电子技术电子技术
课程设计说明书
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电子技术 课程设计说明书
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题目:题目:题目:题目:
±±±±12V12V12V12V 直流稳压电源的设计
直流稳压电源的设计
直流稳压电源的设计
直流稳压电源的设计
学院名称:
学院名称:
学院名称: 船山学院
学院名称:
船山学院
船山学院
船山学院
年级专业年级专业
年级专业
年级专业: 09090909 电气电气电气电气 01010101 班班班班
学学学学 号:号:号:号: 20099450109
学生姓名:
学生姓名:
学生姓名:
学生姓名: 何 国 超
指导老师:
指导老师:
指导老师:
指导老师: 董 招 辉
2012201220122012 年年年年 1111 月月月月
南华大学电气工程学院
《电子技术课程设计》任务书
设计题目:
±12V 直流稳压电源的设计
专
业:
电气工程及其自动化
学生姓名: 何 国 超 学 号::::
起迄日期:::: 2011 年 12 月 31 日 ~~~~2012 年 1 月 13 日
20099450109
指导教师::::
董 招 辉
教研室主任:
管 金 云
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《电子技术课程设计》任务书
1.课程设计的内容和要求(包括原始数据、技术要求、工作要求等):
一、 设计目的
通过集成直流稳压电源的设计、安装和调试,要求学会:
(1) 选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源;
(2) 掌握直流稳压电路的调试及主要技术指标的测试方法。
二、 设计任务
1、集成稳压电源的主要技术指标
(1)同时输出± 12V 电压、输出电流为 500mA;
(2)输出纹波电压小于 5mV;
(3)稳压系数 Sr 小于等于 5%。;
。
2、设计要求
(1)变压器只做理论设计;
(2)合理选择集成稳压器及扩流三极管;
3
2.对课程设计成果的要求〔包括图表(或实物)等硬件要求〕:
设计电路,安装调试或仿真,分析实验结果,并写出设计说明书,语言
流畅简洁,文字不得少于 3500 字。要求图纸布局合理,符合工程要求,使
用 Protel 软件绘出原理图(SCH)和印制电路板(PCB),器件的选择要有计算
依据。
3.主要参考文献:
●要求按国标 GB 7714—87《文后参考文献著录规则》书写。
●康华光 《模拟电子技术基础》 北京:高等教育出版社 2006 年
4.课程设计工作进度计划:
序号
起 迄 日 期
工 作 内 容
1
2
3
4
2011.12.31
2012.1.1—2012.1.5
2012.1.6—2012.1.10
2012.1.11—2012.1.13
布置任务,教师讲解设计方案及要求。
学生查阅资料,并确定课题及方案。
设计,计算,仿真,撰写设计说明书。
交稿
主指导教师
董招辉
日期:
2011 年 10 月 30 日
4
摘要
在各种电子电路中,总离不开电源电路,而由于电路结构和元件特性,就需
要用到直流电源供电。如若采用干电池为其供电,则有供电功率低,持续供电能
力差,成本高等缺点。而交流电在产生、电能输送等方面具有独特的优点,发电
站、各市电网中的电能传输都是以交流电的形式进行输送,如果我们对市电提供
的电压进行降压整流等,把交流电转换成直流电,以获得我们所需要的电压。电
力系统供电电压的波动,或者负载阻抗和功率的变化,都会引起整流器输出电压
随之改变。在电子电路和自动控制装置中,通常都需要电压稳定的直流电源供电,
使整流器输出电压尽可能少受流电进行滤波,稳压,以获得我们所需要的供电电
源。电源波动或负载变化影响而保持稳定,这就需要我们对整流后的电源进行稳
压设计。
关键字:直流 稳压电源 滤波
Abstract
In all kinds of electronic circuit, always cannot leave power supply
circuit, and because the circuit structure and component characteristics,
it needs to use the dc power supply. If the dry batteries for the power
supply, have low power for power supply ability is poor, cost higher
shortcomings. And alternating current, power transmission in produce has
unique advantages, power stations, various cities in the grid electricity
transmission are in the form of ac transmission, and if we provide to the
utility of the voltage rectifying step-down, converting ac voltage to dc,
for we need of voltage. The power system of power supply voltage
fluctuations, or load impedance and power change, can cause rectifier
output voltage change accordingly. In the electronic circuit and
automatic control device, usually need to voltage stability of the dc
power supply, make rectifier voltage output as little as possible for
filter by flow electricity on to get what we need power supplies. Power
fluctuations or load change influence and stable, this needs us after
rectifying power supply to the voltage design.
Key word: DC
voltage stabilizer
filter
5
目录
摘要
1 系统方案设计
1.1 设计目的
1.2 设计任务
1.2.1集成稳压电源的只要技术指标
1.2.2设计要求
1.3 总设计方案
1.4 方案论证与比较
1.4.1变压器
1.4.2整流电路
1.4.3滤波电路
1.4.4稳压电路
2 单元电路的计算
2.1 计算方法
2.2 计算过程
2.2.1集成稳压器的选择
2.2.2滤波电容容量和耐压的选择
2.2.3整流电路参数的选择
2.2.4确定变压器容量和次级电压
3 直流稳压电路的仿真
3.1 直流稳压电源的原理图
3.2直流稳压电源电路的仿真
3.2.1原理仿真图
3.2.2稳压系数的测试
4 PCB 图的绘制
心得总结
附录 1
附录 2
6
1 系统方案设计
1.1 设计目的
通过集成直流稳压电源的设计、安装和调试,要求学会:
选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源;
掌握直流稳压电路的调试及主要技术指标的测试方法。
1.2 设计任务
1.2.1 集成稳压电源的主要技术指标
(1)同时输出± 12V 电压;
(2)输出纹波电压小于 5mV;
(3)稳压系数 Sr 小于等于 5%。
1.2.2 设计要求
(1)变压器只做理论设计;
(2)合理选择集成稳压器及扩流三极管;
1.3 总设计方案
题目要求设计一个直流稳压电源,整个系统可分为五个部分,交流电源、变压器、整流
电路、滤波电路、稳压电路(图如所示)。
图为直流稳压电源设计的基本思路和整体流程。因为我们要得到的直流电源的是 12V 等的稳
定直流电压,而我们平常的生活用电 220V 的交流电,所以我们必须变压,变压后交流变成
直流。但此时的直流电压波动很大,脉动的直流电压还含有较大的波纹,所以我们要对其进
行滤波,得到波动较小的直流电。为了保证得到基本恒定的直流电和电源基本不受电网电压
不稳定对电源输出的影响,应加稳压电路。
1.4 方案论证与比较
1.4.1 变压器
7
电源变压器的作用是将电网 220V 的交流电压转换为整流电路所需的交流电压 ui。变压
器副边与原边的功率比为
P
2
η=1
P
式中,η为变压器的功率。
1.4.2 整流电路
整流电路是把交流电压 ui 转换为脉动的直流电压。常见的小功率整流电路有单相半波,
单相全波,单相桥式整流电路。这里我选择单相桥式整流电路(如同所示)。
整流二极管承受的最大反向电压为 2 U2。
整流输出电压的平均值 Ud=0.9U2,
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