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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 模拟电子技术课程设计题目： 220V 沟通电转换成5V 直流电的电源设计课程名称：模拟电子技术课程设计学 院：大数据与信息工程学院专 业：电子信息工程年 级：电信 151 姓 名：夏成权学号： 1500890182 指导老师：段渝龙、李国良、张盛耀名师归纳总结 2022 年7 月10 日第 1 页,共 7 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 220V 沟通电转换成5V 直流电的电源设计 一、需求 随着科技不断的进展,电子产品的快速进展给我们的生活带来了许多的便捷,但是大多数电子产品都无法直接利用220V
2、的家用电作为能源；电子产品的能源一般来自两个方面： 一、使用可以输出直流电压的电池；由于一般干电池的使用周期很短, 出于对经济的考虑, 大多数人挑选锂离子或镍氢充电电池；而充电电池都需要充电器；二、使用电源适配器；使用适配器将 220V沟通转化为合适的直流；因此,对于一个电子产品来说,不管使用哪种能源,一个匹配的电源适配器直流电源是必不行少的；然而我们四周的电源多为 220v50HZ的沟通电；所以我们需要设计电路将频率为50Hz、有效值为 220V的单相沟通电压转换为幅值稳固,输出电流为几十A 以下的直流电压；本设计是要设计一个5V 直流电源供电；二、设计目的 将频率为 50Hz、有效值为 2
3、20V的单相沟通电压转换为幅值稳固为5v的 直流电压；制作此电源为后面的电子电路及设备供应稳固的直流电供电；三、设计思路1、一般直流电源有四个组成部分: U2U1U0电源变压器：将电网沟通电压U1变为整流电路所需的沟通电压整流电路：将变压器次级输出的沟通电压变成单向的脉动直流电压滤波电路 : 排除脉动电压中的谐波重量, 输出比较平滑的直流电压稳压电路：能在电源电压或负载电流变化时,保持输出直流电压的稳固；主要以这四个基本组成部分为基础；绽开设计一个 路；在输入端加一个插头便利从生活用电中得到输入；+5V直流电源供电的电 在输出端加一个接线端子；以便供应输出端；这样的话大致的一个模型就呈现出来；
4、考虑到直流电流电源；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 我们用四个 1N4007四个晶体管构成桥式整流桥； ,将 220V50Hz的沟通电转换为 直流电；以电容元件进行整流； 由于我们要输出 5V的电压 , 所以选用 LM7805输 入电压为 10V,最小输入电压 7V；输出电压为 5V；输出最大电流为 1A三端稳压 器；四、需要仪器及设备万用板一个, 1N4007晶体管四个,220 伏至 8 伏 50 沟通变压器一个,电解电容 2200 F 一个,电解电容100 UF两个, LM7805三端稳压器一个；电烙铁一个,松
5、香假设干,锡丝假设干,导线假设干；接线端子；五、设计方法 1、设计原理连接图2、根据原理图分步设计1变压器变压变压器是这一电源电路起始部分,将220V的电网电压转变为本设计所需的较低的电压 8V 左右 ,就可以进行下一阶段的整流部分；一般规定 U1为变压器的高压端, U2为变压器的低压端,由U1/N1=U2/N2得 U1侧的线圈要比 U2侧的线圈要多,这样就可以将 220V的电网电压降低,故需要 220 伏至 8 伏 50W交流变压器一个；如下图：2单相桥式全波整流电路名师归纳总结 将沟通电网电压转换为所需电压,整流电路由四只整流二极管组成；抱负的第 3 页,共 7 页- - - - - -
6、-精选学习资料 - - - - - - - - - 二极管,二极管正向导通时电阻为零,反向导通时电阻无穷大； 在 U2的正半周,电流从变压器副边线圈的上端流出,经过二极管 D1,再由二极管 D4流回变压器,所以 D1、D4正向导通, D2、D3反向截止, 产生一个极性为上正下负的输出电压；在 U2的负半周,其极性正好相反,电流从变压器副边线圈的下端流出,经过二 极管 D2,再由二极管 D3流回变压器,所以 D1、D4反向截止, D2、D3正向导通；桥式整流电路利用了二极管的单向导电性,利用四个二极管,是它们交替导通,从而负载上始终可以得到一个单方向的脉动电压；单相桥式整流电路如下图：3电容滤波
7、本设计的滤波电路采纳的是电解电容和一般电容并联方式滤波,当电解电容两端电压上升时,电解电容充电,电压降低时,电解电容放电,让电压降低时的 坡度变得平缓, 从而起到滤波的作用； 电解电容单位体积的电容量特别大,能比其它种类的电容大几十到数百倍,电解电容并；滤波电路如下图：4直流稳压三端稳压器；由于我们要输出 5V的电压 , 所以选用 LM7805输入电压为 10V,最小输入电压 7V；输出电压为 5V；输出最大电流为1A三端稳压器；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 如下图电路为输出电压 +5V、输出电流 1.5A 的稳
8、压电源；它主要由电源变压 器,桥式整流电路 D1D4,滤波电容 C1、C3,防止自激电容 C2、C3和一只固定 式三端稳压器 LM7805组合而成；220V 沟通市电通过电源变压器变换成沟通低压,再经过桥式整流电路 D1D4和滤波电容 C1的整流和滤波,在固定式三端稳压器LM7805的 Vin 和 GND两端形成一个并不特别稳固的直流电压 该电压经常会由于市电电压的波动或负载的 变化等缘由而发生变化 ；此直流电压经过 LM7805的稳压和 C3的滤波便在稳压电 源的输出端产生了精度高、 稳固度好的直流输出电压； 三端稳压器是一种标准化、系列化的通用线性稳压电源集成电路,以其体积小、成本低、性能
9、好、工作牢靠 性高、使用简捷便利等特点, 成为目前稳压电源中应用最为广泛的一种单片式集 成稳压器件；六、参数分析1输出滤波电容 C4：参考输出电流 , 所以输出滤波电容 C4=100UF 2 稳压器 : 由于要输出 5V的电压,所以选用LM7805输入电压为 10V,最小输入电压 7V；输出电压为 5V；输出最大电流为 1A虽然 LM7805最大电流是一安培,但实际使用一般不要超过 以上时需要散热片；3 滤波电容 C1 500mA,否就会发热很大,简单烧坏；一般负载电有 200mA名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 4
10、 稳压器前取小电容,故 C2=C3=UF. 5 变压器：变压器是这一电源电路起始部分,将220V 的电网电压转变为本设计 所 需 的 较 低 的 电 压 9V 左 右 , 就 可 以 进 行 下 一 阶 段 的 整 流 部 分 ；故需要 220伏至 9伏沟通变压器一个；6 整流二极管： 在含稳压器 LM7805的电路中的二极管挑选 : 由于二极管最大瞬时反向工作电压URM1.414U2=8 ；由于IN4007 1N4007电流特性 1A 耐压50VIN4007；只要求其最高反向工作电压大于 向时不会被击穿；我采纳的是 1N4007 2 U2,即大于 11.312V保证在反名师归纳总结 - -
11、- - - - -第 6 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 六、仿真仿真结果与预期结果相差不大；因试验存在误差；七、结论1、电路实现功能该电路将输入家用220v50HZ沟通电,经过全桥整流,稳压后输出稳固的5v直流电；2、到达指标便利有用,输出电压稳固,电路能带动肯定的负载2、 应用领域本稳压电源可作为 TTL 电路或单片机电路的电源； 广泛应用于水力、 火力发电厂,各类变电站和其它使用直流设备的用户 如发电厂、变电站、配电站、石化、钢铁、电气化铁路、房地产等 ,为信号设备、爱护、自动装置、事故照明及断路器分、合闸操作供应直流电源,它也同样广泛的应用于通信部门、电脑房、医院、矿井、宾馆,以及高层建筑的牢靠应急电源,用 途特别广泛；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 7 页