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1、会计学1模拟电子直流稳压重量监控模拟电子直流稳压重量监控第一页，编辑于星期二：点 五十五分。利用7805、7905设计一个输出5V、1A的直流稳压电源。要求：1）画出系统电路图，并画出变压器输出、滤波电路输出及稳压输出的电压波形；画出变压器副边电流的波形。2）输入工频220V交流电的情况下，确定变压器变比；3）在满载情况下选择滤波电容的大小（取5倍工频半周期）；4）求滤波电路的输出电压；5）说明三端稳压器输入、输出端电容的作用及选取的容值。第1页/共27页第二页，编辑于星期二：点 五十五分。设计思路设计思路交流电源整流电路滤波电路稳压电路变压器负载第2页/共27页第三页，编辑于星期二：点 五十
2、五分。系统电路图系统电路图第3页/共27页第四页，编辑于星期二：点 五十五分。参数确定参数确定 （1）变压器参数确定集成稳压器集成稳压器78057805两端的输入，输出电压应满足：两端的输入，输出电压应满足：U UI I U U0 0+（U UI I U U0 0）min+URIP+U1 =5+3+80.1+8.80.1=9.68 V U U0 0稳压电源输出值稳压电源输出值(U(UI I U UOO)minmin 集成稳压器输入输出最小电压差，集成稳压器输入输出最小电压差，3 35V5V U URIP RIP 滤波输出电压的纹波电压值（一般取滤波输出电压的纹波电压值（一般取U U0 0 （U
3、 UI I U U0 0）minmin之和的之和的1010）U U1 1 电网波动引起的输入电压的变化（一般取电网波动引起的输入电压的变化（一般取U U0 0 （U UI I U U0 0）minmin，U URIPRIP之和的之和的1010 ）。）。7805UIUO第4页/共27页第五页，编辑于星期二：点 五十五分。取取U UI I=10V=10V，又又U UI I与变压器副边电压与变压器副边电压U U2 2的关系为：的关系为：U UI I=（1.11.11.21.2）U U2 2 取取U U2 2=U=UI I/1.17/1.17 8.5 V8.5 V又副边电流又副边电流I I2 2与集成
4、稳压器输入电流与集成稳压器输入电流I II I的关系为：的关系为：I I2 2=（1.51.52 2）I II I 取取I I2 2=1.5I=1.5II I 1.5I1.5I0 0=1.5=1.51.5=2.25 AI I0 0为集成稳压器输出最大电流为集成稳压器输出最大电流 取变压器取变压器=80=80，则则 P=UP=U2 2 I I2 2=8.52.25=8.52.258080=24 W=24 W n=U n=U1 1U U2 2=220=2208.5=25.88.5=25.8所以取容量为所以取容量为24W24W，变比为，变比为25.825.8的变压器的变压器7805III2第5页/共
5、27页第六页，编辑于星期二：点 五十五分。（2 2）整流二极管参数确定）整流二极管参数确定四个二极管轮流导通半个周期，所以 ID=0.5II=0.5 I0=0.51.5=0.75 A其所承受的最大反向电压 选取二极管的最大反向电压应大于 2URM=13.22=26.4 V所以选最高反向电压为50V，最大电流为1A的整流二极管IDI0第6页/共27页第七页，编辑于星期二：点 五十五分。（3 3）滤波电容参数确定）滤波电容参数确定 等效电阻RL=UIII=101.5 由=RLC=50.5T 得 C=5T2RL=50.021.5（210）=7500F 所以滤波电容选取C=7500F，耐压值为50V的
6、电解电容器UIII第7页/共27页第八页，编辑于星期二：点 五十五分。(4)稳压器输入输出端电容参数确定 输入端电容输入端电容C CI I是为了防止自激振荡，是为了防止自激振荡，电容值一般取电容值一般取0.10.33F0.10.33F。输出端电容输出端电容C C0 0是为了消除高频噪声和改善输出的瞬态特是为了消除高频噪声和改善输出的瞬态特性，即在负载电流变化时不致引起性，即在负载电流变化时不致引起U U0 0有较大波动。电容有较大波动。电容值一般在值一般在1F1F以上。以上。7805第8页/共27页第九页，编辑于星期二：点 五十五分。电路仿真电路仿真第9页/共27页第十页，编辑于星期二：点 五
7、十五分。仿真输出波形仿真输出波形（1 1）变压器副边电压输出波形）变压器副边电压输出波形第10页/共27页第十一页，编辑于星期二：点 五十五分。（2）滤波电路电压输出波形第11页/共27页第十二页，编辑于星期二：点 五十五分。（3）稳压输出的电压波形第12页/共27页第十三页，编辑于星期二：点 五十五分。重量监控电路（选做）重量监控电路（选做）第13页/共27页第十四页，编辑于星期二：点 五十五分。设计原设计原理理 利用电阻式压力传感器，电压比较器，蜂鸣器等元件实现电路对重量的测量，监控，报警功能。第14页/共27页第十五页，编辑于星期二：点 五十五分。系统电路框图系统电路框图重量检测与设置电
8、路重量提醒电路电源电路第15页/共27页第十六页，编辑于星期二：点 五十五分。重量监控电路总电路图重量监控电路总电路图重量监测和提醒电路电源电路第16页/共27页第十七页，编辑于星期二：点 五十五分。电阻型压力传感器是电阻型压力传感器是通过阻抗的变化来表通过阻抗的变化来表示压力的变化，同时示压力的变化，同时将压力信号转化为电将压力信号转化为电信号信号V Vs s，即，即V Vs s代表实际代表实际的重量的重量WW。重量检测与设置电路重量检测与设置电路 电路中采用的压力传感器其阻值随压力的增加而增加。电阻R1主要起限流作用。第17页/共27页第十八页，编辑于星期二：点 五十五分。参考电源电路的功
9、能是产生一个稳定电压VREF，这个电压代表重量的参考值WREF。因此可通过改变可调稳压器来改变VREF的值，从而改变重量参考值WREF，实现多级重量控制功能。由于参考电源电路输出端接入比较器的输入，为了防止出现输出电流导致参考电源不稳定的情况，电路采用电阻和可调稳压器相结合的方式构成。第18页/共27页第十九页，编辑于星期二：点 五十五分。当VSVREF，V1输出高电平；当VSVREF，V1输出低电平。由于VS，V1分别代表W，WREF，因此实际重量与参考值的关系就可以确定。门限电压VT=VREF=VZ VREF输入到运算放大器的反向输入端，而VS则输入到运算放大器的同相端。第19页/共27页
10、第二十页，编辑于星期二：点 五十五分。重量提醒电路重量提醒电路R7为限制电阻，放置输入电流过大烧毁三极管。三极管为共射极电路，当输入电压为高电平时，三极管导通，可以将输入电流放大倍；当输入电压为低电平时，三极管截止，无电流通过。当Vs VREF，V1输出高电平，运算放大器的输出电流通过由三极管构成的电流放大电路进行放大，从而驱动蜂鸣器，发出提醒。当Vs VREF，V1输出低电平，三极管处于截止状态。第20页/共27页第二十一页，编辑于星期二：点 五十五分。电源电路电源电路 电源电路直接从电网供电，通过变压器电路，整电源电路直接从电网供电，通过变压器电路，整流电路，滤波电路和稳压电路将电网中的流
11、电路，滤波电路和稳压电路将电网中的220V220V交流交流电转换成电转换成+12V+12V直流电压。直流电压。整流电路采用二极管桥式整流电路，整流电路采用二极管桥式整流电路，C C 2 2，C C3 3，C C4 4和和C C5 5完完成滤波功能，稳压电路采用三端稳压集成电路来实现。成滤波功能，稳压电路采用三端稳压集成电路来实现。第21页/共27页第二十二页，编辑于星期二：点 五十五分。电源输出电源输出波形波形第22页/共27页第二十三页，编辑于星期二：点 五十五分。应用领域应用领域n n交管和路政部门在公路上检查汽车超载超限运输交管和路政部门在公路上检查汽车超载超限运输 n n超限检测，物流配载超限检测，物流配载n n汽车安全性能检测，安检等汽车安全性能检测，安检等第23页/共27页第二十四页，编辑于星期二：点 五十五分。公路上检查汽车超载超限运输飞机,火车货物超重检测第24页/共27页第二十五页，编辑于星期二：点 五十五分。谢谢！谢谢！第25页/共27页第二十六页，编辑于星期二：点 五十五分。(4)(4)变压器副边电流变压器副边电流变压器副边电流变压器副边电流第26页/共27页第二十七页，编辑于星期二：点 五十五分。