线性稳压电源设计
线性稳压电源设计
目录
1.引言………………………………………………………3
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线性稳压电源设计
2.方案比较与论证…………………………………………3 2.1 变压器模块………………………………………4 2.2 整流模块…………………………………………4 2.3 滤波模块…………………………………………6 2.4 稳压模块…………………………………………11 3.具体元器件参数的设计…………………………………14 3.1方案一：稳定输出不可调节的线性稳压电源……14 3.2方案二：可调节的线性稳压电路…………………18 4.心得体会与总结…………………………………………23 5.参考文献…………………………………………………23
摘 要： 本文所设计的电路依次通过变压器变压，二极管整流，滤波电路滤波，稳压电路稳压四个模块，从而实现了线性稳压电源的设计，并使用EDA软件平台Multisim10对电源设计过程进行仿真针。对仿真过程中发现的问题提出解决
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线性稳压电源设计
方案提高了实验效率，其中方案一的电路完成了将输入端220v交流电转换为输出端稳定不可调节的直流电压+12v、+5v、-12v，方案二的电路完成了利用将输入端220v交流电转换为输出端可调的直流电压，调节范围为+3v至+12v，并根据所学知识和相关参考资料，综述了直流稳压电源的工作原理、并且根据各部分电路不同设计方案的适用范围及优缺点进行了比较与选择，并对各组成部分的功能及工作原理进行了分析。
关键词： 模拟电子技术；稳压电源；整流滤波
1．引言
电子设备中都需要稳定的直流电源，功率较小的直流电源大多数都是将50Hz的交流电经过整流、滤波和稳压后获得。变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电；整流电路用来将交流电压变换为单向脉动的直流电压；滤波电路用来滤除整流后单向脉动电压中的交流成分，使之成为平滑的直流电压；稳压电路的作用是当输入交流电压波动、负载和温度变化时，维持输出直流电压的稳定。而本文的最终目的是设计出稳定不可调节的直流电压输出，以及可调的稳定直流电压输出。
2．方案比较与论证
线性稳压电源的设计共包括变压、整流、滤波、稳压四个模块的讨论选择。如图1所示：
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图1
2.1 变压器模块
根据输入输出电压的关系n1：n2=u1：u2,将220V的市电变为22V的交流电。这样可求得变压器的匝数比为n1：n2=10:1。变压电路相对简单，仅有一个单相变压器，变压器将市电转化为电路能承担的电压。变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。变压器的基本原理是电磁感应原理。
根据整流滤波电路输出直流电压U0和直流电流IL，对变压器次级电压的电流的要求是：
其中U2和I2为变压器次级电压、电流的有效值。
根据输入输出电压的关系n1：n2=u1：u2,220V的市电变为22V的交流电。这样可求得变压器的匝数比为n1：n2=10:1。因此，我们选择了220v 50HZ 30W的双输出变压器。 2.2 整流模块
整流电路是把经过变压后的交流电通过具有单向导电性能的整流
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元件（如二极管、晶闸管等），将正负交替的正弦交流电压变换为单向的脉动直流电压。但是，这种电压直流幅值变化很大，包含有很多的脉动交流成分，还不能作为直流电源使用。对于高质量的稳压电源，其整流电路一般都选用桥式整流电路。整流电路常见的有单相桥式整流电路，单相半波整流电路，和单相全波整流电路。
2.2.1 半波整流电路：
单相半波整流电路如图2所示，图中T为电源变压器，用来将市电220V交流电压变换为整流电路所要求的交流低电压，同时直流电源与市电电源有良好的隔离。V为整流二极管，设为理想二极管，
RL为要求直流供电的负载等效电阻。
图2
设变压器二次电压为U2= 2U2 sinωt。当U2为正半周时，由图1可知，二极管V因正偏而导通，流过二极管的电流iD同时流过负载电阻
RL，即i0=iD，负载电阻上的电压U0=U2。当U2≈0，为负半周时，二
极管因反偏而截止，i0≈0，因此，输出电压U0≈0，此时U2全部加在二极管两端，即二极管承受反向电压UD≈U2。因为该电路只在U2的正半周有输出，所以称为半波整流电路。 2.2.2 桥式整流电路：
桥式整流为四只整流二极管接成电桥的形式，如图3所示。
图3
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