直流穩壓電源設計技術論文-工業電器網
[直流穩壓電源設計技術論文]:摘要:電子設備中需要直流電源,它們可以采用干電池供電(例如大多數半導體收音機)或其他直流能源供電(例如太陽能電池等)。但是相對地說,這些電源每“瓦時”所需的費用較高。因此,在有交流網的地方,一般采用將...
摘要:電子設備中需要直流電源,它們可以采用干電池供電(例如大多數半導體收音機)或其他直流能源供電(例如太陽能電池等)。但是相對地說,這些電源每“瓦時”所需的費用較高。因此,在有交流網的地方,一般采用將交流電變為直流電的穩壓電源。
直流穩壓電源是先把交流電變成脈動的交流電,再通過濾波電路、穩壓電路,使輸出的直流電壓維持穩定。直流穩壓電源一般包括以下幾部分:
本實驗通過對各部分電路的分析設計和元器件的選擇來確定實驗電路,進而利用PROTEL99SE繪制電路原理圖并制作成印制板圖,最后利用EWB仿真測試輸出電壓和紋波系數合格后,焊接實驗板電路再調試合格,從而完成整個實驗。
本實驗輸入電網電壓為220V時,測得空載輸出直流電壓為4.98V和5.01V,紋波系數為8.75mv和8.63mv;滿載時測得輸出直流電壓為4.98V和4.99V,紋波系數為6.65mv和6.31mv;輸入電網電壓為242V時,輸出直流電壓為4.91V,輸入電網電壓為198V時,輸出直流電壓為4.99V。測試結果符合實驗要求。
本實驗可供選擇的變壓器有5V、9V、和12V三種,而本實驗的集成穩壓元件7805和7905達到最佳性能的輸入電壓之為8~10V,所以,考慮到實驗精度,本實驗應選擇9V變壓器。
實驗電路中半波整流和全波整流都能達到將交流電壓轉變成直流電壓的效果,但是,半波整流會因過濾掉交流電壓的負半周而浪費能量,所以,本實驗選擇使用全波整流。
全波整流是通過四個二級管搭建的整流橋實現的,整流橋如下圖所示:
經過整流橋整流后的電壓幅度變化還比較大,所以需要一個電路將其“填平補齊”,這個電路就是濾波電路。通過濾波電路的濾波作用后,整流出來的單向脈動的直流電壓就可以變換為平滑的直流電壓。
電容是一個可以儲存電能的元件。在電路中,當有電壓加到電容器兩端時,便對電容器充電,把電能儲存在電容器中;當撤去外加電源時,電容器
就會把存儲的電能再釋放出來。充電時,電容器兩端的電壓逐漸升高,直到接近或可以近似認為等于電容器兩邊的外加電壓;放電時,電容器兩端的電壓逐漸降低,直到電能消耗殆盡二變為零。電容器的容量越大,器儲能的能力越強,
充電和放電所需要的時間也就越長。由于電容器的兩端電壓不會突變,所以電容可以用來濾波。