直流稳压电源的设计与仿真.doc

淮海工学院
课程设计报告书

课程名称：通信电子线路课程设计
题目：直流稳压电源的设计
系（院）：东港学院
学期：2010-2011-1
专业班级：D通信081
姓名：宗淙
学号：510822114
评语：成绩：
签名：
日期：

直流稳压电源
引言
近些年来，随着微机，小型计算机的普及和航空数据的通信，交通邮电事业的讯速发展，和对各种自动化仪器、仪表和设备配套的供求，当代对电源的需求量不断增大，而且对电源的性能、效率、重量、尺寸和可靠性以及诸如程序控制、电源通/断、远距离操作和信息保护等功能提出了更高的要求。人们对于这些要求，传统的线性稳压电源[1]已不能满足我们的日常要求，和线性稳压电源相比，稳压电源具有以下的一些优越性:
1.工作效率高2.稳压效果好
3.体积小质量小4.安全性能好
1.1设计目的
1.通过本次课程设计课题的设计,较好掌握电子线路系统的设计方案和设计步骤。
2.学会直流稳压电源的设计方法和PCB板的制作
3.培养操作Protel的技能以及分析和解决实际问题的能力。
1.2设计意义
1.通过本次的课程设计，进一步加强理解了所学的理论专业知识和实践技能
2.在本次的课程设计过程中着重培养独立工作、独立思考并运用已所学的专业知识解决实际问题的能力，同时还培养了独立获取新知识的能力；
3.通过本次课程设计加强对调研调查、资料获取、实验方法、数据资料的综合处理、计算机应用等最基本的工作实践和科研能力的培养。
1.3设计的内容要求
1.设计并制作一个连续可调直流稳压电源，主要技术指标要求
（1）输出电压可调：Uo=+3V～+15V
（2）最大输出电流：Iomax=800mA
（3）输出电压变化量：ΔUo≤15mV
（4）稳压系数[2]：SV≤0.003
2.设计电路原理图结构，运用Protel画出相应的原理电路图，通过计算确定元件参数，选择电路元件。
3.自拟实验方法、步骤及数据表格，制出电路原理图的PCB板

设计方案
直流稳压电源的基本原理
HYPERLINK"http://www.lyld.com/product/lw.htm"直流稳压电源一般由电源变压器、整流电路、滤波电路及稳压电路组成，图2-1为直流稳压电源基本原理框图。

图2-1基本原理框图
基本原理：
1.电源变压器：电源变压器的作用是将220V的交流电压变换为可以提供整流滤波电路所需的电压。
2.整流电路：利用单向导电元件二极管，把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电。
3.滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。
4.稳压电路：稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压和负载的变化而变化。
2.2直流稳压电源的种类及选用
直流稳定电源一般可分为化学电源，线性稳定电源和开关型稳定电源，它们又分别具有各种不同类型：
1.化学类稳压电源
我们平常所用的干电池、铅酸蓄电池、镍镉、锂离子电池均属于这一类，它们都各有自己的优缺点
近年来，又产生了智能电池。在充电电池材料技术方面，美国研发人员发现锰的一种碘化物，用这种碘化物可以制造出价廉、体积小、放电时间长，多次充电后仍然保持性能良好的环保型充电电池。
2.线性稳压电源
线性稳压电源有一个特点就是它的功率器件调整管工作在线性区，通过调整管之间的电压降来稳定输出。由于调整管静态损耗大，需要安装一个很大的散热器给它散热。
优点：稳定、纹波小、可靠、容易做成多路、输出连续可调的成品。
缺点：体积大、质量大、效率相对较低。
3.开关型直流稳压电源
开关型直流稳压电源是一种和线性稳压截然不同的稳压电源，按起开关作用的振荡电路组成形式分有自激开关式和他激开关式；按起稳压控制作用的脉冲占空比形式分有脉宽调制式和频率调制式。它的调整管不是工作在线性区，而是饱和区及截止区即开关状态，这是和线性稳压源最大的区别。开关电源因此而得名。
优点：小巧，质量小，稳定性能好。
缺点：相对于线性电源来说，电路相对复杂，成本较高，纹波电压输出大。
下面就介绍几种开关电源：
（1）AC/DC电源
该类电源也称一次电源，它自电网取得能量，经过高压整流滤波得到一个直流高压，供AC/DC变换器在输出端获得一个或几个稳定的直流电压。
（2）通信电源
通信电源其实质上就是AC/DC变换器式电源，只是它一般以直流－48V或－24V供电，并用后备电池作DC供电的备份，将DC的供电电压变换成电路的工作电压，一般它又分中央供电、分层供电和单板供电三种，以后者可靠性最高。
（3）电台电源
电台电源输入AC220V/110V，输出DC13.8V,功率由所供电台功率而定。为防止AC电网断电影响电台工作,而需要有电池组作为备份,所以此类电源除输出一个13.8V直流电压外,还