1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上模擬電子線路課程設(shè)計(jì)報(bào)告題 目： 10v-20v直流穩(wěn)壓可調(diào)電源 專 業(yè)： 電子信息工程 年 級(jí)： 2012級(jí) 學(xué) 號(hào)： 學(xué)生姓名： 聯(lián)系電話： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 2014 年 6 月 20 日摘要直流穩(wěn)壓電源一般由電源變壓器，整流濾波電路及穩(wěn)壓電路所組成。變壓器把市電交流電壓變?yōu)樗枰牡蛪航涣麟姟Ｕ髌靼呀涣麟娮優(yōu)橹绷麟姟＝?jīng)濾波后，穩(wěn)壓器再把不穩(wěn)定的直流電壓變?yōu)榉€(wěn)定的直流電壓輸出。本設(shè)計(jì)是利用三極管調(diào)節(jié)，二極管整流，電阻，電容，并聯(lián)穩(wěn)壓基準(zhǔn)等分立元件，制作一個(gè)串聯(lián)型線性穩(wěn)壓可調(diào)電源電路，實(shí)現(xiàn)一個(gè)可以從10-20V調(diào)節(jié)且穩(wěn)定的輸出電壓。經(jīng)測試，系統(tǒng)達(dá)到老師所要

2、求的指標(biāo)，具有可調(diào)節(jié)性，穩(wěn)定性，可控性等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞：可調(diào)電源；直流；穩(wěn)壓；整流；變壓·ABSTRACTDC power supply generally from the power transformer, rectifier filter circuit and the voltage regulator circuit components. Transformer into the AC mains voltage AC voltage required. The alternating current into direct current rectifier. Afte

3、r filtering, the regulator of the DC voltage becomes unstable then stable DC voltage output. This design is the use of the transistor regulator, rectifier diodes, resistors, capacitors, shunt regulator and other discrete components benchmark, making a tandem linear regulator adjustable power supply

4、circuit, one can adjust from 10-20V and stable output voltage. After testing, the system achieves the required teacher indicators, with adjustable resistance, stability, controllability and so on.Keywords: DC; regulator; rectifier; transformer; adjustable power supply目錄1設(shè)計(jì)要求及方案選擇1.1設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一直流穩(wěn)壓可調(diào)電源，要

5、求如下：（1）輸出可調(diào)電壓Uo：+10v+20v任意值（2）最大輸出電流：Iomax=800mA（3）具有過流保護(hù)1.2方案選擇方案一: 采用7805三端穩(wěn)壓器電源：固定式三端穩(wěn)壓電源(7805)是由輸出腳Vo，輸入腳Vi和接地腳GND組成，它的穩(wěn)壓值為+5V，它屬于CW78xx系列的穩(wěn)壓器,輸入端接電容可以進(jìn)一步的濾波,輸出端也要接電容可以改善負(fù)載的瞬間影響，此電路的穩(wěn)定性也比較好，只是采用的電容必須要漏電流要小的鉭電容，如果采用電解電容,則電容量要比其它的數(shù)值要增加10倍，但是它不可以調(diào)整輸出的直流電源;所以此方案不易采用。方案二:采用LM317可調(diào)式三端穩(wěn)壓器電源：LM317可調(diào)式三端穩(wěn)

6、壓器電源能夠連續(xù)輸出可調(diào)的直流電壓。不過它只能輸出連續(xù)可調(diào)的正電壓,穩(wěn)壓器內(nèi)部含有過流，過熱保護(hù)電路；由一個(gè)電阻(R)和一個(gè)可變電位器(RP)組成電壓輸出調(diào)節(jié)電路，輸出電壓為:Vo=1.25(1+RP/R)。雖然穩(wěn)壓器的性能和穩(wěn)壓穩(wěn)定度都比其他穩(wěn)壓電源好，因本次課程設(shè)計(jì)要求輸出最大電流為800mA，從而放棄了最大輸出電流為0.5A的LM317元件。方案三：采用TIP41c晶體管放大電流輸出三端穩(wěn)壓器電源：TIP41c疏外延基NPN達(dá)林頓功率晶體管,采用TO-220塑料封裝。它的參數(shù)如下所示：IC 集電極電流 6 A，IB 基極電流 2 A，Tj 最高工作結(jié)溫 150 ，hFE 放大倍數(shù)30-8

7、0。它能穩(wěn)定工作，用到的元件較少，電路簡單，較容易實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓可調(diào)電源功能，是模電的基礎(chǔ)電路。且具有精確、安全的優(yōu)點(diǎn)。可以調(diào)整輸出的直流電源，所以本次采用此方案。設(shè)計(jì)思路如下：圖1 設(shè)計(jì)框架圖由于分立串聯(lián)型穩(wěn)壓電路輸出電流較大，穩(wěn)壓精度較高，應(yīng)用廣泛，滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)要求，故本電源設(shè)計(jì)采用分立元件串聯(lián)調(diào)整穩(wěn)壓電源。2理論分析與設(shè)計(jì)2.1直流穩(wěn)壓可調(diào)電源的基本原理直流穩(wěn)壓電源是一種將220V工頻交流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)壓輸出的直流電的裝置，它需要變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓四個(gè)環(huán)節(jié)才能完成。一般由電源變壓器、整流濾波電路及穩(wěn)壓電路所組成，基本框圖如下：圖2基本框架圖 其中，(1)電源變壓器：是降壓變壓器，它的作用是將2

8、20V的交流電壓變換成整濾波電路所需要的交流電壓Ui。變壓器的變比由變壓器的副邊按確定，變壓器副邊與原邊的功率比為P2/P1=n，式中n是變壓器的效率。(2)整流電路：利用單向?qū)щ娫瑢?0HZ的正弦交流電變換成脈動(dòng)的直流電。(3)濾波電路：可以將整流電路輸出電壓中的交流成分大部分濾除。濾波電路濾除較大的波紋成分，輸出波紋較小的直流電壓U1。常用的整流濾波電路有全波整流濾波、橋式整流濾波等。 (4)穩(wěn)壓電路：穩(wěn)壓電路其工作原理是利用TL431兩端的電壓稍有變化，會(huì)引起其電流有較大變化這一特點(diǎn)，通過調(diào)節(jié)與TL431串聯(lián)的限流電阻上的壓降來達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。3電路設(shè)計(jì)3.1 原理圖圖3原理

9、圖3.2整流濾波電路的分析及設(shè)計(jì)圖4濾波電路利用單向?qū)щ娫瑢?0HZ的正弦交流電變換成脈動(dòng)的直流電，可以將整流電路輸出電壓中的交流成分大部分濾除。3.3過流保護(hù)電路的分析及設(shè)計(jì)圖5保護(hù)電路此部分電路具有過流保護(hù)，輸入電流增大，通過三極管處的電流飽和，從而使TL431具有保護(hù)電路的作用。3.4穩(wěn)壓電路的分析及設(shè)計(jì)圖6穩(wěn)壓電路電路運(yùn)用到了TL431，它具有可控精密穩(wěn)壓源的特性，性能好，能輸出穩(wěn)定的副值，因此具有選擇性。3.5取樣部分圖7采樣電路取樣部分主要計(jì)算取樣電阻R1、R2的阻值。同時(shí)也是通過調(diào)節(jié)設(shè)定的10K電位器滑動(dòng)端所處的位置來取電壓，以得到輸出電壓的范圍。4系統(tǒng)測試4.1測試所用的基

10、本儀表儀器數(shù)字萬用表、電烙鐵、12V電源變壓器4.2測試前的檢查及結(jié)果分析（1）通電前的檢查電路安裝完畢后，應(yīng)先對照電路圖按順序檢查一遍，一般的：檢查每個(gè)元件的規(guī)格型號(hào)、數(shù)值、安裝位置管腳接線是否正確。著重檢查電源線，變壓器連線是否正確。檢查每個(gè)焊點(diǎn)是否有漏焊、虛焊以及搭錫現(xiàn)象，是否有影響電路正常的雜物殘留在印刷電路板上。檢查調(diào)試所用儀器儀表是否正常，清理好測試場地和臺(tái)面，以便于做進(jìn)一步的調(diào)試。（2）靜態(tài)調(diào)試通電檢測后，先用眼看，鼻聞，手觸，觀察有無異常現(xiàn)象。如果出現(xiàn)元器件冒煙，有焦味，或者發(fā)燙等現(xiàn)象，立即中斷通電，等排除故障后再進(jìn)行通電檢測。（3）測試結(jié)果分析在測試時(shí)，仍然出現(xiàn)此問題。通過調(diào)

11、節(jié)電位器R7，用萬用表測量輸出電壓是10.56-19.27V，最大輸出電流是600mA，還沒有達(dá)到課程設(shè)計(jì)的要求。通過分析問題所在，是由于采用了100K的可調(diào)電阻，只是通過電流變小，所以將其中一個(gè)更換成10K的可調(diào)電阻，經(jīng)過調(diào)試后，完全符合要求。通過調(diào)節(jié)R6，用萬用表接在輸出電壓端，看萬用表的變化范圍，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在10.12-19.8V,最大電流輸出是1.1A。在計(jì)算理論值時(shí)，與實(shí)際電路的參數(shù)都會(huì)有一定差別。5總結(jié)本次課程設(shè)計(jì)，雖然是一個(gè)小小的電源，但是卻花了一個(gè)月的時(shí)間。我查了很多與此次課程設(shè)計(jì)相關(guān)的資料，為我做這次設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。經(jīng)過再三思考，我決定用分立元件來做完成這個(gè)課程設(shè)計(jì)，它具有元件

12、少，調(diào)試簡單，安全的優(yōu)點(diǎn)，還是模擬電子線路學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。在做電路板跟調(diào)試僅僅花了一個(gè)星期而已，讓我頭痛的是不知道如何寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告，因?yàn)樵诖酥皬膩頉]有寫過。在設(shè)計(jì)電路中，當(dāng)然也遇到了一些困難。由于在理論基礎(chǔ)知識(shí)掌握得不牢固，在設(shè)計(jì)中難免會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的問題，如：在選擇計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)件的時(shí)候可能會(huì)出現(xiàn)誤差，如果是聯(lián)系緊密或者循序漸進(jìn)的計(jì)算誤差會(huì)更大；這些都暴露出了前期我在這些方面知識(shí)的欠缺和經(jīng)驗(yàn)的不足。在設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)過程中遇到了很多問題是我很難解決的，但經(jīng)過不斷查資料，認(rèn)真分析原理，我信心倍增，最后我能夠很好地解決并完成它，對于我來說，收獲最大的是方法和能力那些分析和解決問題的能力，同時(shí)也鞏固了我對理論

13、知識(shí)的掌握，以及提高了我的動(dòng)手能力。有些元器件理論值與實(shí)際值并不是很符合的，買的元器件的標(biāo)的參數(shù)和實(shí)際測量的并不一致，且并不是所有的理論值都是最佳的，還需通過實(shí)踐來確證。在焊接電路板時(shí)一定要十分小心細(xì)心清醒，不能焊錯(cuò)或漏焊，也不能虛焊，否則就會(huì)因?yàn)樾⌒〉氖д`而失敗。在本次課程設(shè)計(jì)中讓我深深地體會(huì)到了同學(xué)之間的相互鼓勵(lì)和團(tuán)結(jié)也是很重要的，更重要的是要有個(gè)人的恒心、耐心和毅力。最后，課程設(shè)計(jì)是對上課理論內(nèi)容的實(shí)際操作檢驗(yàn)，通過直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了知識(shí)的整合、分析，提高解決問題能力，進(jìn)一步體會(huì)課程內(nèi)容的真正用途，加強(qiáng)對課程的重視度，進(jìn)一步了解所學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用。在設(shè)計(jì)的同時(shí)也深感課本知識(shí)的重要性、使用性以及學(xué)好知識(shí)的必要性。附錄附錄A：總原理圖、PCB圖圖8總原理圖圖9PCB圖附錄B：元件清單表1:原件序號(hào)型號(hào)主要參數(shù)數(shù)量備注J1 J2變壓器12V2實(shí)際輸入電壓大于12VD1 D2 D3 D4二極管1N4001,1A4也可用1N4007J3TIP41c1C2 C3電容1042C1電容2200uF1C4電容470u1R1電阻7.5k1R2 R3 R4電阻20k1R5電阻12k1R6電位器10k1Q1TIP41cnp