【正文】 壓增加，則比較放大電路輸出電壓下降，控制脈寬 3 調(diào)制器的輸出信號的脈寬變窄，開關(guān)調(diào)整管的導通時間減小，即輸出電壓的占空比減小，經(jīng)濾波器濾波后使輸出平均直流電壓下降。 4 第二章 必要的電路和元件的選擇 第一節(jié) 必要的電路選擇 單相整流電路有兩種：電容輸入型電路和扼流圈輸入型電路 電容輸入型的基本電路如 圖 21：（ a）為半波整流電路（ b）為中間抽頭的全波整流電路（ c）橋式整流電路（ d）倍壓整流電路。為此，從滿載到空載變動時，整流輸出電壓變動較大，空載時有可能進入間歇開關(guān)領域。 一、單相半波整流電路 單相半波整流電路是最簡單的整流電路如圖 23，僅利用一個二極管來實現(xiàn)整流功能。 6 圖 24 單相橋式整流電路 單相橋式整流電壓的平均值為： 20 ? （ U2 為變壓 器副邊輸出電壓的有效值） ,比半波整流輸出電壓高。按用途可以分為：配電變壓器、電力變壓器、全密封變壓器、組合式變壓器、干式變壓器、油浸式變壓器、單相變壓器、電爐變壓器、整流變壓器等。在半導體二極管內(nèi)部有一個 PN 結(jié)兩個引線端子，這種電子 器件 按照外加 電壓 的方向，具備單向電流的轉(zhuǎn)導性。 ：大部分二極管所具備的電流方向性我們通常稱之為“ 整流（ Rectifying）”功能。二極管使用上除了用做開關(guān)的方式之外還有很多其他的功能。在正常使用的電流范圍內(nèi)，導通時二極管的端電壓幾乎維持不變，這個電壓稱為二極管的正向電壓。 ,外加反向電壓超過某一數(shù)值時，反向電流會突然增大，這種現(xiàn)象稱為電擊穿 。因而使用時應避免二極管外加的反向電壓過高。 對于鍺二極管，開啟電壓為 ，導通電壓 UD 約為 。 ： ，整流二極管主要用于整流電路，即把交流電變換成脈動的直流電。 ，二極管正向?qū)ê螅?正向壓降 基本保持不變（硅管為 ， 鍺 管為 ）。它們的結(jié)構(gòu)為點接觸型。 ，這種管子是利用二極管的反向擊穿特性制成的，在電路中其兩端的電壓保持基本不變，起到穩(wěn)定電壓的作用。 三、電容 電容（ Capacitance）亦稱作“電容量”，是指在給定電位差下的電荷儲藏量，記為 C，國際單位是 法拉 （ F）。 ：用在 耦合電路 中的電容稱為耦合電容，在阻容耦合放大器和其他電容耦合電路中大量使用這種電容電路，起隔直流通交流作用。 四、電阻 電阻（ Resistance，通常用“ R”表示），在 物理學 中表示 導體 對 電流 阻礙作用的大小。 五、電感 電感（ inductance of an ideal inductor）是閉合回路的一種屬性。在半導體鍺或硅的單晶上制備兩個能相互影響的 PN結(jié)，組成一個 PNP（或 NPN）結(jié)構(gòu)。兩者除了電源極性不同外，其工作原理都是相同的，下面僅介紹 NPN 硅管的電流放大原理。由于基區(qū)很薄，加上集電結(jié)的反偏，注入基區(qū)的電子大部分越過集電結(jié)進入集電區(qū)而形成集電極電流Ic，只剩下很少（ 110%）的電子在基區(qū)的空穴進行復合，被復合掉的基區(qū)空穴由基極電源 Eb重新補給， 從而形成了基極電流 ： Ie=Ib+Ic，這就是說，在基極補充一個很小的 Ib，就可以在集電極上得到一個較大的 Ic，這就是所謂電流放大作用， Ic 與 Ib 是維持一定的比例關(guān)系，即：β 1=Ic/Ib 式中：β 1稱為直流放大倍數(shù)，集電極電流的變化量△ Ic 與基極電流的變化量△ Ib之比為：β =△ Ic/△ Ib。 ：當加在三極管發(fā)射結(jié)的電壓大于 pn 結(jié) 的導通電壓，并處于某一恰當?shù)闹禃r，三極管的發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置，這時基極電流對集電極電流起著控制作用，使三極管具有電流放大作用，其電流放大倍數(shù)β =Δ Ic/Δ Ib，這時三極管處放大狀態(tài)。 七、開關(guān)二極管 ： 開關(guān)二極管是 半導體二極管 的一種，是為在電路上進行 開 、 關(guān) 而特殊設計制造的一類二極管。利用這一特性，二極管將在電路中起到控制電流接通或關(guān)斷的作用，成為一個理想的電子開關(guān)。 ： 開關(guān)二極管具有開關(guān)速度快、體積小、壽命長、可靠性高等特點，廣泛應用于電子設備的開關(guān)電路、檢波電路、 高頻 和 脈沖 整流電路及 自動控制 電路中。 第二節(jié) 變壓器參數(shù) 則變壓器變比為 5: 222 0 ??N 變壓器二次側(cè)電流有效值： AII 02 ??? 變壓器的容量為： 14 VAAVIU ??? 如果考慮變壓器的效率η =80%則 VAVAIU ?? 第三節(jié) 變壓器設計 設計方法有多種，可根據(jù)情況選擇。在這種瞬變條件下，高的原邊電壓和最大導通脈寬同時加上，盡管時間很短，如果變壓器設計沒有考 慮這種情況，也會引起磁飽和。 （ 1）根據(jù)輸出功率選擇鐵心： 三路輸出分別為： 15V， 4A； 12V， 3A； 5V， 2A。 第四節(jié) 電容參數(shù)計算 整流電路負載 RL=U0/I0=100V/=? 在工程中，一般取 STCR L 1525 ??????? 由于 ?? 16 則 FC ?63 ?????? 選用 FC ?1000? 、耐壓為 150V 的極性電解電容。如果負載電流 ID 逐步降低，在 L 中的波動電流最小值剛好為 0時，臨界負載電流 Ioc等于平均波動電流，或電流峰一峰值的一半，即： 2 )( PPLOC II ?? 即定義為臨界情況。當高于臨界電流時，輸出電壓與負載電流變動無關(guān)。對于其它輔助輸出端，假定其所帶的是恒定負載，在上述占空比下降的情況下，其電壓也下降。 電感的最大值通常受效率、體積、造價的限制。 為了抑制紋波電壓使其較小，要選用內(nèi)阻抗低高頻用電容器。 19 結(jié)論 開關(guān)式直流穩(wěn)壓電源的優(yōu)點：功耗小、效率高、體積小、重量輕。穩(wěn)壓范圍寬。這樣、開關(guān)穩(wěn)壓電源不僅具有穩(wěn)壓范圍寬的優(yōu)點，而且實現(xiàn)穩(wěn)壓的方法也較多，設計人員可以根據(jù)實際應用的要求，靈活地選用各種類型的開關(guān)穩(wěn)壓電源。在相同的紋波輸出電壓下，采 用開關(guān)穩(wěn)壓電源時，濾波電容的容量只是線性穩(wěn)壓電1/5001/1000。開關(guān)穩(wěn)壓電源中，功率調(diào)整開關(guān)晶體管 V工作在開關(guān)狀態(tài)，它產(chǎn)生的交流電壓和電流通過電路中的其他元器件產(chǎn)生尖峰干擾和諧振干擾，這些干擾如果不采取一定的措施進行抑制、消除和屏蔽，就會嚴重地影響整機的正常工作。特別是對于無工頻變壓器開關(guān)穩(wěn)壓電源中的高壓電解 20 電容器、高反壓大功率開關(guān)管、開關(guān)變壓器的磁芯材料等器件，在我國還處于研究、開發(fā)階段。 經(jīng)過這次設計電路和自己翻閱查找各種資料，我不僅學到了關(guān)于穩(wěn)壓電源有關(guān)的知識，而且還了解了開關(guān)穩(wěn)壓器的穩(wěn)壓原理和實現(xiàn)穩(wěn)定輸出的方法，更增強了自己運用學習工具 office 的能力和實踐動手能力，使自己對電子又有了更加深 刻的了解，也清楚了開關(guān)式直流穩(wěn)壓電源設計的全部過程。離別在即，站在人生的又一個轉(zhuǎn)折點上，心中難免思緒萬千，一種感恩之情油然而生。我不是您最出色的學生，而您卻是我最尊敬的老師。在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯謝意！同時也感謝學院為我提供良好的做畢業(yè)設計的環(huán)境。 22 參考文獻 [1]李國鋒 、 王寧會 ： 《電源技術(shù)》，大連理工大學出版社， 2020， 5 [2]華成英 、 童詩白 ： 《模擬電子技術(shù)基礎》，北京 ，高等教育出版社， 2020 [3]陳本竹 ： 《三端可調(diào)直流穩(wěn)壓器的擴流及估算》 ，成都，電子文摘社， 2020 [4]陳振源 ： 《電子技術(shù)基礎第二版》，高等教育出版社， 2020 [5]李瀚遜 ： 《 電路分析基礎第 3 版 》， 北京 ， 高等教育出版社 ， 1993 [6]王楚 、 余道衡 ： 《 電路分析 》， 北京 ， 北京大學出版社 ， 2020 [7]周守昌 ： 《 電路原理 》， 北京 ， 高等教育出版社 ， 1999