直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計與制作(編輯修改稿)
2025-07-27 08:04 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 性電源的成本都隨著輸出功率的增加而增長，但二者增長速率各異。通常，當輸出功率較小時，線性電源的成本較低。但是，當線性電源成本在某一輸出功率點上時，反而高于開關(guān)電源，這一點稱為成本反轉(zhuǎn)點。第一章 總體方案的設(shè)計直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計方案有許多種，不過我只著重研究了自己比較感興趣的兩種，分別如下： 方案一：該方案是通過變壓器變壓，再經(jīng)過整流電路、濾波電路進而將交流電變?yōu)橹绷麟?，在通過穩(wěn)壓器的穩(wěn)壓得到較穩(wěn)定的電壓，由于穩(wěn)壓器當輸入電壓固定時只能在它的電壓差范圍內(nèi)調(diào)節(jié)輸出電壓，、所以要在調(diào)出電壓差的范圍時自動調(diào)檔，這是通過兩個比較器將輸出電壓和基準電壓進行比較，再通過計數(shù)器的計數(shù)功能控制繼電器控制器的輸入情況來判斷輸出電壓的大小在哪個范圍，然后進行自動調(diào)檔。最后將穩(wěn)壓器的輸出電壓流經(jīng)保護電路，最后輸出。變壓器整流濾波穩(wěn)壓保護電路兩個比較器交流電220V/50HZ計數(shù)器繼電器控制器 方案一的流程圖 方案二：該方案也是通過變壓器變壓，再經(jīng)過整流電路、濾波電路進而將交流電變?yōu)橹绷麟姡谕ㄟ^穩(wěn)壓器的穩(wěn)壓的電壓，主要是自動換檔這一單元有所改變，該方案的這一單元的原理是：將穩(wěn)壓器輸?shù)玫捷^穩(wěn)定出的電壓通過六個比較器和基準電壓進行比較，將得出的結(jié)果通過編碼器、譯碼器得出有效的二進制碼，接著通過繼電器控制器控制繼電器自動調(diào)節(jié)檔位。最后將穩(wěn)壓器的輸出電壓流經(jīng)保護電路輸出。交流電220V/50HZ變壓器整流濾波繼電器控制器穩(wěn)壓保護電路六個比較器編碼器譯碼器 方案二的流程 方案的選擇：方案一的優(yōu)點在于所用的器件較少,但由于用計數(shù)器給繼電器控制器有一個缺就往下調(diào),要是不置數(shù)的話,往下就不能計數(shù),但如果置數(shù)的話,在方案上有點困難。點:當電源一開始方案二雖然元器件多點但它能完整的完成自動調(diào)檔功能,并且思路簡單明了,容易讓人理解并不會出什么錯誤,。第二章 單元模塊的設(shè)計本方案的單元模塊有6個，分別如下：主要電源部分的設(shè)計、輔助電源部分的設(shè)計、保護電路部分的設(shè)計、繼電器驅(qū)動部分的設(shè)計、輸出電壓比較部分的設(shè)計、編碼和譯碼部分的設(shè)計。 主要電源部分的設(shè)計該部分通過三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器實行對電壓的調(diào)節(jié)，當調(diào)節(jié)電位器R2時，電壓就會隨著電阻的阻值變化而變化。 主要電源的電路圖 輔助電源部分的設(shè)計該部分的功能是提供主要電源部分所使用的芯片的驅(qū)動電壓和用來作為基準電壓。 輔助電源+5V該電源提供穩(wěn)定的直流電源+5V，它的主要功能是提供給比較器、譯碼器和編碼器的驅(qū)動電壓+5V。 輔助電源+12V該電源提供穩(wěn)定的直流電源+12V，它的主要功能是提供給2803驅(qū)動電壓+12V和提供比較器的基準電壓。該電源主要通過整流、濾波和穩(wěn)壓三部分構(gòu)成，起部分功能如下：橋式整流電路：在U2的正半周，a點的電位高于b點的電位，DD3導通，DD4截止，電流自a端經(jīng)D1，RL和D3回到電源的b端；在U2的負半周，b點的電位高于a點的電位，DD3導通，DD3截止，電流自b端經(jīng)DRL和D4回到電源的a端。與半波整流電路相比，在URL相同條件下，輸出的只電流、電壓都提高一倍；電流脈動程度減??；變壓器在正、負半周都有對稱的電流流過，既得到充分利用，又不存在單磁化的問題，但需要4個整流二極管，線路稍復雜。與全波整流相比，雖然多用了2個整流二極管，但反向耐壓低了一倍，變壓器次級少了一圈，綜合成本低于全波整流電路。電容濾波電路電容濾波電路的特點：（1）電流的有效值和平均值的關(guān)系與波形有關(guān)，在平均值相同的情況下，波形越尖，有效值越大。在純電阻負載時，變壓器副邊的有效值I2=，而有電容濾波時I2=（～2）IL。（2）負載平均電壓VL升高，紋波（交流成分）減小，且RLC越大，電容放電速率越慢，則負載電壓中的紋波成分越小，負載平均電壓越高。為了得到平滑的負載電壓，一般取RL*C≥（35）T/2（式中T為電源交流電壓的周期）。（3）負載直流電壓隨負載電流增加而減小。VL隨IL的變化關(guān)系稱為輸出特性或外特性，如圖所示。電容濾波電路簡單，負載直流電壓VL較高，紋波也較小，它的缺點是輸出特性較差，適用于負載電壓較高，負載變動不大的場合。 保護電路部分的設(shè)計 保護電路圖，該保護電路采用場效應管的功能，其工作原理如下：當電源輸出短路時，場效應管VT2的柵源極變成等電位而導通，其漏源極就會分去調(diào)整管VT1的基極電流達到減小調(diào)整管導通過電流的作用，R2為場效應管柵極的保護電阻。選用場效應管時應使其導通電壓降（漏源極間的電壓）小于調(diào)整管發(fā)射結(jié)導通電壓降。 繼電器驅(qū)動部分的設(shè)計 繼電器驅(qū)動圖該部分的設(shè)計主要利用繼電器的特殊功能：當繼電器兩端有電壓時，繼電器則導通，反之繼電器就斷開。繼電器用2803芯片驅(qū)動，可知A，B兩端接到整流部分，2803輸入端接譯碼部分。當譯碼信號傳給
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