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一种可调式数字直流稳压电源的设计

作者：周鼎，葛健，刘磊

2006-5-22

一．任务

设计并制作交流变换为直流的稳定电源。 一、基本要求

在输入电压220V、50HZ、电压变换范围＋15％～－20％的条件下： a: 输出电压可调范围为＋9V～＋12V b: 最大输出电流为1.5A

c: 纹波电压（峰－峰值）<=220mv(最低输出电压下，满载) d: 效率>=40%（输出电压9V、输入电压220V下，满载） e: 具有过流以及短路保护功能 三：发挥部分 （1） 扩充功能

a:短路排除故障后，自动恢复为正常状态 b:短路保护 c:过热保护

（2） 扩大输出电压调节范围 （3） 用数字显示输出电压

摘要：在业余条件下进行电子制作，拥有一个可调节输出电压的稳压电源是非常有用的，市面上所售的成品可调稳压电源价格一般都在百元以上，外表看上去是挺好看的，但对于业余电子爱好者来说，实用是最主要的。本文介绍的这款可调稳压电源，输出电压范围为9到12V，最大输电流为1A，这些参数对于业余制作中的调试用电源基本能满足要求。

报告部分

一、

方案认证与比较

在进行电路的设计过程中，我们采用的是模块化思想，将整个电路分成几个分立的模块来分析、制作，最后再进行组装、调试。

方案一：

采用单级开关电源，由220V交流整流后，经开关电源稳压输出，但是由于这种方式产生的直流电压纹波比较大，无法得到稳定的电压输出，不符合我们的要求。

方案二：

我们将从滤波电路输出的电压接到线性稳压电路（如下图所示）

线性稳压电路的输出值可调，为9～12V的直流输出。此方案的优点是：电路简单、很容易调试，但是效率比较低，其输入端一般为15V左右的电压，而输出只有9～

12V，压降较大，功率损耗比较严重，无法实现效率≥40％的目的。

方案三：

以方案二为基础，在线性稳压电路前加入DC-DC变换器，采用脉宽调制（PWM）技术，并采用恒压差控制技术，如右图所示

在这种情况下，由DC-DC变换器来完成从不稳定的直流电压到稳定的直流电压的转变，由于采用脉宽调制技术和恒压差控制技术，使得线性稳压电路两端压差减小，电路消耗大幅度下降，解决了方案二重的效率低下的问题。其次，由于使用脉宽调制技术，使得电路有了过流、过热、自动恢复等功能。

本电路从功能上分成五个模块，下面是对具体的电路模块进行的说明

1. 交直流转换电路模块

本电路的目的在于从50HZ、220V的交流电压中得到直流电压。电路如图所示