【導(dǎo)讀】3、注意：整流電路中的二極管是作為開關(guān)運(yùn)用的。

　　

【正文】 電流最大為 500mA的情況下我們可以選擇額定電流為 1A，反向耐壓為 1000V 的二極管 IN4007. （ 3）、濾波電容的選擇 當(dāng)濾波電容 1C 偏小時(shí)，濾波器輸出電壓脈動(dòng)系數(shù)大；而 1C 偏大時(shí)，整流二極管導(dǎo)通角θ偏小，整流管峰值電流增大。不僅對(duì)整流二極管參數(shù)要求高，另一方面，整流電流波形與正弦電壓波形偏離大，諧波失真嚴(yán)重，功率 因數(shù)低。所以電容的取值應(yīng)當(dāng)有一個(gè)范圍， 由前面的計(jì)算我們已經(jīng)得出變壓器的次級(jí)線圈電壓為 15V，當(dāng)輸出電流為 時(shí)，我 們可以求得電路的負(fù)載為 18 歐，我們可以根據(jù)濾波電容的 計(jì)算公式： C=(3～ 5)LRT2 來(lái)求濾波電容的取值范圍，其中在電路頻率為 50HZ 的情況下， T 為 20ms 則電容的取值范圍為 16672750uF， 保險(xiǎn)起見我們可以取標(biāo)準(zhǔn)值為 2200uF 額定電壓為 35V 的鋁 點(diǎn)解電容。 另外，由于實(shí)際電阻或電路中可能存在寄生電感 和寄生電容等因素，電路中極有可能產(chǎn)生高頻信 號(hào)，所以需 要一個(gè)小的陶瓷電容來(lái)濾去這些高頻信號(hào)。我們可以選擇一 個(gè) 104的陶瓷電容來(lái)作為高頻濾波電容。 濾波電路如 上圖。 （ 4）、 穩(wěn)壓電路的設(shè)計(jì) 穩(wěn)壓電路組要由四部分構(gòu)成：調(diào)整管，基準(zhǔn)穩(wěn)壓電路，比較放大電路，采樣電路。 當(dāng)采樣電路的輸出端電壓升高（降低）時(shí)采樣電路將這一變化送到 A的反相輸入端，然后與同相輸入端的電位進(jìn)行比較放大，運(yùn)放的輸出電壓，即調(diào)整管的基極電位降低（高）；由于電路采用射極輸出形式，所以輸出電壓必然降低（升高），從而使輸出電壓得到穩(wěn)定。 由于 19 輸出電流較大，達(dá)到 500mA，為防止電流過(guò)大燒壞調(diào)整管， 需要選擇功率中等或者較大的三極管，調(diào) 整管的擊穿電流必須大于 500mA，又由于三極管 CE間的承受的最大管壓降應(yīng)該大于 156=9V，考慮到 30%的電網(wǎng)波動(dòng)，我們的調(diào)整管所能承受的最大管壓降應(yīng)該大于 13V，最小功率應(yīng)該達(dá)到 ）（ m in01L ?? =。我們可以選擇適合這些參數(shù)，并且在市場(chǎng)上容易買到的中功率三極管 TIP41，它的最大功率為 60W,最大電流超過(guò) 6A，所能承受的最大管壓降為 100V，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足調(diào)整管的條件。負(fù)極的調(diào)整管則選擇與之相對(duì)應(yīng)的的中功率三極管 TIP42?；鶞?zhǔn)電路由 的穩(wěn)壓管和 的保護(hù)電阻組成。由于輸出電壓要求為 6 伏和 9伏，如果采樣電路取固定值則容易造成誤差，所以采樣電阻最好應(yīng)該做成可調(diào)的，固采樣電路由兩個(gè)電阻和一個(gè)可調(diào)電阻組成，根據(jù)公式： DUDmax RRU ?? 求出。其中 DR 為運(yùn)放正反相輸入端的電阻， R? 為輸出端正極（負(fù)極）與共地端之間的電阻 ， DU 為穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值。固可以取 3和 的固定電阻置 于 1k 的滑阻兩旁避免當(dāng)滑 DR 為 公式可求的電路的輸出電壓為 ?？梢暂敵?6V和 9V 的電壓，運(yùn)放選用工作電壓在 15V 左右前對(duì)電壓穩(wěn)定性要求不是很高的運(yùn)放，由于 uA741 的工作電壓為正負(fù) 12V正負(fù) 22V，范圍較大，可以用其作為運(yùn)放，因?yàn)檎骱蟮碾妷翰▌?dòng)不是很大，所以運(yùn)放的工作電源可以利用整流后的電壓來(lái)對(duì)其進(jìn)行供電。正穩(wěn)壓電路的正極和負(fù)極分別如下圖 20 為了使輸出電壓更穩(wěn)定，輸出紋波更小，需奧對(duì)輸出端進(jìn)行再次濾波，可在輸出端接一個(gè) 10uf 21 的點(diǎn)解電容和一個(gè) 103 的陶瓷電容，這樣電源不容易受到負(fù)載的干擾。使得電源的性質(zhì)更好，電壓更穩(wěn)定， 六 、畫出系統(tǒng)的電路總圖 元件清單 名稱及標(biāo)號(hào) 型號(hào)及大小 封裝形式 數(shù)量 變壓器 220V15V 無(wú) 1 二極管 IN4007 4 個(gè) 電容 電解電容 2200uF 陶瓷電容 104 2 個(gè) 103 2 個(gè) 電阻 2 個(gè) 330 2 個(gè) 2 個(gè) 可變電阻 1k Sip3 2 個(gè) 運(yùn)放 uA741 DIP8 2 個(gè) 穩(wěn)壓管 2 個(gè) 調(diào)整管 TIP41 TO220 1 個(gè) TIP42 TO220 1 個(gè) 22 七 、電路的調(diào)試及仿真數(shù)據(jù) 正負(fù)輸出的可調(diào)的最大值和最小值電壓數(shù)據(jù)如下圖： 調(diào)節(jié)可變電阻，可以得到課程設(shè)計(jì)所要求輸出的 6V和 9V的電壓，仿真數(shù)據(jù)如下： 電路輸出直流電的波形圖如下圖 電壓的直 流電波形為標(biāo)準(zhǔn)的直線，達(dá)到設(shè)計(jì)的要求 而實(shí)際測(cè)量時(shí)也是這樣，輸出波形基本為一條直線 理論值為 VV ??? ，而實(shí)際的測(cè)量值是在 VV ??? ，造成 ，原因是由于可調(diào)電阻的實(shí)際調(diào)節(jié)范圍偏大，導(dǎo)致輸出電壓偏大。 23 電路輸出紋波波形 紋波電壓在 ，比要求的 5mV要低，而實(shí)際測(cè)量時(shí)，紋波的電壓只有 ，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于所要求的 5mV，所以符合要求。 24 八 、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 25 九 、總結(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。 26 十 、謝辭 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 **老師對(duì)我 的指導(dǎo)。