畢業(yè)設(shè)計(jì)-串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2025-02-04 19:53本頁(yè)面
【正文】 ............................................................... 18 電源變壓器電路圖 ........................................................................................... 18 單相橋式整流電路圖及其仿真結(jié)果 ............................................................... 19 電容濾波電路圖及其仿真結(jié)果 ....................................................................... 20 具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路圖 ............................................................... 21 總的電路圖及其仿真結(jié)果 ............................................................................... 21 總結(jié) ................................................................................................................................ 23 參考文獻(xiàn) ....................................................................................................................... 24 致謝 ................................................................................................................................ 25 1 第 1 章 緒論 引言 當(dāng)今社會(huì)人們極大地享受著電子設(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。當(dāng)然這些電源電路的樣式、復(fù)雜程度千差萬(wàn)別。通過(guò)這套電源系統(tǒng)，超級(jí)計(jì)算機(jī)各部分都能夠得到持續(xù)穩(wěn)定、符合各種復(fù)雜規(guī)范的電源供應(yīng)。不過(guò)你可不要小看了這個(gè)電池電源電路，比較新型的電路完全具備電池能量提醒、掉電保護(hù)等高級(jí)功能。 隨著我們?nèi)祟惿鐣?huì)科技的發(fā)展，電氣與電子設(shè)備已經(jīng)不僅十分廣泛的應(yīng)用與科研方面，而起也已經(jīng)廣泛應(yīng)用于我們的日常生活、工作與學(xué)習(xí)方面。我們要十分重視對(duì)電源理論和實(shí)踐進(jìn)行的學(xué)習(xí)和研究，所以這次做了串聯(lián)直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)。此后，利用這以技術(shù)的各種形式的精益求精直流變換器不斷地被研制和涌現(xiàn)出來(lái)，從而取代了早期采用的壽命短、可靠性差、轉(zhuǎn)換效率地的旋轉(zhuǎn)和機(jī)械振子示換流設(shè)備。由于那時(shí)的微電子設(shè)備及技術(shù)十分落后，不能制作出耐壓高、開(kāi)關(guān)速度較高、功率較大的晶體管，所以這個(gè)時(shí)期的直流變換器只能采用低電壓輸入，并且轉(zhuǎn)換的速度也不能太高。省掉了工頻變壓器，又使開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的體積和重量大為減小，開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源才真正做到了效率高、體積小、重量輕。 直至今日，在直流穩(wěn)壓電源領(lǐng)域，以電子計(jì)算機(jī)為代表的要求供電電壓低，電流大的電源大都由開(kāi)關(guān)電源擔(dān)任，要求供電電 壓高，電流大的設(shè)備的電源由可控電源代之，小電流、低電壓電源都采用集成穩(wěn)壓器。 3 第 2章 穩(wěn)壓電源的工作原理及性能指標(biāo) 直流穩(wěn)壓電源一般由電源變壓器，整流濾波電路及穩(wěn)壓電路所組成。整流器把交流電變?yōu)橹绷麟?。本設(shè)計(jì)主要采用串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路，通過(guò) 220V 50HZ 交流電壓經(jīng)電 源變壓器降壓后，通過(guò)橋式整流VD1~VD4整流成直流電再經(jīng)過(guò)濾波電容平滑直流電，減少直流電紋波系數(shù)。 整體電路框圖 整體電路框圖如圖 : 圖 整體電路框圖 設(shè)計(jì)的要求 6V15V,最大負(fù)載電流為 100mA左右 ； ； ； 。 變壓器的結(jié)構(gòu) 鐵心是變壓器中主要的磁路部分。 鐵心分為鐵心柱和橫片兩部分，鐵心 柱套有繞組；橫片是閉合磁路之用。 繞組是變壓器的電路部分，它是用雙絲包絕緣扁線或漆包圓線繞成。 變壓器的原理 如圖 ，當(dāng)一個(gè)正弦交流電壓 1U 加在初級(jí)線圈兩端時(shí)，導(dǎo)線中就有交變電流 1I 并產(chǎn)生交變磁通 1? ，它沿著鐵芯穿過(guò)初級(jí)線圈和次級(jí)線圈形成閉合的磁路。 圖 變壓器原理圖 (a) 變壓器的變壓比 如上圖在原繞組兩端通入交變電流 2I 時(shí)，在鐵芯內(nèi)建立磁場(chǎng)，產(chǎn)生了磁通。反之 n1就是升壓變壓器。整流部分的電路形式有半波整流、全波整流、橋式整流。 （ 2）電路特點(diǎn)：電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，輸出電壓波動(dòng)較大、頻率低。 圖 半波整流電路 仿真一：半波整流電路 6 要求：二極管（理想） 1只 仿真電路： （ 4）參數(shù)計(jì)算 ： 0 2 2 20212 si n U td t U U? ????? ???（ ） 電流： LLDO RURUI /?? () ： LDOF RUII / 2?? () ： 22RMUU? () ： （ 1） D管得最大整流電流 FI 必須大于實(shí)際流過(guò)二極管的平均電流 DOI ： 02/ 0 .4 5 /F D O L LI I U R U R? ? ?() （ 2） D管得最大反向工作電壓 RU 必須大于二極管實(shí)際所承受的最大反向峰值電壓 RMU ： 22R RMU U U??() 7 全波整流電路 （ 1）電路圖：如圖 ，二極管 D D2分別在 2U 的正、負(fù)半周導(dǎo)通。 （ 3）工作原理：在 2U 正半周： D1導(dǎo)通、 D2管截止，負(fù)載中有電流流過(guò)； 在 2U 負(fù)半周： D1截止、 D2管導(dǎo)通，負(fù)載中有電流流過(guò)。 （ 2）工作原理：在 2U 的正半周， D D3導(dǎo)通， D D4截止，通過(guò) DD3給 LR 提供電流，方向由上向下； 在 2U 的負(fù)半周， D D4導(dǎo)通， D D3截止，通過(guò) D D4給 LR 提供電流，方向仍然是由上向下，由此得到整流波形。 綜合考慮，本設(shè)計(jì)選擇橋式整流電路較為合適，選擇 4個(gè) 1N4007作為 4個(gè)整流管，因?yàn)?1N4007二極管最大整流平均電流為 1A,最高反向工作電壓可達(dá) 1000V。 說(shuō)明：濾波電路實(shí)際上是一 個(gè)低通濾波器，截止頻率低于整流輸出電壓的基波頻率。 電容濾波電路 盡管整流后的電壓為直流電壓，但波動(dòng)較大，仍然不能直接作為電源使用，還需要進(jìn)一步濾波，將其中的交流成分濾掉。常用的濾波電路有電容濾波、電感濾波、倒 L型濾波、 ? 型濾波等幾種。 ①電路組成： Ⅰ橋式整流、電容濾波電路如圖 ： 圖 電容濾波電路 Ⅱ電容濾波的原理： 電容是一個(gè)能儲(chǔ)存電荷的元件。在電容量不變時(shí)，要改變兩端電壓就必須改變兩端電荷，而電荷改變的速度，取決于充放電時(shí)間常數(shù)。 ②工作原理： 11 Ⅰ 負(fù)載未接入時(shí)：設(shè)電容兩端初始電壓為零，接入交流電源后，當(dāng) 2U 為
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