串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源課程畢業(yè)設(shè)計(編輯修改稿)
2025-01-04 10:34 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ”；處于接通狀態(tài)的靜觸點稱為“常閉觸點”。 二 分立式元器件串聯(lián)反饋型穩(wěn)壓電源設(shè)計與計算 串穩(wěn)壓電路原理 當電網(wǎng)電壓降低或負載電阻減小而使輸出端電壓有所降低時，其取樣電壓 UB2 相應減小， T2 基極電位降低。但因 T2 發(fā)射極電位既穩(wěn)壓管的穩(wěn)定 Uz保持不變，所以發(fā)射極電壓 UBE2 減小，導致 T2 集電極電流減小而集電極電位Uc2 升高，由于放大管 T2 的集電極與調(diào) 整管 T1 的基極接在一起，故 T1 基極電位升高，導致集電極電流增大而管壓降 UCE1 減小。因為 T1 與 RL 串聯(lián)，所以，輸出電壓 Uo 基本不變。 同理，當電網(wǎng)電壓或負載發(fā)生變化引起輸出電壓 Uo 增大時，通過取樣、比較放大、調(diào)整等過程，將使調(diào)整管的管壓降 UCE1 增加，結(jié)果抑制了輸出端電壓的增大，輸出電壓仍基本保持不變。 調(diào)節(jié)電位器 Rp，可對輸出電壓進行微調(diào)。 從圖可見，調(diào)整管 T1 與負載電阻 RL 組成的是射極輸出電路，所以具有穩(wěn)定輸出電壓的特點。 在串聯(lián)型穩(wěn)壓電源電路的工作過程中，要求調(diào)整管始終處在放大狀況。通過調(diào)整管的電流 等于負載電流，因此必須選用適當?shù)拇蠊β使茏髡{(diào)整管，并按規(guī)定安裝散熱裝置。為了防止短路或長期過載燒壞調(diào)整管，在直流穩(wěn)壓器中一般還設(shè)有短路保護和過載保護等電路。 實驗設(shè)計原理圖 電路整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計與各部分相關(guān)參數(shù)的計算 直流穩(wěn)壓電源電路可分為以下幾個模塊： 變壓器（ 220V50Hz）→整流→濾波→穩(wěn)壓電路（反饋調(diào)整、取樣電路）→穩(wěn)定直流 一、整流電路 整流輸出電壓平均值：（ Uo） Uo 1/2ρ∫ 02ρ uod wt 、脈動系數(shù) S S 定義為：整流輸出 電壓的基波峰值 Uom 與平均值 Uo 的比值。 所以 ，經(jīng)計算知 S 2/3≈ 二、濾波電路 RLC 愈大→電容放電越慢 → Uo 越大 一般取 td RLC≥ 3~5 T/2 T :電源電壓的周期 近似估算： Uo 三、穩(wěn)壓輸出電路部分相關(guān)參數(shù)的計算 可分析得知該電路具有穩(wěn)壓功能。 對應原理圖看有 一個檔位 ： UQ5b （ R1+R4） Uo/ R1+R4+R8 所以 , 輸出最?。? Uo R1+R4+R8 UQ5b/ R4+R8 負載上的平均電流： IL 2 輸出最大： Uo R1+R4+R8 UQ5b/R5 電路選擇 根據(jù)所給的電路性能指標，初選直流穩(wěn)壓電源設(shè)計原理圖如下： 變壓部分 這一部分主要計算變壓器 B1 次級輸出電壓（ UB1） O 和變壓器的功率 PB1。 一般整流濾波電路有 2V 以上的電壓波動（設(shè)為Δ UD）。調(diào)整管 T1 的管壓降（ UT1） CE 應維持在 3V 以上，才能保證調(diào)整管 T1 工作在放大區(qū)。整流輸出電壓最大值為 15V。根據(jù)第二章《常用整流濾波電路計算表》可知，橋式整流輸出電壓是變壓器次級電壓的 倍。 當電網(wǎng)電壓下降－ 10％時，變壓器次級輸出的電壓應能保證后續(xù)電路正常工作，那么變壓器 B1 次級輸出電壓（ UB1） OMIN 應該是： （ UB1） OMIN＝（Δ UD＋（ UT1） CE＋（ UO））247。 （ UB1） OMIN＝（ 2V＋ 3V＋ 15V）247。 ＝ 20V247。 ＝ 則變壓器 B1 次級額定電壓為： （ UB1） O＝（ UB1） OMIN247。 （ UB1） O＝ 247。 ＝ 當電網(wǎng)電壓上升＋ 10％時，變壓器 B1 的輸出功率最大。這時穩(wěn)壓電源輸出的最大電流（ IO）為 500mA。此時變壓器次級電 壓（ UB1） O 為： （ UB1） O＝（ UB1） O （ UB1） O＝ ＝ 變壓器 B1 的設(shè)計功率為： PB1＝（ UB1） O（ IO） PB1＝ 500mA＝ 為保證變壓器留有一定的功率余量，確定變壓器 B1 的額定輸出電壓為，額定功率為 12VA。實際購買零件時如果沒有輸出電壓為 的變壓器可以選用輸出電壓為 18V 或以上的變壓器。當選用較高輸出電壓的變壓器時，后面各部分電路的參數(shù)需要重新計算，以免由于電壓過高造成元件損壞。 整流部分 這一部 分主要計算整流管的最大電流（ ID1）和耐壓（ VD1） RM。由于四個整流管 D1～ D4 參數(shù)相同，所以只需要計算 D1 的參數(shù)。 根據(jù)第二章《常用整流濾波電路計算表》可知，整流管 D1 的最大整流電流為： （ ID1）＝ IO （ ID1）＝ 500mA＝ 考慮到取樣和放大部分的電流，可選取最大電流（ ID1）為 。 整流管 D1 的耐壓（ VD1） RM 即當市電上升 10％時 D1 兩端的最大反向峰值電壓為： （ VD1） RM≈ （ UB1） O＝ （ UB1） O≈ （ UB1） O （ VD1） RM≈ ≈ 29V 得到這些參數(shù)后可以查閱有關(guān)整流二極管參數(shù)表，這里我們選擇額定電流1A，反向峰值電壓 50V 的 IN4001 作為整流二極管。 濾波部分 這里主要計算濾波電容的電容量 C1 和其耐壓 VC1 值。 根據(jù)根據(jù)第二章濾波電容選擇條件公式可知濾波電容的電容量為（ 3－ 5） T247。 R，一般系數(shù)取 5，由于市電頻率是 50Hz，所以 T 為 ， R 為負載電阻。 當最不利的情況下，即輸出電壓為 15V，負載電流為 500mA 時： C1＝ 5 T247。（ UO247。 IO） C1＝ 5 247。（ 15V247。 ）≈ 1666μ F 當市電上升 10％時整流電路輸出的電壓值最大，此時濾波電容承受的最大電壓為： VC1＝（ UB1） O＝ 實際上普通電容都是標準電容值，只能選取相近的容量，這里可以選擇
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