【導(dǎo)讀】本節(jié)的設(shè)計(jì)任務(wù)就是采用分立元器件設(shè)計(jì)一臺(tái)串聯(lián)型穩(wěn)壓電源。直流穩(wěn)壓電源包括變壓器，整流，濾波，穩(wěn)壓電路，負(fù)載組成。和濾波電路中所用元器件的性能參數(shù)，從而合理的選擇這些器件。源變壓器原邊的功率P1。壓RMU和濾波電容的電容值和耐壓值。當(dāng)負(fù)半周時(shí)二極管D2、D4導(dǎo)通，在負(fù)載電阻上得到正弦波的負(fù)半周。根據(jù)圖2可知，輸出電壓是單相脈動(dòng)電壓。通常用它的平均值與直流。此時(shí)諧波分量中的二次諧波幅度最大，最低次諧波的幅值與平均值的比值。稱為脈動(dòng)系數(shù)S。線該曲線如圖所示。曲線的斜率代表了整流電路的內(nèi)阻。

　　

【正文】 V0 R V1 2 3 317 1 150Ω C1 RL 317 317 2 1 3 120Ω 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì) 23 穩(wěn)壓電源效率可達(dá) 90%以上，造價(jià)低，體積小?，F(xiàn)在開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電源已經(jīng)比較成熟，廣泛應(yīng)用于各種電子電路之中。開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電源的缺點(diǎn)是紋波較大，用于小信號(hào)放大電路時(shí)，還應(yīng)采用第二級(jí)穩(wěn)壓措施。 A、開(kāi)關(guān)型 穩(wěn)壓電路的工作原理 開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電源的原理可用圖 24 的電路加以說(shuō)明。它由調(diào)整管、濾波電路、比較器、三角波發(fā)生器、比較放大器和基準(zhǔn)源等部分構(gòu)成。 三角波發(fā)生器通過(guò)比較器產(chǎn)生一個(gè)方波 vB，去控制調(diào)整管的通斷。調(diào)整管導(dǎo)通時(shí)，向電感充電。當(dāng)調(diào)整管截止時(shí)，必須給電感中的電流提供一個(gè)泄放通路。續(xù)流二極管 D 即可起到這個(gè)作用，有利于保護(hù)調(diào)整管。 為了穩(wěn)定輸出電壓，應(yīng)按電壓負(fù)反饋方式引入反饋，以確定基準(zhǔn)源和比較放大器的連線。設(shè)輸出電壓增加， FVO 增加，比較放大器的輸出 Vf 減小，比較器方波輸出的 toff 增加，調(diào)整管導(dǎo)通時(shí) 間減小，輸出電壓下降。起到了穩(wěn)壓作用 根據(jù)電路圖的接線，當(dāng)三角波的幅度小于比較放大器的輸出時(shí)，比較器輸出高電平，對(duì)應(yīng)調(diào)整管的導(dǎo)通時(shí)間為 ton；反之輸出為低電平，對(duì)應(yīng)調(diào)整管的截止時(shí)間 toff。輸出波形中電位水平高于高電平最小值的 部分，對(duì)方波而言，相當(dāng) 方波存在的部分。 為了穩(wěn)定輸出電壓，應(yīng)按電壓負(fù)反饋方式引入反饋，以確定基準(zhǔn)源和比較放大器的連線。設(shè)輸出電壓增加， FVO 增加，比較放大器的輸出 Vf 減小，比較器方波輸出的 toff 增加，調(diào)整管導(dǎo)通時(shí)間減小，輸出電壓下降。起到了穩(wěn)壓作用。輸出波形中電位水平 低于低 電平最大值的部分，對(duì)方波而言，相當(dāng)方波不存在的部分。 各點(diǎn)波形見(jiàn)圖 25。由于調(diào)整管發(fā)射極輸出為方波，有濾波電感的存在，使輸出電流 iL為鋸齒波，趨于平滑。輸出則為帶紋波的直流電壓。 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì) 24 忽略電感的直流電阻，輸出電壓 VO即為 vE的平均分量。于是有 在輸入電壓一定時(shí)， 輸出電壓與占空比成正比。方波高電平的時(shí)間占整個(gè)周期的百分比稱為占空比?？梢酝ㄟ^(guò)改變比較器輸出方波的 寬度（占空比）來(lái)控制輸出電壓值。這種控制方式稱為脈沖寬度調(diào)制 (PWM)。 B、結(jié)論： 1) 調(diào)整管工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，功耗大大降低，電源效率大為提高； 2) 調(diào)整管在開(kāi)關(guān)狀態(tài)下工作，為得到直流輸出，必須在輸出端加濾波器； 3) 可通過(guò)脈沖寬度的控制方便地改變輸出電壓值； 4) 在許多場(chǎng)合可以省去電源變壓器； 5) 由于開(kāi)關(guān)頻率較高，濾波電容和濾波電感的體積可大大減小。 圖 25 qVTtVtVVTtVTtvTtvTVTttIonIonCE SIoffDE0 EO)(1+)(1d1d1=11?????? ??直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì) 25 四、小 結(jié) ●直流穩(wěn)壓電源由整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路組成。整流電路將交流電壓變?yōu)槊}動(dòng)的直流電壓，濾波電路可減小脈動(dòng)使直流電壓平滑，穩(wěn)壓電路 的作用是在 電網(wǎng)電壓波動(dòng)或負(fù)載電流變化時(shí)保持輸出電壓基本不變。 ●整流電路有半波和全波兩種，最常用的是單相橋式整流電路。分析整流電路時(shí)，應(yīng)分別判斷在變壓器副邊電壓正、負(fù)半周兩種情況下二極管的工作狀態(tài)，從而得到負(fù)載兩端電壓、二極管端電壓及其電流波形并由此得到輸出電壓和 電流的平均值，以及二極管的最大整流平均電流和所能承受的最高反向電壓。 ●濾波電路通常有電容濾波、電感濾波和復(fù)式濾波，本章重點(diǎn)介紹了電容濾波電路。 ●穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但輸出電壓不可調(diào)，僅適用于負(fù)載電流較小且其變化范圍也較小的情況。 ●在串 聯(lián)型穩(wěn)壓電源中，調(diào)整管、基準(zhǔn)電壓電路、輸出電壓取樣電路和比較放大 電路是基本組成部分。電路中引入了深度電壓負(fù)反饋，從而使輸出電壓穩(wěn)定。 ● 集成穩(wěn)壓器僅有輸入端、輸出端和公共端三個(gè)引出端，使用方便，穩(wěn)壓性較 好。 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì) 26 五、設(shè)計(jì)總結(jié) 三年的大學(xué)生活馬上就要結(jié)束了，在這臨畢業(yè)的時(shí)候，我們也迎來(lái)了這三年大學(xué)生活的最后一次考試，這就是畢業(yè)論文設(shè)計(jì)，我們將用畢業(yè)設(shè)計(jì)來(lái)檢驗(yàn)自己三年的學(xué)習(xí)、 我的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)，我們?cè)诖蠖哪M電路中曾學(xué)過(guò)直流穩(wěn)壓電源，在如今的社會(huì)上， 人們極大的享受著電子設(shè)備帶來(lái)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。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 。因此，直流穩(wěn)壓電源廣泛應(yīng)用于國(guó)防、科研、大專院校、實(shí)驗(yàn)室、工礦企業(yè)等的直流供電。 而我同過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)不但對(duì)自己學(xué)過(guò)的知識(shí)有了系統(tǒng)而全面的復(fù)習(xí)了解外，也對(duì)現(xiàn) 在直流穩(wěn)壓電源的用用前景做了非常多的了解，這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)使我收獲了很多自己不知道的知識(shí)。很多原來(lái)不知道的知識(shí)都在這次的設(shè)計(jì)中得到了了解，而且，經(jīng)過(guò)這次的設(shè)計(jì)，讓我知道了直流穩(wěn)壓電源的重要性，我覺(jué)的直流穩(wěn)壓電源不僅現(xiàn)在用途廣泛，在將來(lái)會(huì)有更加重要的地位。因此我對(duì)此次的設(shè)計(jì)非常謹(jǐn)慎，而在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，我終于完成了這次的設(shè)計(jì)，因此我非常感謝王老師對(duì)我的指導(dǎo)。 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì) 27 六、參考文獻(xiàn) 胡宴如主編 . 模擬電子技術(shù) . 北京 . 高等教育出版社， 2021 童詩(shī)白主編．模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版）．北京：高教出版社， 2021 康華光主編 . 電子技術(shù)基礎(chǔ) — 模擬部分（第四版）。華中理工大學(xué)電子學(xué)教研室編，高等教育出版社， 1998 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì) 28 七、謝辭 在這次的設(shè)計(jì)中，我得到了指導(dǎo)老師王剛老師的悉心指導(dǎo)，在王老師的指導(dǎo)下，我快速并高質(zhì)量的完成了這次設(shè)計(jì)， 從課題選擇到具體的寫(xiě)作過(guò)程，論文初稿與定稿無(wú)不凝聚著 王剛 老師的心血和汗水，在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)期間， 王剛 老師為我提供了種種專業(yè)知識(shí)上的指導(dǎo)和一些富于創(chuàng)造性的建議， 王 老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度使我深受感動(dòng) 在此 ，我深深的感謝王老師對(duì)我的指導(dǎo)，在他的 悉心指導(dǎo)下，我才能夠運(yùn)用掌握的知識(shí)在設(shè)計(jì)中駕輕就熟，并得以順利完成論文。