2022年模拟电路课程方案报告直流稳压电源方案 .docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用模电课程设计报告院 、 部： 电气与信息工程学院同学姓名：朱劲锟学 号： 10401040325 指导老师：贾雅琼专 业：自动化班 级：自本 1003班完成时间： 2022年 10 月名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用目录1 引言 3 2 设计目标 3 3 设计任务及要求 3 4 试验工具 4 5 设计步骤 4 6 总体设计思路 5 7 总原理图、元件清单及PCB图 10 8 留意事项 12 9 结论与心得 13

2、10 参考文献 14 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用一、引言直流稳压电源一般由电源变压器,整流滤波电路及稳压电路所组成；变压 器把市电沟通电压变为所需要的低压沟通电；整流器把沟通电变为直流电；经 滤波后,稳压器再把不稳固的直流电压变为稳固的直流电压输出；本设计主要 采纳直流稳压构成集成稳压电路,通过变压,整流,滤波,稳压过程将 220V 沟通电,变为稳固的直流电,并实现电压可在 1.5-15V 可调；二、设计目的1学习基本理论在实践中综合运用的初步体会,把握模拟电路设计的基本方 法、设

3、计步骤,培育综合设计与调试才能；包括：依据设计任务和指标初选电 路；调查争论和设计运算确定电路方案；挑选元件、安装电路、调试改进；分 析试验结果、写出设计总结报告；2学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法；3培育实践技能,提高分析和解决实际问题的才能；4、学会挑选变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压源；5、 完成全电路理论设计、绘制电路图；三、设计任务及要求1设计并制作一个直流稳压电源,主要技术指标要求：输出电压可调： Uo=+1.5V+15V 最大输出电流： I omax=500mA 名师归纳总结 稳压系数： SV5% 最大的波动不能超过5%）第 3 页,共 15 页

4、- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用纹波电压 输出电压变化量）： vop-p 5mV 2设计电路结构,挑选电路元件,运算确定元件参数,画出有用原理电路图；3自拟试验方法、步骤及数据表格,提出测试所需仪器及元器件的规格、数 量,交指导老师审核；4. 同学自行进行组装、调试,并测试其主要性能参数；四、试验工具电烙铁、万用表、尖嘴钳、小刀、电路板五、设计步骤 1电路图设计 1）确定目标：设计整个系统是由哪些模块组成,各个模块之间的信号传输,并画出直流稳压电源方框图；2）系统分析：依据系统功能,挑选各模块所用电路形式；3）参数挑选：依据

5、系统指标的要求,确定各模块电路中元件的参数；4）总电路图：连接各模块电路；2电路安装、焊接与调试 1）为提高同学的动手才能,同学自行设计印刷电路板,并焊接；2）在已做好的电路板上涂一层助焊剂,对比原理图将元件安装在电路板上,检查元件位置是否正确；检查无误后,用电烙铁将每个元件用焊锡焊牢,保证 每个元件不虚焊；在焊元件时依据不同元件耐热性能尽量削减焊接时间；焊接 完毕后用万用表检查是否断路和短路；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用3）在每个模块电路的输入端加一信号,测试输出端信号,以验证每个

6、模块能 否达到所规定的指标；4）重点测试稳压电路的稳压系数；5）将各模块电路连起来,整机调试,并测量该系统的各项指标；六、总体设计思路1直流稳压电源设计思路50Hz,要获得低压直流输出,第一必需采用电源变压器将电网电压降低获得所需要沟通电压；2）降压后的沟通电压,通过整流电路变成单向直流电,但其幅度变化大 即脉 动大）；3）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,即将沟通 成份滤掉,保留其直流成份；4）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 稳固直流电压输出,供应负载 RL；2直流稳压电源原理直流稳压电源是一种将220V工频沟通电转换成稳压输出的直流电

7、压的装置,它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成,见图 1；图 1 直流稳压电源方框图名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用其中：1）电源变压器：是降压变压器,它将电网220V沟通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）整流电路：利用单向导电元件,把 电；50Hz的正弦沟通电变换成脉动的直流3）滤波电路：可以将整流电路输出电压中的沟通成分大部分加以滤除,从而 得到比较平滑的直流电压；名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 15

8、 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用在设计中,常利用电容器两端的电压不能突变和流过电感器的电流不能突 变的特点,将电容器和负载电容并联或电容器与负载电阻串联,以达到使输出波形基本平滑的目的；挑选电容滤波电路后,直流输出电压：Uo1=1.1 1.2U2,直流输出电流 I2是变压器副边电流的有效值；稳压电路可选集成三端 稳压器电路；总体原理电路见图 4；图 4 稳压电路原理图.D51N4007D1D2+378052R1R3D6R4+LM317+13K1N40071N40072201K1N4007T1+D3D4Uo1UiR2+ C3LEUo220VU2+

9、C1C2-2200uF0.1uF100uF-TRANS1LED1N40071N40072.2k-.3设计方法简介1）依据设计所要求的性能指标,挑选集成三端稳压器；由于要求输出电压可调,所以挑选三端可调式集成稳压器；可调式集成稳 压器,常见主要有 CW317、CW337、LM317、LM337；317 系列稳压器输出连续可 调的正电压, 337 系列稳压器输出连续可调的负电压,可调范畴为 1.2V37V,最大输出电流为 1.5A；稳压内部含有过流、过热爱护电路,具有安全牢靠,性名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资

10、料整理 仅限学习使用能优良、不易损坏、使用便利等优点；其电压调整率和电流调整率均优于固定 式集成稳压构成的可调电压稳压电源；LM317系列和 lM337 系列的引脚功能相同,管脚图和典型电路如图 4 和图 5. 图 4 管 脚图图 5 典型电路输出电压表达式为 :式中, 1.25 是集成稳压块输出端与调整端之间的固有参考电压,此电压加于 给定电阻两端,将产生一个恒定电流通过输出电压调剂电位器,电阻常取值 , 一般使用精密电位器,与其并联的电容器C可进一步减小输出电压的纹波；图中加入了二极管 D,用于防止输出端短路时,10 F大电容放电倒灌入三端稳压器 而被损坏；LM317其特性参数：输出电压可

11、调范畴： 1.2V37V 输出负载电流： 1.5A 输入与输出工作压差 U=U i -Uo：340V 能满意设计要求 , 应选用 LM317组成稳压电路；min Ui -UoinUi -Uomax其中： max=40V 12VUi 43V 此范畴中可任选：Ui=14V=U o1依据 Uo1=1.1 1.2U2 可得变压的副边电压： 2 ）确定变压器副边电流 I 2 I o1=I o又副边电流 I2=1.5 2IO1 取 IO=IOmax=800mA 就 I2=1.5 0.8A=1.2A 3）挑选变压器的功率 变压器的输出功率： PoI 2U2=14.4W 17V 最大整流电流 I F=1A0.

12、4A 4）滤波电路中滤波电容的挑选 滤波电容的大小可用式 求得；1）求 Ui : 依据稳压电路的的稳压系数的定义：设计要求 Uo15mV ,SV0.003 Uo=+3V+9V Ui=14V 代入上式,就可求得 Ui 2）滤波电容 C 设定 I o=I omax=0.8A,t=0.01S 就可求得 C；一般滤波电路常用的滤波电容有2200u F 和 1100u F 两种,电容的耐压要大于U2= 12=16.968V17V,故滤波电容C 取容值为2200u F1100u F仿真的结果是一样的）,耐压为25 V 电解电容；电路中滤波电容承担的最高电压为,所以所选电容器的耐压应大于17V；留意： 由于

13、大容量电解电容有肯定的绕制电感分布电感,易引起自激振荡,形成高频干扰,所以稳压器的输入、输出端常 感效应,抑制高频干扰；并入瓷介质小容量电容用来抵消电名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 七、总原理图、元器件清单及个人资料整理仅限学习使用PCB 图1.总原理图.D51N4007D1Ce42378052R1R3D6R41baoxianLM317D2RAO13K1N40071N40072201K1N4007J1SKD3D4+C1C2+C3LEJ2.21SW-SPST12CON20.1uF100uFCON22200uFR2

14、LED1N40071N40072.2k直流稳压电源设计2、元件清单元件序列型号元件参数值数量备注J1 变压器12V 1 实际输入电压大于 12V D1 D2 D3 D4 D5 二极 1N4007 U1000V,1A6 也可用D6发光二极管2200uF/25V1 1N4001D7 SK 开关1 也可用C1 电解电容1 1000uF/25V名师归纳总结 C2 无极电容0.1uF1 第 11 页,共 15 页C3 C4 电解电容100uF/25V2 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - R1 电阻个人资料整理仅限学习使用200 1 R3 电阻1K 1 R4 电阻

15、3k 1 R2 电位器2.2K 1 7805 三 端 稳 压 器可调范畴1.2V 1 Ce4LM31737V1 保险管3、PCB 图名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用八、留意事项1焊接时要对各个功能模块电路进行单个测试,需要时可设计一些暂时电路用 于调试；2测试电路时,必需要保证焊接正确,才能打开电源,以防元器件烧坏；3 依据原理图焊接时必需要保证牢靠接地；九、结论与心得经过很长时间的探究,课程设计最终完成了；从来没有做过课程设计,刚开头虽然课程设计的题目确定了,可是由于对所选的课程设计

16、所用到的原理不 明白,对于集成直流稳压电源电路图改了又改,花了很多时间去确定电路图；通过查阅资料,才渐渐懂得集成直流稳压电源电路的原理和电路图中各个部分 的作用；通过这次课程设计,懂得了不同系列的稳压器有不一样的性能,LM系 列的稳压芯片能在比较大的范畴内调剂电压,它的稳压电路也相对 78 系列的稳压电路要复杂一些,与LM系列的稳压芯片连接的电阻和电位器的参数选定,有固定的运算公式；为了能使电路设计的误差更少,在设计出电路图后进行仿 真；仿真也仍是有肯定的误差；这次的课程设计从题目的选定到最终硬件的完 成、性能测试都让我受益匪浅,不但懂得了一些电路元件的性能、作用,硬件 的制作,也提高了实践动

17、手才能,为以后的课程设计、毕业设计奠定了基础；也懂得了跟同学如何去合作、团结一样；本次的设计让我受益匪浅,让我更进 一步的明白自己的不足之处,更进一步的巩固的所学过的学问,更懂得了做任 何事情都要自己主动努力去做,学习到的理论学问只有在实践中,才会真正发 挥作用,也只有通过实践才能把学问运用的现实中；1. 预备越充分,试验越顺当；古人云：“ 磨刀不误砍柴工” ；前期的学问储 备、文献储备、材料预备、方法预备可以防止手忙脚乱,充分的预试验使你充名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用满信心；一步

18、一个脚印,就不必“ 从头再来” ；最不能容忍的是在开头的几步 偷懒,造成后面总有一些无法排除的障碍；2. 沟通是最好的老师；做试验遇到困难是家常便饭,第一应当想到的是沟通；对有身份的人,私下的请教表达你对他的敬重；对同年资的人,公开的争论可 以使大家畅所欲言,而且出言谨慎；千万不能闭门造车；3. 一半时间做试验,一半时间看文献；千万不能把时间全部消耗在试验台上；看文献、看书、看别人的操作、听别人的体会、争论别人的思路,边做边思 考；要学会比较,不要盲从；否就,会被一些小小的问题困扰许久；4. 记录真实详尽；人总是有一点虚荣心的；只把胜利的步骤或美丽的结果记到 试验记录里,是很多人的做法；殊不知

19、,很多珍贵体会和意外发觉就这样与你 擦肩而过；客观、真实、详尽的记录是一笔珍贵的财宝；5. 实践出真理；实训时间虽然特别短,但是我接触到的新东西却很多,这些东 西给我带来了新的体验和新的体会；我信任,只要我专心去尝试,肯定会有更 大的收成和启示,为自己以后的工作积存更多丰富的学问和珍贵的体会；6. 态度打算一切；这次试训更让我明白了一个道理“ 态度打算一切” ,让我认识到不管以后做什么事,都应抱着仔细的态度；通过这次对直流稳压电源的制作,使自己对其更深层次的明白了,在试验 过程中学习到了很多课堂上无法学到的学问,收成颇多；加深了对学问的了 解,并有所巩固,在此基础上得到了升华；通过自身的动手实践,提高了自己 的实际操作才能,在这次实训中受益匪浅！十、参考文献名师归纳总结 1、电子线路电子通讯类试验版）主编宋贵林姜有根第 14 页,共 15 页2、电子技术基础 模拟部分）主编康华光- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 3、电子技术试验教程主编个人资料整理仅限学习使用王春兴4、电子技术基础主编康华光5、电子线路设计其次版主编谢自美6、集成电路导读主编 杨之廉7、模拟电子技术基础第四版主编华成英 童诗白8、模拟电子技术基础试验与课程设计主编李万臣名师归纳总结 9、模拟电子技术其次版主编王远第 15 页,共 15 页- - - - - - -