可调直流稳压电源设计报告

模拟电子技术课程设计 可调直流稳压电源 设计报告

摘要：

通过直流稳压电源将交流电变换成所需要的稳定的直流电压。单向交流电源

经电源变压器降压后，再经过整流滤波可获得低电压小功率的直流电源。由于交流电有小幅度的变化，所以必须将整流滤波后的电压稳定后再提供给负载，使负载上直流电源电压受影响程度最小。所以直流稳压电源包括变压、整流、滤波、稳压四部分。

一：设计任务与要求

1.输出可调电压9～12V，-9～-12V。 2.输出电流为1A。 二：设计原理 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的装置。稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个部分组成，如图1所示。

图1稳压电源的组成框图及整流与稳压过程 其中，

电源变压器：是降压变压器，它的作用是将220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压。u2/u1?n，n为变压比。

整流电路：利用单向导电元件将50Hz的交流电变成脉动的直流电。 滤波电路：滤掉整流电路输出的电压中的交流成分。滤波电路除掉较大的波纹成分，输出波纹较小的直流电压。常用的整流滤波电路有全波整流滤波、

半波整流滤波、桥式整流滤波。 本次我们采用了单相桥式整流滤波。

（4）稳压电路：稳压管稳压电路其工作原理是利用稳压管两端的电压稍有变化会引起其电流有较大变化这一特点，通过调节与稳压管串联的限流电阻上的压降来达到稳定输出电压的目的。 三：单元电路设计

（1）电源变压器:u2/u1?n，其中u1=220V,而u2=UL。LM7809的输出

1.1~1.2电压为9v，LM7909的为-9v，又因为三端稳压管输入输出间存在下降电压，为保证输出电压的稳定，一般取3~5V的电压差，所以对于整流电路来说U2=9+3=12V，所以u2=12?10V，所以n=22。 1.212U2=2?10=14V,IOM=IL=0.5A。 2 （2）整流二极管：URM>IN4001的反向击穿电压URM>50V，额定工作电流ID=1A,所以选用IN4001. (3)滤波电容:有??RLC?(3~5)0.0512 T?，所以C? RLfTRL?IL?1A，根据设计要求，U0又因为电容越大滤波效果越好，所以取UO?9V,IL则RL?9?。所以取滤波电容容值为5.6mF。 考虑电网电压波动10%，则电容器承受的最高电压为

UCM?2U2?1.1?2?10?1.1?15.6V。变压、整流及滤波电路如图2所示。

图2 变压、整流、滤波电路

(4)稳压电路:由于输入电压ui发生波动、负载和温度发生变化，滤波电路

输出的直流电压会随着变化。因此，为了维持输出电压稳定不变，则加一级稳压电路。稳压电路的作用是当外界因素（电网电压、负载、环境温度）发生变化时，使输出直流电压不受影响，维持稳定的输出。稳压电路一般采用集成稳压器和一些外围器件组成。采用集成稳压器的稳压电路具有性能稳定、结构简单等优点。

本次设计采用三端可调稳压器LM7809和LM7909。 LM7809的特点：最大输出电流1.5A,输出电压9V。 LM7909的特点：最大输出电流1.5A，输出电压-9V。

由于本次设计的要求是输出可调电压9~12v，-12~-9v，所以在LM7809、LM7909的输出后接定值电阻和电位器来扩大输出电压，通过调节电位器来改变输出电压值。根据公式U'O?R32R1?R31UO=UO，所以UO，U'O+

R1?R3R1?R3UO=1+R32'R31=0，R32=R3，UO。当UO输出最大值12V时，所以UO=1+1/3U'O，

R1?R31所以R3=1/3R1。我们最初取R1=500?，R3=166?，由于仿真结果存在稍微的偏差，最后选择R3为190?。稳压电路如图3所示。

图3稳压电路

四：整体电路图及安装与调试

按照变压、整流、滤波、稳压的设计，设计整体电路如图4所示。

图4可调直流稳压电源电路图 在Multisim软件对所绘电路图进行仿真，仿真结果如下。 正端输出电压波形：最小值9V和最大值12V。 负端输出电压波形：最小值-12v，最大值-9v。