直流稳压电源毕业设计方案.doc

朝阳师范高等专科学校题 目： 直流稳压电源毕业设计 系 别： 信息工程系 专 业： 应用电子技术 班 级： 应用电子技术1班 姓 名： 指导老师： 朝阳师范高等专科学校教务处印制 6 月 15 日目 录一、 摘要.1 引言.2二、设计目标. 2三、设计任务和要求.2四、设计步骤.3五、总体设计思绪.3六、试验设备及原器件.7七、测试要求.7八、设计汇报要求.7九、注意事项. 7十、此电路误差分析.8十一、心得体会.9十二、参考文件.10十三、致谢.11一、摘要直流稳压电源通常由电源变压器，整流滤波电路及稳压电路所组成。变压器把市电交流电压变为所需要低压交流电。整流器把交流电变为直流电。经滤波后，稳压器再把不稳定直流电压变为稳定直流电压输出。本设计关键采取直流稳压组成集成稳压电路，经过变压，整流，滤波，稳压过程将220V交流电，变为稳定直流电，并实现电压可在6-13V可调。 关键词：直流，稳压，变压 AbstractThe direct current is steady to press the power supply general from power transformer, commutate the an electric circuit and steady ,press the electric circuit constitute.Transformer the low-pressure alternate current that electric voltage need when changing into in exchanges in electricity in municipal.Commutating the machine change into the direct current to the alternate current.Through the an empress, it is steady to press the machine change into the stable direct current electric voltage exportation to the unsteady direct current electric voltage again. The main adoption in this design is steady to press the slice constitutes to gather steady to press the electric circuit, passing to change to press, commutating, the wave steady ran over the distance an alternate current, change into the stable direct current, and realizes the electric voltage can be adjustable in the 6-13 Vs. Key words: LM317; steady press; change to press引言 能够说，有电器地方就有电源。全部电子设备全部离不开可靠电源为其供电。这些直流电源有属于化学电源，如采取干电池和蓄电池，但这些不能持久性供电。大多数电子设备直供电方法全部是将交流电源经过变压、整流、滤波、稳压等变换所需直流电压。完成这种变换任务电源成为“直流稳压电源”。二、设计目标1学习基础理论在实践中综合利用初步经验，掌握模拟电路设计基础方法、设计步骤，培养综合设计和调试能力。2学会直流稳压电源设计方法和性能指标测试方法。3培养实践技能，提升分析和处理实际问题能力。三、设计任务及要求1设计并制作一个连续可调直流稳压电源，关键技术指标要求： 输出电压可调：Uo=+6V+13V 最大输出电流：Iomax=1A 输出电压改变量：Uo15mV 稳压系数：SV0.0032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自拟试验方法、步骤及数据表格，提出测试所需仪器及元器件规格、数量,交指导老师审核。4.同意后，进试验室进行组装、调试，并测试其关键性能参数。四、设计步骤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：依据系统功效，选择各模块所用电路形式。（3）参数选择：依据系统指标要求，确定各模块电路中元件参数。（4）总电路图：连接各模块电路。 2电路安装、调试 （1）为提升学生动手能力，学生自行设计印刷电路板，并焊接。 （2）在每个模块电路输入端加一信号，测试输出端信号，以验证每个模块能否达成所要求指标。 （3）关键测试稳压电路稳压系数。（4）将各模块电路连起来，整机调试，并测量该系统各项指标。五、总体设计思绪1直流稳压电源设计思绪（1）电网供电电压交流220V(有效值)50Hz，要取得低压直流输出，首先必需采取电源变压器将电网电压降低取得所需要交流电压。（2）降压后交流电压，经过整流电路变成单向直流电，但其幅度改变大（即脉动大）。（3）脉动大直流电压须经过滤波电路变成平滑，脉动小直流电，立即交流成份滤掉，保留其直流成份。（4）滤波后直流电压，再经过稳压电路稳压，便可得到基础不受外界影响稳定直流电压输出，供给负载RL。2直流稳压电源原理直流稳压电源是一个将220V工频交流电转换成稳压输出直流电压装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个步骤才能完成，见图1。 图1其中：（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交流电压，并送给整流电路，变压器变比由变压器副边电压确定。（2）整流电路：利用单向导电元件，把50Hz正弦交流电变换成脉动直流电。（3）滤波电路：能够将整流电路输出电压中交流成份大部分加以滤除，从而得到比较平滑直流电压。（4）稳压电路：稳压电路功效是使输出直流电压稳定，不随交流电网电压和负载改变而改变。整流电路常采取二极管单相全波整流电路，电路图2所表示。在u2正半周内，二极管D1、D2导通，D3、D4截止；u2负半周内，D3、D4导通，D1、D2截止。正负半周内部全部有电流流过负载电阻RL，且方向是一致。图2在桥式整流电路中，每个二极管全部只在半个周期内导电，所以流过每个二极管平均电流等于输出电流平均值二分之一。在设计中，常利用电容器两端电压不能突变和流过电感器电流不能突变特点，将电容器和负载电容并联或电容器和负载电阻串联，以达成使输出波形基础平滑目标。选择电容滤波电路后，直流输出电压：Uo1=(1.11.2)U2，稳压电路可选集成三端稳压器电路，图3。图33设计方法介绍（1）依据设计所要求性能指标，选择集成三端稳压器。因为要求输出电压可调，所以选择三端可调式集成稳压器。可调式集成稳压器，常见关键有CW317、CW337。317系列稳压器输出连续可调正电压，337系列稳压器输出连可调负电压，可调范围为6V13V，最大输出电流 为1.5A。稳压内部含有过流、过热保护电路，含有安全可靠，性能优良、不易损坏、使用方便等优点。其电压调整率和电流调整率均优于固定式集成稳压组成可调电压稳压电源。电路系列引脚功效相同，管脚图和经典电路图4. 图4 图中加入了二极管D，用于预防输出端短路时10F大电容放电倒灌入三端稳压器而被损坏。输出电压可调范围：1.2V37V输出负载电流：1.5A输入和输出工作压差U=Ui-Uo：340V能满足设计要求,故选择稳压电路。（2）选择电源变压器1）确定副边电压U2:依据性能指标要求：Uomin=3V Uomax=9V又 Ui-Uomax(Ui-Uo)min Ui-Uoin(Ui-Uo)max其中：（Ui-Uoin）min=3V，(Ui-Uo)max=40V 12VUi43V此范围中可任选 ：Ui=14V=Uo1依据 Uo1=(1.11.2)U2可得变压副边电压： 2）确定变压器副边电流I2 Io1=Io又副边电流I2=(1.52)IO1 取IO=IOmax=800mA则I2=1.50.8A=1.2A3）选择变压器功率变压器输出功率：PoI2U2=14.4W（3）选择整流电路中二极管 变压器副边电压U2=12V 桥式整流电路中二极管承受最高反向电压为： 桥式整流电路中二极管承受最高平均电流为： 查手册选整流二极管IN4001，其参数为：反向击穿电压UBR=50V17V最大整流电流IF=1A0.4A（4）滤波电路中滤波电容选择1）求Ui:依据稳压电路稳压系数定义：设计要求Uo15mV ，SV0.003 Uo=+3V+9VUi=14V代入上式，则可求得Ui2）滤波电容C设定Io=Iomax=0.8A，t=0.01S则可求得C。电路中滤波电容承受最高电压为 ，所以所选电容器耐压应大于17V。注意： 因为大容量电解电容有一定绕制电感分布电感，易引发自激振荡，形成高频干扰，所以稳压器输入、输出端常 并入瓷介质小容量电容用来抵消电感效应，抑制高频干扰。六、试验设备及元器件 1.万用表 2.示波器 3.交流毫伏表 4.三端可调稳压器七、测试要求1测试并统计电路中各步骤输出波形。2测量稳压电源输出电压调整范围及最大输出电流。3测量输出电阻Ro。4测量稳压系数。用改变输入交流电压方法，模拟Ui改变，测出对应输出直流电压改变，则可算出稳压系数SV. （注意： 用调压器使220V交流改变10。即Ui=44V）5用毫伏表可测量输出直流电压中交流纹波电压大小，并用示波器观察、统计其波形。6分析测量结果，并讨论提出改善意见。八、设计汇报要求1设计目标。2设计指标。3总体设计框图，并说明每个模块所实现功效。4功效模块，可有多个方案，并进行方案论证和比较，要有具体原理说明。5总电路图设计，有原理说明。6实现仪器，工具。7分析测量结果，并讨论提出改善意见。8总结：碰到问题和处理措施、体会、意见、提议等。九、注意事项1焊接时要对各个功效模块电路进行单个测试，需要时可设计部分临时电路用于调试。2测试电路时，必需要确保焊接正确，才能打开电源，以防元器件烧坏。3. 根据原理图焊接时必需要确保可靠接地。十、此电路误差分析综合分析能够知道在测试电途经程中可能带来误差原因有: 测得输出电流时接触点之间微小电阻造成误差; 电流表内阻串入回路造成误差; 测得纹波电压时示波器造成误差; 示波器, 万用表本身正确度而造成系统误差;能够经过以下方法去改善此电路: 减小接触点微小电阻; 依据电流表内阻对测量结果能够进行修正; 测得纹波时示波器采取手动同时; 采取更高正确度仪器去检测;十一、心得体会经过这次设计实践。我学会了直流稳压电源基础设计方法，对直流稳压电源工作原理和使用方法也有了更深刻了解。在对理论利用中，提升了我们工程素质，在没有做实践设计以前，我们对直流稳压电源撑握全部是思想上，对部分细节不加重视，当我们把自己想出来方案应用到实践中时候，问题出现了，不是不能测试，就是测试结果和要求结果不相符合。经过处理一个个测试中出现问题，我们对直流稳压电源了解得到加强，看到了实践和理论差距。加深了我们对理论和实践联络了解，促进了我们利用知识处理具体问题综合应用能力，尤其是对直流稳压电源应用、了解上升到了更深一个层次。 此次论文编写是我不仅学到很多，而且知道更多。比之前等深层次了解了直流稳压电源功效，电源工作原理。在刚刚写时候无从下手不懂地方太多，然后就到图书馆去查资料了我们有好几天就在图书馆度过，说实话我以前没有这么认真过。以前看到她人一天就泡在图书馆里，我还认为在里面，时间过得一定很慢没有想到现在我也这么了，而且时间过得飞快，我最终体会到了为何她们能一天天全部能够在图书馆里度过。我深刻体会到了只要我们认认真真地做一件事情时候才意识到时间是那么宝贵。十二、 参考文件【1】、万嘉若、林康运等编著：电子线路基础,华东师范大学物理系,高等教育出版社。【2】、康华光主编：电子技术基础,华中工学院电子学教研室编,高等教育出版社。【3】、谢自美主编：电子线路设计,(第二版)华中科技大学,华中科技大学出版社。【4】、诗白.华成英主编：模拟电子技术基础，北京高等教育出版社。【5】、谢自美主编：电子线路设计.试验.测试，武昌华中科技大学出版社。【6】、林涛主编：数字电子技术，清华大学出版社。【7】、崔瑞雪主编：电子技术动手实践，北京航天航空大学出版社。【8】、杨欣主编：电子设计从零开始，清华大学出版社。【9】、李哲英主编：电子技术及其应用基础，高等教育出版社。【10】、邱关源主编：电路，高等教育出版社1999。致谢在这次课程设计撰写过程中，我得到了很多人帮助。首先我要感谢我老师在课程设计上给我指导、提供给我支持和帮助，这是我能顺利完成这次汇报关键原因，更关键是老师帮我处理了很多技术上难题，让我能把系统做得愈加完善。在此期间，我不仅学到了很多新知识，而且也开阔了视野，提升了自己设计能力。其次，我要感谢帮助过我同学，她们也为我处理了不少我不太明白设计商难题。同时也感谢学院为我提供良好做毕业设计环境。最终再一次感谢全部在设计中曾经帮助过我良师益友和同学。