可调直流稳压电源设计优质报告.doc

模拟电子技术课程设计

可调直流稳压电源
设计汇报

摘要：
经过直流稳压电源将交流电变换成所需要稳定直流电压。单向交流电源经电源变压器降压后，再经过整流滤波可取得低电压小功率直流电源。因为交流电有小幅度改变，所以必需将整流滤波后电压稳定后再提供给负载，使负载上直流电源电压受影响程度最小。所以直流稳压电源包含变压、整流、滤波、稳压四部分。
一：设计任务和要求
1.输出可调电压9～12V，-9～-12V。
2.输出电流为1A。
二：设计原理
直流稳压电源是一个将220V工频交流电转换成稳压输出直流电装置。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，图1所表示。

图1稳压电源组成框图及整流和稳压过程
其中，
电源变压器：是降压变压器，它作用是将220V交流电压变换成整流滤波电路所需要交流电压。，n为变压比。
整流电路：利用单向导电元件将50Hz交流电变成脉动直流电。
滤波电路：滤掉整流电路输出电压中交流成份。滤波电路除掉较大波纹成份，输出波纹较小直流电压。常见整流滤波电路有全波整流滤波、

半波整流滤波、桥式整流滤波。
此次我们采取了单相桥式整流滤波。
（4）稳压电路：稳压管稳压电路其工作原理是利用稳压管两端电压稍有改变会引发其电流有较大改变这一特点，经过调整和稳压管串联限流电阻上压降来达成稳定输出电压目标。
三：单元电路设计
（1）电源变压器:，其中=220V,而=。LM7809输出电压为9v，LM7909为-9v，又因为三端稳压管输入输出间存在下降电压，为确保输出电压稳定，通常取3~5V电压差，所以对于整流电路来说=9+3=12V，所以=，所以n=22。
（2）整流二极管：>=10=14V,==0.5A。
IN4001反向击穿电压>50V，额定工作电流=1A,所以选择IN4001.
(3) 滤波电容:有 ，所以
依据设计要求，，又因为电容越大滤波效果越好，所以取,则。所以取滤波电容容值为5.6mF。
考虑电网电压波动10%，则电容器承受最高电压为。变压、整流及滤波电路图2所表示。
图2 变压、整流、滤波电路
(4)稳压电路:因为输入电压ui发生波动、负载和温度发生改变，滤波电路输出直流电压会伴随改变。所以，为了维持输出电压稳定不变，则加一级稳压电路。稳压电路作用是当外界原因（电网电压、负载、环境温度）发生改变时，使输出直流电压不受影响，维持稳定输出。稳压电路通常采取集成稳压器和部分外围器件组成。采取集成稳压器稳压电路含有性能稳定、结构简单等优点。
此次设计采取三端可调稳压器LM7809和LM7909。
LM7809特点：最大输出电流1.5A,输出电压9V。
LM7909特点：最大输出电流1.5A，输出电压-9V。
因为此次设计要求是输出可调电压9~12v，-12~-9v，所以在LM7809、LM7909输出后接定值电阻和电位器来扩大输出电压，经过调整电位器来改变输出电压值。依据公式，+=，所以=1+。当输出最大值12V时，=0，=，所以=1+1/3，所以=1/3。我们最初取=500，=166，因为仿真结果存在稍微偏差，最终选择为190。稳压电路图3所表示。

图3稳压电路
四：整体电路图及安装和调试
根据变压、整流、滤波、稳压设计，设计整体电路图4所表示。

图4可调直流稳压电源电路图

在Multisim软件对所绘电路图进行仿真，仿真结果以下。
正端输出电压波形：最小值9V和最大值12V。

负端输出电压波形：最小值-12v，最大值-9v。

各分电路输出波形以下：
变压电路输出波形：

整流电路输出波形：

滤波电路输出波形：

五：设计总结
这次设计工作收获颇多，对可调直流稳压电源有了更深刻了解，掌握了选择变压器、整流二极管、滤波电容和集成稳压器来设计直流稳压电源，并了解了仿真和调试部分知识。
在电路图设计过程当中，各个部分器件及其参数选择全部需要认真思索选择，并需要熟练掌握选择器件管脚分配等。元器件参数选择也经历了由不适宜到适宜过程。同时因为需要在multisim软件中绘制电路图并进行仿真，所以需要对该软件很熟悉以节省时间。硬件制作根据步骤来操作难度并不是很大，在安装电路这首先花费时间并不多。以后在调试过程中也碰到了种种困难，但也全部被一一克服。
在设计过程中，错误时而出现，而我们也正是从这系错误当中取得了真理；我们不停改错，则不停领悟，不停获取。这次设计顺利完成，也和队员之间既紧密合作又分工明确任务明细有很大关系，团体合作在其中起了十分关键作用，培养了我们团体意识。此次设计也培养了我们利用互联网查找资料和综合应用知识来处理实际问题能力，让我们意识到灵活利用所学知识关键性，启发我们在以后学习中一定要扎实肯干，学通、学精。
在以后生活中，一定要善于发觉问题并善于发觉问题背后价值。碰到问题不能退缩，一定要耐心地寻求问题根源所在并一一进行处理。以严谨态度对
待学术问题，对待科学研究；以主动态度对待生活中多种问题，最终处理。