学位论文_直流稳压电源充电器的设计模拟电子技术论文.docVIP

郑州科技学院 《模拟电子技术》课程设计 题 目 直流稳压电源充电器 目 录 1 课程设计的目的…………………………………………………3 2 课程设计的任务与要求……………………………………3 3 课程设计的步骤和要求……………………………………3 4 课程总体设计思路 …………………………………………4 5 单元电路的设计…………………………………………………5 6 硬件的制作与调试……………………………………………10 7 总结 …………………………………………………………………11 参考文献…………………………………………………………………15 附录1：总体电路原理图………………………………………16 附录2：元器件清单………………………………………………17 1 课程设计的目的 1.通过本次课题的设计,掌握模拟电路系统的设计方法，设计步骤。 2.学会直流稳压电源及充电器的设计方法和性能指标测试方法。 2 课程设计的任务与要求 1.设计并制作一个连续可调直流稳压电源及充电器，主要技术指标要求 输出电压：交流220V，直流3V，6V 最大输出电流：500mA 电池充电器：左通道（E1,E2）充电电流50～60MA 普通充电 ；右通道（E3,E4）充电电流110～130mA（快速充电） 稳压电源和充电器可同时使用，但两者电流之和不能超过500mA 2.设计电路结构，选择电路元件，计算确定元件参数，画出实用原理电路图。 3.自拟实验方法、步骤及数据表格，提出测试所需仪器及元器件的规格、数量，交指导教师审核。 4.批准后，进实验室进行组装、调试，并测试其主要性能参数。 3 课程设计步骤和要求 1.电路图设计 （1）设计整个系统是由那几个模块组成，各个模块的信号传输，并画出组成系统方框图。 （2）系统分析：根据系统功能，选择各模块所用电路形式。 （3）参数选择：根据系统指标的要求，确定各模块电路中元件的参数。 （4）总电路图： 2.电路安装与调试 （1）自行设计印刷电路板，并焊接。 （2）在每个模块电路的输入端加一个输入信号，测试输出端信号，以验证每个模块电路能否达到所规定的指标。 （3）重点测试稳压电路的稳压系数。 （4）将各模块电路连接起来，整机调试，并测量该系统的各项指标。 4 课程总体设计思路 1. 直流稳压电源设计思路 （1）电网供电电压交流220V 有效值 50Hz，要获得低压直流输出，首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。 （2）降压后的交流电压，通过整流电路变成单向直流电，但其幅度变化大（即脉动大）。 （3）脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑，脉动小的直流电，即将交流成份滤掉，保留其直流成份。 （4）滤波后的直流电压，再通过稳压电路稳压，便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出，供给负载RL。 2. 直流稳压电源原理 直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出6V、9V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4-1。 5 单元电路的设计 （1）电源变压器：电源变压器的作用是将220v的交流电压变换为9v的交变电压，以提供整流滤波电路所需电压。整流电路由四个整流二极管按桥式整流方法连接对输入交流电压进行整流。 （2）整流电路：利用单向导电元件，把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电 （3）滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。 （4）稳压电路：稳压电路的功能是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。 1）整流电路常采用二极管单相全波整流电路，电路如图5.1所示。在u2的正半周内，二极管D1、D2导通，D3、D4截止；u2的负半周内，D3、D4导通，D1、D2截止。正负半周内部都有电流流过的负载电阻RL，且方向是一致的。电路的输出波形如图5-2所示。 图5-2 输出波形 在桥式整流电路中，每个二极管都只在半个周期内导电，所以流过每个二极管的平均电流等于输出电流的平均值的一半，即 。电路中的每只二极管承受的最大反向电压为 U2是变压器副边电压有效值 。 2）滤波电路把经过桥式整流电路得到的直流电压的纹波滤去，但其输出电流电压不太稳定，内阻和纹波较大。C1、C2为滤波电容。如图5-3所示 图5-3 滤波电路 3）在设计中，由于滤波电路输出电压和电流不是太稳定，常利用电容器两端的电压不能突变和流过电感器的电流不能突变的特点将电容器和负载电容并联或电容器与负载电阻串联，以达到使输出波形基本平滑的目的。选择电容滤波电路后，直流输出电压：Uo1 1.1～1.2 U2，直流输出电流： ，稳压电路可以采用复合管稳压电路。其组成框图如图5-4所示 图5-