武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计
b.负载调整率≤1%(输入电压+12V、负载电阻由200Ω~300Ω变化时,输出电流为20mA时的相对变化率)
(3)DC-DC变换器 在输入电压为+9V~+12V条件下: a.输出电压为+100V,输出电流为10mA
b.电压调整率≤1%(输入电压变化范围+9V~+12V) c.负载调整率≤1%(输入电压+12V下,空载到满载) d.纹波电压(峰-峰值)≤100mV (输入电压+9V下,满载)
1.2.3.发挥部分
(1)扩充功能
a.排除短路故障后,自动恢复为正常状态 b.过热保护
c.防止开、关机时产生的“过冲” (2)提高稳压电源的技术指标 a.提高电压调整率和负载调整率
b.扩大输出电压调节范围和提高最大输出电流值 (3)改善DC-DC变换器
a.提高效率(在100V、100mA下) b.提高输出电压
(4)用数字显示输出电压和输出电流
5
武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计
2.方案设计
2.1稳压电源的方案设计
2.1.1直流稳压电源组成及工作原理
1.直流稳压电源几乎是所有电子设备不可缺少的。它由变压器、整流器、滤波器和稳压器四个部分组成。如图1所示:
图1 2.直流稳压电源各部分的工作原理。
(1)变压器:将电网220V电压变成我们所需要的电压。
(2)整流器:利用二极管的单向导电性,把交流电压变为脉动直流电压,一般采用桥式电路,工作原理如如2所示,波形变化如图3、图4所示:
图2
6
武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计
图3 输入波形
图4 输出波形
(3)滤波器:滤波电路利用电抗性元件对交流、直流阻抗的不同来实现滤波,常用的有电容滤波。可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除,使输出电压更加平滑。如图5所示:
图5 滤波后的波形
(4)稳压器:使输出的直流电压稳定,不随交流电网电压和负载的变化而变化。
2.1.2直流稳压电源的方案设计
方案一:三端稳压器LM317作基准电压源构成稳压电路,可输出连续可调的正电压,可调范围为1.2~37V,最大输出电流为1.5A,满足设计需要。并且稳压内部含有过流、过热保护电路,具有安全可靠,性能优良、不易损坏、使用方便等优点。电路如图6所示:
7
武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计
图6
方案二:可调串联型反馈式稳压电源。电路如图7所示:
图7
它经过滤波后的部分由基准电压、比较放大器、调整管、取样电路最后加上限流式保护组成。由运放构成深度度负反馈电路,通过调节负反馈电阻的大小来调节输出电压,这里调节R3即可实现+9~+12V输出。限流式保护电路,当发生短路或过流时,调整管的电流超过额定值,限流式保护电路通过电路中的取样电阻的反馈作用,起到使调整管基极电流分流的作用,从而达到限制输出电流的目的。
8