課程設(shè)計(jì)報(bào)告-直流穩(wěn)壓電源(0-12v連續(xù)可調(diào))-文庫(kù)吧
2025-01-04 01:14 本頁(yè)面
【正文】 輸出電壓在0～12V之間連續(xù)可調(diào)。發(fā)揮部分：電壓調(diào)節(jié)方式為：；2整體方案設(shè)計(jì) 直流穩(wěn)壓電源一般由電源變壓器、整流濾波電路、穩(wěn)壓電路組成，其基本原理框圖如圖1所示。（1）首先選用合適的電源變壓器將電網(wǎng)電壓降到所需要的交流電源。（2）降壓后的交流電壓，通過(guò)整流電路整流變成單項(xiàng)脈動(dòng)直流電壓。直流脈動(dòng)電壓經(jīng)過(guò)濾波電路變成平滑的、脈動(dòng)小的直流電壓，即濾除交流成分，保留直流成分，濾波電路一般有電容組成，其作用是把脈動(dòng)直流電壓中的大部分紋波加以濾除，以得到較平滑的直流電壓。（3）穩(wěn)壓電路：穩(wěn)壓電路的作用適當(dāng)外界因素（電網(wǎng)電壓、負(fù)載、環(huán)境溫度）發(fā)生變化時(shí)，能是輸出直流電壓不受影響而維持穩(wěn)定的輸出。穩(wěn)壓電路整流電路濾波電路 圖1直流穩(wěn)壓電源基本原理框圖 該系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)主要在可調(diào)電壓輸出部分，其要求是輸出電壓從0V開(kāi)始連續(xù)可調(diào)。因此，以下主要對(duì)三種方案進(jìn)行論證與選擇。◆方案1： 晶體管串聯(lián)式直流穩(wěn)壓電路。交流電壓經(jīng)整流濾波后,得到平滑的直流電壓,作為穩(wěn)壓電路的輸入電源從UI輸入。同時(shí)運(yùn)用了比較放大電路,它的核心是調(diào)整管,輸出電壓的穩(wěn)定是管的壓降相應(yīng)改變,使輸出電壓保持穩(wěn)定。穩(wěn)壓電路整流電路變壓器變壓輸出電壓比較反饋取樣電壓 圖2. 1方案1的框圖◆方案2：采用三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器電路。它采用輸出電壓可調(diào)且內(nèi)部有過(guò)載保護(hù)的三端集成穩(wěn)壓器，輸出電壓調(diào)整范圍寬，而要求電壓從0V起連續(xù)可調(diào)，因此需要設(shè)計(jì)電壓補(bǔ)償電路才可實(shí)現(xiàn)輸出。電壓補(bǔ)償電路可調(diào)式集成穩(wěn)壓器整流濾波電路輸出電壓 圖2. 2 方案2的框圖◆方案3：此方案的控制部分采用單片機(jī)，輸出部分不再采用調(diào)整管或穩(wěn)壓方式，二十載D/A轉(zhuǎn)換之后，經(jīng)過(guò)問(wèn)低昂的功率放大得到輸出電壓。采用單片機(jī)編程，一定程度上增加了系統(tǒng)的靈活性。該電源穩(wěn)定性好、精度高，且能夠輸出可調(diào)的直流電壓，其性能由于傳統(tǒng)的可調(diào)直流穩(wěn)壓電源。顯示鍵盤(pán)鍵盤(pán)顯示接口RAM單 片 機(jī)A/DROMD/A功放 方案3的框圖分析：方案二雖然有三端集成穩(wěn)壓器，但是需要引入一個(gè)直流源來(lái)抵消其基準(zhǔn)電壓；方案三電路比較復(fù)雜，成本較高，適用于要求較高的場(chǎng)合。在實(shí)際中，多為對(duì)電路要求不太高的情況，故采用第一種設(shè)計(jì)方案。3單元電路的方案選擇與論證該模塊主要利用二極管的單向?qū)щ娦越M成整流電路，將交流電壓變換為單方向脈動(dòng)電壓。實(shí)現(xiàn)方法主要有以下三種?！舴桨敢唬?jiǎn)蜗喟氩ㄕ麟娐? （a）電路圖 U2 U0 Ud （b）波形圖圖1單相半波整流電路 在變壓器次級(jí)電壓u2為正的半個(gè)周期內(nèi)（如圖1（a）中所示上正下負(fù)），二極管導(dǎo)通，在RL上得到一個(gè)極性為上正下負(fù)的電壓；而在u2為負(fù)的半個(gè)周期內(nèi)，二極管反向偏置，電流基本上等于0。所以在負(fù)載上的電壓的極性是單方向的（如圖1（b）所示）。正半周內(nèi)Uo=U2，Ud=0；負(fù)半周內(nèi)Uo=0。Ud=U2。由此可見(jiàn)，由于二極管的單向?qū)щ娮饔?，把變壓器次?jí)的交流電壓變換為單向脈動(dòng)電壓，達(dá)到了整流的目的。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用的元件少，但也有明顯的缺點(diǎn)：輸出電壓脈動(dòng)大，直流成分比較低；變壓器有半個(gè)周期不導(dǎo)電，利用率低；變壓器含有直流部分，容易飽和。只能用于輸出功率較小，負(fù)載要求不高的場(chǎng)合?！舴桨付?jiǎn)蜗嗳ㄕ? (a)電路圖U2 Io UoO t O t O t (b)波形圖 圖2全波整流電路全波是利用具有中心抽頭的變壓器與兩個(gè)二極管配合，使兩個(gè)二極管在正、負(fù)半周輪流導(dǎo)電，而且二者流過(guò)RL的電流保持同一方向，從而使正、負(fù)半周在負(fù)載上均有輸出電壓。電路如圖2（a）所示。正半周內(nèi)D1導(dǎo)通，D2截止，在負(fù)載RL上得到的電壓極性為上正下負(fù)；負(fù)半周內(nèi)，D1截止，D2導(dǎo)通，在負(fù)載上得到的電壓仍為上正下負(fù)，與正半周相同。全波整流波形如圖2（b）。全波整流的輸出電壓時(shí)半波整流的兩倍，輸出波形的脈動(dòng)成分比半波整流時(shí)有所下降。全波整流電路在負(fù)半周時(shí)二極管承受的反向電壓較高，其最大值等于，且電路中每個(gè)線圈只有一半時(shí)間通過(guò)電流，所以變壓器利用率不高?！舴桨溉?jiǎn)蜗鄻蚴秸鲉蜗鄻蚴秸麟娐啡鐖D3（a）。由圖可見(jiàn)，U2正半周時(shí)DD4導(dǎo)
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