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1、数字电路课程设计报告 设计课题:直流稳压电源 专业班级:生物科学试点(电信双学位)学生姓名:周 莹 学 号:2005221107100076 指导教师:赵柏树 设计时间:2009.3.18 直流稳压电源 一:设计指标:技术要求:额定输出电压:12v,10-14v 连续可调;额定输出电流.;。输出电阻不大于 0.5;满载纹波峰峰值小于 6;稳压系数 Sv310-3;主要测量内容:最大输出电流,输出电阻,纹波峰峰值,稳压系数,电压调整率。二:设计图与思路:1.主电路图:2.设计思路:三:单元电路设计原理分析:1:降压模块:由于输入电压为 220V 交流,而输出而定电压为 10V,因此现将电压降压到
2、 20V,即采用变比为 8:1,最大输出 2A 以上的变压器降压。2:整流及斩波模块:由于输入电压为 220V 交流,而输出为恒流电流,这样我们可以利用整流桥,将降压后的电路整流为直流,再经过 LM7812、LM7824 和 LM7815LM7915 输出+12、+24V 和+15V-15V 的直流电,共恒流电路利用。3.恒流电路原理 基于模拟器件的模拟反馈压控方案。该方案采用三极管或集成运放,组成电流串联负反馈电路,三级管或运放工作在深度负反馈状态下,具有良好的压控恒流特性。典型的电路结构如图 2 所示。图 2 中,Re 相当于取样电阻,输出 RL 上的电流通过 Re 在运放的输入端形成负反
3、馈,由运放的虚短虚断,忽略三极管的基极电流,则可得到输出电流 IL 的表达式:图 2 模拟反馈压控方案典型电路 IL=Vi/Re 此方案实质上是由模拟器件作为了控制器,调节速度快,系统的跟随性好,即动态性能优越。根据这个原理设计了以下电路.该设计运算放大器与晶体管组成达林顿电路构成电压跟随器。利用晶体管平坦的输出特性即可得到恒流输出。由于跟随器是一种深度的电压负反馈电路,因此电流源具有较好的稳定性。R3采用 8 水泥电阻,使其温度影响减至较小。由虚短和虚断原则可知,流过采样电阻 R3的电流R 为:R=Uo/R3 负载电流只与固定参数有关,比较适合我们的设计。(根据原理 I=U/R,其中 I 是
4、 1.5A,输出额定电压为 12V,而电路中额定电流为 1.5A,考虑 R=8 集。成运放选择了低失调集成运放 OP07,它的失调电压为 10uV,温漂 200nV/,偏置电流 700pA,噪音 9.6nV/Hz(1 kHz),能满足要求。因为电流将会达到 1.5A,三极管也要选择大功率三极管,我们选择了 2N3055,参数为 15A/100V/115W,完全满足要求。但在实际测试中仅用一个三极管无论怎样加大电压,电流都不会达到 1.5A,所以蚕蛹达林顿复合管结构,前级用中功率三极管 2N2218,后级接大功率的 2N3055,测试时能达到 1.5A 以上,符合题目要求。四:元器件清单:1元件清单 元件序号 型号 主要参数 元件序号 型号 主要参数 R1 1K T1 NPN 2N2218 R2 10 欧姆 T2 NPN 2N3904 R3 5 欧姆 C1 330uF D1 整流桥 T1 变压器 输出电压 3A,变比 8:1 U4 LM7815 U7 LM7824 U5 LM7915 U6 LM7812 Q1 OP07