直流穩(wěn)壓電路設(shè)計(jì)

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1、《直流穩(wěn)壓電流電路》課程設(shè)計(jì)報(bào)告學(xué)院：機(jī)電學(xué)院專業(yè)：班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：100510700指導(dǎo)教師：2012年09月03日1?課程設(shè)計(jì)目的22?課程設(shè)計(jì)任務(wù)和要求23.課程設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容24.元器件清單85?設(shè)計(jì)總結(jié)86?參考書目9附錄101?課程設(shè)計(jì)目的1）學(xué)習(xí)基本理論在實(shí)踐屮綜合運(yùn)用的初步經(jīng)驗(yàn)，掌握模擬電路設(shè)計(jì)的基本方法、設(shè)計(jì)步驟，培養(yǎng)綜合設(shè)計(jì)與調(diào)試能力。2）學(xué)會(huì)直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)方法和性能指標(biāo)測(cè)試方法。3）培養(yǎng)實(shí)踐技能，提高分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。。2.課程設(shè)計(jì)任務(wù)和要求2.1課程設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一波形直流穩(wěn)壓電源，滿足：⑴當(dāng)輸入電壓在220V±10%時(shí)，輸出電壓從3—1

2、2V可調(diào)，輸出電流大于1A；（2）輸岀紋波電壓小于5mV,穩(wěn)壓系數(shù)小于5X10-3,輸岀內(nèi)阻小于0.1歐。2.2課程設(shè)計(jì)要求（1）設(shè)計(jì)并制作一個(gè)連續(xù)可調(diào)直流穩(wěn)壓電源，主要技術(shù)指標(biāo)要求：①輸出電壓可調(diào)：UO=+3V?+9V②最大輸出電流：I町二800mA③輸出電壓變化量：△U°W15mV④穩(wěn)壓系數(shù)：S、W0.003（2）設(shè)計(jì)電路結(jié)構(gòu)，選擇電路元件，計(jì)算確定元件參數(shù)，畫出實(shí)用原理電路圖。（3）自擬實(shí)驗(yàn)方法、步驟及數(shù)據(jù)表格，提出測(cè)試所需儀器及元器件的規(guī)格、數(shù)量，交指導(dǎo)教師審核。（4）批準(zhǔn)后，進(jìn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行組裝、調(diào)試，并測(cè)試其主要性能參數(shù)。2.課程設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容3.1電路圖設(shè)計(jì)（1）

3、確定目標(biāo)：設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)是由那些模塊組成，各個(gè)模塊之間的信號(hào)傳輸,并畫出直流穩(wěn)壓電源方框圖。（2）系統(tǒng)分析：根據(jù)系統(tǒng)功能，選擇各模塊所用屯路形式。（3）參數(shù)選擇：根據(jù)系統(tǒng)指標(biāo)的要求，確定各模塊電路中元件的參數(shù)。（4）總電路圖：連接齊模塊電路。3.2電路安裝、調(diào)試（1）為提高學(xué)生的動(dòng)手能力，學(xué)生自行設(shè)計(jì)印刷電路板，并焊接。（2）在每個(gè)模塊電路的輸入端加一信號(hào)，測(cè)試輸出端信號(hào)，以驗(yàn)證每個(gè)模塊能否達(dá)到所規(guī)定的指標(biāo)。（3）重點(diǎn)測(cè)試穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓系數(shù)。（4）將各模塊屯路連起來(lái)，整機(jī)調(diào)試，并測(cè)量該系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)。2.3直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)思路（1）電網(wǎng)供電電壓交流220V（有效值）50Hz

4、,要獲得低壓直流輸出，首先必須采用電源變壓器將電網(wǎng)電壓降低獲得所需要交流電壓。（2）降壓后的交流電壓，通過(guò)整流電路變成單向直流電，但其幅度變化大（即脈動(dòng)大）。（3）脈動(dòng)大的直流電壓須經(jīng)過(guò)濾波電路變成平滑，脈動(dòng)小的直流電，即將交流成份濾掉，保留其直流成份。（4）濾波后的直流電壓，再通過(guò)穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓，便可得到基本不受外界影響的穩(wěn)定直流電壓輸出，供給負(fù)載RL。3.4直流穩(wěn)壓電源原理直流穩(wěn)壓電源是一種將220V工頻交流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)壓輸出的直流電壓的裝置，它需要變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓四個(gè)環(huán)節(jié)才能完成，見圖1。21交流購(gòu)酬ffi圖1直流穩(wěn)壓電源方框圖其中：(1)電源變壓器：是降壓變壓器

5、，它將電網(wǎng)220V交流電壓變換成符合需要的交流電壓，并送給整流電路，變壓器的變比由變壓器的副邊電壓確定。(2)整流電路：利用單向?qū)щ娫?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加以濾除，從而得到比較平滑的直流電壓。(4)穩(wěn)壓電路：穩(wěn)壓電路的功能是使輸出的直流電壓穩(wěn)定，不隨交流電網(wǎng)電壓和負(fù)載的變化而變化。整流電路常采用二極管單相全波整流電路，電路如圖2所示。在u2的止半周內(nèi),二極管DI、D2導(dǎo)通,D3、D4截止;u2的負(fù)半周內(nèi)，D3、D4導(dǎo)通,Dl>D2截止。正負(fù)半周內(nèi)部都有電流流過(guò)的負(fù)載電阻且方向是一致的。電路的輸

6、岀波形如圖3所示/^220V圖2整流電路圖3輸出波形在橋式整流電路中，每個(gè)二極管都只在半個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)電，所以流過(guò)每個(gè)二極管的平均電流等于輸出電流的平均值的一半，即//=!<,.o電路中的每只二極管承受的最大反向電壓為屁,（U2是變壓器副邊電壓有效值）。■在設(shè)計(jì)中，常利用電容器兩端的電壓不能突變和流過(guò)電感器的電流不能突變的特點(diǎn)，將電容器和負(fù)載電容并聯(lián)或電容器與負(fù)載電阻帝聯(lián)，以達(dá)到使輸岀波形基本平滑的目的。選擇電容濾波電路后，直流輸出電壓：U。嚴(yán)（1.1?1.2）U?,直流輸岀電流：（12是變壓器副邊電流的有效值。），穩(wěn)壓電路可選集成三端穩(wěn)壓器電路。3.5.設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)介（1）根

7、據(jù)設(shè)計(jì)所要求的性能指標(biāo)，選擇集成三端穩(wěn)壓器。因?yàn)橐筝敵鲭妷嚎烧{(diào)，所以選擇三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器?？烧{(diào)式集成穩(wěn)壓器，常見主要有CW317、CW337、LM317、LM337。317系列穩(wěn)壓器輸出連續(xù)可調(diào)的正電壓，337系列穩(wěn)壓器輸出連可調(diào)的負(fù)電壓，可調(diào)范圍為1?2V~37V,最大輸岀電流/。叭為1.5Ao穩(wěn)壓內(nèi)部含有過(guò)流、過(guò)熱保護(hù)電路，具有安全可靠，性能優(yōu)良、不易損壞、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。其電壓調(diào)整率和電流調(diào)整率均優(yōu)于固定式集成穩(wěn)壓構(gòu)成的可調(diào)電壓穩(wěn)壓電源。LM317系列和1M337系列的引腳功能相同，管腳圖和典型電路如圖4和圖5.輸