0~15V直流稳压电源以及用ICL7107显示共9页文档.doc

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1、如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流015V直流稳压电源以及用ICL7107显示【精品文档】第 9 页课 程 设 计 报 告（20142015学年第1学期）设计题目：015V直流稳压电源的设计班别： 2011级电子2班 姓名： 周卫卫201106030258马 景 201106030230刘 跃 201106030229 指导教师： 周萍（教授） 时间： 2014年11月 摘要 几乎所有的电子设备都需要稳定的直流电源，因此直流稳压电源的应用非常的广泛。直流稳压电源的电路形式有很多种,有串联型、开关型、集成电路、稳压管直流稳压电源等等。本文设计的是量程为15V且在015V可调的直流稳压电源，

2、并具有数字显示电压功能。显示部分采用四个带小数点的共阳极数码管显示，量程为20V，可精确到小数点后一位。在平时的学习实验中015V电压应用的很平凡，该设计基于这点做了一个可控制直流稳压电源，具有调节方面，精度高，实时显示等特点。【关键词】：整流;稳压;数控;可调;A/D转换；补偿电压目录1.设计要求 设计并制作一个输出电压可调的直流稳压电源，并用数码管显示输出电压值。如下要求：a、输出电压015v连续可调，最大输出电流200mA；b、用三个led数码管作为输出电压数字显示元件，显示两位整数一位小数；C、输出电压显示误差要求小于5%。2. 总体设计思路2.1直流稳压电源设计思路2.1.1直流可变

3、稳压电源一般由整流变压器，整流电路，滤波器，稳压环节和计数显示电路组成如下图a 所示。稳压电路整流电路滤波电路图a稳压电源实际思路图1、设计任务 1.1 项目的研究意义 几乎所有的电子设备都需要稳定的直流电源，因此直流稳压电源的应用非常的广泛。直流稳压电源的电路形式有很多种,有串联型、开关型、集成电路、稳压管直流稳压电源等等。在电子设备中，直流稳压电源的故障率是最高的（长期工作在大电流和大电压下,电子元器件很容易损坏）但在直流稳压电源中，通过整流、滤波电路所获得的直流电源的电压往往是不稳定的。输出电压在电网电压波动或负载电流变化时也会随之有所改变。电子设备电源电压的不稳定,将会引起很多问题。设

4、计出质量优良的直流稳压电源，才能满足各种电子线路的要求。因此,直流稳压电源的研究就颇为重要。目前产生直流稳压电源的方法大致分为两种:一种是模拟方法，另一种是数字方法。前者的电路均采用模拟电路控制，而后者则是通过数字电路进行自动控制。但后者需要较复杂电路及程序控制，成本相对较高，一般而言，模拟稳压源就能满足我们的要求，因此，我们在此做一个模拟稳压电源。 1.2设计要求 设计并制作一个输出电压可调的直流稳压电源，并用数码管显示输出电压值。如下要求：1、 输出电压015v连续可调，最大输出电流200mA2、 用三个led数码管作为输出电压数字显示元件，显示两位整数一位小数3、 输出电压显示误差要求小

5、于5%4、 在调压变阻器动端固定在某个位置时，发生下列情况之一，输出电压变化量绝对值不超过0.1v 1、电网电压220v（%10波动） 2、 输出电流0100mA变化 3、环境温度1535变化5、 输出电压纹波成分峰峰值不超过20mv2、 系统总体方案设计 LM317方案图交流输入变压器整流滤波稳压可调输出 利用集成运放构成电压跟随器，代替晶体管工作，这样可以避免考虑静态工作点，而且还可以改善输出电压的稳定性，减小非线性失真。 Icl7107显示模块方案图主要器件由芯片ICL7107和共阳极半导体数码管LED组成。关键词：A/D转换器 芯片ICL7107 共阳极半导体数码管LED本方案的主要特

6、点是：（1） 能直接驱动共阳极的LED显示器，不需要另加驱动器件，使整机线路简化。（2） 采用+5V和5V两组电源供电。LED属于电流控制器件，在31/2位数字仪表中采主要器件由芯片ICL7107和共阳极半导体数码管LED组成。关键词：A/D转换器 芯片ICL7107 共阳极半导体数码管LED本方案的主要特点是：（2） 能直接驱动共阳极的LED显示器，不需要另加驱动器件，使整机线路简化。（3） 采用+5V和5V两组电源供电。（4） LED属于电流控制器件，在31/2位数字仪表中采用直流驱动方式，芯片本身功耗较小。（5） 用直流驱动方式，芯片本身功耗较小。（6） 显示亮度较高。3、系统硬件设计3

7、.1 LM317电压产生电路 我们使用LM3173端稳压器可以产生通过电阻的调节可以产生1.25v40v的电压，最大值由变压器的大小确定。设计方案如上图，先整流后用电容滤波，在接3端稳压器，通过调节滑动变阻器即可产生1.25v20v的电压，第一个滤波的电容c4大小一般为1000uf以上，这里选用2200uf。C3选择10uf左右和滑动变压器并联。C1位输出稳定电容这里选用470uf。在lm317的2脚和3脚并联一个电容可以使电源切断后电容放电，起保护稳压器的作用。滑动变阻器R2和电阻RI和输出电压u0的关系为： Uo=1.25*（R2/R1+1）这里滑动变阻器选用10k，电阻选用910欧大约可

8、以产生15v左右电压。3.2 正负5v产生电路本电路采用用7808、7905来产生正负5v电压，C5、C14输入稳定电容器滤波作用选用2200uf，C2、C15为0.33uf，可以改善输入电压纹波，C6和C16位1uf是消除模块输出高频噪声，增强输出电压稳定性。3.3 显示及驱动电路显示模块用icl7107模数转换芯片来完成主要器件由芯片ICL7107和共阳极半导体数码管LED组成。ICL7107是双积型的A/D转换器，还集成了A/D转换器的模拟部分电路，如缓冲器、电压比较器、积分器、正负电压参考源和模拟开关，以及数字电路部分如振荡器、计数器、锁码器、译码器、驱动器和控制逻辑电路等，使用时只需

9、外加少量的电阻、电容元件显示器件，就可以完成模拟到数字量的转换。关键词：A/D转换器 芯片ICL7107 共阳极半导体数码管LED此方案的主要特点是：（3） 能直接驱动共阳极的LED显示器，不需要另加驱动器件，使整机线路简化。（7） 采用+5V和5V两组电源供电。（8） LED属于电流控制器件，在31/2位数字仪表中采用直流驱动方式，芯片本身功耗较小。（9） 用直流驱动方式，芯片本身功耗较小。（10） 显示亮度较高。3.4电压补偿电路 在滑动变压器滑动让它接上-1.25v电压，其中稳压管值为1.25v实际可以用两个二极管代替。5. 实物仿真6、实物调试1、问题分析： 由于没有0.047uf的电

10、容只有0.47uf的电容所以只能用200mv的量程，输入要衰减100倍，最后用了95k和5个1k电阻进行分压分到百分之一的电压。由于没有0.01uf的非瓷片电容只好用104的瓷片电容代替导致结果显示不稳定乱跳。补偿电路不知道什么原因，加了之后最小电压反而变大可能是由于电流过大的原因，还没有得到解决。2、调试结果仿真成功后通过仿真结果焊接了一个实物，实物调试结果如下图所示：7. 总结起初，对于ICL7107芯片，对于电源，对于数字电压表，我们都了解甚少，但通过查找资料，在同学和老师的帮助下最终我们还是完成了本次课程设计的任务。回想这段日子的学习和经历，我觉得真的是受益匪浅。课程设计流程主要分为电

11、路图设计、电路仿真、实物焊接、电路调试和论文，每个组员都有自己负责的一部分，但由于大家都不是特别熟悉每个步骤该做什么，所以大多数都是我们共同完成的，也就是说我们都经历了整个设计的各个流程。首先是电路图的设计，为了画出令人满意的电路图，我们在图书馆和网上搜集了大量相关资料。通过对ICL7107芯片进行了深入了解，对数字电压表的工作原理进行了分析和总结，然后着手在proteus软件中进行原理图的绘制。然后就是电路仿真，在设计电路初期，由于没有设计经验，电路没有达到设计预期效果。在一次又一次对电路图进行修改，元件参数进行调整之后，仿真图终于实现了数字电压表的功能。下一步就是绘制PCB板，布局布线的调整也花费了不少的时间。最后是实物图的焊接和调试，实物和仿真总是有差距的，因此我们也换了好几块板子。在本次课程设计过程中，我不仅学会了关于数字电压表的一些知识，而且学会了该如何去解决问题。在设计过程中，与组员们分工设计，和组员们相互探讨，相互学习，相互监督，明白了团队精神的重要性！在此，也要感谢老师的悉心指导和同学们的热心帮助！在以后的学习和工作中，我会不断充实自己，争取在所学领域有所作为，脚踏实地，求真务实，吃苦耐劳，自强不息。