用集成稳压器组成稳压电路。集成稳压器体积小、可靠性高、使用简单安全。
调节输出电压大小有两种选择方案：方案一是直接用两个滑动变阻器组成分压式电路。方案二是采用滑动变阻器和集成运放联合调控。方案二调节方便，同时保证正负两输出端的电压平衡。 1.2.2 方案选择确定
综合上面各模块方案的比较，本次设计采用桥式全波整流、电容滤波、采用集成运放稳压、滑动变阻器与芯片联合调节输出的方案。可使系统调节方便、性
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能优良。
1.3 设计流程图
正电压滤波 220V交流电 LM317正相可调稳压电路调压 正相滤波 变压器 整流正负电压 正相滤波 输出电压 输出电压 负电压滤波 LM337负相可调稳压电路调压 1.4 方框图
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第二章 设计原理与分析
2.1 变压器的原理与分类
2.1.1 变压器工作原理
变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。变压器就是一种利用电磁互感应，变换电压，电流和阻抗的器件。
图2-1 变压器原理图 图2-2 小型变压器实物图
变压器原理图如图2-1所示，与电源相联的绕组称为一次绕组（原绕组、初级绕组），匝数为 N1。与负载相联的绕组称为二次绕组（副绕组、次级绕组），匝数为 N2。空载时绕组电压有效值之比等于相应的匝数之比:
UabN1??K 。UoN2K>于1是降压变压器，K<1是升压变压器。小型变压器实物如图2-2。 2.1.2 变压器分类
1、按相数分为单相变压器、三相变压器。
2、按用途分为电力变压器、仪用变压器、电炉变压器、试验变压器、整流变压器、调压变压器、矿用变压器（防爆变压器）、其他变压器。 3、变压器按容量分类，如表2-1。
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