不間斷直流穩(wěn)壓電源教學(xué)教材

1、不間斷直流穩(wěn)壓電源精品文檔?模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)?題目：不間斷直流穩(wěn)壓電源班級專業(yè)名稱 電氣工程及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師學(xué)生姓名年 月摘要電子設(shè)備中都需要穩(wěn)定的直流電源,大多數(shù)是通過將交流電通過整流,濾波和穩(wěn)壓 后獲得.整流電路用來將交流電壓換為單向脈動(dòng)的直流電壓；濾波電路用來濾除其中 的交流成分；穩(wěn)壓電路是用來維持輸出直流電源的穩(wěn)定.電子設(shè)備都離不開直流電源 許多電子設(shè)備要由電力網(wǎng)上的交流電所變化的電流來提供,設(shè)備不同,對電源的要求 也不同.前言2第1章總體電路設(shè)計(jì)21.1 設(shè)計(jì)原理21.2 總體框圖2收集于網(wǎng)絡(luò),如有侵權(quán)請聯(lián)系治理員刪除精品文檔第2章單元電路設(shè)計(jì)32.1 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)32.

2、11 變壓電路設(shè)計(jì)32.12 整流電路設(shè)計(jì)32.13 濾波電路設(shè)計(jì)42.14 穩(wěn)壓電路設(shè)計(jì)42.15 換電路的設(shè)計(jì)62.16 壓指示電路的設(shè)計(jì) 6第3章總原理圖設(shè)計(jì)73.1 原理圖73.2 元器件清單 7第4章仿真電路設(shè)計(jì)84.1 仿真軟件介紹84.2 仿真電路圖84.3 仿真結(jié)果8第5章課程設(shè)計(jì)總結(jié)8致謝8參考文獻(xiàn)9前言當(dāng)今社會(huì)人們極大的享受著電子設(shè)備帶來的便利,但是任何電子設(shè)備都有一個(gè)共同的電路-電源電路.大到超級計(jì)算機(jī)、小到袖珍計(jì)算器,所有的電子設(shè)備都必須在電源電路的支持下才能正常工作.當(dāng)然這些電源電路的樣式、復(fù)雜程度千差萬別.超級計(jì)收集于網(wǎng)絡(luò),如有侵權(quán)請聯(lián)系治理員刪除精品文檔算機(jī)的電源

3、電路本身就是一套復(fù)雜的電源系統(tǒng).通過這套電源系統(tǒng),超級計(jì)算機(jī)各部分都能夠得到持續(xù)穩(wěn)定、符合各種復(fù)雜標(biāo)準(zhǔn)的電源供給.袖珍計(jì)算器那么是簡單多的電池電源電路.不過你可不要小看了這個(gè)電池電源電路,比擬新型的電路完全具備電池 能量提醒、掉電保護(hù)等高級功能.可以說電源電路是一切電子設(shè)備的根底,沒有電源 電路就不會(huì)有如此種類繁多的電子設(shè)備能為負(fù)載提供穩(wěn)定直流電源的電子裝置.直流穩(wěn)壓電源的供電電源大都是交流電源,當(dāng)交流供電電源的電壓或負(fù)載電阻變化時(shí),穩(wěn)壓器的直流輸出電壓都會(huì)保持穩(wěn)定.直流穩(wěn)壓電源隨著電子設(shè)備向高精度、高穩(wěn)定性和高可靠性的方向開展,對電子設(shè)備的 供電電源提出了高的要求.穩(wěn)壓電源的分類,按輸出電源

4、的類型分有直流穩(wěn)壓電源和 交流穩(wěn)壓電源.1、設(shè)計(jì)任務(wù)不間斷直流穩(wěn)壓電源2、設(shè)計(jì)要求1 .不間斷輸出直流電壓+12V.2 .當(dāng)電網(wǎng)供電時(shí),由電網(wǎng)提供電源,當(dāng)電網(wǎng)停電時(shí),自動(dòng)切換為電平供電.3 .要求有電網(wǎng)供電指示,電平電壓低于 10.5V時(shí)有欠壓指示.用一個(gè)DC12V勺繼電 器.第1章總體電路設(shè)計(jì)1.1 設(shè)計(jì)原理根據(jù)直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì),通過降壓、整流、濾波、穩(wěn)壓可設(shè)計(jì)出12伏的穩(wěn)壓電源.設(shè)計(jì)一個(gè)切換電路可實(shí)現(xiàn)：當(dāng)電網(wǎng)供電時(shí),由電網(wǎng)提供電源,當(dāng)電網(wǎng)停電時(shí),自動(dòng)切換為電平供電.通過一 個(gè)電壓比擬器限制繼電器,從而實(shí)現(xiàn)欠壓指示.1.2 總體框圖收集于網(wǎng)絡(luò),如有侵權(quán)請聯(lián)系治理員刪除精品文檔降壓穩(wěn)流濾波穩(wěn)

5、壓切換電 12V輸出2指夠I壓電璃而繼電器 指示燈2.11 變壓電路設(shè)計(jì)：通常直流穩(wěn)壓電源使用電源變壓器來改變輸入到后級電路的電壓.電源變壓器由初級 繞組、次級繞組和鐵芯組成.初級繞組用來輸入電源交流電壓,次級繞組組輸出所需 要的交流電壓.通俗的說,電源變壓器是一種電一磁一電轉(zhuǎn)換器件,即初級的交流電 轉(zhuǎn)化成鐵芯的閉合交變磁場,磁場的磁力線切割次級線圈產(chǎn)生交變電動(dòng)勢.次級接上 負(fù)載時(shí),電路閉合,次級電路有交變電流通過.如下列圖所示：2.12 整流電路設(shè)計(jì)：整流電路的主要作用是由整流電路、直流中間電路和逆變電路三局部以及有關(guān)的輔助 電路組成.在電流型變頻器中整流電路的作用相當(dāng)于一個(gè)直流電流源,而在

6、電壓型變 頻器中整流電路的作用那么相當(dāng)于一個(gè)直流電壓源.經(jīng)過變壓器變壓后的仍然是交流 電,需要轉(zhuǎn)換為直流電才能提供給后級電路,這個(gè)轉(zhuǎn)換電路就是整流電路.在直流穩(wěn) 壓電源中利用二極管的單項(xiàng)導(dǎo)電特性,將方向變化的交流電整流為直流電.整流電路 的種類如下：1 、半波整流半波整流電路只利用電源的正半周,電源的利用效率非常低,所以半波整流電路僅在 高電壓、小電流等少數(shù)情況下使用,一般電源電路中很少使用.2 、全波整流收集于網(wǎng)絡(luò),如有侵權(quán)請聯(lián)系治理員刪除精品文檔全波整流電路每個(gè)整流二極管上流過的電流只是負(fù)載電流的一半,比半波整流小一倍.由于全波整流電路需要特制的變壓器,制作起來比擬麻煩,所以在實(shí)際運(yùn)用中很

7、 少使用.3 、橋式整流 橋式整流電路使用普通的變壓器,每個(gè)整流二極管上流過的電流是負(fù)載電流的一半,與全波整流相同.橋式整流比全波整流多用了兩個(gè)整流二極管,由于四個(gè)整流二極管 連接成電橋形式,所以稱這種整流電路為橋式整流電路.電路圖如下圖:Key = A3D111J4B42浪涌電流國3橋式整流亙路電容濾波電路電三.當(dāng)我工=5時(shí),4=同?當(dāng)用為有限值時(shí)通常取&二L2£?旺越大也越大為藐得良好濾波效果,一噴取士&(7之(35)丁,2(T為輸入交流電后的周期)電流浪用圖為了克服半波整流和全波整流的缺點(diǎn)在本設(shè)計(jì)中整流電路采用最常用的橋式整流電2.13 濾波電路設(shè)計(jì)濾波電路利用

8、電抗性元件對交、直流阻抗的不同,實(shí)現(xiàn)濾波.電容器對直流開路,對交流陰抗小,所以電容器應(yīng)該并聯(lián)在負(fù)載兩端.電感對直流阻抗小,對交流阻抗大,收集于網(wǎng)絡(luò),如有侵權(quán)請聯(lián)系治理員刪除精品文檔因此電感應(yīng)與負(fù)載串聯(lián).經(jīng)過渺小濾波電路后,既可保存直流分量,又可濾掉一局部 交流分量,改變了交直流成分的比例,減小了電路的脈動(dòng)系數(shù),改善了直流電壓的質(zhì) 量.濾波電路的種類如下：1、電容濾波電路電容濾波電路是利用電容的充放電原理到達(dá)濾波的作用.在脈動(dòng)直流波形的上升段, 電容充電,由于充電時(shí)間常數(shù)很小,所以充電速度很快；在脈動(dòng)直流波形的下降段, 電容放電,由于放電時(shí)間常數(shù)很大,所以放電速度很慢.在電容還沒有完全放電時(shí)再

9、次開始進(jìn)行充電.這樣通過電容的反復(fù)充放電實(shí)現(xiàn)了濾波作用.2電感濾波電路電感濾波電路是利用儲(chǔ)能元件電感器的電磁感應(yīng)使電流不能突變的性質(zhì),把電感與整 流電路的負(fù)載串聯(lián),也可以起到濾波的作用.3、復(fù)式濾波電路當(dāng)單獨(dú)使用電容或電感進(jìn)行濾波,效果仍不理想時(shí),可采用復(fù)式濾波電路.復(fù)式濾波 電路常用的有三種類型,它們的電路組成原那么是,把對交流阻抗大的元件與負(fù)載申 聯(lián),以降落較大的紋波電壓,而把對交流阻抗小的元件與負(fù)載并聯(lián)以旁路較大的紋波 電流.本設(shè)計(jì)為簡易直流穩(wěn)壓電源,綜上所述,采用結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉的電容濾波電路.2.14 穩(wěn)壓電路設(shè)計(jì)由于輸入電壓發(fā)生波動(dòng)、負(fù)載和溫度發(fā)生變化時(shí),濾波電路輸出的直流電壓會(huì)

10、隨著變 化.因此,為了維持輸出電壓穩(wěn)定不變,還需加一級穩(wěn)壓電路.穩(wěn)壓電路的作用是當(dāng) 外界因素電網(wǎng)電壓、負(fù)載、環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí),能使輸出直流電壓不受影響,收集于網(wǎng)絡(luò),如有侵權(quán)請聯(lián)系治理員刪除精品文檔而維持穩(wěn)定的輸出.穩(wěn)壓電路一般采用集成穩(wěn)壓器和一些外圍元件所組成.采用集成穩(wěn)壓器設(shè)計(jì)的穩(wěn)壓電源具有性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn).將串聯(lián)穩(wěn)壓電源和保護(hù)電路集成在一個(gè)器件上,這個(gè)器件就是集成穩(wěn)壓器.早期的 集成穩(wěn)壓器外引線較多,現(xiàn)在的集成穩(wěn)壓器只有三個(gè)：輸入端、輸出端和公共端,稱 為三端集成穩(wěn)壓器.如圖U1LM7812CTLINE VREG VOLTAGECOMMON三端集成穩(wěn)壓器的工作原理如圖:收集于網(wǎng)絡(luò)

11、,如有侵權(quán)請聯(lián)系治理員刪除精品文檔ffi o OV7SOO集成穩(wěn)玉電路原理圖得整言器封施保護(hù)安2區(qū)強(qiáng)滬V19 YL5動(dòng)路容1213扇電VVVV3V&V?過熟保護(hù)V-S VH圖7 CYT80U集成穩(wěn)壓電路事理椎圖三端集成穩(wěn)壓器的根本應(yīng)DU0GND根據(jù)題目12伏電源的要求,本設(shè)計(jì)用cw7812更為適合收集于網(wǎng)絡(luò),如有侵權(quán)請聯(lián)系治理員刪除精品文檔2.2 切換電路的設(shè)計(jì)切換電路實(shí)現(xiàn)的功能是：當(dāng)交流市電斷開時(shí),自動(dòng)轉(zhuǎn)換到蓄電池供電；當(dāng)交流市電恢復(fù)時(shí),自動(dòng)轉(zhuǎn)換到交流市電供電,并且同時(shí)給蓄電池充電.我們設(shè)計(jì)的切換電路圖如 下所示:圖中的V38,R70,R71,V33和V32實(shí)際上構(gòu)成了一個(gè)電源低電壓

12、檢測和限制電路.主電源12V正常供電時(shí)V38穩(wěn)壓二極管正常導(dǎo)通,這樣在R70上產(chǎn)生1V多的電壓,此電壓通過R71使V32的B-E結(jié) 導(dǎo)通,所以V32處在全導(dǎo)通狀態(tài),其集電極 C上的電壓近似為0,這樣V33的B-E結(jié)也導(dǎo)通, V33也處于全導(dǎo)通狀態(tài),此時(shí)VO =VCC后面的負(fù)載由主電源供電,同時(shí)VCC通過R87和V43對“電池進(jìn)行充電.現(xiàn)在分析關(guān)閉主電源的瞬間.外12V電源剛被關(guān)閉的時(shí)候,電源電壓從 12V開始下降,當(dāng)電壓降到約11V時(shí),V38截止,R70上的電壓失去,V32失去B-E結(jié)導(dǎo)通電壓,因而也進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài),同 樣道理,V33也立即截止,VCC就無法通過V33,此時(shí)改由“電池通過 R74

13、供電.2.3 欠壓指示電路的設(shè)計(jì)收集于網(wǎng)絡(luò),如有侵權(quán)請聯(lián)系治理員刪除22Q3精品文檔VCC12V1kQD9 D827 R9VCCX1V412 VR11 oaHW61kQ2N2222A1N4730A4730AU22174120R11kQ18 R100AAAr I1kQV3,I卜10.5 V K1DR201A1217-25| V512 V當(dāng)電源電壓小于10.5伏時(shí),紅燈亮第3章總原理圖設(shè)計(jì)J5Key 二 A11Q2D5 2SA1015 1N4741AR41kQR51.3kD6A 1N4001GP247R24Q922Q33 QR4 ): O14 R61 Q1521_I_V412 V TR11rAAA

14、61kQ2N2222AJ20Key 二 AVCCvcC2VX117K174127 R9“,%1kQ183D9 D8 pi1N4730內(nèi)4730A4 U2R1V3R1. 12 I 1kQDR201A123.1原理圖3.2元器件清單符號元器件 名稱型號數(shù)量參數(shù)T電源變1220V收集于網(wǎng)絡(luò),如有侵權(quán)請聯(lián)系治理員刪除精品文檔壓器C1電解電 容2C2電容2CW7812穩(wěn)壓器1D二極管1N40019R電阻91KRELY繼電器EDR201A121E電源412V三極管2N2222A3運(yùn)放741U電壓表1第4章仿真電路設(shè)計(jì)4.1 仿真軟件介紹Multisim7以SPICE為核心為用戶提供了良好的操作平臺(tái),強(qiáng)大的

15、元器件庫,精度很高的儀表庫,電路圖編輯器和波形產(chǎn)生和分析器,并提供了較為全面的分析功能,如交流分析,直流掃描分析,瞬態(tài)分析等19種功能,此外還提供了原理圖輸入接口,數(shù)字電路和模擬電路的仿真,VHDL/Verilog設(shè)計(jì)接口與仿真,FPGA/CPLGI合與設(shè)計(jì),RF設(shè)計(jì)和后處理等功能.4.2 仿真電路圖收集于網(wǎng)絡(luò),如有侵權(quán)請聯(lián)系治理員刪除X2精品文檔U1 LM7812CTLINEVREGVOLTAGECOMMON19680uF ± - 100nF114.3仿真結(jié)R51.3kU3DC 10M WC6 1mFR11 rA/VW1kQ0第五章課程設(shè)計(jì)總結(jié)收集于網(wǎng)絡(luò),如有侵權(quán)請聯(lián)系治理員刪除精

16、品文檔此次課程設(shè)計(jì)讓我熟悉到了實(shí)踐與理論的脫節(jié),實(shí)踐要有理論作為根底,實(shí)踐也能促進(jìn)我們對理論的理解,止匕外,同學(xué)之間勤于合作,各司其職才能快速有效的完成任務(wù),與同學(xué)的交流也讓我發(fā)現(xiàn)了自己更多的缺乏.此次實(shí)踐讓我更好地熟悉并提升了 自己的水平.致謝感謝趙玉菊老師的耐心指導(dǎo),感謝朱熾,李東升,田亞軍,馮賞全體六組同學(xué)的通力合作.此次設(shè)計(jì)是老師和我們六組同學(xué)共同的勞動(dòng)成果.參考文獻(xiàn)?模擬電子技術(shù)根底簡明教程?第三版,楊素行主編,高等教育出版社,2006.參考文獻(xiàn)：?模擬電子技術(shù)根底?第四版,華成英,童詩白主編,高等教育出版社,2006.?電子技術(shù)根底?模擬局部,第五版,康華光主編,高等教育出版社,2

17、006.?電子技術(shù)綜合應(yīng)用創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)教程?第一版,孔凡才,周良權(quán)主編,高等教育出版社,2006.?電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)根底?,陳先容主編,國防工業(yè)出版社,2004.?電子線路課程設(shè)計(jì)?,陳曉文主編,電子工業(yè)出版社,2004.?電子線路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測試?第二版,謝自美主編,華中理工大學(xué)出版社,2000.?電子電路實(shí)驗(yàn)及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)?,盧結(jié)成主編,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社,2002?電子技術(shù)常用器件應(yīng)用手冊?,陳汝全主編,北京工業(yè)出版社,2002.?電子技術(shù)根底實(shí)驗(yàn)一電子電路實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)仿真?,陳大欽主編,高等教育出版社,2002.?電子電路設(shè)計(jì)與實(shí)踐?,姚福安主編,山東科學(xué)技術(shù)出版社,2001.收集于網(wǎng)絡(luò),如有侵權(quán)請聯(lián)系治理員刪除精品文檔?模擬電子技術(shù)根底實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)?,李萬臣主編,哈爾濱工業(yè)出版社,2001.?電子技術(shù)根底實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)?,高桔祥主編,電子工業(yè)出版社,2002.?模擬電子技術(shù)?精品資源共享課網(wǎng)站本教學(xué)大綱自2021年9月開始執(zhí)行.課程設(shè)計(jì)評分標(biāo)準(zhǔn)姓名朱熾學(xué)