直流稳压电源的设计.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,*,直流稳压电源的设计,第一部分,设计性能及指标,第二部分,实验内容及要求,第三部分,实验原理,第四部分,实验测试数据,第五部分,在调试过程中所遇到的问题,一：设计性能及指标,1：电压可调范围2-15v；,2：过流保护2A；,3：纹波系数小于0.01:；,4：电压调整率小于0.01；,5：电流调整率小于0.01；,6：在1-2A下至少稳定工作10分钟。,二：实验内容及要求,（1）按题目要求设计电路，画出电路图。,（2）组装、调试设计电路，拟定实验步骤，测试设计指标。若测试结果不满足设计指标，重新调整电路参数，使之达到设计指标要求。,（3）写出设计、安装、调试、测试指标全过程的设计报告。,（4）总结完成该实验题目的体会。,三：实验原理,1：稳压电源的组成原理,直流稳压电源由电源变压器、整流、滤波和稳压电路四部分组成，其组成框图如下：,三：实验原理,三：实验原理,取样环节：,由R1、R2和RP组成的分压电路。它将输出电压U0的变化取回一部分UF（称取样电压）送到比较放大器的基极。,三：实验原理,基准环节：,由限流电阻R3和稳压管DZ组成，为比较放大器T2的发射极提供一个稳定的基准电压UZ。,三：实验原理,比较放大环节：,由T2、R4组成，R4为T2的集电极负载电阻。比较放大器对取样电压UF和基准电压UZ的差值进行放大，去控制T1的基极。,三：实验原理,调整环节：,由基极偏置电阻R4及调整管组成。实际它是一个射极输出器调整管T1起电压调节作用，其C，E极间的管压降UCE1受比较放大器误差电压的控制，由于起电压调节作用的调整管T1与负载是串联的，故称为串联型稳压电路。,三：实验原理,2：实验电路图如下：,四：实验测试数据,1：纹波的测量数据,（1）R=11欧姆,Uo(v),2.77,2.93,3.3,3.8,4.4,5.2,6.3,7.7,U（mv）,0.54,0.7,0.62,0.62,0.7,0.8,0.74,0.78,I（A）,0.28,0.29,0.33,0.38,0.45,0.53,0.64,0.78,Uo(v),8.5,9.4,10.1,11.2,12.2,13.3,14.4,14.6,U（mv）,0.9,1,1.1,1.4,1.6,2.5,3,2,I（A）,0.85,0.95,1.01,1.12,1.21,1.33,1.52,1.57,R=6.6欧姆,Uo(v),2.75,3.1,3.6,4,4.29,4.7,5,6,U（mv）,0.5,0.6,0.7,0.74,0.78,0.74,0.8,0.9,I（A）,0.39,0.44,0.51,0.57,0.61,0.67,0.72,0.85,Uo(v),6.5,7.4,8.14,9,10.3,11.7,13.5,13.9,U（mv）,0.85,1,1.1,1.2,3.4,2,3.5,4.5,I（A）,0.93,1.1,1.14,1.3,1.45,1.65,1.93,1.97,在R=11欧姆时的纹波图：,在R=11欧姆时的纹波系数为：,有表可知，其最大纹波电压为3毫伏，所以其最大纹波系数为r=0.003/15=0.02%,小于0.01，符合设计要求,2：电压调整率的测量数据,电压调整率Sv：是指负载不变时，电网电压的相对变化量与由此引起的输出电压的相对变化量。,R=12.3欧姆时,Ui(v),160,170,180,190,200,Uo(v),11.06,11.15,11.21,11.27,11.31,Ui(v),210,220,230,240,250,Uo(v),11.35,11.39,11.41,11.45,11.47,R=24欧姆,Ui(v),160,170,180,190,200,Uo(v),11.24,11.29,11.32,11.37,11.40,Ui(v),210,220,230,240,250,Uo(v),11.43,11.46,11.49,11.51,11.54,其电压调整率为：,R=12.3欧姆时,Sr=7.13%,R=24欧姆时,Sr=6.03%,3：电流调整率的测量数据：,电流调整率SI：是指输入电压不变而负载变化时，负载电流IO在规定的范围内变化而引起的输入电压的相对变化量。,其数据如下：,空载时输出电压为15v,V（o）,14.83,14.76,14.75,14.71,I(A),0.69,0.82,0.85,0.95,V（o）,14.69,14.66,14.65,14.61,I(A),0.99,1.11,1.15,1.25,电流调整率为,SI=1.4%,4：其最大电流为1.97A。,5：输出电压范围为2.78-15v。,五：在调试过程中所遇到的问题,在刚开始焊接与调试过程中，为了保护电路，将限流电阻放大为1欧姆，这样电路中的电流相对较小，便于直流稳压电源的调试工作；但是在空载时直流稳压电源的输出为15v，但接负载时，输出电压会随负载的变化而变化，稳压效果不好。但把限流电阻变为0.2欧姆，其效果变化显著，稳压电源的输出相对稳定。,五：在调试过程中所遇到的问题,在测试中发现，当接入的负载比较大时，直流稳压电源的输出相对稳定，但当负载为5欧姆左右时，输出电压会急剧下降，造成这一现象应该是负载太小，接近与导线，电路直接短路。,五：在调试过程中所遇到的问题,当输出电压最低时，大部分电压加在调整管两端，造成调整管发热，为了使调整管能够稳定的长时间工作，接一个15v的风扇，但在整流滤波后电压为28v，所以要接一个分压电阻，但流过电阻的电流较大，普通的金属膜电阻功率太小，电阻发热严重，不能长时间工作，所以选用20W的水泥电阻。,五：在调试过程中所遇到的问题,在仿真中，采样部分电阻为220欧姆，但实际焊接出来输出电压为22v，所以又用500欧姆的电位器替代220欧姆的电阻，最后当输出为15v时，电位器的电阻为310欧姆。,