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高频电路原理与分析课程设计报告 题目：直流稳压电源 班级：学生姓名：学号：指导老师：日期：2013-7-1 目录 一、设计的任务与要求 3 二、基本的原理4 三、方案的选择 四、实现中出现的问题7 五、实验数据及处理 8 六、收获体会 9 七、参考文献10 设计任务 初始条件：可选原件：整流二极管或整流桥若干，电容、电阻、滑动变阻器、交流电源 220V 三端稳压器 LM317 可用仪器：万用表、示波器 要求完成的主要任务：根据技术要求和已知条件，完成直流稳压电源的设计、焊接、装配与调试。设计要求 要设计制作一串联型连续可调直流稳压电源，可将 220V/50Hz交流电转换为一组可调直流稳压电源输出，可调正电压+3V+10V。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，阐述其基本原理。附：1）输出直流电压10V 可调；2）最大输出电流 Icm=300mA；3）稳压系数 Sr；4）具有过流保护功能。基本原理 直流稳压原理电源原理框图如下：整流电路 把交流电能转换为直流电能的电路，称为整流电路。整流电路是电子电路中最早出现的一种，他将交流电变为直流电，应用十分广泛，电路形式各种各样，这次电路设计采用单项桥式整流电路。单相桥式整流电路的工作原理可分析如下。为简单起见，二极管用理想模型处理，即正向导通电阻为零，反向电阻无穷大。桥式整流电路巧妙利用了二极管的单向导电性，讲四个二极管分为两组，根据变压器副边电压的极性分别导通，将变压器副边电压的正极性端与负载电阻的上端相连，负极性端与负载电阻的下端相连，使负载上始终可以得到一个单方向的脉动电压。根据上述分析，可得桥式整流电路的工作波形。可以知道，负载电阻的电流以及电压的波形 都是单方向的全波脉动波形。桥式整流电路的优点是输出电压高，纹波电压较小，管子所承受的最大反向电压较低，同时因电源变压器在正、负半周期内都有电流供给负载，电源变压器得到充分的利用，效率较高、因此，这种电路在半导体整流电路中得到了颇为广泛的应用。单相桥式整流电路的简化形式如图所示：其工作的波形图如下：滤波电路 滤波电路用于滤去整流输出电压中的纹波，一般由电抗元件组成，如在负载电阻两端并联电容器 C，或与负载串联电感器 L，以及由电容、电感组合而成的各种复式滤波电路。常用的结构如下图所示：由于电抗元件在电路中有储能作用，并联的电容器 C 在电源供给的电压升高时，能把部分能量储存起来，而当电源电压降时，就能把能量释放出来，使负载电压比较平滑，电容 C 具有平波的作用；与负载串联的电感 L，当电源供给的增加时，它把能量储存起来，而当电流减小时。又把能量释放出来，使负载电流比较平滑，即电感 L 也有平波作用。滤波电路的形式很多，为了掌握它分为电容输入式和电感输入式。前者滤波电路用于小功率电源中，后者多用于较大功率电源中。所以这次电路采用电容型滤波电路。稳压电路 滤波以后虽然波纹因数大大减小，但输出电压还不够稳定，主要是当负载电流或电网波动时，输出电压会随之发生变化，为此还需要加稳压措施。稳压电路的作用是当外界因素发生变化时，使输出直流电压不受影响，而维持稳定的输出。稳压电路一般采用稳压器和一些外围元件组成。集成稳压器的种类很多，在小功率稳压电源中，普遍使用三端稳压器 LM317 可调式三端稳压器电源能够连续输出可调的直流电压，能允许可调的正电压，稳压器内部含有过流，过热保护电路；正输出电压范围为：1.23.7V，所以本次设计选 LM317。器件选择 电阻选用：10k、3k、100、300 电容选择：1000F、10F 整体的电路图如下：三端稳压器：LM317 实验中出现的问题 由于焊接的技术还不够成熟，在一些元器件上会有虚焊、连焊的而难题，而且实验器材出现损坏，导致测量的结果与理论上有一定的误差，经过反复的检查和调试，最终还是测出了相对准确的数据。实验数据与处理 全部器件装配完成后，合上开关，将输出端与万用表接起来，等数据稳定后，旋转初调的滑动变阻器，再调节微调滑动变阻器使输出的稳定直流最大时记录起来，再用同样的方式使直流稳压电源输出最小时也记录起来。两组数据如图所示：收获与体会 在本学期中，各种形式的实践课占用了很大一部分课时和我们的学习时间。在实践课中，我们学到了很多不会被写入我们所学课程的教科书的东西。在本次课程设计中，我们更是学到了很多我们所用的教科书上所没有的东西。同时，实践课对我们理论课的学习也很有帮助。本次课程设计正直本科教学评估期间，因此，用于课设的时间非常紧张。尽管如此，我还是尽量多挤出时间来完成本次课程设计。同时我一点儿都不后悔在课程设计上花了很多时间，因为我深知，如果我不花这么多的时间，我将不会做一份满意的课程设计。最后衷心感谢老师在课程设计中给我的指导。七、参考文献：高频电路原理与分析（第四版）