1、 湖南安全技术职业学院毕业设计(论文)课题名称 24V 直流稳压电源设计 专业班级 学 生 指导老师 系 主 任 年 月 日2目录摘 要 2Abstract .2第一章 引言 3第二章 概述 32.1 直流稳压电源发展史 32.2 直流稳压的应用 3第三章 稳压电源的工作原理及性能指标 43.1 集成稳压电源的工作原理 .43.2 稳压电源的主要指标 4第四章 直流稳压电源的元器件 64.1 电源变压器. 64.2 整流二极管 .74.3 电容 .84.4 三端稳压器 9第五章 稳压电源的组成 115.1 变压电路 .115.2 整流电路 .115.3 滤波电路 .165.4 三端固定输出集成
2、稳压器应用电路 17第六章 直流电源设计方案 196.1 设计目的与要求 196.2.稳压电源设计图 .196.3 方案设计 20第七章 调试 23参考文献 24致谢 24附录 25元件清单 253摘 要随着现代电子技术的高速的发展，对电源的要求越来越高了，需要我们对电源有进一步的了解。本文是采用集成稳压器 CW7824 来制作直流稳压电源，它由电源变压器，整流滤波电路及稳压电路所组成。在设计里我介绍稳压电路中的原理及性能指标，分别介绍电路各个元件，电路的原理图及装配图，还写出设计方案，元件清单关键词： 直流电压；稳压器 ；整流； 滤波； 变压AbstractWith modern elect
3、ronic technology and high-speed development of the increasingly high demand for power, and the need to further our understanding of power. This article is CW7824 integrated voltage regulator to produce DC power, which by the power transformer, rectifier and filter circuit composed of voltage regulat
4、or circuit. I introduced in the design of voltage regulator circuit in the theory and performance indicators, each depicting various circuit components, circuit schematic diagram of the assembly, but also write a design plan, and the other a list of attached devicesKey words: DC voltage ；regulator；
5、transformer； rectifier filter4第一章 引言随着科技的发展，电气、电子设备已经广泛的应用于日常、科研、学习等各个方面。电源作为电气、电子设备必不可少的能源供应部件，需求日益增加，而且对电源的功能、稳定性等各项指标也提出了更高的要求。面对如此高的要求，我们要对电源理论知识有深刻的学习。然后，提高实际动手能力和设计能力以本次设计是有关电源的题目-24V 直流集成电压源设计。第二章 概述2.1 直流稳压电源发展史稳压电源的历史可追溯到十九世纪，爱迪生发明电灯时，就曾考虑过稳压器，到二十世纪初，就有铁磁稳压器以及相应的技术文献，电子管问世不久，就有人设计了电子管直流稳压器，
6、。在四十年代后期，电子器件与磁饱和元件相结合，构成了电子控制的磁饱和交流净化电源稳压器。五十年代晶体管的诞生使晶体管串联调整稳压电源成了直流稳压电源的中心。六十年代后期，科研人员对稳定电源技术做了新的总结，使开关电源，可控硅电源得到快速发展，与此同时，集成稳压器也不断发展。直至今日，在直流稳压电源领域，以电子计算机为代表的要求供电电压低，电流大的电源大都由开关电源担任，要求供电电压高，电流大的设备的电源由可控硅电源代之，小电流、低电压电源都采用集成稳压器2.2 直流稳压的应用直 流 稳 压 电 源 。 可 广 泛 应 用 于 国 防 、 科 研 、 大 专 院 校 、 实 验 室 、 工 矿
7、企 业 、电 解 、 电 镀 、 直 流 电 机 、 充 电 设 备 等 (可 多 写 写 )5第三章 稳压电源的工作原理及性能指标3.1 集成稳压电源的工作原理直流稳压电源一般由电源变压器，整流滤波电路及稳压电路所组成。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。本设计主要采用直流稳压构成集成稳压电路，通过 220V 50HZ 交流电压经电源变压器降压后，通过桥式整流 VD1VD2 整流成直流电再经过滤波电容 C1 平滑直流电，减少直流电纹波系数。最后，通过三端集成稳压器 CW7824 稳压，将输出电压稳定
8、在 24V 左右。稳压电源框架图（3.1）图 3.13.2 稳压电源的主要指标 稳压电源的技术指标分为两种：一种是特性指标，包括允许的输入电压、输出电压、输出电流及输出电压调节范围等；另一种是质量指标，用来衡量输出直流电压的稳定程度，包括稳压系数、输出电阻、温度系数及纹波电压等。这些质量指标的含义，可简述如下：3.2.1. 稳压器质量指标（1）电压调整率 SV电压调整率是表征稳压器稳压性能的优劣的重要指标，又称为稳压系数或稳定系数，它表征当输入电压 VI 变化时稳压器输出电压 VO 稳定的程度，通常以单位输出电压下的输入和输出电压的相对变化的百分比 表示。）（ %10I（2）电流调整率 SI电
9、流调整率是反映稳压器负载能力的一项主要自指标，又称为电流稳定系数。它表征当输入电压不变时，稳压器对由于负载电流（输出电流）变化而引起的输出电压的波动的抑制能力，在规定的负载电流变化的条件下，通常以单位输出电压下的输出电压变化值的白分比来表示稳压器的电流调整率（6）%10OV（3）纹波抑制比 SR纹波抑制比反映了稳压器对输入端引入的市电电压的抑制能力，当稳压器输入和输出条件保持不变时，稳压器的纹波抑制比常以输入纹波电压峰-峰值与输出纹波电压峰-峰值之比表示，一般用分贝数表示，但是有时也可以用百分数表示，或直接用两者的比值表示。（4）温度稳定性集成稳压器的温度稳定性是以在所规定的稳压器工作温度 T
10、i 最大变化范围内（T minTiT max）稳压器输出电压的相对变化的百分比值（ ）%10OV/T。3.2.2. 稳压器的工作指标稳压器的工作指标是指稳压器能够正常工作的工作区域，以及保证正常工作所必须的工作条件，这些工作参数取决于构成稳压器的元件性能。（1）输出电压范围符合稳压器工作条件情况下，稳压器能够正常工作的输出电压范围，该指标的上限是由最大输入电压和最小输入-输出电压差所规定，而其下限由稳压器内部的基准电压值决定。（2）最大输入-输出电压差该指标表征在保证稳压器正常工作条件下稳压器所允许的最大输入输出之间的电压差值，其值主要取决于于稳压器内部调整晶体管的耐压指标。（3）最小输入-输
11、出电压差该指标表征在保证稳压器正常工作条件下，稳压器所需的最小输入输出之间的电压差值。（4）输出负载电流范围输出负载电流范围又称为输出电流范围，在这一电流范围内，稳压器应能保证符合指标规范征所给出的指标。3. 极限参数（1）最大输入电压该电压是保证稳压器安全工作的最大输入电压。（2）最大输出电流是保证稳压器安全工作所允许的最大输出电流。7第四章 直流稳压电源的元器件直流稳压电源的元件由电源变压器，整流二极管，滤波电容及三端稳压器所组成，下面分别介绍各个元件：4.1 电源变压器. 电源变压器是利用电磁感应原理制成静止电气设备，它能将某一电压值的交流电变换成同频率所需要的电压值的交流电变压器的变压
12、比4.1.1 变压器结构 1.铁 心 铁 心 是 变 压 器 中 主 要 的 磁 路 部 分 。 表 面 涂 有 绝 缘 漆 的 热 轧 或 冷 轧硅 钢 片 叠 装 而 成 铁 心 分 为 铁 心 柱 和 横 片 俩 部 分 ， 铁 心 柱 套 有 绕 组 ； 横 片 是 闭 合 磁 路 之 用 铁 心 结 构 的 基 本 形 式 有 心 式 和 壳 式 两 种 2.绕 组 绕 组 是 变 压 器 的 电 路 部 分 ， 它 是 用 双 丝 包 绝 缘 扁 线 或 漆 包 圆 线 绕 成变 压 器 工 作 时 与 电 源 联 接 的 绕 组 叫 初 级 绕 组 或 一 次 绕 组 （ 原 绕
13、 组 ） ， 与负 载 联 接 的 绕 组 叫 次 级 绕 组 或 而 二 次 绕 组 （ 副 绕 组 ） 。4.1.2 变 压 器 的 原 理如图（4.12）当一个正弦交流电压 U1 加在初级线圈两端时，导线中就有交变电流 I1 并产生交变磁通 1 ，它沿着铁芯穿过初级线圈和次级线圈形成闭合的磁路。在次级线圈中感应出互感电势 U2，同时 1 也会在初级线圈上感应出一个自感电势 E1，E1 的方向与所加电压 U1方向相反而幅度相近，从而限制了 I1 的大小。图 4.124.1.3 变压器的变压比如图 4.11 在原绕组两端通入交变电流 I2 时，在铁心内建立磁场，产生了磁通。磁通随着电流按正弦
14、规律变化，变化的磁通穿过原，副边绕组产生感应电动势经分析得变压比 n：7= = =n21UNI若 n1,则 n1n2,U1u2.此类变压器为降压变压器。反之 nU0max+(Ui-U0)min 式中（Ui-u0）min 是稳压器的最小输入输出电压差，典型值是 3v 按一般电源指标的要求，当输入交流电压 220v 变化+10%时，电源应稳压，所以需要计算稳压电路的最低输入电压U2min =U0max+(Ui-U0)min/1.2另一方面，为了保证稳压器安全工作，要求 Ui(35)T/RL对于全波整流电路来说电容 C 为：C (35) =(35) =(6301050) F610.RL61048.电
15、容耐压值：Udm=(1.52)U2=(37.550)v根据上述数据得 C1 为 1000 F/50v6.25 稳 压 电 路 附 属 元 器 件电 容 C1 是 在 三 端 集 成 稳 压 器 输 入 线 较 长 时 用 以 旁 路 高 频 干 挠 脉 冲 ， C2 是为 了 改 算 输 出 的 瞬 态 特 性 并 具 有 消 振 作 用 。 VD5 接 在 输 入 端 与 输 出 端 之 间 是防 止 加 在 稳 压 集 成 块 电 压 过 高 而 烧 坏第七章 调试电源印制电路板按照装配图（5.2）焊接7.1 在焊接前的检测23（1）将万用表 R*100，R*1k 挡分别检测电源变压器的好
16、坏，整流二极管的极性及好坏，滤波电容的好坏。（2）按照第四章第四节检测三端集成稳压器。7.2 通电检测（1）用万用表电压挡 50V 挡检测变压器的初，次级两端的电压是否符合变压器的参数？（2）用万用表电压挡 50V 挡检测电容两端的电压。是否符合设计数据。（3）用万用表电压挡 50V 挡检测输出电压是否是 24 左右？7.3 带负载故障检测（1）输出电压过低。分别测得 A，B，U0 点的电压值。如果 A 点电压过低故障是变压器局部短路或变压器损坏。如果 B 点电压为 12V 左右，可能是某一个二极管断路。若 B 点电压为 22V左右，可能是滤波电容 C1 虚焊或容量过小。如果以上两点正常，则怀
17、疑是 CW7824 有问题。（2）输出电压为 0V测得 A，B 点电压正常，可能 是三端稳压器三个接线端与铜箔有虚焊或输出端短路且 CW7824 壳体异常发热。如果以上都正常，怀疑是 CW7824 有问题。（3）整流二极管发烫可能是 C1。C2 击穿短路。检查印制电路板上有无搭焊。（4）输出电压为 27V 左右。可怀疑是保护二极管 VD5 击穿或 CW7824 有问题参考文献1李成章. 现代化电源及电路图案. 北京：电子工业出版社2童诗白. 模拟电子技术基础. 北京：人民教育出版社243顾海远. 模拟电子技术基础. 北京：科学出版社4张龙兴 电子技术基础. 北京：人民教育出版社5曲学基，王增福
18、. 稳定电源电路设计手册M. 北京：电子工业出版杜致谢经过今半年的学习和忙碌，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有指导老师指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。在这里首先要感谢我的指导老师潘长珍。潘老师在平日里工作繁多时还能给我指导再次感谢彭湘恒同学对我的帮助，我在做毕业设计的每个阶段，查阅资料，开题报告到论文初稿，从设计草案的确定和修改到论文中期检查，从整体的把握到毕业设计的每一个细节，在整个过程中我都细心，力求做的完美。附录元件清单T 变压器 220V/24 18WIC 三端集成稳压器 CW7824Vd1-vd4 整流二极管 IN4001*4C1 电解电容 1000uf/50v25c2 电容 0.33ufc3 电容 1uf VD6 二极管 IN400115 散热片 H 型 30*40mmFU 保险 2A26
