设计一个直流稳压电源 - 图文

直流稳压电源设计

一、设计目的：

1、通过电源变压器是将交流电网220v的电压变为所需要的电压值，然后通过整流电路将交流电压变成脉动的直流电压。

2、由于此脉动的直流电压还含有较大的文波，必须通过电路加以滤除，从而得到平滑的直流电压。

3、这样的电压还随电网电压波动（一般在正负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，还需结稳压电路。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。

二、设计要求：

1、直流输出电压12V±1V;

2、电源输最大直流电流Iomax=200mA; 3、交流电网为：220V±10% 50Hz; 4、误差 V<0.1V； Technology Requirement:

One： the output of the direct current voltage is 12V+-1V; Two： the power supply is to press the biggest direct current I0=200mA; Three：the exchange electrical network is 220V+_10% the frequency is 50Hz;

Four： the error is V<0.1V.

三、设计方案与论证：

直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成，见图

+ 电 源 + 整 流 + 滤 波 + 稳 压 + u1 u2 u3 uI U0 _ 变压器 _ 电 路 _ 电 路 _ 电 路 _

（a）稳压电路组成方框图

u1 u2 u3 uL U0

（b）整流与稳压过程

图1稳压电源的组成框图及整流与稳压过程

方案论证： 方案一：

采用集成运放和分立元件组成的串联式直流稳压电源； 方案二：

采用三端集成稳压电路实现； 比较：

方案一电路简单，容易实现，成本低，可以达到技术要求，与所学的知识结合紧密；

方案二电路比一更简单，更易实现，成本低，能达到技术要求，采用二与所学知识结合不紧密；

综合两种方案的优缺点决定采用方案一

四、设计原理及电路图：

V1' =1.414*V1*Sin ft=1.414*220*Sin50t V2'=1.414*V2*sin 2*3.14*50t;

当V1' 为标程值时： V1 V2 Vi 当V1为波动+10%时：V1(max)=1.1 V1 V2(max)=1.1V2 Vi(max)=1.1Vi 当V1'为波动-10%时：V1(min)=0.9 V1 V2(min)=0.9V2 Vi(min)=0.9Vi

1、电源变压器参数（V2、I2 P=V2*I2） 保证T1不进入饱和区 VI=Vce1-V0 即Vce1(min)>=2Vces VI(min)=V0(max)>=2 0.9VI-13>=2 VI=16.7V; 确定V2 VI=1.2*V2 V2=14V;

确定I2 一般取： I2=1.2Ii Ii=1.5I0(max) I0=200mA I2=360mA; P=V2*I2=14*360=5W; 选功率为15W ，次边抽头有18V电源变压器. 2、计算整流滤波电路参数 选

4

只

二

极

管

；

Id>=0.5Ii(max)=0.5*1.5*200=150mA

V(RM)>=1.414V2=21.6V

取2DP4C Id=500mA V(RM)=60V； 3、确定C1 由式 R(L) '*>=5*T/2 T=1/f=0.02

耐压： R(L) '=VI/I(max)=56^ Vc1>1.414V2=21.6V 取C1为耐压30V;

C1=892uf==1000uf 故确定C1为:1000uf 50V; 4、确定T,T': 对T:

I(cm)>=Ii(max)=300mA; V(BRCEO)>=VI(max)-V0(min)=7.4; P(cm)>=I(cm)*V(BRCEO)=2.3W;

选大功率管（加散热片）：3DDO1B; V(BRCEO)=100V,I(cm)=1A, P(cm)=15W;

确定T'小功率管:选3DG4E; V(BRCEO)=7.4V,I(cm) '=I(cm)/b=6mA, P=300mV; 5、确定基准电压 Dz1,Rz1;

Vz=R2 '*V0/(R1+R2') V0=(R1+R2+Rw)/R2' 取 y=R2'/(Rw+R1+R2)=0.5~0.8V Vz=0.5*V0=6V;

初选一个Dz: 2CW7C Vz=6V; Iz=10mA; I(zm)=38mA; (V0(max)-Vz)/Rz1Iz; 184Ω^

I=10mA

V0/(R1+Rw+R2)=10mA;

(R1+Rw+R2)*Vz/R2=V0(max)=13mA;

Vz*(R1+Rw+R2)/(Rw+R2)=V0(min)=11mA; 解之：R1=R2=560Ω Rw=100Ω 7、取集成运放 CF702 8、选Re:

设I(R)=2mA; R=(i-(2V(BE))/I(R)=8Ω;

完整的电路图如下：

图2 原理图