直流稳压电源电子技术课程设计报告.doc-资料库

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目录 1.预备知识................................................................................................1 2.课程设计题目：直流稳压电源的设计（二）................................... 1 3.课程设计目的及基本要求....................................................................2 3.1 设计目的 ·············································································2 3.2 基本要求 ·············································································2 4.设计内容提要及说明............................................................................2 4.1 设计内容 ·············································································2 4.2 设计说明 ·············································································3 5.原理图及原理........................................................................................3 5.1 功能模块电路原理图 ······························································3 5.2 原理说明 ·············································································5 5.2.1 电源变压器 ··················································································· 5 5.2.2 整流电路 ······················································································ 6 5.2.3 滤波电路 ······················································································ 6 5.2.4 稳压电路 ······················································································ 7 6.BOM 清单..............................................................................................7 7.课程设计中涉及的实验仪器和工具................................................... 8 7.1 实验仪器 ·············································································8 7.2 使用工具 ··········································································· 12 8.电路的安装与调试..............................................................................13 8.1 电路安装 ··········································································· 13 8.2 电路调试 ··········································································· 13 8.2.1 分块电路调试 ···············································································13 8.2.2 整体电路调试 ···············································································14 1

9.结论...................................................................................................... 14 10.课程设计心得体会............................................................................15 11.参考文献............................................................................................ 15 2

1.预备知识直流稳压电源的设计包括多种步骤，多种方案。在做完成品时还需要精确的组装、耐心的调试。在本次设计中，注重对稳压电源各组成部分的工作原理、内部结构的分析，各部分电路组件的选择。首先明确设计的总体方案：变压——整流——滤波—— 稳压。变压器在于对其变比的选择，这需要对整个电路的精确计算；对于整流电路的选择采用对比分析的方法。加深了解桥式整流电路、半波整流电路、全波整流电路的优缺点，综合其他因素选择最佳的电路连接方式。在此步骤中，注意对二极管的选择和保护。滤波电路分为电容滤波和电感滤波。由于电感的匝数容易引起自感现象，所以本次设计中主要考虑电容滤波电路，必须注意的是电容大小要精确计算；稳压电路的设计主要采用三端集成稳压电路。通过翻阅资料，了解三端集成稳压器的分类，从中选择正确的型号连入电路.从局部到整体，将各个部分选择的元件组图连接，通过集体的公式算出各参数的值。在完整的电路基础上，我们可以对其进一步进行研究——分流、扩压、短路保护。这可以使我们深入理解直流稳压电源的构造以及工作原理。 2.课程设计题目：直流稳压电源的设计（二）直流稳压电源是一种将 220V 工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。图 2.1 直流稳压电源方框图 1.电源变压器：是降压变压器，它将电网 220V 交流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 50Hz 的正弦交流电变换成脉动的直流电。 3.滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。 4.稳压电路：稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压和负载的变化而变化。 1

3.课程设计目的及基本要求 3.1 设计目的 1．学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。 2．学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。 3．培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。 3.2 基本要求 1.设计并制作一个连续可调直流稳压电源，主要技术指标要求： ① 输出电压可调：Uo=+9V～+12V ② 最大输出电流：Iomax=1A ③ 输出电压变化量：ΔUo≤15mV ④ 稳压系数：SV≤0.003 2．设计电路结构，选择电路元件，计算确定元件参数，画出实用原理电路图。 3.自拟实验方法、步骤及数据表格，提出测试所需仪器及元器件的规格、数量，交指导教师审核。 4.批准后，进实验室进行组装、调试，并测试其主要性能参数。 4.设计内容提要及说明 4.1 设计内容 1.电路图设计（1）确定目标：设计整个系统是由那些模块组成，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：根据系统功能，选择各模块所用电路形式。（3）参数选择：根据系统指标的要求，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、调试（1）自行设计印刷电路板，并焊接。（2）在每个模块电路的输入端加一信号，测试输出端信号，以验证每个模块能否达到所规定的指标。（3）重点测试稳压电路的稳压系数。（4）将各模块电路连起来，整机调试，并测量该系统的各项指标。 2

4.2 设计说明（1）电网供电电压交流 220V(有效值)50Hz，要获得低压直流输出，首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。（2）降压后的交流电压，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，即将交流成份滤掉，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定直流电压输出，供给负载 RL。 5.原理图及原理 5.1 功能模块电路原理图图 5.1 原理图 3

图 5.2 PCB 图图 5.3 辅助电路图 4

图 5.4 实际成果正面元器件图图 5.5 实际成果反面元器件图 5.2 原理说明 5.2.1 电源变压器电源变压器的作用是将来自电网的 220V 交流电压 u1 变换为整流电路所需要的交流电压 u2。电源变压器的效率为： 5

其中：P2 是变压器副边的功率，P1 是变压器原边的功率。一般小型变压器的效率如表 5.1 所示; （5-1）因此，当算出了副边功率 2P 后，就可以根据上表算出原边功率 1P。表 5.1 小型变压器的效率 5.2.2 整流电路单相桥式整流电路：使用的整流器件较全波整流时多一倍，整流电压脉动与全波整流相同，每个器件所承受的反向电压为电源电压峰值，变压器利用率较全波整流电路高。电路图如图所示：图 5.5 5.2.3 滤波电路电容滤波电路: 电容滤波电路的输出电压在负载变化时波动较大，它的负载能力比较差，只是用于负载较轻且变化不大的场合。电路图如图所示： 6

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