單片機控制的可調直流穩(wěn)壓電源的設計與制作(畢業(yè)設計)-文庫吧
2025-06-11 12:38 本頁面
【正文】 放的位置，以免濺射入眼睛里完工后記得收拾好桌面上的針腳，防止弄傷人。焊接時要對各個功能模塊電路進行單個測試，需要時可設計一些臨時電路用于調試。測試電路時，必須要保證焊接正確，才能打開電源，以防元器件燒壞。 按照原理圖焊接時必須要保證可靠接地。六、總體設計思路1．直流穩(wěn)壓電源設計思路（1）電網供電電壓交流220V(有效值)50Hz，要獲得低壓直流輸出，首先必須采用電源變壓器將電網電壓降低獲得所需要交流電壓。（2）降壓后的交流電壓，通過整流電路變成單向直流電，但其幅度變化大（即脈動大）。（3）脈動大的直流電壓須經過濾波電路變成平滑，脈動小的直流電，即將交流成份濾掉，保留其直流成份。（4）濾波后的直流電壓，再通過穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓，便可得到基本不受外界影響的穩(wěn)定直流電壓輸出，供給電壓表。2．直流穩(wěn)壓電源原理直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源是一種將220V工頻交流電轉換成穩(wěn)壓輸出的直流電壓的裝置，它需要變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓四個環(huán)節(jié)才能完成。直流穩(wěn)壓電源方框圖 圖2 直流穩(wěn)壓電源的方框圖其中：（1）電源變壓器：是降壓變壓器，它將電網220V交流電壓變換成符合需要的交流電壓，并送給整流電路，變壓器的變比由變壓器的副邊電壓確定。（2）整流電路：利用單向導電元件，把50Hz的正弦交流電變換成脈動的直流電（3）濾波電路：可以將整流電路輸出電壓中的交流成分大部分加以濾除，從而得到比較平滑的直流電壓。（4）穩(wěn)壓電路：穩(wěn)壓電路的功能是使輸出的直流電壓穩(wěn)定，不隨交流電網電壓和負載的變化而變化。整流電路（1）直流電路常采用二極管單相全波整流電路，電路如圖3所示。圖3 單相橋式整流電路（2）工作原理設變壓器副邊電壓u2=√2U2sinωt，U2為有效值。 在u2的正半周內，二極管DD2導通，DD4截止；u2的負半周內，DD4導通，DD2截止。正負半周內部都有電流流過的負載電阻RL，且方向是一致的。如圖4圖4單相橋式整流電路簡易畫法及波形圖 在橋式整流電路中，每個二極管都只在半個周期內導電，所以流過每個二極管的平均電流等于輸出電流的平均值的一半，即 電路中的每只二極管承受的最大反向電壓為 (U2是變壓器副邊電壓有效值)。濾波電路——電容濾波電路 采用濾波電路可濾除整流電路輸出電壓中的交流成分，使電壓波形變得平滑。常見的濾波電路有電容濾波、電感濾波和復式濾波等。 在整流電路的輸出端，即負載電阻RL兩端并聯一個電容量較大的電解電容C，則構成了電容濾波電路，如圖5所示電路，由于濾波電容與負載并聯，也稱為并聯濾波電路。圖5單相橋式整流電容濾波電路從圖4可以看出，當u2為正半周時, 電源u2通過導通的二極管VDVD3向負載RL供電，并同時向電容C充電（將電能存儲在電容里，如t1～t2），輸出電壓uo＝uc ≈ u2；uo達峰值后u2減小，當uo≥u2時，VDVD3提前截止，電容C通過RL放電，輸出電壓緩慢下降（如t2～t3），由于放電時間常數較大，電容放電速度很慢，當uC下降不多時u2已開始下一個上升周期，當u2＞uo時，電源u2又通過導通的VDVD4向負載RL供電，同時再給電容C充電（如t3～t4），如此周而復始。電路進入穩(wěn)態(tài)工作后，負載上得到如圖中實線所示的近似鋸齒的電壓波形，與整流輸出的脈動直流（虛線）相比，濾波后輸出的電壓平滑多了。顯然，放電時間常數RLC越大、輸出電壓越平滑。若負載開路（RL=∞），電容無放電回路，輸出電壓將保持為u2的峰值不變。（1）輸出電壓的估算 顯然，電容濾波電路的輸出電壓與電容的放電時間常數τ=RLC有關，τ應遠大于u2的周期T，分析及實驗表明，當 τ=RLC≥（3～5）T /2時，濾波電路的輸出電壓可按下式估算，即 UO≈ （2）整流二極管導通時間縮短了，存在瞬間的浪涌電流，要求二極管允許通過更大的電流，管子參數應滿足
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