线性稳压电源设计(课堂PPT).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,模拟电子技术,课程研究性学习报告,组长：吴玉凤,组员：,雷 清,吕梦莎,11213078,11213070,11213072,线性稳压电源设计,1,线性稳压电源设计,专题研讨,掌握集成稳压电源的实验方法,掌握用变压器、整流二极管、滤波电容和集成稳压器来设计线性直流稳压电源的方法,掌握直流稳压电源的主要性能参数及测试方法,进一步培养工艺素质并提高基本技能,目的,:,2,基本电路框图设计,3,设计任务及要求,1,、设计并制作一个线性稳压电源，主要技术指标：,输出电压：,U,o,=-12V+12V,最大输出电流：,=1A,输出电压变化量：,5mV,稳压系数：,0.003,2,、设计电路结构，选择电路元件，计算确定元件参数。,4,4.1,变压器,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。,变压器的基本原理是电磁感应原理，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），从而将市电电压转化为电路所需的低电压。为防止线路电流过大，在变压器次级输出应加上保险丝。,理想变压器满足,I/I=U/U=N/N=1/n,。,5,4.1.1,变压器的选择：,确定副边电压,：,假设性能指标要求：,又,其中，,=3V,，,=35V,16.67V,23V,在此范围内可任选：,根据,；,可得变压器的副边电压,变压器的变比,n=,14.6,而实际上我们设计的是上下对称的正负,12V,直流，相当于对地压降为,24V,的直流，因此,N,应该取一半，即,N=7,。,6,4.1.1,变压器的选择：,确定变压器副边电流 ：,又副边电流,=,（,1.52,）,则,选择变压器的功率,变压器的输出功率：,=22.5W,=,副边功率,效率,0.6,0.7,0.8,0.85,表,1,小型变压器的效率,7,4.2,整流电路,整流电路的作用是将变换后的交流电压转换为单方向的脉冲电压。由于这种电压存在着很大的脉动部分，因此，一般还不能直接用来给负载供电，否则，纹波会严重影响到负载的性能指标。,8,4.2.1,桥式整流电路工作原理,图,2,单相桥式整流电路,9,4.2.1,桥式整流电路工作原理,图,3,桥式整流电压变化,10,4.2.2,参数计算,输出平均电压为,流过负载的平均电流为,流过二极管的平均电流为,二极管所承受的最大反向电压,11,4.2.3,整流电路中二极管的选择,桥式整流电路中的二极管承受的最高反向电压为：,二极管承受的最高平均电流为：,=,=0.5A,最大允许流经每个二极管的电流：,=1.1,=0.55A,每个二极管所承受的最大反向电压为：,.1,反向击穿电压,最大整流电流,=1A,12,4.3,滤波电路,交流电经过整流后得到的是脉动直流，这样的直流电源由于所含交流纹波很大，不能直接用作电子电路的电源。滤波电路可以大大降低这种交流纹波成份，让整流后的电压波形变得比较平滑。,图,4,滤波电路,13,4.3.1,电容滤波电路工作原理,图,5,电容滤波电路图,14,4.3.1,电容滤波电路工作原理,图,5,电容滤波电路图,15,4.3.2,参数计算,当,=,时，,=,；当,为有限值时,0.9 ,。为获得良好滤波效果，一般取：,C,(3,5)(,T,为输入交流电压的周期,),，此时近似认为,=1.2,。,16,4.3.3,滤波电路中滤波电容的选择,滤波电容的大小可用式,求得。,求,:,根据稳压电路的稳压系数的定义：,=,设计要求：,=15V,代入上式，则可求得,=,=,=2.08,滤波电容,C,设定,=1A,t=,=0.01S,则可求得,C=,。,17,4.4,稳压电路,经过滤波后输出的直流电压仍然存在较大纹波，稳压电路的作用是当输入交流电压波动、负载和温度变化时，维持输出直流电压的稳定。,4.4.1,方案一,18,4.4.1,方案一,晶体管基极的最大电流为（,）,因此，最大负载电流为：,这也就大大提高了负载电流的调节范围。,输出电压为：,=-,-,19,4.4.2,方案二,20,五、总电路设计,图,10,方案一总电路设计图,21,五、总电路设计,图,11,方案二总电路设计图,22,谢谢！,23,