直流穩(wěn)壓電源與充電器設(shè)計-文庫吧
2025-06-15 06:47 本頁面
【正文】 準后，進實驗室進行組裝、調(diào)試，并測試其主要性能參數(shù)。三、 設(shè)計步驟和要求1. 電路圖設(shè)計（1）設(shè)計整個系統(tǒng)是由那幾個模塊組成，各個模塊的信號傳輸，并畫出組成系統(tǒng)方框圖。（2）系統(tǒng)分析：根據(jù)系統(tǒng)功能，選擇各模塊所用電路形式。（3）參數(shù)選擇：根據(jù)系統(tǒng)指標的要求，確定各模塊電路中元件的參數(shù)。（4）總電路圖：（1）自行設(shè)計印刷電路板，并焊接。（2）在每個模塊電路的輸入端加一個輸入信號，測試輸出端信號，以驗證每個模塊電路能否達到所規(guī)定的指標。（3）重點測試穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓系數(shù)。（4）將各模塊電路連接起來，整機調(diào)試，并測量該系統(tǒng)的各項指標。四、總體設(shè)計思路 1. 直流穩(wěn)壓電源設(shè)計思路 （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(jīng)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，供給負載RL。2. 直流穩(wěn)壓電源原理直流穩(wěn)壓電源是一種將220V工頻交流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)壓輸出6V、9V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，見圖1。圖1直流穩(wěn)壓電源方框圖其中：（1）電源變壓器：電源變壓器的作用是將220v的交流電壓變換為9v的交變電壓，以提供整流濾波電路所需電壓。整流電路由四個整流二極管按橋式整流方法連接對輸入交流電壓進行整流。（2）整流電路：利用單向?qū)щ娫?0Hz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(wǎng)電壓和負載的變化而變化。1）整流電路常采用二極管單相全波整流電路，電路如圖2所示。在u2的正半周內(nèi)，二極管DD2導(dǎo)通，DD4截止；u2的負半周內(nèi)，DD4導(dǎo)通，DD2截止。正負半周內(nèi)部都有電流流過的負載電阻RL，且方向是一致的。電路的輸出波形如圖3所示。圖2整流電路圖3輸出波形在橋式整流電路中，每個二極管都只在半個周期內(nèi)導(dǎo)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)。2）濾波電路把經(jīng)過橋式整流電路得到的直流電壓的紋波濾去，但其輸出電流電壓不太穩(wěn)定，內(nèi)阻和紋波較大。CC2為濾波電容。如圖4所示圖4濾波電路圖5仿真波形3）在設(shè)計中，由于濾波電路輸出電壓和電流不是太穩(wěn)定，常利用電容器兩端的電壓不能突變和流過電感器的電流不能突變的特點將電容器和負載電容并聯(lián)或電容器與負載電阻串聯(lián)，以達到使輸出波形基本平滑的目的。選擇電容濾波電路后，直流輸出電壓：Uo1=(～)U2，直流輸出電流： （I2是變壓器副邊電流的有效值。），穩(wěn)壓電路可以采用復(fù)合管穩(wěn)壓電路。其組成框圖如圖6所示整流電路復(fù)合管比較放大器基準電壓取樣電路保護電路圖6穩(wěn)壓電路方框圖具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路是由調(diào)整元件比較放大，基準電壓和取樣電路等幾部分組成穩(wěn)壓電路原理圖如圖7所示圖7穩(wěn)壓電路原理圖VTVT2是復(fù)合管作為電壓調(diào)整管，LED2為發(fā)光二極管同時又有穩(wěn)壓管的作用，提供基準電壓，R3是它的限流電阻，它們在一起組成穩(wěn)壓電路。電阻R4/R5和R6組成分壓器，其作用是把輸出電壓的變化量取出一部分，加到由VT3組成的放大器的輸入端，所以叫做取樣電路。VT3是比較放大管，R1是它的集電極負載電阻，也是VT2的基極偏置電阻，它將基極的取樣電壓與發(fā)射極的基準電壓進行比較并將其差值進行放大。從VT3集電極輸出的信號直接加到復(fù)合管VT1和VT2的基極。VT3輸出電流控制電壓調(diào)整管c、e極間等效電阻的大小。CCC3是濾波電容。CVTVTR1又組成有源電子濾波電路。穩(wěn)壓電路的過程是這樣的：當輸出電壓U0上升時，電
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