【導讀】本節(jié)的設計任務就是采用分立元器件設計一臺串聯(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。當負半周時二極管D2、D4導通，在負載電阻上得到正弦波的負半周。根據(jù)圖2可知，輸出電壓是單相脈動電壓。通常用它的平均值與直流。此時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)壓電源的設計 23 穩(wěn)壓電源效率可達 90%以上，造價低，體積小?，F(xiàn)在開關(guān)型穩(wěn)壓電源已經(jīng)比較成熟，廣泛應用于各種電子電路之中。開關(guān)型穩(wěn)壓電源的缺點是紋波較大，用于小信號放大電路時，還應采用第二級穩(wěn)壓措施。 A、開關(guān)型 穩(wěn)壓電路的工作原理 開關(guān)型穩(wěn)壓電源的原理可用圖 24 的電路加以說明。它由調(diào)整管、濾波電路、比較器、三角波發(fā)生器、比較放大器和基準源等部分構(gòu)成。 三角波發(fā)生器通過比較器產(chǎn)生一個方波 vB，去控制調(diào)整管的通斷。調(diào)整管導通時，向電感充電。當調(diào)整管截止時，必須給電感中的電流提供一個泄放通路。續(xù)流二極管 D 即可起到這個作用，有利于保護調(diào)整管。 為了穩(wěn)定輸出電壓，應按電壓負反饋方式引入反饋，以確定基準源和比較放大器的連線。設輸出電壓增加， 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)整管導通時 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，當三角波的幅度小于比較放大器的輸出時，比較器輸出高電平，對應調(diào)整管的導通時間為 ton；反之輸出為低電平，對應調(diào)整管的截止時間 toff。輸出波形中電位水平高于高電平最小值的 部分，對方波而言，相當 方波存在的部分。 為了穩(wěn)定輸出電壓，應按電壓負反饋方式引入反饋，以確定基準源和比較放大器的連線。設輸出電壓增加， 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)整管導通時間減小，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，對方波而言，相當方波不存在的部分。 各點波形見圖 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)壓電源的設計 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， 輸出電壓與占空比成正比。方波高電平的時間占整個周期的百分比稱為占空比?？梢酝ㄟ^改變比較器輸出方波的 寬度（占空比）來控制輸出電壓值。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) 可通過脈沖寬度的控制方便地改變輸出電壓值； 4) 在許多場合可以省去電源變壓器； 5) 由于開關(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)壓電源的設計 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}動的直流電壓，濾波電路可減小脈動使直流電壓平滑，穩(wěn)壓電路 的作用是在 電網(wǎng)電壓波動或負載電流變化時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，應分別判斷在變壓器副邊電壓正、負半周兩種情況下二極管的工作狀態(tài)，從而得到負載兩端電壓、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、電感濾波和復式濾波，本章重點介紹了電容濾波電路。 ●穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路結(jié)構(gòu)簡單，但輸出電壓不可調(diào)，僅適用于負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引出端，使用方便，穩(wěn)壓性較 好。 直流穩(wěn)壓電源的設計 26 五、設計總結(jié) 三年的大學生活馬上就要結(jié)束了，在這臨畢業(yè)的時候，我們也迎來了這三年大學生活的最后一次考試，這就是畢業(yè)論文設計，我們將用畢業(yè)設計來檢驗自己三年的學習、 我的畢業(yè)設計題目是直流穩(wěn)壓電源的設計，我們在大二的模擬電路中曾學過直流穩(wěn)壓電源，在如今的社會上， 人們極大的享受著電子設備帶來的 便利，但是任何電子設備都有一個共同的電路 電源電路。大到超級計算機、小到袖珍計算器，所有的電子設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，電子設備對電源電路的要求就是能夠提供持續(xù)穩(wěn)定、滿足負載要求的電能，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)壓電源廣泛應用于國防、科研、大專院校、實驗室、工礦企業(yè)等的直流供電。 而我同過這次的畢業(yè)設計不但對自己學過的知識有了系統(tǒng)而全面的復習了解外，也對現(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)設計使我收獲了很多自己不知道的知識。很多原來不知道的知識都在這次的設計中得到了了解，而且，經(jīng)過這次的設計，讓我知道了直流穩(wěn)壓電源的重要性，我覺的直流穩(wěn)壓電源不僅現(xiàn)在用途廣泛，在將來會有更加重要的地位。因此我對此次的設計非常謹慎，而在指導老師的指導下，我終于完成了這次的設計，因此我非常感謝王老師對我的指導。 直流穩(wěn)壓電源的設計 27 六、參考文獻 胡宴如主編 . 模擬電子技術(shù) . 北京 . 高等教育出版社， 2021 童詩白主編．模擬電子技術(shù)基礎（第四版）．北京：高教出版社， 2021 康華光主編 . 電子技術(shù)基礎 — 模擬部分（第四版）。華中理工大學電子學教研室編，高等教育出版社， 1998 直流穩(wěn)壓電源的設計 28 七、謝辭 在這次的設計中，我得到了指導老師王剛老師的悉心指導，在王老師的指導下，我快速并高質(zhì)量的完成了這次設計， 從課題選擇到具體的寫作過程，論文初稿與定稿無不凝聚著 王剛 老師的心血和汗水，在我的畢業(yè)設計期間， 王剛 老師為我提供了種種專業(yè)知識上的指導和一些富于創(chuàng)造性的建議， 王 老師一絲不茍的作風，嚴謹求實的態(tài)度使我深受感動 在此 ，我深深的感謝王老師對我的指導，在他的 悉心指導下，我才能夠運用掌握的知識在設計中駕輕就熟，并得以順利完成論文。