單片機(jī)控制的可調(diào)直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作(畢業(yè)設(shè)計(jì))-文庫(kù)吧
2025-06-11 12:38 本頁(yè)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(shí)要對(duì)各個(gè)功能模塊電路進(jìn)行單個(gè)測(cè)試，需要時(shí)可設(shè)計(jì)一些臨時(shí)電路用于調(diào)試。測(cè)試電路時(shí)，必須要保證焊接正確，才能打開(kāi)電源，以防元器件燒壞。 按照原理圖焊接時(shí)必須要保證可靠接地。六、總體設(shè)計(jì)思路1．直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)思路（1）電網(wǎng)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(wǎng)電壓降低獲得所需要交流電壓。（2）降壓后的交流電壓，通過(guò)整流電路變成單向直流電，但其幅度變化大（即脈動(dòng)大）。（3）脈動(dòng)大的直流電壓須經(jīng)過(guò)濾波電路變成平滑，脈動(dòng)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(guò)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(zhuǎn)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(gè)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(wǎng)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?qū)щ娫?0Hz的正弦交流電變換成脈動(dòng)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(wǎng)電壓和負(fù)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(shè)變壓器副邊電壓u2=√2U2sinωt，U2為有效值。 在u2的正半周內(nèi)，二極管DD2導(dǎo)通，DD4截止；u2的負(fù)半周內(nèi)，DD4導(dǎo)通，DD2截止。正負(fù)半周內(nèi)部都有電流流過(guò)的負(fù)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(jiǎn)易畫(huà)法及波形圖 在橋式整流電路中，每個(gè)二極管都只在半個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)電，所以流過(guò)每個(gè)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(jiàn)的濾波電路有電容濾波、電感濾波和復(fù)式濾波等。 在整流電路的輸出端，即負(fù)載電阻RL兩端并聯(lián)一個(gè)電容量較大的電解電容C，則構(gòu)成了電容濾波電路，如圖5所示電路，由于濾波電容與負(fù)載并聯(lián)，也稱為并聯(lián)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(dāng)u2為正半周時(shí), 電源u2通過(guò)導(dǎo)通的二極管VDVD3向負(fù)載RL供電，并同時(shí)向電容C充電（將電能存儲(chǔ)在電容里，如t1～t2），輸出電壓uo＝uc ≈ u2；uo達(dá)峰值后u2減小，當(dāng)uo≥u2時(shí)，VDVD3提前截止，電容C通過(guò)RL放電，輸出電壓緩慢下降（如t2～t3），由于放電時(shí)間常數(shù)較大，電容放電速度很慢，當(dāng)uC下降不多時(shí)u2已開(kāi)始下一個(gè)上升周期，當(dāng)u2＞uo時(shí)，電源u2又通過(guò)導(dǎo)通的VDVD4向負(fù)載RL供電，同時(shí)再給電容C充電（如t3～t4），如此周而復(fù)始。電路進(jìn)入穩(wěn)態(tài)工作后，負(fù)載上得到如圖中實(shí)線所示的近似鋸齒的電壓波形，與整流輸出的脈動(dòng)直流（虛線）相比，濾波后輸出的電壓平滑多了。顯然，放電時(shí)間常數(shù)RLC越大、輸出電壓越平滑。若負(fù)載開(kāi)路（RL=∞），電容無(wú)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(shí)間常數(shù)τ=RLC有關(guān)，τ應(yīng)遠(yuǎn)大于u2的周期T，分析及實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng) τ=RLC≥（3～5）T /2時(shí)，濾波電路的輸出電壓可按下式估算，即 UO≈ （2）整流二極管導(dǎo)通時(shí)間縮短了，存在瞬間的浪涌電流，要求二極管允許通過(guò)更大的電流，管子參數(shù)應(yīng)滿足
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