【正文】 justable Transformation Rectfication Filtering Output voltage 中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計 （ 論文 ） IV 目 錄 1 引言 .........................................................1 2 直流穩(wěn)壓電源性能指標(biāo) .........................................2 3 可調(diào)直流 穩(wěn)壓電源的 原理 .......................................3 4 可調(diào)直流 穩(wěn)壓電源的 設(shè)計與制作 .................................7 所需元器件及其性能 .................................................. 7 三極管 ........................................................ 7 散熱片 ........................................................ 8 穩(wěn)壓器 ........................................................ 9 電源變壓器 ................................................... 11 繼電器 ....................................................... 11 變壓整流濾波電路 ................................................... 13 正負(fù)可調(diào)電路 ....................................................... 13 可調(diào)直流穩(wěn)壓電源整體電路原理圖 ..................................... 14 電源測試 ........................................................... 14 結(jié)束語 ......................................................... 15 致謝 ........................................................... 16 參考文獻(xiàn) ....................................................... 17 實物圖 ......................................................... 18 附錄 ........................................................... 19 中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計 （ 論文 ） 1 1 引言 在電子電路和電氣設(shè)備中，直流穩(wěn)壓電源作為直流能源的提供者，有著極其重要的地位。電源是 各種電子、電器設(shè)備工作的動力，是自動化 不可或缺的組成部分，直流穩(wěn)壓電源是應(yīng)用極為廣泛的一種電源。隨著電子技術(shù)的日益發(fā)展， 直流穩(wěn)壓電源是采用當(dāng)前國際先進(jìn)的高頻調(diào)制技術(shù)，其工作原理是將開關(guān)電源的電壓和電流展寬，實現(xiàn)了電壓和電流的大范圍調(diào)節(jié)，同時擴大了目前直流電源供應(yīng)器的應(yīng)用。與傳統(tǒng)電源相比高頻直流電源就較具有體積小、重量輕、效率高等優(yōu)點，同時也為大功率直流電源減小體積創(chuàng)造了條件，此電源又稱高頻可調(diào)式開關(guān)電源。直流穩(wěn)壓電源保護功能齊全，過壓、過流點可連續(xù)設(shè)置并可預(yù)視，輸出電壓可通過觸控開關(guān)控制。 自六十年代起，第一臺開關(guān)電源問世以來，電源在世界各國迅速 發(fā)展，直流穩(wěn)壓電源也順勢而生，但在初期價格較高，直到八十年代，隨著原件工藝的成熟，直流電源的價格也日益下降，應(yīng)用也變得日益廣泛。近幾年隨著科技的發(fā)展，直流電源的工作頻率由原來的幾十千赫茲發(fā)展到現(xiàn)在的幾百千赫茲，甚至更高。現(xiàn)在智能化的直流穩(wěn)壓電源也被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)領(lǐng)域，對此的研究開始向高頻方面發(fā)展。以美國為首的幾個發(fā)達(dá)國家在這方面的研究已經(jīng)轉(zhuǎn)向高頻下電源的拓?fù)淅碚?、工作原理、建模分析方法和高頻大功率開關(guān)器件，高性能集成控制器和功率模塊的開發(fā)研制方面發(fā)展。 隨著科技的發(fā)展，電氣、電子設(shè)備已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于日常、科 研、學(xué)習(xí)等各個方面。電源作為電氣、電子設(shè)備必不可少的能源供應(yīng)部件，需求日益增加，而且對電源的功能、穩(wěn)定性等各項指標(biāo)也提出了更高的要求。面對如此高的要求，我們要對電源理論知識有深刻的學(xué)習(xí)。 中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計 （ 論文 ） 2 2 直流穩(wěn)壓電源 性能指標(biāo) 穩(wěn)壓電源的主要性能指標(biāo)包括： ① 穩(wěn)壓系數(shù) 指通過負(fù)載的電流和環(huán)境溫度保持不變是，穩(wěn)壓電路輸出電壓的相對變化量與輸入電壓的相對變化量之比 。其比值越小，輸出電壓的穩(wěn)定性越好。 ② 輸出電阻 指當(dāng)輸入電壓和環(huán)境溫度不變時，輸出電壓的變化量與輸出的電流變化量之比。其比值越小 ，帶負(fù)載能力越強，對其它電路影響越小。 ③ 紋波電壓 指穩(wěn)壓電路輸出端中含有的交流分量，通常用有效值或峰值表示。文波電壓越小越好，否則影響正常工作，如在電視接收機中表現(xiàn)為交流 “ 嗡嗡 ” 聲和光柵在垂直方向呈現(xiàn) S 形扭曲。 ④ 溫度系數(shù) 指在穩(wěn)壓輸入直流電壓和電流穩(wěn)定不變化的情況下，環(huán)境溫度變化所引起的輸出電壓變化。溫度系數(shù)越小，漂移越小，該穩(wěn)壓電路受溫度影響越小。 另外，還有其他的一些性能指標(biāo)如負(fù)載調(diào)整率、噪聲電壓等，不一一做詳細(xì)介紹?？傊绷鞣€(wěn)壓電源就是利用二極管的單向?qū)ㄌ叵颍瑢⒕哂姓?fù)兩個極性的交流電能變 換為只有一個極性的電能 [1]。 中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計 （ 論文 ） 3 3 可調(diào)直流 穩(wěn)壓電源的 原理 可調(diào) 直流穩(wěn)壓電源是一種將 220V 50HZ 交流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)壓輸出的直流電壓的裝置，它需要經(jīng)過變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓，保護 幾個部分的結(jié)合能達(dá)到設(shè)計的要求 [2]。 如圖 所示 ： 圖 可調(diào)直流穩(wěn)壓電源方框圖 ① 電源變壓器：是降壓變壓器， 將輸入的 220V 電壓變成低壓可用電壓。 ② 整流濾波電路： 將變壓器輸出的符合電壓要求的交流電變換為所需數(shù)值的直流電。常用的整流電路主要有：半波整流、全波整流及橋式整流等。相對于半波整 流相，全波整流二極管交替導(dǎo)通，其輸出電壓紋波明顯減??；而橋式整流電路是全波整流電路的一個變形，其輸出電壓波形與全波整流電路相同，但加在變壓器次級線圈上的電流變?yōu)榱藰O性正負(fù)交替的脈沖電流，其性能更加優(yōu)越。本設(shè)計中采用性能優(yōu)越的橋式整流電路。 交流電經(jīng)過整流后得到的是脈動直流，這樣的直流電源由于所含交流紋波很大，不能直接用作電子電路的電源。濾波電路可以大大降低這種交流紋波成份，讓整流后的電壓波形變得比較平滑。電容濾波電路是利用電容的充放電原理達(dá)到濾波的作用。在脈動直流波形的上升段，電容 C1 充電，由于充電時間常數(shù)很 小，所以充電速度很快；在脈動直流波形的下降段，電容 C1 放電，由于放電時間常數(shù)很大，所以放電速度很慢。在 C1 還沒有完全放電時再次開始進(jìn)行充電。這樣通過電容 C1 的反復(fù)充放電實現(xiàn)了濾波作用。濾波電容