第十章直流稳压电源.ppt

当电位器RW的滑动端调到下端时， 范围：20～80V （2）UI≥Uomax+UCES=80+2=82V 根据桥式整流电容滤波的输入和输出关系，要求满足UI≈1.2U2，故 设计性实验参考 一、设计任务和要求 设计并制作有一定输出电压调节范围和功能的数控直流稳压电源。基本要求如下： 输出直流电压调节范围5~15V，纹波小于10mV 输出电流为500m A. 稳压系数小于0.2。 直流电源内阻小于0.5Ω。 输出直流电压能步进调节，步进值为1V。 由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进增的减。 变压器的选择 Uomin+（UI-Uo）max≥ UI≥Uomax+（UI-Uo）min+ URIP + △UI, 式中: Uomax为稳压电源输出最大值； (UI-Uo）min为集成稳压器输入输出最小电压差； URIP为滤波器输出电压的纹波电压值（一般取UO、（UI-UO）min之和的10%）； △UI为电网波动引起的输入电压的变化（一般取Uo、（UI-Uo）min、URIP之和的10%）。 对于集成三端稳压器，当（UI-Uo）min=2~10V时，具有较好的稳压特性。故滤波器输出电压值：UI≥15+3+1.8+1.98≥22(V),取UI=22V.根据UI可确定变压器次级电压 U2。U2=UI/　1.1～1.2≈(20V) 在桥式整流电路中，变压器，变压器次级电流与滤波器输出　电流的关系为： Ｉ2=(1.5～2)II ≈(1.5 ～ 2）Io=1.5×0.5=0.75(A) 取变压器的效率η＝0.8,则变压器的容量为 P=U2I2/η=20×0.75/0.8=18.75(W) 选择容量为20W,电压为20V的变压器。 因为流过桥式电路中每只整流三极管的电流为 ID=1∕2Imax=1/2Iomax=1/2×0.5=0.25(A) 每只整流二极管承受的最大反向电压为:1.4V2=28V,选用三极管IN4001，其参数为：ID=1A，URM=100V。可见能满足要求。 RLC是其充电周期的2～5倍。对于桥式整流电路，滤波电容C的充电周期等于交流周期的一半，即 RLC≥（2～5）T/2=（2～5）/2f, 由于ω＝2πf,故ωRLC≥(2～5)π,取ωRLC＝3π则 C=3π/ωRL 其中RL=UI/II，所以滤波电容容量为C＝3πII/2πfUI＝(3π×0.5)/ 2π×50×22＝0.681×103(μF) 取C=1000μF。 电容耐压值应考虑电网电压最高、负载电流最小时的情况。 UCmax=1.1×U2max=1.1××20≈31.1(V) 综合考虑，滤波电容可选择C=1000μF，50V的电解电容。 另外，为了滤除高频干扰和改善电源的动态特性，一般在滤波电容两端并联一个0.01～0.1μF的高频瓷片电容。 Iomax=500mA，选用三端稳压器CW7805，该稳压器Iomax可达 1.5A，稳压系数、输出电阻、纹波大小等性能指标均能满足设计要求。要使稳压电源能在5～15V之间调节，可采用图3所示电路。 UN≈UP UP=（R2/R1+R2）UIN， UN=（U0-R3/R3+R4）×5 所以， U0=UIN·（R2·/R1+R2）+（R3/R3+R4）×5 令R1=R4=0，R2=R3=1KΩ。则U0=UIN+5。 若要使UIN步进变化，则需要一数模转换器完成。 设计数器输出UH≈+5V，输出 UL≈0V。 则输出 电压表达式为： Uo1=-Rf〔UH/8R·D0+UH/4R·D1+UH/2R·D2+UH/R·D3〕 =-RfUH/23R〔23D3+22D2+21D1+20D0〕 设Uo2=-Uo1(UIN).当D3D2D1D0(Q3Q2Q1Q0)=1111时,要求UIN=10V，即： 10=RfUH/23R×15 当UH=5V时，Rf=1.067R.取R=20KΩ,Rf由 20KΩ电阻和电阻10KΩ电位器串联组成。 74LS193：双时钟4位二进制同步可逆计数器。 双集成单稳态触发器CD4538 ，每当按一次按键时，输出一个100ms 左右的单脉冲。 运算放大器LM324必须要求正、负双电源供电。现选择±15V供电电源。数字控制电路要求5V电源，可选择CW7805集成三端稳压器实现。 1．辅助电源的安装调试 在安装元件之前，尤其要注意电容元件的极性，注意三端稳压器的各端子的功能及电路的连接。检查正确无误后，加入交流电源，测量各输出端直流电压值。 2．单脉冲及计数器调试 加入5V电源，用万用表测量计数器输出端子，分别按动“+”键和“-”键，观察计数器的状态变化。 3．D/A变换器电路调试、 将计数器的输出端Q3～Q0分别接到D/A转换器的数字输入端D3～D0，当Q3