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一种交流变直流变压电路

一种交流变直流变压电路
一种交流变直流变压电路

将220v 的交流电经过转换稳压分别得到12v 、-12v 、5v 、-5v 的直流电压。

一、 原理

直流稳压组成通常有:电压变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路和负载组成。

二、 设计步骤

1、 电网的初始电压

在电压的学习中我们知道有效电压的220v 的最大电压为v 2220故 我们在选择电网电压时,输入的电压峰-峰值为v 2220、频率为50Hz 。

2、 电压变压器

由于我们要得到正、负电源,故我们选择变压器时,选择如下变压 器。

在这里我们为了能够得到设计要求的正、负电压故我们将变压器的中 间输出线接地(gnd )。这样在接地的上端我们来做正电压,在接地线的下端我们来做负电压。

在电压变压器的计算如下:由理论可知要在电压至少大于稳定电压的2v 才能使用稳压器。故我们变压器的输出电压为14v 故

1

24614220n n 221==)(这样就得到了原边与附边的比为246:1。

3、整流电路

整流电路的作用是利用具有单向导电性能的整流原件,将正负交替的正弦交流电压整流成为单方向的脉动电压。但是,这种单向脉动电压往往包含着很大的脉动成分,距离理想的直流电压还差得很远。这里我们就用单相桥式整流电路来实现我们的需要。

4、滤波器

滤波器主要由电容、电感等储能元件组成。它的作用是尽可能地将单向脉动电压中的脉动成分去掉,使输出电压为比较平滑的直流电压。

5、稳压电路

稳压电路的作用是采取某些措施,使输出的直流电压在电网电压或负载电流变化时保持稳定。

最后连接上述的全部电路,这样就可以得到如下的电路图:

上图中的稳压元件U1(7812)为12v、U2(7805)为5v、U3(7905)为-5v、U4(7912)为-12v。

交流电变为直流方案

交流电变为直流方案 电力网供给用户的是交流电,而各种无线电装置需要用直流电。整流,就是把交流电变为直流电的过程。利用具有单向导电特性的器件,可以把方向和大小交变的电流变换为直流电。下面介绍利用晶体二极管组成的各种整流电路。 一、半波整流电路 图5-1、是一种最简单 的整流电路。它由电源变压器B 、整流二极管D 和负载电阻Rfz ,组成。变压器把市电电压(多为220伏)变换为所需要的交变电压e2 ,D 再把交流电 变换为脉动直流电。 下面从图5-2的波形图上看着二极管是怎样整流的。 变压器砍级电压e2 ,是一个方向和大小都随时间变化的正弦波电压,它的波形如图5-2(a)所示。在0~K时间内,e2 为正半周即变压器上端为正下端为负。此时二极管承受正向电压面导通,e2 通过它加在负载电阻Rfz上,在π~2π 时间内,e2 为负半周,变压器次级下端为正,上端为负。这时D 承受反向

电压,不导通,Rfz,上无电压。在π~2π 时间内,重复0~π 时间的过程,而在3π~4π时间内,又重复π~2π 时间的过程…这样反复下去,交流电的负半周就被"削"掉了,只有正半周通过Rfz,在Rfz上获得了一个单一右向(上正下负)的电压,如图5-2(b)所示,达到了整流的目的,但是,负载电压Usc 。以及负载电流的大小还随时间而变化,因此,通常称它为脉动直流。 这种除去半周、图下半周的整流方法,叫半波整流。不难看出,半波整说是以"牺牲"一半交流为代价而换取整流效果的,电流利用率很低(计算表明,整流得出的半波电压在整个周期内的平均值,即负载上的直流电压Usc =0.45e2 )因此常用在高电压、小电流的场合,而在一般无线电装置中很少采用。 二、全波整流电路 如果把整流电路的结构作一些调整,可以得到一种能充分利用电能的全波整流电路。图5-3 是全波整流电路的电原理图。 全波整流电路,可以看作是由两个半波整流电路组合成的。变压器次级线圈中间需要引出一个抽头,把次组线圈分成两个对称的绕组,从而引出大小相等但极性相反的两个电压e2a 、e2b ,构成e2a 、D1、Rfz与e2b 、D2 、Rfz ,两个通电回路。 全波整流电路的工作原理,可用图5-4 所示的波形图说明。在0~π 间内,e2a 对Dl为正向电压,D1 导通,在Rfz 上得到上正下负的电压;e2b 对D2 为反向电压,D2 不导通(见图5-4(b)。在π-2π时间内,e2b 对D2 为正向电压,D2 导通,在Rfz 上得到的仍然是上正下负的电压;e2a 对D1 为反向电压,D1 不导通(见图5-4(C)。

直流电压变换电路复习过程

直流电压变换电路

第七章直流电压变换电路 目的要求 1.掌握直流电压变换电路的基本原理和三种控制变换方式。 2.了解晶闸管直流电压变换电路的工作原理及晶闸管换流原理。 3.掌握降压和升压直流变换电路的工作原理及库克(Cuk)电路的工作原理。 4. 了解复合直流电压变换电路的组成及应用。 主要内容及重点难点 1. 直流电压变换电路的基本原理 2. 直流电压变换电路的三种控制变换方式 3. 晶闸管直流电压变换电路的工作原理 4. 晶闸管换流原理 5. 降压及升压直流变换电路的工作原理 6. 库克(Cuk)电路的工作原理 7. 复合直流电压变换电路的组成以及应用 第一节直流电压变换电路的工作原理及分类 直流电压变换电路也称为直流斩波器,它是将直流电压变换为另一固定电压或大小可调的直流电压的电路。具有效率高、体积小、重量轻、成本低等优点,广泛地应用于可控直流开关稳压电源、直流电动机调速控制和焊接电源等。 一、直流电压变换电路的工作原理

1.电路构成:如图7-1所示为直流电压变换电路原理图及工作波形图, R 为负载;S 为控制开关,是电路中的关键功率器件,它可用普通型晶闸管、可关断晶闸管GTO 或者其它自关断器件来实现。 2.电路输出波形: a) b) 图7-1 直流电压变换电路原理图及工作波形 a) 电路原理图 b) 工作波形 3.工作原理分析: 当开关S 闭合时,负载电压u o =U d ,并持续时间t on ,当开关S 断开时,负载上电压u o =0V ,并持续时间t off 。则T =t on +t off 为直流变换电路的工作周期,电路的输出电压波形如图7-1b 所示。若定义占空比为T t k on = ,则由波形图上可得输出电压得平均值为 d d on d off on on o kU U T t U t t t U ==+= (7-1) 只要调节k ,即可调节负载的平均电压。 二、直流电压变换电路的三种控制方式 直流电压变换电路主要由以下三种控制方式。 1) 脉冲宽度调制(PWM ):脉冲宽度调制也称定频调宽式,保持电路频率f = l /T 不变,即工作周期T 恒定,只改变开关S 的导通时间t on 。

交流变换为直流的稳定电源设计方案

交流变换为直流的稳定电 源设计方案 1.1.设计目的及意义 本次设计的直流稳压电源和直流稳流电源具有较高的实用价值。通过本次设计让我充分理解了直流稳压电源和直流稳流电源的工作原理,了解其工作特点以及目前市面上一些直流稳定电源存在的一些缺陷。通过设计尽量去完善直流稳定电源系统。使得这个电源在使用的时候尽量便捷,尽量直观。在一系列的设计过后能够使自己初步形成工程设计的基本思想和一般设计方法。此外通过本次设计让我学到了一些东西:较熟练的掌握了电子线路仿真软件(Multisim2001)的使用。 1.2.设计的任务及要求 要求完成的主要任务: 设计并制作交流变换为直流的稳定电源。 基本要求: (1)稳压电源在输入电压220V、50Hz、电压变化围+15%~-20%条件下:a.输出电压可调围为+9V~+12V b.最大输出电流为1.5A c.电压调整率≤0.2%(输入电压220V变化围+15%~-20%下,空载到满载)d.负载调整率≤1%(最低输入电压下,满载) e.纹波电压(峰-峰值)≤5mV(最低输入电压下,满载) f.效率≥40%(输出电压9V、输入电压220V下,满载) g.具有过流及短路保护功能 (2)稳流电源在输入电压固定为+12V的条件下: a.输出电流:4~20mA可调

b.负载调整率≤1%(输入电压+12V、负载电阻由200Ω~300Ω变化时,输出电流为20mA时的相对变化率) 2.设计方案 2.1.直流稳压电源电路设计 2.1.1.晶体管串联式直流稳压电路 该电路中,输出电压UO经取样电路取样后得到取样电压,取样电压与基准电压进行比较得到误差电压,该误差电压对调整管的工作状态进行调整,从而使输出电压发生变化,该变化与由于供电电压UI发生变化引起的输出电压的变化正好相反,从而保证输出电压UO为恒定值(稳压值)。因输出电压要求从0 V起实现连续可调,因此要在基准电压处设计辅助电源,用于控制输出电压能够从0 V开始调节。 单纯的串联式直流稳压电源电路很简单,但增加辅助电源后,电路比较复杂,由于都采用分立元件,电路的可靠性难以保证。 2.1.2.采用三端集成稳压器电路 该电路采用输出电压可调且部有过载保护的三端集成稳压器,输出电压调整围较宽,设计一电压补偿电路可实现输出电压从0 V起连续可调,因要求电路具有很强的带负载能力,需设计一软启动电路以适应所带负载的启动性能。该电路所用器件较少,成本低且组装方便、可靠性高。 2.1. 3.用单片机制作的可调直流稳压电源 该电路采用可控硅作为第一级调压元件,用稳压电源芯片LM317,LM337作为第二级调压元件,通过AT89CS51单片机控制继电器改变电阻网络的阻值,从而改变调压元件的外围参数,并加上软启动电路,获得0~24 V,0.1 V步长,驱动能力可达1 A,同时可以显示电源电压值和输出电流值的大小。

0~12V可调直流稳压电源设计

0~12V可调直流稳压电源电路图 适合电子爱好者制作的从0V起调的稳压电源的电路如图所示。 0~12V可调直流稳压电源电路 电路工作原理:由电阻R4、R5组成的采样电路将输出电压Vo的一部分送入运算放大器IC1的反相端,它与由稳压管VZ3、电阻R2和电位器RP组成的基准电压(晶体管V1、稳压管VZ1、电阻R0、R1组成的恒流源为稳压管VZ3提供稳定的电流)相比较,将比较结果送至输出端,从而控制晶体管V3的导通电压。如果电位偏低,使Vo减小,采样电路亦使晶体管V3的c-e结电压减小,从而使Vo升高,反之亦然。如此起到了稳定输出电压的作用。 晶体管V4和电阻R7组成过电流保护电路。当输出电流超过额定电流(本电源为1A)时,V4导通,使晶体管V2和V3截止,输出端无电压输出,防止了电源损坏。 当输出电压小于6V,电流较大且输入电压又很高时,晶体管V3极间压差较大,会引起V3调整管功耗过大,为此本电源特别设置了电压自动转换电路,它由运算放大器IC2与电阻R8、稳压管VZ4及继电器K等组成。稳压管VZ4与电阻R8组成IC2运算放大器的基准电压,当输出电压低于6V时,IC2输出低电平,继电器K 不吸合,触点K1-1、K1-2分别接至变压器8V绕组和6V绕组稳压管;当输出电压高于6V时,IC2输出高电平,K1吸合,K1-1、K1-2分别接至变压器16V绕组和12V稳压管上。由上可知,在输出电压低时,输人电压也低;输出电压高时,输人电压也高,从而减小V3的功耗。电阻R9和电容C4组成继电器节能电路,可减小C2的功耗。 元器件选择:电路中变压器T选用二次带中心抽头的16V、功率为20OW的变压器。运算放大器选用LM324单源四运算放大器。稳压管VZ1选用4V左右的,VZ2选甲8V,VZ3a和VZ3b分别选用6V和12V的,要求稳压值准确,VZ4选用5.5~5.8V的稳压管。晶体管V1要求β大于150,V3选用大功率NPN晶体管,型号不限,制作中要加足够的散热片。电阻R7选用5V/0.6Ω的水泥电阻。其他元器件按图所示选用即可。

交流电与直流电区别

交流电和直流电的区别 交流电即交变电流,大小和方向都随时间做周期性变化的电流。 直流电则相反。电网公司一般使用交流电方式送电,但有高压直流电用于远距离大功率输电、海底电缆输电、非同步的交流系统之间的联络等高压直流输电方式与高压交流输电方式相比,有明显的优越性.历史上仅仅由于技术的原因,才使得交流输电代替了直流输电.下面先就交流电和直流电的主要优缺点作出比较,从而说明它们各自在应用中的价值. 交流电的优点主要表现在发电和配电方面:利用建立在电磁感应原理基础上的交流发电机可以很经济方便地把机械能(水流能、风能……)、化学能(石油、天然气……)等其他形式的能转化为电能;交流电源和交流变电站与同功率的直流电源和直流换流站相比,造价大为低廉;交流电可以方便地通过变压器升压和降压,这给配送电能带来极大的方便.这是交流电与直流电相比所具有的独特优势. 直流电的优点主要在输电方面: ①输送相同功率时,直流输电所用线材仅为交流输电的2/3~l/2 直流输电采用两线制,以大地或海水作回线,与采用三线制三相交流输电相比,在输电线载面积相同和电流密度相同的条件下,即使不考虑趋肤效应,也可以输送相同的电功率,而输电线和绝缘材料可节约1/3.如果考虑到趋肤效应和各种损耗(绝缘材料的介质损耗、磁感应的涡流

损耗、架空线的电晕损耗等),输送同样功率交流电所用导线截面积大于或等于直流输电所用导线的截面积的1.33倍.因此,直流输电所用的线材几乎只有交流输电的一半.同时,直流输电杆塔结构也比同容量的三相交流输电简单,线路走廊占地面积也少. ②在电缆输电线路中,直流输电没有电容电流产生,而交流输电线路存在电容电流,引起损耗. 在一些特殊场合,必须用电缆输电.例如高压输电线经过大城市时,采用地下电缆;输电线经过海峡时,要用海底电缆.由于电缆芯线与大地之间构成同轴电容器,在交流高压输线路中,空载电容电流极为可观.一条200kV的电缆,每千米的电容约为0.2μF,每千米需供给充电功率约3×103kw,在每千米输电线路上,每年就要耗电2.6×107kw·h.而在直流输电中,由于电压波动很小,基本上没有电容电流加在电缆上. ③直流输电时,其两侧交流系统不需同步运行,而交流输电必须同步运行.交流远距离输电时,电流的相位在交流输电系统的两端会产生显著的相位差;并网的各系统交流电的频率虽然规定统一为50HZ,但实际上常产生波动.这两种因素引起交流系统不能同步运行,需要用复杂庞大的补偿系统和综合性很强的技术加以调整,否则就可能在设备中形成强大的循环电流损坏设备,或造成不同步运行的停电事故.在技术不发达的国家里,交流输电距离一般不超过300km而直流输电线路互连时,它两端的交流电网可以用各自的频率和相位运行,不需进行同步调整.

第5章直流-直流变换电路习题

一、问答题 5-1、试说明直流斩波器主要有哪几种电路结构试分析它们各有什么特点 答:直流斩波电路主要有降压斩波电路(Buck ),升压斩波电路(Boost ),升-降压斩波电路(Buck-Boost )和库克(Cuk )斩波电路。 降压斩波电路是输出电压的平均值低于输入电压的变换电路。它主要用于直流稳压电源和直流电机的调速。 升压斩波电路是输出电压的平均值高于输入电压的变换电路。它可用于直流稳压电源和直流电机的再生制动。 升-降压变换电路是输出电压的平均值可以大于或小于输入直流电压,输出电压与输入电压极性相反。主要用于要求输出与输入电压反向,其值可大于或小于输入电压的直流稳压电源。 库克电路也属升-降压型直流变换电路,但输入端电流波纹小,输出直流电压平稳,降低了对滤波器的要求。 5-2、简述图3-1基本降压斩波电路的工作原理。 输出电压电流波形。 答:0=t 时刻驱动V 导通,电源E 向负载供电,负载电压E u =0,负载电流0i 按指数曲线上升。1t t =时控制V 关断,二极管VD 续流,负载电压0u 近似为零,负载电流呈指数曲线下降。通常串接较大电感L 使负载电流连续且脉动小。 5-3、根据下图简述升压斩波电路的基本工作原理。(图中设:电感L 、与电容 C 足够大) 输出电流波形 答:当V 处于通态时,电源E 向电感L 充电,设充电电流为i 1,L 值很大,i 1基本恒定,同时电容C 向负载供电,C 很大,使电容器电压u 0基本不变,设V 处于通态的时间为t on ,在t on 时间内,电感L 上积蓄的能量为EI 1t on ; 图3-2 基本升压斩 图3-1基本降压斩波电路

变频器直流电如何转变成交流电解读-民熔

变频器直流电如何转变成交流电-民熔 变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。民熔变频器靠内部IGBT 的开断来调整输出电源的电压和频率,根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的,另外,变频器还有很多的保护功能,如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高,变频器也得到了非常广泛的应用。

直流->振荡电路->变压器(隔离、变压)->交流输出 方波发生器以50赫兹的频率改变直流电流。使用窦性和准窦性滤波器。波浪的形状类似于长城的裂缝。当方波上下波动时,方波的突变约为5V。信号放大器将电压突变提高到12V左右,变压器将输出电压提高到220V。 如何将直流电转换成交流电? 有三种可能性: 1用直流电来驱动直流发动机--机械传动到发电机来输送交流电;这

是最古老的方法,但仍有人使用,成本低,维护方便从。到它仍然用于高性能转换。 2这是一种比较先进、成本较高的方法,主要用于小电厂的改造;三个。机械式可控震源变换器的原理是在变压器的二次区域内使可以通过变压器的直流电间歇交流。这是一种古老的方法,现在已经基本上被淘汰了。 现在日本发现了一种可以转化的有机物质

交流电是指电压或电流的振幅振荡0,即有正负两种,方向会改变,但不一定是正弦的。 直流电不是恒定的,它的振幅可以改变,但不会其他。有换句话说,它总是积极的或消极的。 晶闸管不能只用于逆变器,它只起开关作用。必须用振荡电路控制晶闸管的通断状态,以获得方波交流电。经过电压转换和滤波后,可以确定纯正弦变化。 UPS-UPS-UPS(无中断电源系统)使用逆变电路,即振荡器的直流驱动来产生交流振动,这种振动通常是方波收到时。滤波电路去除了50赫兹的上振动,可以得到相对纯净的50赫兹交流电。

±12V简易直流稳压电源课程设计设计

电工与电子技术课程设计直流稳压电源设计 专业 班级 姓名 指导教师 日期_ __

前言 主要内容: 课题名称与技术要求: 设计课题:串联型晶体管稳压电源 <1>输出直流电压Uo=12V,且连续可调,调节范围±2V <2>最大输出电流Ilm≤200mA <3>稳压系数Sr<10% <4>具有过流保护功能 资料收集与工作过程简介: 在这次课程设计的过程中,我仔细看了课程设计的要求,去逸夫图书馆借了相关的资料,查阅了设计论文的格式样本,比较了各种设计方案的优劣,最终把自己觉得最好的方案的相关参数计算出来。自从上个学期开始,我们就开始学电工,这学期的模电在实际生活中十分有用,在设计过程中我也发现了许多问题,正如参加飞思卡尔设计电路焊板子一样,我还有很多不足之处。通过了对该电路的设计,调试,我学会了用整流变压器,整流二极管,滤波电容以及集成稳压器等元件设计直流稳压电源。 这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。

目录 摘要---------------------------------------------------------------------4 设计要求---------------------------------------------------------------6 主要器件选择---------------------------------------------------------9 单元电路设计原理,参数计算------------------------------------12 结论与心得体会-----------------------------------------------------17 参考文献--------------------------------------------------------------18 元器件明细表--------------------------------------------------------19

220v交流电转5v直流电的电源设计

220v交流电转5v直流电的电源设计(电路图+详解) 一.电路实现功能 该电路输入家用220v交流电,经过全桥整流,稳压后输出稳定的5v直流电。 二.特点 方便实用,输出电压稳定,最大输出电流为1A,电路能带动一定的负载 三.电路工作原理 从图上看,变压器输入端经过一个保险连接电源插头,如果变压器或后面的电路 发生短路,保险内的金属细丝就会因大电流引发的高温溶化后断开。 变压器后面由4个二极管组成一个桥式整流电路,整流后就得到一个电压波动很大的直流电源,所以在这里接一个330uF/25V的电解电容。 变压器输出端的9V电压经桥式整流并电容滤波,在电容C1两端大约会有11V 多一点的电压,假如从电容两端直接接一个负载,当负载变化或交流电源有少许波动都会使C1两端的电压发生较大幅度的变化,因此要得到一个比较稳定的电压,在这里接一个三端稳压器的元件。 三端稳压器是一种集成电路元件,内部由一些三极管和电阻等构成,在分析电路时可简单的认为这是一个能自动调节电阻的元件,当负载电流大时三端稳压器内

的电阻自动变小,而当负载电流变小时三端稳压器内的电阻又会自动变大,这样就能保持稳压器的输出电压保持基本不变。 因为我们要输出5V的电压,所以选用7805,7805前面的字母可能会因生产厂家不同而不同。LM7805最大可以输出1A的电流,内部有限流式短路保护,短时间内,例如几秒钟的时间,输出端对地(2脚)短路并不会使7805烧坏,当然如果时间很长就不好说了,这跟散热条件有很大的关系。 三端稳压器后面接一个105的电容,这个电容有滤波和阻尼作用。 最后在C2两端接一个输出电源的插针,可用于与其它用电器连接,比如MP3等。 虽然7805最大电流是一安培,但实际使用一般不要超过500mA,否则会发热很大,容易烧坏。一般负载电有200mA以上时需要散热片。 四.设计过程 平时对于5v 的直流电源需求的情况比较多,在单片机,以及一些电路中应用的较多,因此,为了更方便快捷的由220v 的交流电得到这样的电源,故设计了一个电路。 首先,翻阅了参考书,复习了整流稳压的一些电路知识,然后设计出一个实现电路,使用了portel99绘制出电路图,对电路进行简单的仿真和校验。

直流稳压电源电路设计

模拟电子技术课程设计报告 题目名称:直流稳压电源电路设计姓名: 学号: 班级: 指导教师: 成绩:

目录 1课程设计任务和要求 2 2方案设计 2 3单元电路设计与参数计算 4 4总原理图及元器件清单9 5安装与调试 11 6性能测试与分析12 7结论与心得14 8参考文献 14

课程设计题目: 直流稳压电源电路设计 一、课程设计任务和要求: 1)用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计固定的正负直流电源(±12V)。 2)输出可调直流电压,范围:1.5∽15V; 3)输出电流:IOm≥1500mA;(要有电流扩展功能) 4)稳压系数Sr≤0.05;具有过流保护功能。 二、方案设计: 稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成,如下图1所示,其整流与稳压过程的电压输出波形如图2所示。 图1稳压电源的组成框图 图二整流与稳压过程波形图 电网供电电压交流220V(有效值)50Hz,要获得低压直流输出,首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。降压后的交流电压,通过整流电路变成单向直流电,但其幅度变化大(即脉动大)。脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑,脉动小的直流电,即将交流成份滤掉,保留其直流成份。滤波后的直流电压,再通过稳压电路稳压,便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出,供给负载RL。

方案一、单相半波整流电路 半波单相整流电路简单,电路及其电压输出波形分别如图3、图4所示,使用元件少,它只对交流电的一半波形整流,其输出波形只利用了交流电的一半波形则整流效率不高,且输出波形脉动大,其值为:S= =≈1.57,直流成分小,= ≈0.45,变压器利用率低。 图3 单相半波整流电路 图 4 单相半波整流电路电压输出波形图 方案二、单相全波整流电路 使用的整流器件是半波电路的两倍,整流电压脉动较小,是半波的一半,无滤波电路时的输出电压=0.9,变压器的利用率比半波电路的高,整流器件所承受的反向电压要求较高。 方案三、单相桥式整流电路 单相桥式整流电路使用的整流器件较多,但其实现了全波整流电路,它将的负半周也利用起来,所以在变压器副边电压有效值相同的情况下,输出电压的平均值是半波整流电路的两倍,且如果负载也相同的情况下,输出电流的平均值也是半波整流电路的两倍,且其与半波整流电路相比,在相同的变压器副边电压下,对二极管的参数要求一样,还具有输出电压高、变压器利用率高、脉动小等优点。所以综合三种方案的优缺点决定用方案三。

可调直流稳压电源的工作原理

可调直流稳压电源的工 作原理 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

可调直流稳压电源设计 摘要 可调直流稳压电源是采用当前国际先进的高频调制技术,其工作原理是将开关电源的电压和电流展宽,实现了电压和电流的大范围调节,同时扩大了目前直流电源供应器的应用。直流稳压电源的控制芯片是采用目前比较成熟的进口元件,功率部件采用现国际上最新研制的大功率器件,可调直流稳压电源设计方案省去了传统直流电源因工频变压器而体积笨重。与传统电源相比高频直流电源就较具有体积小、重量轻、效率高等优点,同时也为大功率直流电源减小体积创造了条件,此电源又称高频可调式开关电源。可调直流稳压电源保护功能齐全,过压、过流点可连续设置并可预视,输出电压可通过触控开关控制。 关键词:开关稳压电源;开关变压器;高频直流电源 目录

1可调直流稳压电源 可调直流稳压电源的工作原理 参数稳压器在输入交流电压150V-260V时,输出稳压在220V效果效于和高于这个范围,其效率要下降。采用单片微机进行第一步控制,使310V以下和90V以上的输入电压,调整控制在190V—250V范围,再用参数稳压器进行稳压效果很好。 由市电输入的交流电压变化波动很大,经过过压吸收滤波电路将高频脉冲等干扰电压滤去后,送入直流开关稳压电源、交流取样电路和控制执行电路。 直流开关稳压电源的功率小,但能把60-320V的交流电压娈换成+5V,+12V,-12V 的直流电压。+5V电压供给单片微机使用,±12V电压供给控制电路的大功率开关模块使用。 单片微机把取样电路采集到的输入电压数据,分析判断并发出控制信号送到触发电路,控制调节输出电压。 控制执行电路由SSR过零开关大功率模块和带抽头的自耦变压器组成。SSR之间采用RC吸收电路吸收过电压和过电流,使SSR在开关时不会损坏。控制执行电路把 90-310V的输入电压控制在190V-240V范围,再送到参数稳压器进行精确稳压。 参数稳压器由电感和电容组成LC振荡器,振荡频率50HZ。无论市电怎么变化,其振荡频率不会改变,因此输出电压不会变化,稳压精度高。即使输入电压波形失真很大,经参数稳压器振荡输出后却是标准的正弦波,因此稳压电源有强的抗干扰能力和净化能力。

交流变直流变换电路综述

班级:11自动化2班姓名:王帅学号:201110320222 电力电子技术论文 交流变直流变换电路综述 基本概念 交直流转换有热电变换、电动系、静电系、电子系等方法。迄今,热电变换仍是一种误差小、灵敏度高、有较好稳定性的交直流转换方法。交流/直流(AC/DC)变换器AC-DC transfer 热电变换器由加热丝和热电偶组成,其间有云母绝缘,热电变换器原理示意图1.加热丝;2.云母片;3.热偶洪.隔离云母片; 5.冷端散热片;6.加热丝引线刃.热偶引线电流通过加热丝所产生的热量使热电偶产生热电势,大小决定于通过加热丝的电流。有效值相等的交流和直流电流在加热丝上产生的电功率相等,翰出的热电势也相等,由此可实现交直流电流的比较。热电变换器的交直流转换误差中包含有在热电转换过程中通过直流和交流电流时,由于一些物理效应(汤姆孙效应和帕尔蒂效应)的影响不同所引起的直流误差,这是因为,这些效应所引起的附加发热在通过直流时不能像通过交流时可以抵消。此外,还有高频下容性泄漏和趋肤效应所引起的高频误差,以及低频下温度波动所引起的低频误差。单元热电变换器的转换误差小于1 x 10一5,使用频率可到10MHZ;多元热电变换器的转换误差则小于1 x 10,但其频率特性较单元热点变换器的差,一般只使用在100khz以下。中国研制的具有保护热电偶的多元热电变换器在4OHZ- 15kHZ范围内交直流转换误差小于1 x 10一‘。还有一种称为薄膜型的热电变换器,是利用集成电路制造技术将加热丝和热偶都集中在一块小基片上而成的,目前有的已做到2(X)多个结。其频率特性介于单结和多结变换器之间,可使用到1 MHz以上,在100翻Hz以下不确定度也可达10一6数t级。近年来发展起来的模数转换器和采样及数据处理技术,也可看作为一种交直流转换方法,尽管准确度目前还比不上热电转换,但已经取得了很多实际应用。当模数转换器对交流信号采样测量时,得到的是交流信号的瞬时值,再按照交流量的定义,通过计算获得如有效值、平均值等特征量模数转换器一般是以直流参考电压(齐纳管)为转换标准的,因此实际上这也是一种交直流转换。为了提高转换精度,人们在提高数模转换器的性能(速率和位数)、改进采样策略和数据处理。由于方法等方面进行了有意义的工作 工作原理 单相AC-DC变换电路设计以Boost升压斩波电路为主电路,MSP430F1611单片机作为微处理器。通过检测电路,单片机控制电路,驱动电路完成对Boost 升压斩波电路实现闭环反馈控制。硬件电路包括Boost升压斩波电路拓扑、场效应管驱动电路、电压采样电路、电流采样电路、矩阵键盘、5110液晶显示模块、辅助电源供电模块、和MSP430F1611单片机最小系统控制电路。 设计以Boost升压斩波拓扑电路作为电源主电路,控制部分以MSP430F1611单片机为控制微处理器。交流20V-30V输入电压条件下Boost升压斩波电路可满

直流稳压电源电路设计76283

题目 直流稳压电源电路设计 一、设计任务与要求 1.用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计固定的正负直流电源(±12V ); 2.输出可调直流电压,范围1.5∽15V ; 3.输出电流I O m ≥1500mA ;(要有电流扩展功能) 4. 稳压系数Sr ≤0.05;具有过流保护功能。 二、方案设计与论证 稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成,如下图1所示,其整流与稳压过程的电压输出波形如图2所示。 图1 稳压电源的组成框图 图2 整流与稳压过程波形图 电网电压U1 电源 变压器U2 整流电路U3 滤波电路Ui 稳压电路Uo 负载RL

电网供电电压交流220V(有效值)50Hz,要获得低压直流输出,首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。降压后的交流电压,通过整流电路变成单向直流电,但其幅度变化大(即脉动大)。脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑,脉动小的直流电,即将交流成份滤掉,保留其直流成份。滤波后的直流电压,再通过稳压电路稳压,便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出,供给负载RL。 方案一、单相半波整流电路 半波单相整流电路简单,电路及其电压输出波形分别如图3、图4所示,使用元件少,它只对交流电的一半波形整流,其输出波形只利用了交流电的一半波 形则整流效率不高,且输出波形脉动大,其值为2 2 / 2 1.57 2 2 / U S U π π ==≈;直流成 分小; o U=2 2U π ≈0.45 2 U,变压器利用率低。 图3 单相半波整流电路图4 单相半波整流电路电压输出波形

方案二、单相全波整流电路 使用的整流器件是半波电路的两倍,整流电压脉动较小,是半波的一半,无滤波电路时的输出电压o U =0.92U ,变压器的利用率比半波电路的高,整流器件所承受的反向电压要求较高。 方案三、单相桥式整流电路 单相桥式整流电路使用的整流器件较多,但其实现了全波整流电路,它将2 u 的负半周也利用起来,所以在变压器副边电压有效值相同的情况下,输出电压的平均值是半波整流电路的两倍,且如果负载也相同的情况下,输出电流的平均值也是半波整流电路的两倍,且其与半波整流电路相比,在相同的变压器副边电压下,对二极管的参数要求一样,还具有输出电压高、变压器利用率高、脉动小等优点。 我的选择:综合三种方案的优缺点决定用方案三 三、单元电路设计与参数计算 整流电路采用单相桥式整流电路,电路如图5所示, 图5 单相桥式整流电路

交流电压_直流电压转换电路(课程设计)

电子技术课程设计 简要说明: 该电路将微小的输入交流信号u i 的有效值精确地转换成为直流电压输出U o ,以便于用直流电表进行测量。 思考题: 1.直接用二极管整流电路能否实现上述电路功能?为什么? 2.该电路能够测量的信号的频率范围是多少? 参考文献: 施良驹 《集成电路应用集锦》电子工业出版社,1988,6 何希才,白广存 《最新集成电路应用300例》科学技术文献出版社,1995 庄效恒,李燕民 《模拟电子技术》机械工业出版社,1998,2 R 3 u i 10μF U o C

一、课题名称:交流电压/直流电压转换电路 二、课题摘要:该电路将微小的输入交流信号ui的有效值精确地转换成为直流电压输出Uo,以便于用直流电表进行测量。 三、电路原理图: R 3 u i U o C 四、工作原理分析: (一)、电路原理分析 本电路依次运用微分运算放大电路、半波整流电路和积分电路将微小的交流 信号 i u的有效值精确的转换为直流电压输出 o U。 第一部分:同向比例运算电路。 ·· 此电路为同向比例运算电路。由[1]P129,根据虚断路原则,0 i i=,1R上的 压降为0。 i u u + =。 电阻 2 R上的电压

223 f o R u u u R R θ -== + 由虚断路原则u u +-≈, 有 223 o R u u R R += + 代入i u u +=,得 32 (1)o i R u u R =+ 放大倍数 32 1511 2.510 uf R A R =+ =+ = (2) 当2i u 在正半周期时1D 导通,2D 截止。 由虚断路原则,流入运放输入端的净输入电流0d i =,0u +=。 由虚短路原则0u u +-≈=,所以反向输入端为虚地, 故有: 214 i u i R = , 55 o o f u u u i R R --= =-;

电路(EDA)实训 直流稳压电源

新疆大学 实习(实训)报告 实习(实训)名称:电工电子实习(EDA) 学院: 专业、班级: 指导教师: 报告人: 学号: 时间: 绪论 软件介绍 Multisim是加拿大图像交互技术公司(Interactive Image Technoligics简称IIT公司)推出的以Windows为基础的仿真工具,适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力。

工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图,并对电路行为进行仿真。Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容,这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计,这也使其更适合电子学教育。通过Multisim和虚拟仪器技术,PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。 EDA的应用 EDA就是“Electronic Design Automation”的缩写技术已经在电子设计领域得到广泛应用。发达国家目前已经基本上不存在电子产品的手工设计。一台电子产品的设计过程,从概念的确立,到包括电路原理、PCB版图、单片机程序、机内结构、FPGA的构建及仿真、外观界面、热稳定分析、电磁兼容分析在内的物理级设计,再到PCB钻孔图、自动贴片、焊膏漏印、元器件清单、总装配图等生产所需资料等等全部在计算机上完成。EDA技术借助计算机存储量大、运行速度快的特点,可对设计方案进行人工难以完成的模拟评估、设计检验、设计优化和数据处理等工作。EDA已经成为集成电路、印制电路板、电子整机系统设计的主要技术手段。美国NI公司(美国国家仪器公司)的Multisim 9软件就是这方面很好的一个工具。而且Multisim 9计算机仿真与虚拟仪器技术(LABVIEW 8)(也是美国NI公司的)可以很好的解决理论教学与实际动手实验相脱节的这一老大难问题。学员可以很好地、很方便地把刚刚学到的理论知识用计算机仿真真实的再现出来。并且可以用虚拟仪器技术创造出真正属于自己的仪表。极大地提高了学员的学习热情和积极性。真正的做到了变被动学习为主动学习。这些在教学活动中已经得到了很好的体现。还有很重要的一点就是:计算机仿真与虚拟仪器对教员的教学也是一个很好的提高和促进。 1.设计目的 1.)通过设计实验,全面掌握电路分析的内容,基本原理和概念 2.)掌握元件模型对基本电路进行分析的方法。 3.)通过此实验掌握集成稳压器的基本原理 4.)通过集成直流稳压电源的设计,安装和调试,学会选择变压器、整流二极管、滤波电容、集成稳压器及相关元器件设计直流稳压电源; 5.)掌握直流稳压电路的调试及主要技术指标的测试方法。

一种交流变直流变压电路

将220v 的交流电经过转换稳压分别得到12v 、-12v 、5v 、-5v 的直流电压。 一、 原理 直流稳压组成通常有:电压变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路和负载组成。 二、 设计步骤 1、 电网的初始电压 在电压的学习中我们知道有效电压的220v 的最大电压为v 2220故 我们在选择电网电压时,输入的电压峰-峰值为v 2220、频率为50Hz 。 2、 电压变压器 由于我们要得到正、负电源,故我们选择变压器时,选择如下变压 器。 在这里我们为了能够得到设计要求的正、负电压故我们将变压器的中 间输出线接地(gnd )。这样在接地的上端我们来做正电压,在接地线的下端我们来做负电压。 在电压变压器的计算如下:由理论可知要在电压至少大于稳定电压的2v 才能使用稳压器。故我们变压器的输出电压为14v 故 1 24614220n n 221==)(这样就得到了原边与附边的比为246:1。

3、整流电路 整流电路的作用是利用具有单向导电性能的整流原件,将正负交替的正弦交流电压整流成为单方向的脉动电压。但是,这种单向脉动电压往往包含着很大的脉动成分,距离理想的直流电压还差得很远。这里我们就用单相桥式整流电路来实现我们的需要。 4、滤波器 滤波器主要由电容、电感等储能元件组成。它的作用是尽可能地将单向脉动电压中的脉动成分去掉,使输出电压为比较平滑的直流电压。 5、稳压电路 稳压电路的作用是采取某些措施,使输出的直流电压在电网电压或负载电流变化时保持稳定。 最后连接上述的全部电路,这样就可以得到如下的电路图: 上图中的稳压元件U1(7812)为12v、U2(7805)为5v、U3(7905)为-5v、U4(7912)为-12v。

+-12V直流稳压电源设计

12V直流稳压电源设计 一、摘要 直流稳压电源是一种当电网电压波动或温度、负载改变时,能保持输出直流电压基本不变的电源。其电源电路包括电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个环节。设计中要用的元件有变压器、稳压器、整流二极管、电解电容等。实测结果表明,该装置实现了题目要求的全部功能,实现了题目的基本要求。 关键词:直流、整流、稳压、滤波、电源 二、设计目的 1.学会选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源。 2.掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测试方法。 3.培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。 三、设计任务 设计一个直流稳压线性电源,输入220V,50Hz的正弦交流信号,输出±12V对称稳压直流电。 四、遇到问题 因为是模拟电路所以误差会比较大,电路的准确性往往取决于整个电路的线路连接及器件,一旦某条线路出现问题则整个电路无法正常工作,或者某个器件因为电压过大而烧坏则此电路失败。要注意输入电压的器件如稳压管,一旦输入过大电压那么它绝对会烧坏,只

能换新的来替代。 五、原理电路和程序设计电路原理方框图 1.直流稳压电源的基本原理 下面将就直流稳压电源各部分的作用作简单陈述。 (1)是降压变压器,它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压,并送给整流电路,变压器的变比由变压器的副边电压确定。 (2)整流滤波电路:利用单向导电元件,把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电。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。 (3)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。 六、电路图和各部分波形图

如何直流电(DC)变交流电(AC知识分享

查看文章 如何直流电(DC)变交流电(AC)?---逆变器-有电路图(最下) 2010-01-16 16:31 逆变器(inverter)是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220v50HZ 正弦或方波)。应急电源,一般是把直流电瓶逆变成220V交流的。 通俗的讲,逆变器是一种将直流电(DC)转化为交流电(AC)的装置。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成. 利用TL494组成的400W大功率稳压逆变器电路。它激式变换部分采用 TL494,VT1、VT2、VD3、VD4构成灌电流驱动电路,驱动两路各两只60V/30A的MOS FET开关管。如需提高输出功率,每路可采用3~4只开关管并联应用,电路不变。TL494在该逆变器中的应用方法如下: 第1、2脚构成稳压取样、误差放大系统,正相输入端1脚输入逆变器次级取样绕组整流输出的15V直流电压,经R1、R2分压,使第1脚在逆变器正常工作时有近4.7~5.6V取样电压。反相输入端2脚输入5V基准电压(由14脚输出)。当输出电压降低时,1脚电压降低,误差放大器输出低电平,通过PWM电路使输出电压升高。正常时1脚电压值为5.4V,2脚电压值为5V,3脚电压值为0.06V。此时输出AC电压为235V(方波电压)。第4脚外接R6、R4、C2设定死区时间。正常电压值为0.01V。第5、6脚外接CT、RT设定振荡器三角波频率为100Hz。正常时5脚电压值为1.75V,6脚电压值为3.73V。第7脚为共地。第8、11脚为内部驱动输出三极管集电极,第12脚为TL494前级供电端,此三端通过开关S控制TL494的启动/停止,作为逆变器的控制开关。当S1关断时,TL494无输出脉冲,因此开关管VT4~VT6无任何电流。S1接通时,此三脚电压值为蓄电池的正极电压。第9、10脚为内部驱动级三极管发射极,输出两路时序不同的正脉冲。正常时电压值为1.8V。第13、14、15脚其中14脚输出5V基准电压,使13脚有5V高电平,控制门电路,触发器输出两路驱动脉冲,用于推挽开关电路。第15脚外接5V电压,构成误差放大器反相输入基准电压,以使同相输入端16脚构成高电平保护输入端。此接法中,当第16脚输入大于5V的高电平时,可通过稳压作用降低输出电压,或关断驱动脉冲而实现保护。在它激逆变器中输出超压的可能性几乎没有,故该电路中第16脚未用,由电阻R8接地。 该逆变器采用容量为400VA的工频变压器,铁芯采用45×60mm2的硅钢片。初级绕组采用直径1.2mm的漆包线,两根并绕2×20匝。次级取样绕组采用 0.41mm漆包线绕36匝,中心抽头。次级绕组按230V计算,采用0.8mm漆包线绕400匝。开关管VT4~VT6可用60V/30A任何型号的N沟道MOS FET管代替。VD7可用1N400X系列普通二极管。该电路几乎不经调试即可正常工作。当C9正极端电压为12V时,R1可在3.6~4.7kΩ之间选择,或用10kΩ电位器调整,使输出电压为额定值。如将此逆变器输出功率增大为近600W,为了避免初级电流过大,增大电阻性损耗,宜将蓄电池改用24V,开关管可选用VDS为100V的大电流MOS FET管。需注意的是,宁可选用多管并联,而不选用单只IDS大于50A的开关管,其原因是:一则价格较高,二则驱动太困难。建议选用100V/32A 的2SK564,或选用三只2SK906并联应用。同时,变压器铁芯截面需达到50cm2,按普通电源变压器计算方式算出匝数和线径,或者采用废UPS-600中变压器代用。如为电冰箱、电风扇供电,请勿忘记加入LC低通滤波器。

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