正負15伏直流穩(wěn)壓電源VIP

1、1 總體方案1.1 穩(wěn)壓電源的設計方案1）根據穩(wěn)壓電源的輸出電壓Uo、最大輸出電流Iomax，確定穩(wěn)壓器的型號及電路形式。2）根據穩(wěn)壓器的輸入電壓，確定電源變壓器副邊電壓的有效值；根據穩(wěn)壓電源的最大輸出電流I0max，確定流過電源變壓器副邊的電流和電源變壓器副邊的功率；根據，查出變壓器的效率，從而確定電源變壓器原邊的功率。然后根據所確定的參數，選擇電源變壓器。3）確定整流二極管的正向平均電流、整流二極管的最大反向電壓和濾波電容的電容值和耐壓值。根據所確定的參數，選擇整流二極管和濾波電容1.2 原理框圖穩(wěn)壓電源由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路四個部分組成。如圖1所示。 + + + +

2、+ u1 電 源 u2 整 流 u3 濾 波 u1 穩(wěn) 壓 Uo - - 變壓器 _ - 電 路 _ - 電 路 _ - 電 路 _-（a）穩(wěn)壓電源的組成框圖（b）整流與穩(wěn)壓過程圖1穩(wěn)壓電源的組成框圖及整流與穩(wěn)壓過程2 設計原理分析2.1 電源變壓器2.1.1 電源變壓器圖電路設計 圖變壓器電路 圖變壓器波形圖 電源變壓器的作用是將來自電網的220V交流電壓u1變換為整流電路所需要的交流電壓u2。電源變壓器的效率為：其中：P2 是變壓器副邊功率，P1 是變壓器原邊功率。因此，當算出了副邊功率P2后，就可以根據上表算出原邊功率P1。 電源變壓器參數計算集成穩(wěn)壓器的輸入電壓雖然受到最大輸入電壓的限

3、制，但為了使穩(wěn)壓器工作在最佳狀態(tài)及獲得理想的穩(wěn)壓指標，該輸入電壓也有最小值的要求。輸入電壓UI的確定，應考慮如下因素：穩(wěn)壓器輸出電壓Uo；穩(wěn)壓器輸入和輸出之間的最小壓差(UiUo)min；穩(wěn)壓器輸入電壓的紋波電壓URIP，取Uo、(UiUo)min之和的15%；電網電壓的波動引起的輸入電壓的變化，取UO、(UIUO)min、URIP之和的15%。對于集成三端穩(wěn)壓器，具有較好的穩(wěn)壓輸出特性。輸出為15V的集成穩(wěn)壓器，其最小輸出電壓為： (2.1.1) 取 =23V; (2.1.2) 由 (2.1.3)得 =/1.120.9V (2.1.4)取=22v ,此時在輸入電壓840V之間,符合穩(wěn)壓器條件

4、。變壓器副邊電流 > (2.1.5)取,由，得變壓器副邊輸出功率= (2.1.6)根據表1 小型變壓器的效率 副邊功率 效率0.60.70.80.85得，變壓器原邊輸入功率 () 電源變壓器器件選擇選用P1=4W3.67W的變壓器2.2 整流電路2.2.1 整流電路圖設計圖2.2.1單相橋式整流電路 圖2.2.2單相橋式整流電路波形圖 整流參數計算a直流電壓Uo （） b直流電源Io （） c波動系數 （） 整流參數器件選擇D1-D4選用IN4001型號二極管2.3 濾波電路 濾波電路圖設計 圖 濾波電路 濾波電路參數的計算a. 耐壓電流 （）b放電時間常數范圍 （）c輸入輸出關系 （）

5、 d波動系數 （） 濾波電路器件選擇電容放電的時間常數 =RLC 愈大，放電過程愈慢，則輸出電壓愈高，同時脈動成分也愈少，即濾波效果愈好。故應該選擇一個。2.4 穩(wěn)壓電路 穩(wěn)壓電路圖設計 圖2.4.1 正、負雙穩(wěn)壓輸出電路集成穩(wěn)壓器的類型很多，在小功率穩(wěn)壓電源中，普遍使用的是三端穩(wěn)壓器。按輸出電壓類型可分為固定式和可調式，此外又可分為正電壓輸出或負電壓輸出兩種類型。（1）固定電壓輸出穩(wěn)壓器常見的有CW78（LM78）系列三端固定式正電壓輸出集成穩(wěn)壓器；CW79（LM79）系列三端固定式負電壓輸出集成穩(wěn)壓器。三端是指穩(wěn)壓電路只有輸入、輸出和接地三個接地端子。型號中最后兩位數字表示輸出電壓的穩(wěn)定值

6、，有5V、6V、9V、15V、18V和24V。穩(wěn)壓器使用時，要求輸入電壓UI與輸出電壓Uo的電壓差UI - Uo 2V。穩(wěn)壓器的靜態(tài)電流Io = 8mA。當Uo = 5 18V時，UI的最大值UImax= 35V；當Uo=18 24V時，UI的最大值UImax = 40V。（2）可調式三端集成穩(wěn)壓器可調式三端集成穩(wěn)壓器是指輸出電壓可以連續(xù)調節(jié)的穩(wěn)壓器，有輸出正電壓的CW317系列（LM317）三端穩(wěn)壓器；有輸出負電壓的CW337系列（LM337）三端穩(wěn)壓器。在可調式三端集成穩(wěn)壓器中，穩(wěn)壓器的三個端是指輸入端、輸出端和調節(jié)端。穩(wěn)壓器輸出電壓的可調范圍為Uo=1.237V，最大輸出電流Iomax

7、=1.5A。輸入電壓與輸出電壓差的允許范圍為：UI -Uo = 3 40V。三端可調式集成穩(wěn)壓器的引腳及其應用電路可見參考書。根據設計要求：（1）有+15V和-15V兩路輸出，誤差不超過±0.5V。（2）輸出電流在080mA范圍內變化時，均可正常穩(wěn)壓（3）在保證正常穩(wěn)壓的前提下，盡量減小功耗。(4) 具有過流保護功能 穩(wěn)壓電路參數計算+15V和-15V兩路輸出，誤差不超過±0.5V；輸出電流在080mA范圍內 集成三端穩(wěn)壓選擇集成穩(wěn)壓器選用+15V輸出的LM7815和-15V輸出的LM7915固定電壓輸出的集成三端穩(wěn)壓器，二者的輸出電壓誤差為±0.5V，輸出最大電

8、流為100mA；在工作環(huán)境溫內和功耗范圍內有過溫和過流保護。1. LM7815 引腳圖、參數及典型應用電路（a）LM7815引腳圖 （b） LM7815典型應用電路圖 LM7815 引腳圖及典型應用電路表1 LM7815參數2. LM7915 引腳圖、參數及典型應用電路 LM7915引腳圖 LM7915典型應用電路圖 LM7915 引腳圖及典型應用電路表2 LM7915參數第三章 實驗設計3.1 實驗設計電路圖圖 直流穩(wěn)壓電源總原理圖3.2 實驗設計設備及器件（1）multisim模擬仿真電子實驗軟件（2）變壓器 輸入交流電，幅度220V，頻率50Hz（3）整流堆 輸入電壓范圍0V25V（4）

9、電容 470uF電容兩個，0.1F電容2個，0.33F電容兩個,300歐姆電阻兩個（5）三端集成穩(wěn)壓器 LM7815，LM7915各一塊（6）雙通道示波器（7）連接導線若干3.3 仿真圖 ±15v直流穩(wěn)壓電源仿真圖課程設計心得體會為期一周的課程設計已經結束了，雖然期間有很多波折和失敗，但最終還是圓滿的完成了課程設計要求，這一期間，我收獲良多。我們組分到的題目是設計正負15V輸出的直流穩(wěn)壓電源，老師為我們的題目進行詳細的要求。剛接到這個題目我心中一陣竊喜，直流穩(wěn)壓電源最后一節(jié)課我們粗略講過，對各個知識點的記憶還很清晰，而且上課老師告訴我們兩個很好用、現在用的很多也實用的集成穩(wěn)壓器LM7

10、815和LM7915。這更是大大降低器件選擇，參數計算和電路搭接的難度。首先我把課本上關于直流穩(wěn)壓源那一張的內容仔細瀏覽了一遍，理出了設計直流穩(wěn)壓電源四個主要部分的功能，器件參數要求和電路搭接。然后上網大致搜索了一下直流穩(wěn)壓源的設計電路經過自己的努力和網上查找最終我畫出了初步的電路圖，開始在電腦上搭接電路，真正的考驗開始了。我以為這個是個很簡單的電路，各個部分結構都很清晰，而且我非常自信的認為我的電路很正確?？勺罱K的結果在mlutisim上仿了好幾次都是錯的，最后通過請教了我們模電老師一點一點地解決了問題原因在于我把變壓器和整流橋給弄錯了。經過修正和調試終于將電路完整的、正確的準確無誤的在示波器上將近似正負15伏電壓的波形輸出。通過這次課程設計懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真正提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力，我體會最深刻的三點是：第一、要敢于去動手操作和實踐，從失敗中總結經驗，然后應用到下次的實踐當中，不斷地失敗不斷地重新開始，直至成功。第二、不能盲目自信，很多事不能想當然，遇事都要進過謹慎周密的考慮后再行動，如果只是憑自己的感覺就行動結果往往會帶來不好的結果。第三、真正體會到自己的學識的少，以后應該好好的學習，尤其是關于