线性直流稳压电源的设计

线性直流稳压电源的设计

摘 要

本论文详细介绍了两种线性直流稳压电源，分别为输出电压为固定±5V、带短路保护、报警的主电源，和输出0～±18V可调且带短路保护、报警的直流稳压电源。本设计是基于对电子工程系数字电子实验室现有的两款数字电路综合实验箱所使用的直流稳压电源的改进。本设计的两种直流稳压电源能够提供稳定可靠的直流输出电压，其输出电流在1.5A以下，可以满足当前实验的需要。且当因各种原因而出现短路时能及时提供可靠的保护，并对输出端的短路故障提供声光报警指示，提醒使用者及时诊断故障或切断电源，待短路故障排除后复位恢复正常工作，提高了实验箱的安全性能。由于本设计的直流稳压电源最终要安装在实验箱内，其印刷电路板、电源变压器等的设计与布局充分考虑小巧紧凑与散热的问题，其间的电气连接采用插线排式连接，又兼顾了美观大方，使得实物设计更加接近于产品！

关键词：线性直流稳压电源；短路保护；声光报警；复位恢复。

目 录

摘  要                                                                  Ⅰ

Abstract                                                                Ⅱ

任务书                                                                  Ⅲ

第一章：序言                                                             1

1.1    本设计题目的来源                                                 1

1.2    本设计的目的和意义                                               1

1.3    国内外研究现状分析                                               1

1.4    题目特色与创新之处                                               2

1.5 研究方法、技术路线、实验方案                                     2

第二章：线性直流稳压电源的理论分析                                4

2.1    线性直流稳压电源的组成部分                                       4

2.1    电源变压器概述                                                   4

2.2    整流电路概述                                                     5

2.3    滤波电路概述                                                     8

2.4    稳压电路概述                                                    11

第三章：±5V直流稳压电源                                                16

3.1   ±5V直流稳压电源的结构和组成                                      16

3.1.1   整流电路的设计                                            16

3.1.2   滤波电路的设计                                            17

3.1.3   稳压电路的设计                                            17

3.1.4   保护和报警电路的设计                                      18

3.1.5   电源输出及工作指示电路的设计                              19

3.2   ±5V直流稳压电源的元器件选择                                      20

3.2.1  电源变压器的选择                                           20

3.2.2  整流二极管的选择                                           20

3.2.3  滤波电容的选择                                             21

3.2.4  稳压模块的选择                                             21

3.2.5  保护和报警电路元件的选择                                   21

3.2.6  电源工作指示电路元件的选择                                 21

3.3  ±5V直流稳压电源的PCB板的制作                                    21

第四章：±18V直流稳压电源                                              23

4.1   ±18V直流稳压电源的结构和组成                                    23

4.1.1   整流电路的设计                                           23

      4.1.2   滤波电路的设计                                          24

      4.1.3   稳压电路的设计                                          24

      4.1.4   保护和报警电路的设计                                    26

      4.1.5   电源输出及工作指示电路的设计                            27

4.2   ±18V直流稳压电源的工作原理简述                                 28

      4.2.1   ＋18V电源的工作原理                                     28

      4.2.2   －18V电源的工作原理                                     29

4.3   ±18V直流稳压电源的元器件选择                                   30

4.3.1  电源变压器的选择                                         30

4.3.2  整流二极管的选择                                         30

4.3.3  滤波电容的选择                                           30

4.3.4  稳压电路元件的选择                                       31

4.3.5  保护和报警电路元件的选择                                 31

4.3.6  电源工作指示电路元件的选择                               32

4.4   ±18V直流稳压电源的PCB板的制作                                32

第五章：电源实物制作                                                  34

4.1元器件的焊接                                                      34

4.2电源的安装与调试                                                  35

结束语                                                                37

致谢                                                                  38

附录                                                                  39

参考文献                                                              43