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目录
1 设计内容要求 ……………………………………………………
1
2 稳压电路的设计 …………………………………………………
1
2.1 各部分电路的作用 …………………………………………
1
2.2 整流滤波电路的设计 ………………………………………
2
2.3 确定电源变压器参数 ………………………………………
7
2.4 稳压电路图 …………………………………………………
8
3 充电器部分的设计………………………………………………
14
3.1 慢充电路……………………………………………………
15
3.2 快充电路……………………………………………………
16
4 设计方案…………………………………………………………
17
4.1 设计方案分析论证…………………………………………
17
5 原理总图及其仿真………………………………………………
18
6 制作 PCB 板………………………………………………………
20
7 元件清单…………………………………………………………
21
8 参考文献…………………………………………………………
21
直流稳压电源与充电电源
1.设计内容要求
(1)输出电压:9V 输出。
(2)输出电流:额定电流为 150mA,最大电流为 500mA。
(3)额定电流输出时,△V / V ≤10%。
(4)具有快充和慢充两种方式对 4 节 5 号或 7 号电池充电。慢充电流为
50mA~60mA,快冲电流为 110mA~130mA。
2.稳压电路的设计
稳压电源一般由变压器、整流器和稳压器三大部分组成,即变压器,整流
滤波电路和稳压电路。如下图所示。变压器把市电交流电压变为所需要的低压
交流电。整流器把交流电变为直流电。经滤波后,稳压器再把不稳定的直流电
压变为稳定的直流电压输出。
图 2.1 稳压电源电路的基本方框图
2.1 各部分电路的作用
2.1.1 交流电压变换部分。
一般的电子设备所需的直流电压较之交流电网提供的 220V 电压相差较大,
为了得到输出电压的额定范围,就需要将电网电压转换到合适的数值。所以,
电压变换部分的主要任务是将电网电压变为所需的交流电压,同时还可以起到
1
直流电源与电网的隔离作用。
2.1.2 整流部分。
整流电路的作用,是将变换后的交流电压转换为单方向的脉动电压。由于
这种电压存在着很大的脉动成份(称为纹波),因此一般还不能直接用来给负
载供电,否则,纹波的变化会严重影响负载电路的性能指标。
2.1.3 滤波部分。
滤波部分的作用是对整流部分输出的脉动直流电进行平滑 ,使之成为含交
变成份很小的直流电压。也就是说,滤波部分实际上是一个性能较好的低通滤
波器,且其截止频率一定低于整流输出电压的基波频率。
2.1.4 稳压部分。
尽管经过整流滤波后电压接近于直流电压,但是其电压值的稳定性很差,
它受温度、负载、电网电压波动等因素的影响很大,因此,还必须有稳压电路
以维持输出直流电压的基本稳定。
2.2 整流滤波电路的设计
整流是稳压电源的一个重要组成部分,它的主要作用是进行波形变换即将
交流信号变成直流信号。
2.2.1 半波整流
半波整流电路如图 2.2 所示。为分析方便起见,可设二极管为理想的。
图 2.2 半波整流电路
该电路工作原理:设变压器次级电压 U2=U2msint= U2sint,其
中 U2m 为其幅值,U2 为有效值。当 U2 变化的正半周期时,二极管 D 受正向
电压偏置而导通,UL=U2;当 U2 变化的负半周期时,二极管 D 处于反向偏置
状态而截止,UL=0。U2 和 UL 的波形如下图所示,显然,输入电压是双极性,
而输出电压是单极性,且是半波波形,输出电压与输入电压的幅值基本相等。
由理论分析可得,输出单向脉冲电压的平均值即直流分量为
U
L0
=U
2m
/= U
2
≈0.45 U
2
显然,输出电压中除了直流成分外,还含有丰富的交流成分基波和谐波
(这里可通称为谐波),这些谐波的总和称为纹波,它叠加与直流分量之上。
2
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会飞的蚂蚁_
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