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畢業(yè)
設計(論文)題目 集成
直流穩(wěn)壓電源的設計
一、課題背景
1、研究的目的和意義
絕大多數(shù)電子設備正常工作需要
直流供電,而常用的電源是220V的交流電,因此需要把交流電變換成直流電。由于脈動的直流電壓還含有較大的紋波,必須通過濾波電路加以濾波,從而得到平滑的直流電壓。但這樣的電壓還是會隨電網(wǎng)電壓波動、負載和溫度等的變化而變化。因而在整流、濾波電路之后,還需接穩(wěn)壓電路,保證輸出的直流電壓穩(wěn)定[1]。
此次集成
直流電源的畢業(yè)設計,要求輸出+3~+9V連續(xù)可調(diào)的電壓,所有過程,包括設計,仿真,制作,調(diào)試,都是由我們自己獨立完成。既鍛煉了我們獨立思考的能力,也將學到的知識聯(lián)系到實際操作中,提高了我們的動手能力,也學會了主動查閱資料,而不是被動的接受知識。
2、電源的應用和發(fā)展現(xiàn)狀
電源技術是一門實踐性很強的工程技術,服務于各行各業(yè)。當今電源技術融合了電氣、電子、系統(tǒng)集成、控制理論、材料等諸多學科領域。隨著計算機和通訊技術發(fā)展而來的現(xiàn)代信息技術革命,給電力電子技術提供了廣闊的發(fā)展前景,同時也給電源提出了更高的要求。隨著數(shù)控電源在電子裝置中的普遍使用,普通電源在工作時產(chǎn)生的誤差,會影響整個系統(tǒng)的精確度。電源在使用時會造成很多不良后果,世界各國紛紛對電源產(chǎn)品提出了不同要求并制定了一系列的產(chǎn)品精度標準。只有滿足產(chǎn)品標準,才能夠進入市場。隨著經(jīng)濟全球化的發(fā)展,滿足國際標準的產(chǎn)品才能獲得進出的通行證[6]。
電源可分為交流電源和
直流電源,它是任何電子設備都不可缺少的組成部分。交流電源一般為220V、50Hz電源,但許多家用電器設備的內(nèi)部電路都要采用直流電源作為供電能源,如收音機、電視機、帶微處理器控制的家電設備等都離不開這種電源[2]。直流電源又分為兩類:一類是能直接供給直流電流或電壓的,如電池、蓄電池、太陽能電池、硅光電池、生物電池等,本文不做具體介紹;另一類是將交流電變換成所需的穩(wěn)定的直流電流或電壓的,這類變換電路統(tǒng)稱為直流
穩(wěn)壓電源。現(xiàn)在所使用的大多數(shù)電子設備中,幾乎都必須用到
直流穩(wěn)壓電源來使其正常工作,而最常用的是能將交流電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定直流電壓的直流電源,可見
直流穩(wěn)壓電源在電子設備中起著主要作用,為設備能夠穩(wěn)定工作提供保證[7]。220V、50HZ的單向交流電源經(jīng)電源變壓器降壓后,再經(jīng)過整流濾波可獲得低電壓小功率直流電源。然而,由于電網(wǎng)電壓可以有±10%變化。為此必須將整流濾波后的直流電壓由穩(wěn)壓電路穩(wěn)定后再提供給負載,使負載上直流電源電壓受上述因素的影響程度達到最小[5]。
3、本設計的主攻方向
利用變壓器、整流二極管、濾波電容及集成穩(wěn)壓器來設計直流穩(wěn)壓電源。同時,要求掌握直流穩(wěn)壓電路的調(diào)試及主要技術指標的測試方法[11]。
隨著科技的發(fā)展,電氣、電子設備已經(jīng)廣泛的應用于日常、科研、學習等各個方面。電源作為電氣、電子設備必不可少的能源供應部件,需求日益增加,而且對電源的功能、穩(wěn)定性等各項指標也提出了更高的要求。對電源的研究和開發(fā)已經(jīng)成為新技術、新設備開發(fā)的重要環(huán)節(jié),在推動科技發(fā)展中起著重要作用。本設計主要用串聯(lián)型穩(wěn)壓電路設計直流穩(wěn)壓電源,通過相關知識計算出各電路中各個器件的參數(shù),使電路性能達到設計要求中的電壓調(diào)整率,電流調(diào)整率,負載調(diào)整率,紋波電壓等各項指標[2]。
參考文獻
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二、畢業(yè)設計方案或畢業(yè)論文研究方案
直流電源電壓系統(tǒng)一般由四部分組成,它們分別是電源變壓器、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示。
直流穩(wěn)壓電源設計思路
。1)電網(wǎng)供電電壓交流220V(有效值)50Hz,要獲得低壓直流輸出,首先必須采用電源變壓器將電網(wǎng)電壓降低獲得所需要交流電壓。
。2)降壓后的交流電壓,通過整流電路變成單向直流電,但其幅度變化大(即脈動大)。
(3)脈動大的直流電壓須經(jīng)過濾波電路變成平滑,脈動小的直流電,即將交流成份濾掉,保留其直流成份。
。4)濾波后的直流電壓,再通過穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓,便可得到基本不受外界影響的穩(wěn)定直流電壓輸出,供給負載RL。
三、畢業(yè)設計(論文)預期成果及創(chuàng)新
本設計主要利用電源變壓器、整流二極管、濾波電容及集成穩(wěn)壓器(固定式和可調(diào)式)來設計兩組((能輸出+3V~+9V電壓、輸出電流為800mA,輸出紋波電壓小于5mV,穩(wěn)壓系數(shù)小于3×10-3和輸出 5~12V可調(diào))直流穩(wěn)壓電源。其結(jié)構(gòu)簡單,使用元器件較少,又不需要投切的開關,干擾源和瞬變噪聲相應地大大減少;系統(tǒng)的可靠性好,其精度高,成本低,便于維修,且可作為一個獨立的模塊為其他電子設備提供電能。