直流稳压电源设计

直流稳压电源 一、设计任务 设计一直流稳压电源并进行仿真。 二、设计 基本性能指标： (A1)输出直流电压＋5V，负载电流200mA。 (B1) +3V~ +9V，（直流）连续可调；(B2) IOmax=200mA；(B3) 稳压系数 Sr≤5×10-3；(B4) △UO≤5mV。 扩展性能指标：扩展直流稳压电源的输出电流使10mA≤IO≤1.5A。 三、#设计#(串联型稳压电路） 直流稳压电源设计框图和直流稳压电源基本电路分别如图1和图2所示： 图1  直流稳压电源框图 图2  直流稳压电源基本电路 主要原理是： 电源变压器将交流电网220V的电压降压为所需的交流电压，然后通过整流电路将交流电压变成单极性电压，再通过滤波电路加以滤除，得到平滑的直流电压。但这样的电压还随电网电压波动（一般有±10%左右的波动）、负载和温度的变化而变化。因而在整流、滤波电路之后，还需接稳压电路。稳压电路的作用是当电网电压波动、负载和温度变化时，维持输出直流电压稳定。 一般情况下，选用降压的电源变压器。 整流电路主要有半波整流电路、桥式整流电路和全波整流电路，一般情况下多用桥式整流电路，桥式整流输出脉动电压平均值为：（U2是有效值） 通过每只二极管的平均电流为： 每只二极管承受的最大反向电压为： （不要烧坏二极管） 滤波电路亦可分为电容滤波、电感滤波、Π型滤波等多种滤波电路，而在小功率电源电路设计中多用电容滤波电路。当在接上滤波电容后，UO会明显增大，其大小与时间常数RLC有关，通常情况下，RLC>(3~5)T/2（T为电网电压周期）。 稳压电路有二极管稳压电路、串联型稳压电路和集成稳压电路等，可根据具体要求选择合适的电路形式（具体原理可查阅相关资料）。 稳压电源的性能指标：（电网电压或者负载变化会引起输出电压的变化） 最大输出电流IOmax：电源的输出电压UO应不随负载电流IOL而变化，随着负载RL阻值的减少，IOL增大，UO减小，当UO的值下降5%时，此时流经负载的电流定义为IOmax（记下IOmax后迅速增大RL，以减小稳压电源的功耗）。 输出电压：指稳压电源的输出电压，也是稳压器的输出电压。当输入电压为额定值时，可直接用电压测量。 纹波电压：指叠加在输出电压UO上的交流分量。可用示波器观测其峰-峰值或者有效值。 稳压系数：指在负载电流、环境温度不变的情况下，输入电压的相对变化引起输出电压的相对变化，即（自行查找资料) 输出电阻：稳压电路输入电压一定时，输出电压变化量△UO与输出电流变化量△IO之比，即 (UI为常数) 四、电路仿真与