【正文】 武漢理工大學《集成直流穩(wěn)壓源的設計》 1 課 程 設 計 任 務 書 工作單位：信息工程學院 題目：集成直流穩(wěn)壓源的設計 初始條件： 副邊電壓 15V、功率 20W 的變壓器一個， IN 4001 型號的二極管四個，型號為ＩＮ 4148 的二極管一個， 2200uF/25V的電解電容兩只， 10uF 電容一個， 1uF 及 的鉭電容各一個，可調式三端穩(wěn)壓器 CW317 一個，電阻器 240Ω、 18Ω和 ，散熱片、電路板、導線若干。 要求完成的任務： 已知條件：集成穩(wěn)壓器 CW317。 性能指標要求：輸出電壓 +3Ｖ ~+９Ｖ可 調，輸出電流Ｉ omax=1A。 紋波電壓：小于或等于 5mV 電壓調整率： Ku ≤ 3% 電流調整率： Ki≤ 1% 時間安排： 第 14周理論講解，時間：禮拜一 5， 6節(jié) 地點：鑒四 605 第 1420周理論設計、實驗室安裝調試，地點：鑒主 13樓通信工程綜合實驗室、鑒主 15樓通信工程實驗室（ 1） 指導教師簽名： 年 月 日 系主任（或責任教師）簽名： 年 月 日 集 成 直 流 穩(wěn) 壓 源 的 設 計 目 錄 ： 設 計 任 務 與 要 求 ……………………… ……………… 3 設 計 報 告 的 具 體 內 容 ………………………………… ..4 考慮過的方案 …………………………………………… 11 元件參數的選擇 ………………………………………… 13 電 路 安 裝 與 指 標 測 試 ………………………………… . 1 5 性能測試數據 …………………………………………… 16 實際調試過程 ………………………………………… . . 1 8 收獲與體會 ……………………………………………… 19 元件清單 ………………………………………………… . 2 0 參考文獻 …………… …………………………………… 21 設 計 任 務 與 要 求 1 . 1 設計 目的： 通 過 集 成 直 流 穩(wěn) 壓 源 的 設 計 、 安 裝 、 和 調 試 ， 要 求 學 會 ： 1 . 1 . 1 選 擇 變 壓 器 、 整 流 二 極 管 、 濾 波 電 容 及 集 成 穩(wěn) 壓 器 來 設 計 直 流 穩(wěn) 壓 電 源 ； 1 . 1 . 2 掌 握 直 流 穩(wěn) 壓 電 路 的 調 試 及 主 要 技 術 指 標 的 測 試 方 法 。 武漢理工大學《集成直流穩(wěn)壓源的設計》 2 1 . 1 . 3 學 習 基 本 理 論 在 實 踐 中 綜 合 運 用 的 初 步 經 驗 ，掌 握 模 擬 電 路 設 計 的 基 本 方 法 、設 計 步 驟 ，培 養(yǎng) 綜 合 設 計 與 調 試 能 力 。 、 設 計 報 告 的 具 體 內 容 ： 直 流 穩(wěn) 壓 電 源 的 一 般 設 計 思 路 為 ： 由 輸 出 電 壓 Uo、電流 Io 確 定 穩(wěn) 壓 電 路 形 式 ， 通 過 計 算 極限 參 數 （ 電 壓 、 電 流 和 功 耗 ） 選 擇 器 件 ； 由 穩(wěn) 壓 電 路 所 要 求 的 直 流 電 壓 、 直 流 電 流 輸 入 確 定整 流 濾 波 形 式 ， 選 擇 整 流 二 極 管 及 濾 波 電 容 并 確 定 變 壓 器 的 副 邊 電 壓 的 有 效 值 ， 電 流 的 有 效值 及 變 壓 器 功 率 。 最 后 由 電 路 的 最 大 功 耗 工 作 條 件 確 定 穩(wěn) 壓 器 、 擴 流 功 率 管 的 散 熱 措 施 。 輸入電壓 U1 的 確 定 ： 為 保 證 穩(wěn) 壓 器 在 電 網 量 低 時 仍 處 于 穩(wěn) 壓 狀 態(tài) ， 要 求 Ｕ ｉ ≥ Ｕ ｏ ｍ ａ ｘ ＋（ Ｕ ｉ － Ｕ ｏ ） ｍｉｎ … … … … … … … … .(21) 式 中 ，（ Ｕ ｉ －Ｕ ｏ ） ｍｉｎ 是 穩(wěn) 壓 器 的 最 小 輸 入 輸 出 壓 差 ， 典 型 值 為 3V。 按 一 般 電 源 指 標的 要 求 ， 當 輸 入 交 流 電 壓 220V 變 化 177。 10%時 ， 電 源 應 穩(wěn) 態(tài) 。 所 以 穩(wěn) 態(tài) 電 路 的 最 低 輸 入 電 壓 U I m in ≈ [Ｕ ｏｍａｘ ＋（Ｕ ｉ －Ｕ ｏ ） ｍｉｎ ]/。 … … … … … … (22) 另 一 方 面 ， 為 保 證 穩(wěn) 壓 器 安 全 工 作 ， 要 求 U i ≤Ｕ ｏｍ in ＋（Ｕ ｉ －Ｕ ｏ ） ｍ ax… … … … … … … … … (23) 式中（Ｕ ｉ －Ｕ ｏ ） ｍ ax 是 穩(wěn) 壓 器 允 許 的 最 大 輸 入 輸 出 壓 差 ， 典 型 值 為 35V。 直流穩(wěn)壓電源 一 般 由 直 流 電 源 變 壓 器 、 整 流 濾 波 電 路 及 穩(wěn) 壓 電 路 所 組 成 ， 基 本 框 圖 如 下 。 圖 直 流 穩(wěn) 壓 源 基 本 框 圖 2 . 1 變壓電路 武漢理工大學《集成直流穩(wěn)壓源的設計》 3 電 源 變 壓 器 T 的 作 用 是 將 電 網 2 20 V 的 交 流 電 壓 變 換 成 整 流 濾 波 電 路 所 需 要 的 交 流 電 壓 u i。 變 壓 器 副 邊 與 原 邊 的 功 率 比 為 P 2 /P 1 =η ……………………………………… . ( 2 4) 式 中 ， η 為 變 壓 器 的 效 率 。 經 變 壓 器 后 ， 電 壓 的 波 形 圖 如 下 ： 2 . 2 整流電路： 整 流 電 路 將 交 流 電 壓 u i 變 換 成 脈 動 的 直 流 電 壓 。 常 用 的 直 流 濾 波 電 路 有 全 波 整 流 濾 波 、橋 式 整 流 濾 波 、 倍 壓 整 流 電 路 。 各 濾 波 電 容 C 滿 足 ： R L1C=（ 3 ~ 5） T /2……………………… ..… . ( 2 5) 式中 T 為 輸 入 交 流 信 號 周 期 ； R L 1 為 整 流 濾 波 電 路 的 等 效 負 載 電 阻 。 次 實 驗 的 整 流 部 分 主 要 采 用 橋 式 電 路 ， 即 由 四 個 二 極 管 交 叉 而 成 。 D11 N 4 0 0 1D21 N 4 0 0 1D41 N 4 0 0 1D31 N 4 0 0 1T1N L T _ P Q _ 4 _ 1 0R118Ω2351 圖 2 . 3 橋 式 整 流 典 型 電 路 但 使 用 二 極 管 時 應