多路输出稳压电源报告.doc

附件1：学 号： 课 程 设 计题 目多路输出直流稳压电源的设计学 院信息工程学院专 业电子科学与技术班 级1302姓 名XXX指导教师年月日课程设计任务书学生姓名： XXX 专业班级：电子科学与技术1302班指导教师： XX 工作单位： 信息工程学院 题 目: 多路输出直流稳压电源设计 初始条件： 可选元件：变压器/15W/±12V；整流二极管或整流桥若干，电容、电阻、电位器若干；根据需要选择若干三端集成稳压器；交流电源220V，或自备元器件。可用仪器：示波器，万用表，毫伏表要求完成的主要任务: （1）设计任务根据技术要求和已知条件，完成对多路输出直流稳压电源的设计、装配与调试。（2）设计要求 要求设计制作一个多路输出直流稳压电源，可将220V/50Hz交流电转换为多路直流稳压电源输出：±12V/1A，±5V/1A，一组可调正电压+3+18V/1A。 选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图，阐述基本原理。（选做：用PSPICE或EWB软件完成仿真） 安装调试并按规定格式写出课程设计报告书。时间安排：1、 2007年1月12日分班集中，布置课程设计任务、选题；讲解课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求；课设答疑事项。2、 2007年1月13日 至2007年1月19日完成资料查阅、设计、制作与调试；完成课程设计报告撰写。3、 2007年1月19日提交课程设计报告，进行课程设计验收和答辩。指导教师签名： 年 月 日系主任（或责任教师）签名： 年 月 日 目录1. 设计任务51.1任务简要51.2设计要求52. 设计方案的确定62.1方案阐述62.2方案分析62.2.1方案框图如图1所示62.2.2方案框图分析62.2.2.1变压器62.2.2.2 整流电路62.2.2.3滤波电路62.2.2.4稳压电路63.主要元件的选取73.1变压器的选择73.2整流电路元件的选择73.3，滤波电路元件的选取74. 主要元件介绍74.1 KBP206介绍74.2 LM78XX系列芯片介绍84.3 LM79XX系列芯片介绍85.±5V电路原理95.1 ±5V电路原理图95.2 ±5V仿真电路图95.3 ±5V电路实物图106.可调电路原理116.1 可调电路原理图116.2可调电路仿真图116.3 可调电路实物图127.对本电路实物焊接之后的分析138.心得总结13参考文献14附录一，整体电路图14附录二，元件清单15 摘要 本项目做的是多路输出直流稳压电源，可以将220V的交流电压经过电路的转换变出稳定的直流电压。采用LM78XX系列的芯片稳定输出+X的稳定直流电压；采用LM79XX系列的芯片稳定输出X稳定直流电压；采用LM317系列的芯片稳定输出可调的直流电压。本实验的原理很清楚的阐述了滤波电路以与稳压电路的工作原理，为后期的各种实验起到了铺垫作用！关键词：多路输出电源； 直流稳压； LM系列芯片；多路输出稳压直流电源的设计1 设计任务1.1任务简要 根据技术要求和已知条件，完成对多路输出直流稳压电源的设计、装配与调试。1.2设计要求 要求设计制作一个多路输出直流稳压电源，可将220V/50Hz交流电转换为多 路直流稳压电源 输出：±12V/1A，±5V/1A，一组可调正电压+3+18V/1A。 选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。计算电路元件参数与元件选择、 并画出总体电路原理图，阐述基本原理。（选做：用PSPICE或EWB软件完成仿真） 安装调试并按规定格式写出课程设计报告书。2 设计方案的确定2.1方案阐述 根据设计要求，本实验确定采用进口芯片三段集成电路稳压LM系列的芯片稳定输入电压，从而稳定输出直流电压，LM系列芯片具有集成度高，适用于各种电源稳压电路，输出稳定性好，使用非常方便，输出过流自动保护，输出过热自动保护等优越的功能。另外，LM系列的芯片最大输出电流为1.5A、最大承受电压为500V，完全符合本实验的要求。2.2方案分析2.2.1方案框图如图1所示负载稳压电路滤波电路整流电路变压器交流220V图1 方案框图2.2.2方案框图分析2.2.2.1变压器 变压器电路主要采用变压器将输入的220V交流电压按照实验要求输出指定的交流电压。2.2.2.2 整流电路 整流电路主要采用整流二极管或者双通整流桥将经变压器输出的电压变出脉动直流电压2.2.2.3滤波电路 可以将整流电路输出的直流电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到更加平滑的直流电压2.2.2.4稳压电路 主要作用是将输出的直流电压稳定，不随交流电网和负载的变化而变化3.主要元件的选取3.1变压器的选择 变压器有配电变压器、电力变压器、组合式变压器、电源变压器等等，根据本实验的要求，采用电源变压器。将交流220V转换成指定的电压。（1）稳压电路的最低输入直流电压Vmin=Vomax + (Ui-Uo)/0.9 ,代入：Vomax =18v,Ui-Uo=3V 计算的Vmin=23V （2）确定电源变压器副边电压，电流与功率。UiUimax/2，IiIimax， 取Ii=1A，Ui=11.5，所以副边功率P1=11.5W。因为考虑到变压器最大转换功率为0.7。所以变压器功率P2=11.5/0.7=16.4W，取18W。所以变压器选择副边电压为30V，副边功率为18W的变压器。3.2整流电路元件的选择 本实验采取单相桥式整流电路，原理图如图2。工作原理为：当电压为正半周时，稳压二极管D5和D4导通，D3和D6截止，构成一个周期的一半。当电压为负半周的时候，D3和D6导通，D5和D4截止，构成一个周期的另一半。如此循环，便组成了整个整流电路。输出特点：输出电压高，变压器利用率高，脉动小。根据本实验的要求是：最大电流为1A，变压器输出电压为18V，所以整流电路的二极管选用1N4001。1N4001的最大整流电流为1A，最大反向电压为50V，完全符合本实验的要求。另外，本实验也可以选择现成的整流桥来做整流电路，可以大大缩小焊接量。通过上网查阅资料，在根据本实验的要求，可以确定用KBP206型号的整流桥。它的最大整流电流可达2A，最大承受电压为600V，完全满足本实验要求。KBP206封装图如图3。 图2 整流电路 图3 KBP206封装图3.3滤波电路元件的选取4 主要元件介绍4.1 KBP206介绍 俗称桥式整流器，它的特性为：有是由四只整流硅芯片作桥式连接，外用绝缘朔料封装而成，大功率桥式整流器在绝缘层外添加锌金属壳包封，增强散热。桥式整流器品种多：有扁形、圆形、方形、板凳形（分直插与贴片）等，有GPP与O/J结构之分。最大整流电流从1.5A,最高反向峰值电压为600V。其封装图为图3所示。4.2 LM78XX系列芯片介绍 此系列芯片是指三段稳压集成电路IC芯片元器件，具有输出稳定性好、使用方便、输出过流、过热自动保护的特点，因此使用与各种稳压电路中。此系列常见芯片有LM7824、LM7818、LM7812、LM7805等。所有的芯片原理相同，都只有三条引脚输出，分别是输入端、接地端和输出端。它的样子象是普通的三极管，TO- 220的标准封装，也有lm9013样子的TO-92封装具有高度稳定性能。本实验运用的是LM7812稳定输出+12V和LM7805稳定输出+5V。LM78系列芯片引脚图见图四。图4 LM78系列引脚图4.3 LM79XX系列芯片介绍 79XX系列芯片是三端正电源稳压电路，封装形式为TO-220，最大通过电流为1.5A，最大承受电压为600V。每种类型由于内部电流的限制，以与过热保护和安全工作区的保护，使79XX系列芯片基本上不会损坏。 LM79XX芯片引脚图如图五所示。 图5 LM79XX芯片引脚图5.±5V电路原理 原理以±5V稳压电路为主进行阐述，其±12V电路原理与±5V完全相似。5.1 ±5V电路原理图5.2 ±5V仿真电路图图6直流稳压±5V电压仿真电路图5.3 ±5V电路实物图6.可调电路原理6.1 可调电路原理图6.2可调电路仿真图6.3 可调电路实物图7.对本电路实物焊接之后的分析 焊接之后，经检查无误之后进行测试，发现测量结果与仿真结果有误差。再次检查电路，发现没有错误。经上网查阅资料可得出以下结果：造成误差的结果一方面由电子元件不够精密，存在数值误差而造成。另一方面是是电子元件参数选择不够完全正确，存在元件选择误差。8.心得总结 在自己不断努力之下，终于基本上完成了本次实验实验的目的，但也存在不足之处等着我继续去学习，不断改进。 通过本次课程设计，我发现自己还存在很多电路上的不足，对很多参数的计算存在问题，对电路原理理解不够透彻。所以，在以后的学习中，我还需再接再厉，进口弥补自己的缺陷，让自己发展更全面。我虽然完成的仅是很基本的稳压器设计，但，它激发了我的实验兴趣，为我进一步学习电子科学技术这个专业奠定了基础。 本次实验是我们从原理设计，器件选择，电路搭设，电路调试完全自己动手完成的实验，虽然实验本身并不复杂，设计难度也不大，但确使我们充分了解了完成一项设计任务所需完成的整个过程。特别是在实验的过程中遇到了一些问题，虽然都不复杂，但是经过我们自己查找分析，最终获得解决的。参考文献1百度百科. 2铃木雅臣.晶体管电路设计.北京：高等教育出版社，20043刘岚.电路分析基础.北京高等教育出版社，20094童诗白模拟电子技术（第三版）北京：高等教育出版社，2006附录一，整体电路图注：电路图中的in_1接out_1，in_2接out_2附录二，元件清单表1 多路输出直流稳压电源元件清单元件名称与规格数量（个）元件名称与规格数量（个）变压器（18V,15W）1整流桥KBP2061LM78121LM79121LM78051LM790511000µf电容5220µf4100µf110µf10.33µf40.1µf62K变阻器110011N40016电源器1排针若干排座若干本科生课程设计成绩评定表姓 名性 别专业、班级课程设计题目：课程设计答辩或质疑记录：成绩评定依据：最终评定成绩（以优、良、中、与格、不与格评定）指导教师签字： 年 月 日