【正文】 厚 德 勵(lì) 志 篤 學(xué) 精 藝 － 1 － 電子信息工程技術(shù)專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)課題題目： 串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì) 摘 要 簡(jiǎn)要介紹 了 ～ 6 v 可調(diào)直流穩(wěn)壓電源電路的 3 種設(shè)計(jì)方案，分別為晶體管串聯(lián)式可調(diào)直流穩(wěn)壓電源電路、三端集成穩(wěn)壓器式可調(diào)直流穩(wěn)壓電源電路和用單片機(jī)制作的可調(diào)直流穩(wěn)壓電源電路，并較詳細(xì)地闡述了一種應(yīng)用三端穩(wěn)壓集成電路 CW317的電路設(shè)計(jì)方法。 關(guān)鍵字：直流電源 穩(wěn)壓 過流保護(hù) CW317 收獲 Abstract This paper describes the ~ 6 v adjustable DC power supply circuit of the three kinds of designs, namely, the transistor series adjustable DC power supply circuit, threeterminal adjustable voltage regulator integrated DC power supply circuit, and produced with the MCU adjustable DC power supply circuit, and a more detailed description of an application CW317 threeterminal regulator IC circuit design methods. Keywords: DC power Supply regulator Overcurrent Protection CW317 Harvest 引 言 當(dāng)今社會(huì)人們極大的享受著電子設(shè)備帶來的便利，但是任何電子設(shè)備都有一個(gè)共同的電路 電源電路。大到超級(jí)計(jì)算機(jī)、小到袖珍計(jì)算器，所有的電子設(shè)備都必須在電源電路的支持下才能正常工作。當(dāng)然這些電源電路的樣式、復(fù)雜程度千差萬別。超級(jí)計(jì)算機(jī)的電源電路本身就是一套復(fù)雜的電源系統(tǒng)。通過這套電源系統(tǒng)，超級(jí)計(jì)算機(jī)各部分都能夠得到持續(xù)穩(wěn)定、符合各種復(fù)雜規(guī)范的電源供應(yīng)。袖珍計(jì)算器則是簡(jiǎn)單多的電池電源電路。不過你可不要小看了這個(gè)電池電源電路，比較新型的電路完全具備電池能量提醒、掉電保護(hù)等高級(jí)功能?？梢哉f電源電路是一切電子設(shè)備 的基礎(chǔ)，沒有電源電路就不會(huì)有如此種類繁多的電子設(shè)備 ，我們的生活也就不會(huì)這么豐富多彩了 。 由于電子技術(shù)的特性，電子設(shè)備對(duì)電源電路的要求就是能夠提供持續(xù)穩(wěn)定、滿足 厚 德 勵(lì) 志 篤 學(xué) 精 藝 － 2 － 電子信息工程技術(shù)專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 負(fù)載要求的電能，而且通常情況下都要求提供穩(wěn)定的直流電能。提供這種穩(wěn)定的直流電能的電源就是直流穩(wěn)壓電源。直流穩(wěn)壓電源在電源技術(shù)中占有十分重要的地位。 目 錄 摘要 ??? ?????????????????????????????? 1 Abstract ????????????????????????????? ?? 1 引言 ???????? ?????? ????????????????? ?? 1 一、設(shè)計(jì)任務(wù)與要 求 ???????????????????????? ?? 3 直流穩(wěn)壓電源的種類及選用 ?????????????????? ??? 3 穩(wěn)壓電源的技術(shù)指標(biāo)及對(duì)穩(wěn)壓電源的要求 ?????????????? ?? 4 串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)要求 ???????????????? ???? 5 二、電路原理分析與方案設(shè)計(jì) ????????????????? ????? 5 電路設(shè)計(jì) ???? ????????????? ??????????? ?? 5 方案論證與比較 ?????????????? ???????????? 7 三、單元電路分析與設(shè)計(jì) ????????????????????? ??? 8 基本方案介 紹??????????????????????? ????? 8 單元電路分析 ??????????????????????? ???? 8 降壓電路 ????????????????????? ??????? 9 整流電路 ????????????????????? ??????? 10 半波整流電路 ???????????????????? ????? 10 全路整流電路 ?????????????????? ?? ????? 12 橋式整流電路 ?????????????????????? ??? 15 濾波電路 ???????????????????????? ???? 17 厚 德 勵(lì) 志 篤 學(xué) 精 藝 － 3 － 電子信息工程技術(shù)專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 電容濾波電路 ????????????????????????? 18 電感濾波電路 ???????????????????? ?????? 21 L 型濾波電路 ??????????????????? ?????? 22 π型濾波電路 ?????????????????????? ??? 23 穩(wěn)壓部分 ?????????????????????? ?????? 23 利用穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓 ????????????????????? ? 23 三端集成穩(wěn)壓器穩(wěn)壓 ??????????????????? ???? 23 元件電路參數(shù)計(jì)算 ???????????????????? ????? 28 四、總原理圖及 元器件清單 ????????????????????? ?? 30 五、安裝與調(diào)試 ???????????????????? ???????? 31 六、性能測(cè)試與分析 ?????????????????????? ????? 32 七、結(jié)論與心得 ???????????????????? ????????? 33 八、參考文獻(xiàn)??????? ?????????????? ????????? 35 一、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 直流穩(wěn)壓電源的種類及選用 直流穩(wěn)定電源按習(xí)慣可分為化學(xué)電源，線性穩(wěn)定電源和開關(guān)型穩(wěn)定電源，它們又分別具有各 種不同類型： 化學(xué)電源 平常所用的干電池、鉛酸蓄電池、鎳鎘、鎳氫、鋰離子電池均屬于這一類，各有其優(yōu)缺點(diǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，又產(chǎn)生了智能化電池；在充電電池材料方面，美國(guó)研制 員發(fā)現(xiàn)錳的一種碘化物，用它可以制造出便宜、小巧、放電時(shí)間 ，多次充電后仍保持性能良好的環(huán)保型充電電池。 線性穩(wěn)壓電源 線性穩(wěn)定電源有一個(gè)共同的特點(diǎn)就是它的功率器件調(diào)整管工作在線性區(qū)，靠調(diào)整管之間的電壓降來穩(wěn)定輸出。由于調(diào)整管靜態(tài)損耗大，需要安裝一個(gè)很大的散熱器給它散熱。而且由于變壓器工作在工頻（ 50Hz)上 ,所以重量較大。線性穩(wěn)壓電源又分為 厚 德 勵(lì) 志 篤 學(xué) 精 藝 － 4 － 電子信息工程技術(shù)專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 串聯(lián)型穩(wěn)壓電源盒交流型穩(wěn)壓電源。 該類電源優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定性高，紋波小，可靠性高，易做成多路，輸出連續(xù)可調(diào)的成品。缺點(diǎn)是體積大、較笨重、效率相對(duì)較低。這類穩(wěn)定電源又有很多種，從輸出性質(zhì)可分為穩(wěn)壓電源和穩(wěn)流電源及集穩(wěn)壓、穩(wěn)流于一身的穩(wěn)壓穩(wěn)流（雙穩(wěn)）電源。從輸出值來看可分定點(diǎn)輸出電源、波段開關(guān)調(diào)整式和電位器連續(xù)可調(diào)式幾種。從輸出指示上可分指針指示型和數(shù)字顯示式型等等。 開關(guān)型直流穩(wěn)壓電源 與線性穩(wěn)壓電源不同的一類穩(wěn)電源就是開關(guān)型直流穩(wěn)壓電源，它的電路型式主 要有單端反激式，單端正激式、半橋式、推挽式和全橋式。它和線性電源的根本區(qū)別在于它變壓器不工作在工頻而是工作在幾十千赫茲到幾兆赫茲。功能管不是工作在飽和及截止區(qū)即開關(guān)狀態(tài)；開關(guān)電源因此而得名。 開關(guān)電源的優(yōu)點(diǎn)是體積小，重量輕，穩(wěn)定可靠；缺點(diǎn)相對(duì)于線性電源來說紋波較大（一般≤ 1%VO(PP),好的可做到十幾 mV(PP)或更小 )。它的功率可自幾瓦－幾千瓦均有產(chǎn)品。 穩(wěn)壓電源的技術(shù)指標(biāo)及對(duì)穩(wěn)壓電源的要求 （ 1）．穩(wěn)定性好 當(dāng)輸入電壓 Usr （整流、濾波的輸出電壓）在規(guī)定范圍內(nèi)變動(dòng)時(shí)，輸出電 壓 Usc 的變化應(yīng)該很小一般要求 。 由于輸入電壓變化而引起輸出電壓變化的程度，稱為穩(wěn)定度指標(biāo)，常用穩(wěn)壓系數(shù)S 來表示： S 的大小，反映一個(gè)穩(wěn)壓電源克服輸入電壓變化的能力。在同樣的輸入電壓變化條件下， S 越小，輸出電壓的變化越小，電源的穩(wěn)定度越高。通常 S 約為102~104。 （ 2） .輸出電阻小 負(fù)載變化時(shí)（從空載到滿載），輸出電壓 Usc ，應(yīng)基本保持不變。穩(wěn)壓電源這方面的性能可用輸出電阻表征。 輸出電阻（又叫等效內(nèi)阻）用 rn 表示，它等于輸出電壓變化量和負(fù)載電流變化量之比。 厚 德 勵(lì) 志 篤 學(xué) 精 藝 － 5 － 電子信息工程技術(shù)專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì) rn 反映負(fù)載變動(dòng)時(shí)，輸出電壓維持恒定的能力， rn 越小，則 Ifz 變化時(shí)輸出電壓的變化也越小。性能優(yōu)良的穩(wěn)壓電源，輸出電阻可小到 1 歐，甚至 0． 01 歐。 （ 3） .電壓溫度系數(shù)小 當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)，會(huì)引起輸出電壓的漂移。良好的穩(wěn)壓電源，應(yīng)在環(huán)境溫度變化時(shí)，有效地抑制輸出電壓的漂移，保持輸出電壓穩(wěn)定，輸出電壓的漂移用溫度系數(shù)KT 來表示 . （ 4） .輸出電壓紋波小 所謂紋波電壓，是指輸出電壓中 50 赫或 100 赫的交流分量，通常用有